基于FastCAE的Geant4集成关键技术研究

来源：计算机工程与科学杂志2025年第2期北京时间：

作者：余昊昊, 唐滨

单位：哈尔滨工程大学青岛创新发展基地,山东 青岛 266000

摘要：蒙特卡罗应用工具包Geant4主要用于模拟粒子在物质中输运的物理过程,被广泛应用在空间应用、辐射医学以及加速器物理等领域,然而Geant4默认交互界面简单、输入文件和命令繁琐,易用性较差。首先，依托FastCAE开源前后处理集成平台,开展面向Geant4求解器集成的关键技术研究,包含构建集几何建模、网格划分、求解计算、后处理可视化一体化的仿真软件解决方案。其次，针对集成中的几何模型转为物理几何体问题,开发了“Geometry”和“mesh”2种文件转换方式,同时通过将Geant4的结果文件vtu和vtp转换为vtk文件,实现了Geant4计算结果的可视化。最后,通过质子放疗算例实现了Geant4完整集成流程,证明了开发的网格转换方式和可视化方法满足性能需求。提出的方案可提高Geant4二次开发效率,加速产品化进程。

关键词：Geant4,物理几何体生成,可视化,求解器集成,FastCAE,