Het maken van 3D-afbeeldingen is verre van een triviaal proces dat een geïntegreerde benadering van zowel software als hardware vereist.
De professionele grafische kaarten van vandaag zijn een high-tech fusie die een krachtige multi-core grafische verwerkingseenheid (GPU) combineert met parallelle architectuur en software om de volledige GPU-bronnen volledig te benutten.
Zoals u weet, is de parallelle architectuur lang niet in alle gevallen in staat om een meervoudige prestatieverbetering te bieden in vergelijking met de klassieke CPU-architectuur. Allereerst zijn dit differentiaalvergelijkingen, grafische berekening, hydrodynamica, enz. Een belangrijk element is de beschikbaarheid van de juiste programmacode, die de "parallellisatie" van de uitgevoerde taken zal maximaliseren. En als aan al deze voorwaarden is voldaan, neemt de efficiëntie van het systeem vele malen toe.
Professionele 3D-graphics gaat in veel opzichten niet alleen over digitale 3D-prototyping. Het is ook een aantal specifieke taken voor het berekenen van de dynamiek van fysieke processen, fotorealistische visualisatie en andere, voor de oplossing waarvan speciale professionele grafische versnellers worden gemaakt.
Een ultramoderne professionele grafische kaart - een oplossing die bestaat uit hardware - een grafische kaart - en een set unieke stuurprogramma's die zijn geoptimaliseerd voor professionele toepassingen. Bij de productie van professionele videokaarten en stuurprogramma's voor hen ligt de nadruk op betrouwbaarheid en langdurig probleemloos gebruik. Daarom zijn ze vele malen betrouwbaarder dan gamingvideokaarten en zijn de stuurprogramma's ervoor gecertificeerd door fabrikanten van professionele toepassingen.
De meest interessante hardware- en softwareoplossingen op dit gebied worden momenteel geleverd door NVIDIA met zijn lijn professionele grafische kaarten NVIDIA Quadro FX.
Hier is een lijst met de belangrijkste taken die dergelijke kaarten kunnen oplossen:
- snelle en hoogwaardige grafische weergave in CAD-toepassingen;
- hardwareversnelling van fysica met behulp van de NVIDIA PhysX-engine;
- ondersteuning voor stereoscopische beelden;
- ray tracing rekensysteem OptiX;
- ondersteuning voor CUDA - een ontwikkelomgeving waarmee u software kunt schrijven voor complexe computertaken die geen verband houden met afbeeldingen.
Zoals u kunt zien, is het scala aan op te lossen taken extreem breed en beperkt zich niet alleen tot het berekenen van grafische afbeeldingen. Laten we proberen om op elk van deze punten in meer detail stil te staan.
NVIDIA Quadro FX is een serie professionele grafische kaarten die speciaal zijn ontworpen voor grafische 3D-toepassingen zoals Autodesk 3ds Max, AutoCAD, Autodesk Inventor, Autodesk Revit en meer. Vrijwel alle professionele grafische kaarten van NVIDIA bieden veel hogere grafische weergavesnelheden dan conventionele aangepaste grafische kaarten. Vergeet in dit geval de beeldkwaliteit en levensduur niet. Deze indicatoren zijn ook aanzienlijk hoger voor professionele kaarten.
De fysica-engine PhysX heeft al lang een plaats veroverd in videogames, waar het nodig is om in realtime explosies, vuur, water, vernietiging van objecten enz. Te berekenen. Maar deze technologie is ook buitengewoon nuttig gebleken voor professionals. In het bijzonder wordt PhysX actief gebruikt als een plug-in in Autodesk 3ds Max en Autodesk Maya en stelt u in staat om simulaties te maken van weefsels, vloeistoffen, harde en zachte lichamen.
De plug-in zelf kan gratis worden gedownload van de NVIDIA-website.
De stereoscopiefunctie is een technologie die de afgelopen jaren een tweede wind heeft gekregen. Veel studio's die naast de reguliere versie driedimensionale animaties maken, zijn verplicht om een stereoversie uit te brengen voor speciaal aangepaste bioscopen. NVIDIA heeft een bril ontwikkeld waarmee je in stereo met 3D-modellen kunt werken. Het werkingsprincipe is gebaseerd op in de bril ingebouwde sluitermechanismen, die het mogelijk maken om een beeld in een volledig kleurbereik over te brengen, in tegenstelling tot een eenvoudige tweekleurenbril.
Met volumetrische 3D-modellen in viewports kun je natuurlijk beter navigeren in de ruimte van de scène die wordt gemaakt. Het creëren van stereoscopische cinema zonder dergelijke technologie lijkt volkomen ondenkbaar.
Het OptiX ray tracing berekeningssysteem is een technologie die de mogelijkheid biedt om de uiteindelijke fotorealistische weergave van uw project vele malen sneller te maken! Het volstaat te zeggen dat de beroemde special effects-divisie van Lucas Films, Industrial Light & Magic, verantwoordelijk is voor de visuele effecten voor Pirates of the Caribbean, Iron Man, Transformers, Indiana Jones, etc. momenteel een nieuwe renderfarm bouwt op basis van NVIDIA-GPU's.
Het is vermeldenswaard dat realistische weergavetechnologieën niet beperkt zijn tot OptiX-technologie. NVIDIA heeft onlangs mentale beelden van de mentale straalweergave verworven. Na samen te hebben gewerkt op de interface tussen mentale beeldsoftware en NVIDIA-hardware, werd een nieuw en uniek product genaamd iray aangekondigd. De ontwikkelaars beweren dat iray zal worden opgenomen in de nieuwe versie van mental ray 3.8. Binnenkort kunnen we onze projecten renderen met behulp van mentale straling, niet met de centrale processor, die in feite niet bedoeld is voor dergelijke berekeningen, maar met de NVIDIA GPU.
Een paar woorden in dit artikel moeten worden gezegd over CUDA-technologie, die wordt ondersteund door alle nieuwste generaties NVIDIA grafische kaarten. CUDA is een architectuur die de kracht van de GPU benut voor algemeen computergebruik. In feite is het een ontwikkelomgeving waarmee u alle berekeningen kunt uitvoeren waarvoor een parallelle processorarchitectuur de voorkeur verdient. Op dit moment ondersteunt de CUDA-architectuur de programmeertalen C, C ++, Fortran, en dit is niet de limiet. Het CUDA-platform biedt bijna onbeperkte mogelijkheden om GPU-bronnen te gebruiken voor berekeningen van elke complexiteit.
Technologieën staan niet stil; integendeel, we hebben de afgelopen jaren hun exponentiële groei en de opkomst van nieuwe ontwikkelingsrichtingen gezien. Tegenwoordig is een grafische kaart in de computer van een 3D-specialist niet alleen een apparaat dat de framesnelheid verhoogt bij het werken met complexe 3D-modellen, maar ook een hulpmiddel dat het werk met 3D-afbeeldingen in bijna al zijn verscheidenheid versnelt.
Zelfs een dergelijk voorrecht van de CPU van de afgelopen jaren, als de uiteindelijke weergave, is nu behoorlijk succesvol verschoven naar de "schouders" van grafische processors, wat bijna overal leidt tot een meervoudige toename in de snelheid van het berekenen van de uiteindelijke afbeelding of video.
