Profesjonalne Rozwiązania Akceleracji 3D Firmy NVIDIA

Profesjonalne Rozwiązania Akceleracji 3D Firmy NVIDIA
Profesjonalne Rozwiązania Akceleracji 3D Firmy NVIDIA

Wideo: Profesjonalne Rozwiązania Akceleracji 3D Firmy NVIDIA

Wideo: Profesjonalne Rozwiązania Akceleracji 3D Firmy NVIDIA
Wideo: Как NVIDIA впервые стала лидером 3D индустрии 2024, Marsz
Anonim
powiększanie
powiększanie

Tworzenie grafiki 3D nie jest prostym procesem, który wymaga zintegrowanego podejścia zarówno do oprogramowania, jak i sprzętu.

Dzisiejsze profesjonalne karty graficzne to zaawansowana technologicznie fuzja, która łączy w sobie potężny wielordzeniowy procesor graficzny (GPU) z architekturą równoległą i oprogramowaniem, aby w pełni wykorzystać pełne zasoby GPU.

Jak wiecie, architektura równoległa nie jest w stanie zapewnić wielokrotnego wzrostu wydajności w porównaniu z klasyczną architekturą procesora w z dala od wszystkich przypadków. Przede wszystkim są to równania różniczkowe, obliczenia graficzne, hydrodynamika itp. Ważnym elementem jest dostępność poprawnego kodu programu, co pozwoli zmaksymalizować „zrównoleglenie” wykonywanych zadań. A jeśli wszystkie te warunki są spełnione, wydajność systemu wzrasta wielokrotnie.

Profesjonalna grafika 3D to pod wieloma względami nie tylko cyfrowe prototypowanie 3D. To także szereg zadań specyficznych do obliczania dynamiki procesów fizycznych, wizualizacji fotorealistycznej i innych, dla rozwiązania których powstają specjalne profesjonalne akceleratory graficzne.

Najnowocześniejsza profesjonalna karta graficzna - rozwiązanie składające się ze sprzętu - karty graficznej - oraz zestawu unikalnych sterowników zoptymalizowanych pod kątem zastosowań profesjonalnych. Przy produkcji profesjonalnych kart graficznych i sterowników do nich kładzie się nacisk na niezawodność i wieloletnią bezawaryjną pracę. Dlatego są wielokrotnie bardziej niezawodne niż karty graficzne do gier, a sterowniki do nich posiadają certyfikaty producentów profesjonalnych aplikacji.

Najciekawsze rozwiązania sprzętowe i programowe w tym obszarze dostarcza dziś firma NVIDIA, oferując linię profesjonalnych kart graficznych NVIDIA Quadro FX.

Oto lista głównych zadań, które takie karty są w stanie rozwiązać:

  • szybkie i wysokiej jakości renderowanie grafiki w aplikacjach CAD;
  • sprzętowe przyspieszenie fizyki za pomocą silnika NVIDIA PhysX;
  • obsługa obrazów stereoskopowych;
  • system obliczeniowy śledzenia promieni OptiX;
  • obsługa CUDA - środowiska programistycznego umożliwiającego pisanie oprogramowania do złożonych zadań obliczeniowych niezwiązanych z grafiką.

Jak widać, wachlarz zadań do rozwiązania jest niezwykle szeroki i nie ogranicza się tylko do obliczeń grafiki. Spróbujmy bardziej szczegółowo przeanalizować każdy z tych punktów.

NVIDIA Quadro FX to seria profesjonalnych kart graficznych zaprojektowanych specjalnie dla aplikacji graficznych 3D, takich jak Autodesk 3ds Max, AutoCAD, Autodesk Inventor, Autodesk Revit i nie tylko. Praktycznie wszystkie profesjonalne karty graficzne NVIDIA zapewniają znacznie większe prędkości renderowania grafiki niż konwencjonalne niestandardowe karty graficzne. W takim przypadku nie zapomnij o jakości obrazu i żywotności. Wskaźniki te są również znacznie wyższe w przypadku kart profesjonalnych.

Sprzętowy silnik fizyki PhysX od dawna zajmuje miejsce w grach wideo, w których konieczne jest obliczanie w czasie rzeczywistym eksplozji, ognia, wody, zniszczenia obiektów itp. Ale ta technologia okazała się niezwykle przydatna również dla profesjonalistów. W szczególności PhysX jest aktywnie używany jako wtyczka w Autodesk 3ds Max i Autodesk Maya i umożliwia tworzenie symulacji tkanek, płynów, ciał twardych i miękkich.

powiększanie
powiększanie

Samą wtyczkę można pobrać bezpłatnie ze strony internetowej NVIDIA.

Funkcja stereoskopii to technologia, która w ostatnich latach zyskała drugi powiew. Wiele studiów tworzących trójwymiarową animację, poza zwykłą wersją, jest zobowiązanych do wydania wersji stereo dla specjalnie przystosowanych kin. Firma NVIDIA opracowała okulary, które umożliwiają pracę z modelami 3D w trybie stereo. Zasada działania opiera się na mechanizmach migawki wbudowanych w okulary, co umożliwia przesyłanie obrazu w pełnej gamie kolorystycznej, w przeciwieństwie do zwykłych okularów dwukolorowych.

powiększanie
powiększanie

Oczywiście wolumetryczne modele 3D w rzutniach pozwalają na lepszą nawigację w przestrzeni tworzonej sceny. Stworzenie kina stereoskopowego bez takiej technologii wydaje się zupełnie nie do pomyślenia.

System obliczeniowy OptiX ray tracing to technologia, która daje możliwość wykonania ostatecznego fotorealistycznego renderowania projektu wielokrotnie szybciej! Dość powiedzieć, że słynny dział efektów specjalnych Lucas Films, Industrial Light & Magic, jest odpowiedzialny za efekty wizualne dla Pirates of the Caribbean, Iron Man, Transformers, Indiana Jones itp., Obecnie buduje nową farmę renderującą w oparciu o Procesory graficzne NVIDIA.

powiększanie
powiększanie

Warto zauważyć, że realistyczne technologie renderowania nie ograniczają się do technologii OptiX. NVIDIA niedawno nabyła mental ray renderer mental images. Po wspólnej pracy nad interfejsem pomiędzy oprogramowaniem mental images a sprzętem NVIDIA, ogłoszono nowy i unikalny produkt o nazwie iray. Twórcy twierdzą, że iray zostanie dołączony do nowej wersji mental ray 3.8. Już niedługo będziemy mogli renderować nasze projekty za pomocą mental ray, nie korzystając z centralnego procesora, który w rzeczywistości nie jest przeznaczony do takich obliczeń, ale GPU firmy NVIDIA.

powiększanie
powiększanie

W tym artykule kilka słów należy powiedzieć o technologii CUDA, którą obsługują wszystkie najnowsze generacje kart graficznych NVIDIA. CUDA to architektura wykorzystująca moc GPU do obliczeń ogólnego przeznaczenia. W rzeczywistości jest to środowisko programistyczne, które umożliwia wykonywanie dowolnych obliczeń, dla których preferowana jest architektura równoległego procesora. W tej chwili architektura CUDA obsługuje języki programowania C, C ++, Fortran, a to nie jest ograniczenie. Platforma CUDA daje niemal nieograniczone możliwości wykorzystania zasobów GPU do obliczeń o dowolnej złożoności.

Technologie nie stoją w miejscu, wręcz przeciwnie, w ostatnich latach obserwujemy ich gwałtowny wzrost i wyłanianie się nowych kierunków rozwoju. Dziś karta graficzna w komputerze specjalisty 3D to nie tylko urządzenie zwiększające liczbę klatek na sekundę podczas pracy ze złożonymi modelami 3D, ale także narzędzie przyspieszające pracę z grafiką 3D w niemal całej jej różnorodności.

Nawet taka prerogatywa CPU z ostatnich lat, jak ostateczny render, jest teraz z powodzeniem przenoszona na „barki” procesorów graficznych, co prawie wszędzie prowadzi do wielokrotnego zwiększenia szybkości obliczania końcowego obrazu lub wideo.

Zalecana: