Att skapa 3D-grafik är långt ifrån en trivial process som kräver en integrerad metod för både programvara och hårdvara.
Dagens professionella grafikkort är en högteknologisk fusion som kombinerar en kraftfull grafikbearbetningsenhet (GPU) med parallell arkitektur och programvara för att fullt ut utnyttja hela GPU-resurserna.
Som du vet kan parallellarkitekturen inte ge en multipel prestandahöjning jämfört med den klassiska CPU-arkitekturen i alla fall. Först och främst är detta differentialekvationer, beräkning av grafik, hydrodynamik etc. Ett viktigt element är tillgängligheten av rätt programkod, vilket maximerar "parallelliseringen" av de upter som utförs. Och om alla dessa villkor är uppfyllda ökar systemets effektivitet många gånger.
Professionell 3D-grafik handlar på många sätt inte bara om digital 3D-prototyping. Det är också ett antal specifika uppgifter för att beräkna dynamiken i fysiska processer, fotorealistisk visualisering och andra, för den lösning som speciella professionella grafikacceleratorer skapas.
Ett toppmodernt professionellt grafikkort - en lösning som består av en hårdvara - ett grafikkort - och en uppsättning unika drivrutiner optimerade för professionella applikationer. Vid tillverkningen av professionella grafikkort och drivrutiner för dem läggs tonvikten på tillförlitlighet och långvarig problemfri drift. Därför är de många gånger mer tillförlitliga än spelvideokort, och drivrutinerna för dem är certifierade av tillverkare av professionella applikationer.
De mest intressanta hårdvaru- och mjukvarulösningarna inom detta område tillhandahålls av NVIDIA idag med sin serie professionella grafikkort NVIDIA Quadro FX.
Här är en lista över de viktigaste uppgifterna som sådana kort kan lösa:
- snabb och högkvalitativ grafisk rendering i CAD-applikationer;
- hårdvaruacceleration av fysik med hjälp av NVIDIA PhysX-motorn;
- stöd för stereoskopiska bilder;
- beräkningssystem för strålspårning OptiX;
- support för CUDA - en utvecklingsmiljö som låter dig skriva programvara för komplexa beräkningsuppgifter som inte är relaterade till grafik.
Som du kan se är utbudet av uppgifter som ska lösas extremt stort och är inte bara begränsat till beräkning av grafik. Låt oss försöka dröja kvar på var och en av dessa punkter mer detaljerat.
NVIDIA Quadro FX är en serie professionella grafikkort utformade speciellt för 3D-grafikapplikationer som Autodesk 3ds Max, AutoCAD, Autodesk Inventor, Autodesk Revit och mer. Praktiskt taget alla NVIDIA professionella grafikkort ger mycket snabbare grafikåtergivningshastigheter än konventionella anpassade grafikkort. Glöm i så fall inte bildkvaliteten och livslängden. Dessa indikatorer är också betydligt högre för professionella kort.
Hårdvarufysikmotorn PhysX har länge vunnit en plats i videospel, där det är nödvändigt att beräkna explosioner, eld, vatten, förstörelse av föremål etc. i realtid. Men denna teknik har visat sig vara extremt användbar även för proffs. I synnerhet används PhysX aktivt som ett plugin-program i Autodesk 3ds Max och Autodesk Maya och låter dig skapa simuleringar av vävnader, vätskor, hårda och mjuka kroppar.
Själva pluginet kan laddas ner gratis från NVIDIA-webbplatsen.
Stereoskopifunktionen är en teknik som har fått en andra vind de senaste åren. Många studior som skapar tredimensionell animering, förutom den vanliga versionen, är obligatoriska att släppa en stereoversion för specialanpassade biografer. NVIDIA har utvecklat glasögon som gör att du kan arbeta med 3D-modeller i stereo. Funktionsprincipen baseras på slutarmekanismer inbyggda i glasögonen, vilket gör det möjligt att överföra en bild i ett fullfärgsområde, till skillnad från enkla tvåfärgade glasögon.
Naturligtvis låter volymetriska 3D-modeller i visningsportar dig bättre navigera i utrymmet för scenen som skapas. Skapandet av stereoskopisk film utan sådan teknik verkar helt otänkbart.
Beräkningssystemet för OptiX-strålspårning är en teknik som ger möjlighet att göra den slutliga fotorealistiska återgivningen av ditt projekt många gånger snabbare! Det räcker med att säga att den berömda specialeffektavdelningen för Lucas Films, Industrial Light & Magic, ansvarar för de visuella effekterna för Pirates of the Caribbean, Iron Man, Transformers, Indiana Jones, etc. bygger för närvarande en ny render-gård baserad på NVIDIA GPU: er.
Det är värt att notera att realistiska renderingsteknologier inte är begränsade till OptiX-teknik. NVIDIA förvärvade nyligen mentala ray-renderare mentala bilder. Efter att ha arbetat tillsammans vid gränssnittet mellan mental images-programvara och NVIDIA-hårdvara, tillkännagavs en ny och unik produkt som heter iray. Utvecklarna hävdar att iray kommer att ingå i den nya versionen av mental ray 3.8. Mycket snart kommer vi att kunna återge våra projekt med mentalstråle, inte med den centrala processorn, som faktiskt inte är avsedd för sådana beräkningar utan NVIDIA GPU.
Några ord i den här artikeln bör sägas om CUDA-teknik, som stöds av alla de senaste generationerna av NVIDIA-grafikkort. CUDA är en arkitektur som utnyttjar kraften i GPU: n för allmänna datorer. I själva verket är det en utvecklingsmiljö som låter dig utföra alla beräkningar för vilka en parallell processorarkitektur är att föredra. För närvarande stöder CUDA-arkitekturen programmeringsspråken C, C ++, Fortran, och detta är inte gränsen. CUDA-plattformen ger nästan obegränsade möjligheter att använda GPU-resurser för beräkningar av komplexitet.
Teknik står inte still utan snarare tvärtom, under de senaste åren har vi sett deras exponentiella tillväxt och framväxten av nya utvecklingsriktningar. Idag är ett grafikkort i en 3D-specialist dator inte bara en enhet som ökar bildfrekvensen när man arbetar med komplexa 3D-modeller utan också ett verktyg som påskyndar arbetet med 3D-grafik i nästan hela dess variation.
Till och med ett sådant privilegium för de senaste åren, som den slutliga renderingen, flyttas nu framgångsrikt till "axlarna" hos grafikprocessorer, vilket nästan överallt leder till en multipel ökning av hastigheten för beräkning av den slutliga bilden eller videon.
