Oprettelse af 3D-grafik er langt fra en triviel proces, der kræver en integreret tilgang til både software og hardware.
Dagens professionelle grafikkort er en højteknologisk fusion, der kombinerer en stærk multi-core grafikbehandlingsenhed (GPU) med parallel arkitektur og software til fuldt ud at udnytte de fulde GPU-ressourcer.
Som du ved, er den parallelle arkitektur ikke i stand til at give en multipel ydelsesforøgelse sammenlignet med den klassiske CPU-arkitektur i langt fra alle tilfælde. Først og fremmest er disse differentialligninger, beregning af grafik, hydrodynamik osv. Et vigtigt element er tilgængeligheden af den korrekte programkode, som maksimerer "paralleliseringen" af de opgaver, der udføres. Og hvis alle disse betingelser er opfyldt, øges systemets effektivitet mange gange.
Professionel 3D-grafik handler på mange måder ikke kun om digital 3D-prototyping. Det er også en række specifikke opgaver til beregning af dynamikken i fysiske processer, fotorealistisk visualisering og andre, til løsningen, som der oprettes specielle professionelle grafiske acceleratorer.
Et avanceret professionelt grafikkort - en løsning, der består af en hardware - et grafikkort - og et sæt unikke drivere, der er optimeret til professionelle applikationer. Ved produktionen af professionelle grafikkort og drivere til dem lægges der vægt på pålidelighed og langvarig problemfri drift. Derfor er de mange gange mere pålidelige end gaming-videokort, og driverne for dem er certificeret af producenter af professionelle applikationer.
De mest interessante hardware- og softwareløsninger på dette område leveres af NVIDIA i dag med sin serie af professionelle grafikkort NVIDIA Quadro FX.
Her er en liste over de vigtigste opgaver, som sådanne kort er i stand til at løse:
- hurtig og grafisk gengivelse i høj kvalitet i CAD-applikationer;
- hardwareacceleration af fysik ved hjælp af NVIDIA PhysX-motoren;
- understøttelse af stereoskopiske billeder;
- strålesporingsberegningssystem OptiX;
- support til CUDA - et udviklingsmiljø, der giver dig mulighed for at skrive software til komplekse beregningsopgaver, der ikke er relateret til grafik.
Som du kan se, er rækkevidden af opgaver, der skal løses, ekstremt bred og er ikke kun begrænset til beregning af grafik. Lad os prøve at dvæle mere ved hvert af disse punkter.
NVIDIA Quadro FX er en serie af professionelle grafikkort designet specielt til 3D-grafikapplikationer såsom Autodesk 3ds Max, AutoCAD, Autodesk Inventor, Autodesk Revit og mere. Næsten alle NVIDIA professionelle grafikkort giver meget hurtigere grafikgengivelseshastigheder end konventionelle brugerdefinerede grafikkort. I dette tilfælde skal du ikke glemme billedkvaliteten og levetiden. Disse indikatorer er også betydeligt højere for professionelle kort.
Hardwarefysikmotoren PhysX har længe vundet et sted i videospil, hvor det er nødvendigt at beregne eksplosioner, ild, vand, ødelæggelse af genstande osv. I realtid. Men denne teknologi har også vist sig at være yderst nyttig for fagfolk. Især bruges PhysX aktivt som et plug-in i Autodesk 3ds Max og Autodesk Maya og giver dig mulighed for at oprette simuleringer af væv, væsker, hårde og bløde kroppe.
Selve pluginet kan downloades gratis fra NVIDIA-webstedet.
Stereoskopifunktionen er en teknologi, der har fået en anden vind de seneste år. Mange studier, der skaber tredimensionel animation, ud over den almindelige version, er obligatoriske at frigive en stereoversion til specielt tilpassede biografer. NVIDIA har udviklet briller, der giver dig mulighed for at arbejde med 3D-modeller i stereo. Driftsprincippet er baseret på lukkermekanismer indbygget i brillerne, hvilket gør det muligt at transmittere et billede i et fuldt farveområde i modsætning til enkle tofarvede briller.
Selvfølgelig giver volumetriske 3D-modeller i visningsport dig mulighed for bedre at navigere i rummet på scenen, der oprettes. Oprettelse af stereoskopisk biograf uden sådan teknologi synes helt utænkeligt.
OptiX-strålesporingsberegningssystemet er en teknologi, der giver mulighed for at gøre den endelige fotorealistiske gengivelse af dit projekt mange gange hurtigere! Det er tilstrækkeligt at sige, at den berømte specialeffektafdeling af Lucas Films, Industrial Light & Magic, er ansvarlig for de visuelle effekter for Pirates of the Caribbean, Iron Man, Transformers, Indiana Jones osv. Er i øjeblikket ved at opbygge en ny renderfarm baseret på NVIDIA GPU'er.
Det er værd at bemærke, at realistiske gengivelsesteknologier ikke er begrænset til OptiX-teknologi. NVIDIA erhvervede for nylig mentalbilleder til mentale billeder. Efter at have arbejdet sammen på grænsefladen mellem mental imagesoftware og NVIDIA-hardware blev et nyt og unikt produkt kaldet iray annonceret. Udviklerne hævder, at iray vil blive inkluderet i den nye version af mental ray 3.8. Meget snart vil vi være i stand til at gengive vores projekter ved hjælp af mental stråle ved ikke at bruge den centrale processor, som faktisk ikke er beregnet til sådanne beregninger, men NVIDIA GPU.
Et par ord i denne artikel skal siges om CUDA-teknologi, der understøttes af alle de nyeste generationer af NVIDIA-grafikkort. CUDA er en arkitektur, der udnytter kraften i GPU'en til almindelig computing. Faktisk er det et udviklingsmiljø, der giver dig mulighed for at udføre alle beregninger, som en parallel processorarkitektur foretrækkes for. I øjeblikket understøtter CUDA-arkitekturen programmeringssprogene C, C ++, Fortran, og dette er ikke grænsen. CUDA-platformen giver næsten ubegrænsede muligheder for at bruge GPU-ressourcer til beregninger af enhver kompleksitet.
Teknologier står ikke stille; snarere tværtimod har vi i de senere år set deres eksponentielle vækst og fremkomsten af nye udviklingsretninger. I dag er et grafikkort i en 3D-specialists computer ikke kun en enhed, der øger billedhastigheden, når du arbejder med komplekse 3D-modeller, men også et værktøj, der fremskynder arbejdet med 3D-grafik i næsten alle dens variationer.
Selv en sådan beføjelse til CPU'en fra tidligere år, som den endelige gengivelse, flyttes nu ganske vellykket til "skuldrene" på grafikprocessorer, hvilket næsten overalt fører til en multipel stigning i hastigheden for beregning af det endelige billede eller video.
