การสร้างกราฟิก 3 มิติยังห่างไกลจากกระบวนการเล็กน้อยที่ต้องใช้วิธีการแบบบูรณาการทั้งซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์
กราฟิกการ์ดระดับมืออาชีพในปัจจุบันเป็นฟิวชั่นไฮเทคที่รวมหน่วยประมวลผลกราฟิกแบบมัลติคอร์ (GPU) ที่ทรงพลังเข้ากับสถาปัตยกรรมและซอฟต์แวร์แบบขนานเพื่อใช้ประโยชน์จากทรัพยากร GPU เต็มรูปแบบ
อย่างที่คุณทราบสถาปัตยกรรมแบบขนานไม่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้หลายเท่าเมื่อเทียบกับสถาปัตยกรรมซีพียูแบบคลาสสิกในทุกกรณี ก่อนอื่นนี่คือสมการเชิงอนุพันธ์การคำนวณกราฟิกอุทกพลศาสตร์ ฯลฯ องค์ประกอบที่สำคัญคือความพร้อมใช้งานของโค้ดโปรแกรมที่ถูกต้องซึ่งจะเพิ่ม "การขนาน" ของงานที่กำลังดำเนินการอยู่ และหากตรงตามเงื่อนไขทั้งหมดนี้ประสิทธิภาพของระบบจะเพิ่มขึ้นหลายเท่า
กราฟิก 3D ระดับมืออาชีพมีหลายวิธีไม่เพียง แต่เกี่ยวกับการสร้างต้นแบบดิจิทัล 3 มิติเท่านั้น นอกจากนี้ยังเป็นงานเฉพาะหลายอย่างสำหรับการคำนวณพลวัตของกระบวนการทางกายภาพการสร้างภาพเหมือนจริงและอื่น ๆ สำหรับโซลูชันที่สร้างตัวเร่งกราฟิกระดับมืออาชีพพิเศษ
การ์ดแสดงผลระดับมืออาชีพที่ล้ำสมัย - โซลูชันที่ประกอบด้วยฮาร์ดแวร์ - การ์ดแสดงผล - และชุดไดรเวอร์เฉพาะที่เหมาะสำหรับการใช้งานระดับมืออาชีพ ในการผลิตการ์ดแสดงผลระดับมืออาชีพและไดรเวอร์สำหรับพวกเขานั้นเน้นที่ความน่าเชื่อถือและการใช้งานที่ปราศจากปัญหาในระยะยาว ดังนั้นจึงมีความน่าเชื่อถือมากกว่าการ์ดวิดีโอสำหรับเล่นเกมหลายเท่าและไดรเวอร์สำหรับพวกเขาได้รับการรับรองจากผู้ผลิตแอปพลิเคชันระดับมืออาชีพ
โซลูชั่นฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่น่าสนใจที่สุดในพื้นที่นี้จัดทำโดย NVIDIA ในปัจจุบันพร้อมกับการ์ดแสดงผลระดับมืออาชีพ NVIDIA Quadro FX
นี่คือรายการภารกิจหลักที่การ์ดดังกล่าวสามารถแก้ไขได้:
- การแสดงผลกราฟิกที่รวดเร็วและมีคุณภาพสูงในแอปพลิเคชัน CAD
- การเร่งฮาร์ดแวร์ของฟิสิกส์โดยใช้เอ็นจิ้น NVIDIA PhysX;
- รองรับภาพสามมิติ
- ระบบคำนวณการติดตามรังสี OptiX;
- รองรับ CUDA - สภาพแวดล้อมการพัฒนาที่ช่วยให้คุณเขียนซอฟต์แวร์สำหรับงานคำนวณที่ซับซ้อนที่ไม่เกี่ยวข้องกับกราฟิก
อย่างที่คุณเห็นช่วงของงานที่ต้องแก้ไขนั้นกว้างมากและไม่ จำกัด เฉพาะการคำนวณกราฟิกเท่านั้น ลองมาดูรายละเอียดแต่ละประเด็นเหล่านี้กันดีกว่า
NVIDIA Quadro FX เป็นชุดกราฟิกการ์ดระดับมืออาชีพที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับแอพพลิเคชั่นกราฟิก 3 มิติเช่น Autodesk 3ds Max, AutoCAD, Autodesk Inventor, Autodesk Revit และอื่น ๆ การ์ดแสดงผลระดับมืออาชีพของ NVIDIA เกือบทั้งหมดให้ความเร็วในการแสดงผลกราฟิกที่เร็วกว่ากราฟิกการ์ดแบบกำหนดเองทั่วไป ในกรณีนี้อย่าลืมเกี่ยวกับคุณภาพของภาพและอายุการใช้งาน ตัวบ่งชี้เหล่านี้ยังสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญสำหรับการ์ดมืออาชีพ
PhysX เอ็นจิ้นฟิสิกส์ของฮาร์ดแวร์ได้รับรางวัลชนะเลิศในวิดีโอเกมมายาวนานซึ่งจำเป็นต้องคำนวณการระเบิดไฟน้ำการทำลายวัตถุ ฯลฯ แบบเรียลไทม์ แต่เทคโนโลยีนี้ได้พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับมืออาชีพเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง PhysX ถูกใช้เป็นปลั๊กอินใน Autodesk 3ds Max และ Autodesk Maya และช่วยให้คุณสร้างแบบจำลองของเนื้อเยื่อของเหลวร่างกายที่แข็งและอ่อนได้
ปลั๊กอินสามารถดาวน์โหลดได้ฟรีจากเว็บไซต์ NVIDIA
ฟังก์ชั่น stereoscopy เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับลมที่สองในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สตูดิโอหลายแห่งที่สร้างแอนิเมชั่นสามมิตินอกเหนือจากเวอร์ชันปกติจำเป็นต้องเผยแพร่เวอร์ชันสเตอริโอสำหรับโรงภาพยนตร์ที่ดัดแปลงมาเป็นพิเศษNVIDIA ได้พัฒนาแว่นตาที่ช่วยให้คุณทำงานกับโมเดล 3 มิติในระบบสเตอริโอได้ หลักการทำงานเป็นไปตามกลไกชัตเตอร์ที่ติดตั้งไว้ในแว่นตาซึ่งทำให้สามารถส่งภาพในช่วงสีเต็มซึ่งแตกต่างจากแว่นตาสองสีทั่วไป
แน่นอนว่าโมเดล 3 มิติเชิงปริมาตรในวิวพอร์ตช่วยให้คุณนำทางในพื้นที่ของฉากที่กำลังสร้างได้ดีขึ้น การสร้างภาพยนตร์สามมิติโดยไม่มีเทคโนโลยีดังกล่าวดูเหมือนจะคิดไม่ถึง
ระบบคำนวณการติดตามรังสี OptiX เป็นเทคโนโลยีที่ให้ความสามารถในการสร้างการเรนเดอร์ภาพเสมือนจริงขั้นสุดท้ายของโครงการของคุณเร็วขึ้นหลายเท่า! พอจะกล่าวได้ว่าแผนกเทคนิคพิเศษที่มีชื่อเสียงของ Lucas Films, Industrial Light & Magic รับผิดชอบด้านวิชวลเอฟเฟกต์สำหรับ Pirates of the Caribbean, Iron Man, Transformers, Indiana Jones และอื่น ๆ กำลังสร้างฟาร์มเรนเดอร์ใหม่ตาม NVIDIA GPU
เป็นที่น่าสังเกตว่าเทคโนโลยีการเรนเดอร์ที่สมจริงไม่ได้ จำกัด อยู่ที่เทคโนโลยี OptiX NVIDIA เพิ่งได้รับภาพทางจิตของ Mental ray renderer หลังจากทำงานร่วมกันที่ส่วนต่อประสานระหว่างซอฟต์แวร์ภาพจิตและฮาร์ดแวร์ NVIDIA ได้มีการประกาศผลิตภัณฑ์ใหม่ที่ไม่เหมือนใครที่เรียกว่า iray นักพัฒนาอ้างว่า iray จะรวมอยู่ในรุ่นใหม่ของ mental ray 3.8 เร็ว ๆ นี้เราจะสามารถแสดงโครงการของเราโดยใช้รังสีจิตโดยไม่ใช้หน่วยประมวลผลกลางซึ่งในความเป็นจริงไม่ได้มีไว้สำหรับการคำนวณดังกล่าว แต่เป็น NVIDIA GPU
คำไม่กี่คำในบทความนี้ควรกล่าวถึงเทคโนโลยี CUDA ซึ่งรองรับโดยการ์ดแสดงผล NVIDIA รุ่นล่าสุดทั้งหมด CUDA เป็นสถาปัตยกรรมที่ควบคุมพลังของ GPU สำหรับการประมวลผลทั่วไป ในความเป็นจริงมันเป็นสภาพแวดล้อมการพัฒนาที่ช่วยให้คุณสามารถทำการคำนวณใด ๆ ที่ควรใช้สถาปัตยกรรมตัวประมวลผลแบบขนาน ในขณะนี้สถาปัตยกรรม CUDA รองรับภาษาโปรแกรม C, C ++, Fortran และนี่ไม่ใช่ขีด จำกัด แพลตฟอร์ม CUDA มอบความเป็นไปได้ที่แทบไม่ จำกัด สำหรับการใช้ทรัพยากร GPU สำหรับการคำนวณความซับซ้อนใด ๆ
เทคโนโลยีไม่หยุดนิ่งในทางตรงกันข้ามในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเราได้เห็นการเติบโตแบบทวีคูณและการเกิดขึ้นของทิศทางใหม่ของการพัฒนา ปัจจุบันการ์ดแสดงผลในคอมพิวเตอร์ของผู้เชี่ยวชาญด้าน 3D ไม่เพียง แต่เป็นอุปกรณ์ที่เพิ่มอัตราเฟรมเมื่อทำงานกับโมเดล 3 มิติที่ซับซ้อนเท่านั้น แต่ยังเป็นเครื่องมือที่ช่วยเร่งการทำงานกับกราฟิก 3 มิติในเกือบทุกประเภทอีกด้วย
แม้กระทั่งสิทธิพิเศษของซีพียูในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเช่นเดียวกับการเรนเดอร์ขั้นสุดท้ายตอนนี้ก็เปลี่ยนไปเป็น "ไหล่" ของโปรเซสเซอร์กราฟิกซึ่งเกือบทุกที่จะทำให้ความเร็วในการคำนวณภาพหรือวิดีโอขั้นสุดท้ายเพิ่มขึ้นหลายเท่า
