SIMULASI GELOMBANG AIR DENGAN METODE FINITE VOLUME BERBASIS PEMROGRAMAN PARALEL GPU CUDA

Air memang sangat bermanfaat bagi kehidupan. Namun, pada kondisi tertentu air juga dapat membawa dampak yang merugikan, yaitu bencana hidrologi seperti banjir, longsor, tsunami, bendungan bobol, dan gelombang pasang. Sepanjang sejarahnya, begitu banyak manusia yang menjadi korban, kehilangan harta benda, kehilangan teman serta keluarga. Hal yang menjadi fokus perhatian yaitu cara untuk meningkatkan keselamatan publik serta cara untuk memprediksi besar kerusakan akibat bencana yang mungkin terjadi. Solusi nyata dapat dilakukan dengan membangun sistem peringatan dini serta membuat model dan simulasi berbasis komputer sains untuk mempelajari dan memahami fenomena aliran air. Fokus pada penelitian ini yaitu membuat model dan simulasi gelombang air berbasis komputer sains. Untuk membuat simulasi yang cepat dengan skala/area yang lebih luas, dibutuhkan beban komputasi yang lebih besar pula. Salah satu solusi alternatif untuk mengatasi permasalahan tersebut yaitu menggunakan GPU untuk mempercepat proses. Simulasi ini memanfaatkan pemrograman paralel dengan GPU CUDA. Model persamaan yang digunakan adalah persamaan air dangkal. Sementara, metode penyelesaian numerik yang digunakan adalah finite volume central-upwind, diterapkan pada mesh segitiga tidak terstruktur. Hasil dalam penelitian ini yaitu simulasi gelombang air disertai visualisasi grafis tiga dimensi. Dengan memanfaatkan single-GPU GeForce GTX 660 Ti keluaran NVIDIA, simulasi ini dapat berjalan lebih cepat hingga delapan kali lipat dibanding CPU. Adapun, proses validasi telah dilakukan dengan cara membandingkan antara hasil simulasi dan hasil percobaan eksperimental yang pernah dilakukan oleh Yeh dan Petroff. Di samping itu, visualisasi gelombang air dapat dijalankan secara realtime dengan memanfaatkan fitur VBO (Vertex Buffer Object) dan GLSL (OpenGL Shading Language)