Crearea graficii 3D este departe de a fi un proces banal care necesită o abordare integrată atât a software-ului, cât și a hardware-ului.
Plăcile grafice profesionale de astăzi sunt o fuziune de înaltă tehnologie care combină o unitate de procesare grafică multi-core puternică (GPU) cu arhitectură și software paralele pentru a utiliza pe deplin resursele GPU complete.
După cum știți, arhitectura paralelă nu este capabilă să ofere o creștere multiplă a performanței în comparație cu arhitectura clasică a procesorului, departe de toate cazurile. În primul rând, acestea sunt ecuații diferențiale, calculul graficelor, hidrodinamica etc. Un element important este disponibilitatea codului corect al programului, care va maximiza „paralelizarea” sarcinilor efectuate. Și dacă toate aceste condiții sunt îndeplinite, eficiența sistemului crește de multe ori.
Grafica 3D profesională se referă în multe feluri nu numai la prototiparea digitală 3D. Este, de asemenea, o serie de sarcini specifice pentru calcularea dinamicii proceselor fizice, a vizualizării fotorealiste și altele, pentru soluția cărora sunt create acceleratoare grafice profesionale speciale.
O placă grafică profesională de ultimă generație - o soluție care constă dintr-un hardware - o placă grafică - și un set de drivere unice optimizate pentru aplicații profesionale. În producția de plăci video profesionale și drivere pentru acestea, accentul este pus pe fiabilitate și pe o funcționare fără probleme pe termen lung. Prin urmare, acestea sunt de multe ori mai fiabile decât plăcile video pentru jocuri, iar driverele pentru acestea sunt certificate de producătorii de aplicații profesionale.
Cele mai interesante soluții hardware și software din acest domeniu sunt furnizate astăzi de NVIDIA cu linia sa de plăci grafice profesionale NVIDIA Quadro FX.
Iată o listă cu principalele sarcini pe care astfel de cărți le pot rezolva:
- redare grafică rapidă și de înaltă calitate în aplicații CAD;
- accelerarea hardware a fizicii folosind motorul NVIDIA PhysX;
- suport pentru imagini stereoscopice;
- sistem de calcul al trasării razelor OptiX;
- suport pentru CUDA - un mediu de dezvoltare care vă permite să scrieți software pentru sarcini de calcul complexe care nu au legătură cu grafica.
După cum puteți vedea, gama de sarcini care trebuie rezolvate este extrem de largă și nu se limitează doar la calculul graficelor. Să încercăm să analizăm mai detaliat fiecare dintre aceste puncte.
NVIDIA Quadro FX este o serie de plăci grafice profesionale concepute special pentru aplicații grafice 3D precum Autodesk 3ds Max, AutoCAD, Autodesk Inventor, Autodesk Revit și multe altele. Practic, toate plăcile grafice profesionale NVIDIA oferă viteze de redare grafică mult mai mari decât plăcile grafice personalizate convenționale. În acest caz, nu uitați de calitatea imaginii și durata de viață. Acești indicatori sunt, de asemenea, semnificativ mai mari pentru cardurile profesionale.
Motorul de fizică hardware PhysX a câștigat de mult un loc în jocurile video, unde este necesar să se calculeze în timp real exploziile, focul, apa, distrugerea obiectelor etc. Dar această tehnologie s-a dovedit a fi extrem de utilă și pentru profesioniști. În special, PhysX este utilizat în mod activ ca plug-in în Autodesk 3ds Max și Autodesk Maya și vă permite să creați simulări de țesuturi, fluide, corpuri dure și moi.
Pluginul în sine poate fi descărcat gratuit de pe site-ul web NVIDIA.
Funcția de stereoscopie este o tehnologie care a primit un al doilea vânt în ultimii ani. Multe studiouri care creează animație tridimensională, pe lângă versiunea obișnuită, sunt obligatorii să lanseze o versiune stereo pentru cinematografele special adaptate. NVIDIA a dezvoltat ochelari care vă permit să lucrați cu modele 3D în stereo. Principiul de funcționare se bazează pe mecanisme de declanșare încorporate în ochelari, ceea ce face posibilă transmiterea unei imagini într-o gamă completă de culori, spre deosebire de ochelarii simpli cu două culori.
Desigur, modelele volumetrice 3D din ferestrele de vizualizare vă permit să navigați mai bine în spațiul scenei create. Crearea cinematografiei stereoscopice fără o astfel de tehnologie pare complet de neconceput.
Sistemul de calcul al razei OptiX este o tehnologie care oferă posibilitatea de a face redarea finală fotorealistă a proiectului dvs. de multe ori mai rapid! Este suficient să spunem că celebra divizie de efecte speciale a lui Lucas Films, Industrial Light & Magic, este responsabilă pentru efectele vizuale pentru Pirații din Caraibe, Iron Man, Transformers, Indiana Jones, etc., în prezent construiește o nouă fermă de redare bazată pe GPU-uri NVIDIA.
Este demn de remarcat faptul că tehnologiile de redare realiste nu se limitează la tehnologia OptiX. NVIDIA a dobândit recent imagini mentale de redare a razelor mentale. După ce am lucrat împreună la interfața dintre software-ul pentru imagini mentale și hardware-ul NVIDIA, a fost anunțat un produs nou și unic numit iray. Dezvoltatorii susțin că iray va fi inclus în noua versiune a mental ray 3.8. Foarte curând vom putea reda proiectele folosind mental ray, folosind nu procesorul central, care, de fapt, nu este destinat unor astfel de calcule, ci GPU-ul NVIDIA.
Câteva cuvinte din acest articol ar trebui spuse despre tehnologia CUDA, care este susținută de toate ultimele generații de plăci grafice NVIDIA. CUDA este o arhitectură care valorifică puterea GPU pentru calcul general. De fapt, este un mediu de dezvoltare care vă permite să efectuați orice calcule pentru care este preferabilă o arhitectură de procesor paralel. În acest moment, arhitectura CUDA acceptă limbajele de programare C, C ++, Fortran, iar aceasta nu este limita. Platforma CUDA oferă posibilități aproape nelimitate de utilizare a resurselor GPU pentru calcule de orice complexitate.
Tehnologiile nu stau pe loc, ci dimpotrivă, în ultimii ani am văzut creșterea lor exponențială și apariția unor noi direcții de dezvoltare. Astăzi, o placă grafică pe computerul unui specialist 3D nu este doar un dispozitiv care mărește rata de cadre atunci când lucrează cu modele 3D complexe, ci și un instrument care accelerează lucrul cu grafica 3D în aproape toată varietatea sa.
Chiar și o astfel de prerogativă a procesorului din anii trecuți, ca randarea finală, este acum deplasată cu succes pe „umerii” procesorelor grafice, ceea ce duce aproape peste tot la o creștere multiplă a vitezei de calcul a imaginii sau a videoclipului final.
