La création de graphiques 3D est loin d'être un processus trivial qui nécessite une approche intégrée à la fois logicielle et matérielle.
Les cartes graphiques professionnelles d'aujourd'hui sont une fusion de haute technologie qui combine une puissante unité de traitement graphique multicœur (GPU) avec une architecture et un logiciel parallèles pour utiliser pleinement toutes les ressources du GPU.
Comme vous le savez, l'architecture parallèle n'est pas capable de fournir une augmentation de performances multiple par rapport à l'architecture CPU classique dans loin de tous les cas. Tout d'abord, ce sont les équations différentielles, le calcul des graphiques, l'hydrodynamique, etc. Un élément important est la disponibilité du code de programme correct, qui maximisera la «parallélisation» des tâches exécutées. Et si toutes ces conditions sont remplies, l'efficacité du système augmente plusieurs fois.
Les graphismes 3D professionnels ne concernent pas seulement le prototypage 3D numérique. Il s'agit également d'un certain nombre de tâches spécifiques pour le calcul de la dynamique des processus physiques, de la visualisation photoréaliste et autres, pour la solution desquelles des accélérateurs graphiques professionnels spéciaux sont créés.
Une carte graphique professionnelle de pointe - une solution qui se compose d'un matériel - une carte graphique - et un ensemble de pilotes uniques optimisés pour les applications professionnelles. Dans la production de cartes vidéo professionnelles et de pilotes pour eux, l'accent est mis sur la fiabilité et un fonctionnement sans problème à long terme. Par conséquent, elles sont plusieurs fois plus fiables que les cartes vidéo de jeu et leurs pilotes sont certifiés par les fabricants d'applications professionnelles.
Les solutions matérielles et logicielles les plus intéressantes dans ce domaine sont aujourd'hui fournies par NVIDIA avec sa gamme de cartes graphiques professionnelles NVIDIA Quadro FX.
Voici une liste des principales tâches que ces cartes sont capables de résoudre:
- rendu graphique rapide et de haute qualité dans les applications de CAO;
- accélération matérielle de la physique à l'aide du moteur NVIDIA PhysX;
- prise en charge des images stéréoscopiques;
- système de calcul de traçage de rayons OptiX;
- prise en charge de CUDA - un environnement de développement qui vous permet d'écrire des logiciels pour des tâches de calcul complexes non liées aux graphiques.
Comme vous pouvez le constater, l'éventail des tâches à résoudre est extrêmement large et ne se limite pas uniquement au calcul des graphiques. Essayons de nous attarder sur chacun de ces points plus en détail.
NVIDIA Quadro FX est une série de cartes graphiques professionnelles conçues spécifiquement pour les applications graphiques 3D telles qu'Autodesk 3ds Max, AutoCAD, Autodesk Inventor, Autodesk Revit, etc. Pratiquement toutes les cartes graphiques professionnelles NVIDIA offrent des vitesses de rendu graphique beaucoup plus rapides que les cartes graphiques personnalisées conventionnelles. Dans ce cas, n'oubliez pas la qualité d'image et la durée de vie. Ces indicateurs sont également nettement plus élevés pour les cartes professionnelles.
Le moteur physique physique PhysX a longtemps gagné une place dans les jeux vidéo, où il est nécessaire de calculer en temps réel les explosions, le feu, l'eau, la destruction d'objets, etc. Mais cette technologie s'est également avérée extrêmement utile pour les professionnels. En particulier, PhysX est activement utilisé comme plug-in dans Autodesk 3ds Max et Autodesk Maya et vous permet de créer des simulations de tissus, de fluides, de corps durs et mous.
Le plugin lui-même peut être téléchargé gratuitement sur le site Web de NVIDIA.
La fonction de stéréoscopie est une technologie qui a reçu un second souffle ces dernières années. De nombreux studios qui créent une animation tridimensionnelle, en plus de la version régulière, sont obligés de sortir une version stéréo pour les cinémas spécialement adaptés. NVIDIA a développé des lunettes qui vous permettent de travailler avec des modèles 3D en stéréo. Le principe de fonctionnement repose sur des mécanismes d'obturation intégrés aux verres, ce qui permet de transmettre une image dans une gamme de couleurs complète, contrairement aux simples verres bicolores.
Bien entendu, les modèles 3D volumétriques dans les fenêtres vous permettent de mieux naviguer dans l'espace de la scène en cours de création. La création d'un cinéma stéréoscopique sans une telle technologie semble totalement impensable.
Le système de calcul de traçage de rayons OptiX est une technologie qui offre la possibilité de rendre le rendu photoréaliste final de votre projet plusieurs fois plus rapidement! Qu'il suffise de dire que la célèbre division d'effets spéciaux de Lucas Films, Industrial Light & Magic, est responsable des effets visuels pour Pirates des Caraïbes, Iron Man, Transformers, Indiana Jones, etc. GPU NVIDIA.
Il est à noter que les technologies de rendu réalistes ne se limitent pas à la technologie OptiX. NVIDIA a récemment acquis des images mentales de rendu mental ray. Après avoir travaillé ensemble à l'interface entre le logiciel mental images et le matériel NVIDIA, un nouveau produit unique appelé iray a été annoncé. Les développeurs affirment qu'iray sera inclus dans la nouvelle version de mental ray 3.8. Très bientôt, nous pourrons rendre nos projets en utilisant mental ray, en utilisant non pas le processeur central, qui, en fait, n'est pas destiné à de tels calculs, mais le GPU NVIDIA.
Il convient de dire quelques mots dans cet article sur la technologie CUDA, qui est prise en charge par toutes les dernières générations de cartes graphiques NVIDIA. CUDA est une architecture qui exploite la puissance du GPU pour le calcul général. En fait, c'est un environnement de développement qui vous permet d'effectuer tous les calculs pour lesquels une architecture de processeur parallèle est préférable. Pour le moment, l'architecture CUDA supporte les langages de programmation C, C ++, Fortran, et ce n'est pas la limite. La plate-forme CUDA offre des possibilités presque illimitées d'utilisation des ressources GPU pour des calculs de toute complexité.
Les technologies ne sont pas en reste, au contraire, nous avons vu ces dernières années leur croissance exponentielle et l'émergence de nouvelles directions de développement. Aujourd'hui, une carte graphique dans l'ordinateur d'un spécialiste 3D n'est pas seulement un appareil qui augmente la cadence d'images lorsque l'on travaille avec des modèles 3D complexes, mais aussi un outil qui accélère le travail avec des graphiques 3D dans presque toute sa variété.
Même une telle prérogative du processeur des années passées, comme le rendu final, est maintenant déplacée avec succès vers les «épaules» des processeurs graphiques, ce qui conduit presque partout à une augmentation multiple de la vitesse de calcul de l'image ou de la vidéo finale.
