Компьютер для 3d-max и рендера. Подбираем оптимальную топовую конфигурацию. 3D моделирование видеокарты


Как выбрать компьютер для 3d моделирования ювелирных изделий?

Те, кто только начинает свой путь 3D модельера, задаются вопросами: А подойдет ли мой компьютер для работы? А если не подойдет, то какой нужно купить? Какой нужен процессор, видеокарта, монитор? Сколько штук? Windows или Mac? Ноутбук или стационарный компьютер?… Чтобы вам помочь в покупке лучшего компьютера, в этой статье я без воды, но подробно расскажу на что в первую очередь обращать внимание, и как сделать правильный выбор.

Но мы тут не будем сравнивать производительность процессоров, памяти и видеокарт: всё это есть в Интернете, и интересно только техногикам. А тут будет универсальная инструкция по выбору компьютера для ювелиров, кому он нужен для работы в 3D прямо сейчас, и что нужно сделать, чтобы пойти, купить, включить, и все бы заработало как надо.

Дальше будет много букв и подробный разбор каждого вопроса. Но если вам читать лень, то листайте сразу вниз, там есть пошаговый порядок действий. Итак, поехали…

Для чего вам компьютер?

Вы решили купить компьютер. Первое что вы должны для себя определить, это то, что вы планируете на нем делать. Ответ вроде бы очевиден: конечно же, моделировать ювелирные украшения! Но это ни коим образом не отражает действительность, с которой придется столкнуться. Всё определяет серьезность ваших намерений, и глубина погружения в 3D графику. Возможно вы планируете делать красивые рендеры для сайта, создавать сложные скульптуры, и работать с большим объемом файлов – тогда вам потребуется мощная рабочая станция. А если вы больше общаетесь с клиентами, вам нужно часто ездить и показывать 3D модели заказчикам, ну или просто моделировать «на бегу»,  то нужен будет хороший, легкий ноутбук. Все это, в итоге, и определит стоимость и комплектацию вашей будущей системы. Поймите что вам нужно, и только тогда начинайте выбирать.

Windows или Mac?

Pic1

Если вы привыкли работать в системе windows, то считайте что вам крупно повезло. А вот для тех кто работает на Mac, не все так радужно как логотип Apple 80-х годов. Есть совершенно четкое разделение в области применения этих систем. Если компьютеры фирмы Apple отлично приспособлены для 2D графики, полиграфии и видео монтажа, то все что касается 3D моделирования, делается на платформе PC Windows. Все профессиональные студии анимации, архитектурной визуализации и инженерного моделирования применяют компьютеры именно на системе Windows.

Весь самый крутой 3D софт написан, в первую очередь для windows, и уже потом что-то переносится на mac. И если заниматься 2D графикой на Windows еще как-то можно, то эффективно работать с 3D на Mac гораздо сложнее. Вам будет доступен лишь ограниченный выбор приложений и плагинов, а для серьезной работы все-равно придется устанавливать Windows второй системой, ну или использовать виртуальную машину. Это не только приведет к бОльшей нагрузке на железо, но и сведет на нет все преимущества компьютера от Apple, добавив еще и неудобств из-за несовместимости клавиатуры и мыши в Mac и в Windows. Так что если вы твердо решили использовать для 3D графики именно Mac, то приготовьтесь жрать кактус страдать, терпеть, и завидовать счастливым Windows пользователям. В противном случае вам придется брать только топовую конфигурацию яблока, и все-равно работать на виртуальной машине на Windows.

Совет: Если есть возможность, то лучше, в дополнение к Mac, взять любой компьютер на Windows, что значительно сэкономит деньги, и сделает работу в 3D гораздо приятнее.

Ноутбук или стационарный компьютер?

Pic2

На выбор типа компьютера может повлиять тот факт, что по ряду причин вам приходится постоянно переезжать с места на место, встречаться с партнерами, заказчиками, или же просто у вас в квартире нет нужного пространства, чтобы разместить большой монитор и системный блок. В этом случае многие рассматривают ноутбук как единственно возможный вариант решения этой проблемы. К тому же ноутбук такой классный, маленький удобный, да и вообще :) Однако нужно понимать, что ноутбук – это всегда серьезная переплата, а работать за ним не так удобно, как за большим компьютером, с нормальной клавиатурой, мышкой и монитором.

Кто-то думает, что ноутбук нужен чтобы поехать в отпуск, на дачу, в путешествие, и там спокойно работать. Но это ооочень большое заблуждение, так делать не надо. Эффективность рабочего времени при таком режиме работы стремится к нулю, не говоря уж о том, что работа в отпуске – удел извращенцев. Десять раз подумайте, стоит ли переплачивать за мобильность, в ущерб удобству. И так ли нужно вам работать в поездках, или может лучше оборудовать себе удобное рабочее место? А если надумаете переезд, то перевезти системный блок и монитор не составит никакого труда.

Pic3

Если же вы, все-таки, сделали выбор в пользу ноутбука, то помните, что мобильность – это его главное преимущество. Для нормальной работы подойдет только мощная и легкая модель (до 2кг). Обычно это уже топовая конфигурация, и цена её тоже будет значительно выше среднего. Огромные ноутбуки от 3-х кг и выше даже не нужно рассматривать. Таскать с собой и работать на них жутко неудобно, а вот риск пролить что-то на клавиатуру (и попасть на крупный ремонт) всегда велик.

Совет: Если пока не можете себе позволить самый лучший ноутбук, то соберите стационарный компьютер, и спокойно работайте. Ни в коем случае нельзя брать средненький ноутбук! Это будут только выброшенные в пустую деньги.

В качестве альтернативы также можно выбрать средний вариант – моноблок. Это такой большой монитор, в который уже встроены и материнская плата, и процессор, и видеокарта, и жесткий диск, и все что нужно. Вам потребуются отдельно только мышь и клавиатура. Места под столом не занимает, проводов меньше, но конфигурация таких моноблоков всегда оставляет желать лучшего. Я бы советовал рассматривать этот вариант только в совсем крайнем случае. И всегда помните, что за те же деньги вы могли бы взять себе просто космический системный блок – в два, а то и в три раза лучше и быстрее, а к нему еще и два монитора для комфортной работы, планшет и все остальное.

Так что если у вас мало места на столе, нужно постоянно куда-то ездить, мало моделировать, и лишь показывать уже готовые модели, у вас достаточно средств на покупку мощной конфигурации, то ваш выбор – ноутбук. В остальных случаях для комфортной и серьезной работы, конечно же, лучшим вариантом будет отдельный системный блок, который вы соберете самостоятельно или с помощью консультанта. Во-первых, это даст вам возможность заменять почти любые комплектующие, а во-вторых, за те же деньги такая система будет работать заметно быстрее ноутбука или моноблока.

Какой нужен монитор и сколько штук?

Pic5

Если вы планируете взять ноутбук, то в угоду мобильности экран не должен быть очень большим. Самый удобный размер ноутбука — 15″. Все что больше – громоздкие, тяжелые монстры, все что меньше – мелкий текст, мелкие значки, и очень большая нагрузка на глаза. Особенно это будет заметно при работе в ZBrush, где вообще нет иконок, а только текстовые кнопки.

Ни в коем случае не поддавайтесь соблазну больших цифр! Для современных программ лучшее разрешение экрана ноутбука — 1920х1080 точек (Full HD). Если же будет что-то вроде 2560х1440 на 15 дюймовом экране, то есть вероятность, что это разрешение не будет нормально поддерживаться в некоторых программах (тот же ZBrush). А это значит, что вы будете видеть совсем мелкие значки за счет очень маленького размера пикселя. Даже если вы зорким взглядом сможете разглядеть пиксели на экране ноутбука, а иконки кажутся вам не такими сглаженными как на дисплеях retina от Apple, то уверяю вас, что на работе это никак не скажется. Необходимый набор иконок всегда будет на экране, да и рабочего места тоже будет предостаточно. Так что тут оптимальный вариант пока только один 1920х1080 dpi.

Что касается размеров монитора для стационарного компьютера, то тут гораздо больше свободы. Размер экрана может быть в пределах от 20″ до 27″, в зависимости от размеров вашего стола. Больше – уже не совсем удобно, придется сильно вертеть головой из угла в угол. Разрешение может быть как стандартное 1920х1080 точек, так и увеличенное (для очень широких экранов). Главное – обращайте внимание на размер пикселя, он должен быть порядка 0,17-0,25 мм. Это обеспечит хорошую узнаваемость значков на экране, а если разрешение будет значительно больше чем у остальных мониторов с той же диагональю, то, скорее всего, там пиксели очень маленькие 0,12-0,15 мм. Это мониторы с повышенной четкостью, и это также может вызвать проблемы совместимости, как и в случае с ноутбуками. Обязательно выясняйте эти параметры у продавцов!

Если нужно посчитать размер пикселя вашего монитора, то это можно сделать зная размер и разрешение монитора. Вот тут есть даже специальный калькулятор.

Если хотите много и комфортно моделировать, то лучшим решением будет установка сразу двух мониторов. И совсем не обязательно они должны быть одинаковыми. Вы будете 90% времени работать за каким-то одним монитором, а второй будет вспомогательным для серфинга в интернете, общения, отображения панелей инструментов программ или эскизов. Если вы еще не уверены, нужен ли вам второй монитор, то возьмите сначала один хороший, а второй можно будет установить потом, из тех что у вас уже есть от старого компьютера, или просто купить самый дешевый. По собственному опыту могу сказать, что второй монитор – это как глоток воздуха. Работать станет в разы удобнее, особенно если вы используете grasshopper.

Pic6

Также нужно смотреть, чтобы на мониторе была установлена матрица IPS. Большинство мониторов на рынке имеют дешевую матрицу TN (если смотреть на такой экран под разными углами, то яркость изображения будет меняться). Такие мониторы покупают для игр, где важна скорость реакции и не важен цвет. На самом деле, для повседневного 3D моделирования тип матрицы не имеет значения, но если вы планируете работать с цветом, создавать картинки для сайта или печатной рекламы, то вам нужен только IPS монитор. Мониторы с TN матрицей с такой задачей просто не справится, и у вас всегда будут ошибки в цвете при печати. А вот мониторы с IPS матрицей подойдут как нельзя лучше. При взгляде на изображение на таком мониторе даже под разными углами контраст и яркость будут оставаться постоянными, а цвета передаются с такой точностью, что вы сразу почувствуете разницу. IPS матрица – это стандарт для всех профессиональных мониторов где важна работа с цветом.

Для справки: На мониторах Samsung подобная технология называется PLS. Это круто, но значительно дороже.

Также экраны могут быть матовыми (matte), или зеркальными (glare, glossy). Чаще всего зеркальные экраны вы встретите на ноутбуках. На зеркальных экранах лучше видны цвета, они сильно бликуют на солнце, и чуть дешевле. Матовые бликуют меньше, смотреть на них приятнее, но насыщенность цветов чуть ниже чем у зеркальных, и они несколько дороже. Выбирайте то, что вам больше понравится, но на это нужно обращать внимание в самый последний момент, просто знайте что такая штука существует.

Выбираем процессор. Intel или AMD?

Pic7

Уже долгое время стандарт качества процессоров задает компания Intel. Эти процессоры применяются во всех серьезных графических станциях за их надежность, и сравнительно небольшое энергопотребление. Процессоры AMD дешевле, но больше подходят для игровых систем. А еще они сильнее греются во время рендеринга, и рассматривать мы их не будем. Для 3D графики я все же рекомендую искать компьютер именно на базе процессоров Intel.

При выборе процессора нужно обращать внимание не только на циферки (у кого больше, тот и лучше). Если раньше процессоры просто наращивали свою производительность лишь увеличением тактовой частоты работы, то сейчас, достигнут технологический предел, и процессоров работающих в штатном режиме быстрее 5Гц просто не существует. Однако теперь процессоры делают многоядерными, и они стали распределять задачи внутри себя по своим ядрам. В этом и заключается основное отличие современных процессоров. Но если вы не хотите подробно изучать рейтинги и сравнительные тесты производительности (что правильно), то вот вам несколько рекомендаций по выбору хорошего камня процессора.

В описании конфигураций компьютеров вы можете найти следующие обозначения для процессоров Intel: Celeron, Core i3, Core i5, Core i7, Core i9, Xeon. Это различные архитектуры (семейства), которые также могут подразделяться на версии, технологию производства, размеры кеша первого и второго уровней, бла, бла, бла, много страшных слов…

Но вас должны интересовать, в первую очередь, только два параметра:
  1. Тактовая частота работы (мегагерцы). Грубо говоря – чем больше, тем лучше.
  2. Тип процессора. И об этом чуть подробнее.
  • Celeron — если увидели где-то эту надпись, вычеркивайте эту конфигурацию смело. Это очень слабые процессоры, уже работают только на калькуляторах, и для серьезной работы не подходят.
  • Core i3 — процессоры совсем начального уровня, на них можно обращать внимание только в самый последний момент. Серьезные расчеты им доверить нельзя, все будет тормозить, и лучше тоже пройти мимо.
  • Core i5 — хорошие процессоры начального уровня. Работают быстрее чем Core i3 того же поколения за счет бОльшего количества ядер (подпроцессоров). Если хотите сэкономить, берите Core i5. Рендер на них идет чуть медленнее, чем на Core i7, но для повседневного 3D моделирования они вполне могут сгодиться. А на сэкономленные деньги можно взять побольше оперативной памяти.
  • Core i7 — отличные, и самые популярные сейчас процессоры. Чуть дороже чем i5, но выбирайте именно их, если планируете много и часто рендерить. Быстрее будут считаться и булевы операции, и математика в grasshopper. Короче говоря – это оно!
  • Core i9 — совсем новая архитектура, поэтому пока самая дорогая. Сейчас эти процессоры еще не очень популярны, так что их тоже можно не рассматривать, хотя с производительностью у них как раз все в порядке. Если финансы позволяют, то это будет, пожалуй, наилучший вариант, но с сильной переплатой.
  • Xeon — серверный процессор, нужен только для тех, кто понимает зачем он нужен. Хорош для рендера, но только если у вас их будет два и более, плюс специальное железо и хитрая сборка.Короче говоря, в ноутбуке вы их не найдете, а для наших обычных целей лучше всего подойдут процессоры i9, i7, i5.

Pic8

И еще, постарайтесь найти процессор с тактовой частотой хотя бы порядка 3Ггц. Большинство рендер систем все еще работает с использованием именно CPU, так что тут ваш процессор будет задействован на полную катушку.

Видеокарта. NVidia GeForce или ATI Radeon?

Pic9

Сейчас современные видеокарты, в основном, производятся на базе двух чипсетов (NVidia Geforce или ATI Radeon). Их еще называют 3D ускорителями. Как можно догадаться, они позволяют полноценно работать с 3D графикой, и берут на себя часть нагрузки с центрального процессора для отображения 3D объектов на экране. Так уж повелось, что почти все 3D программы спроектированы именно для использования с видеокартами на чипсете NVidia, а вот для игр лучше подойдет ATI Radeon.

Возможно вы замечали, что на многих материнских платах видеокарта уже встроена (интегрированная графика). Это очень простая видеокарта, которая лишь позволяет использовать компьютер для офисных задач. В ней нет 3D ускорителя, а некоторые программы просто не будут без него работать. Так что отдельная видеокарта с 3D ускорителем нужна обязательно.

Есть общее мнение, что для работы с 3D графикой обязательно нужна самая хорошая, дорогая и мощная видеокарта. Это совсем не так. Мощная видеокарта нужна для игр, чтобы быстро и реалистично рисовать взрывы, мелькания монстров и брызги кровищи. В нашем случае это всё не нужно, а основная нагрузка на видеокарту происходит только в момент использования определенных режимов отображения объектов сцены, и далеко не во всех программах, а с этой задачей справится почти любая, даже старенькая видеокарта с 3D ускорителем.

Надо сказать что сейчас набирают популярность рендер системы, которые используют мощности видеокарт для получения финального изображения, и в этом случае мощные видеокарты будут очень даже кстати. Графический процессор справляется с задачей рендеринга в разы быстрее чем центральный процессор, но и тут есть много своих минусов и нюансов. Пока что мы делаем рендер используя только центральный процессор, а не видеокарту, и нужно делать ставку на него.

Если вас пугает само слово «рендер», то просто берите любую видеокарту на чипсете NVidia с нужным объемом видеопамяти, и все будет хорошо. Это может быть 1030Ti, 1080Ti, 970GT или что-то ещё. На страшные обозначения и прочую ерунду в названии видеокарт не обращайте внимания.

Важный параметр при выборе видеокарты – это количество видеопамяти. Учтите, что чем больше у вас монитор (и говоря «больше» я имею в виду количество пикселей, а не физические размеры экрана), тем больше вам потребуется видеопамяти для отображения картинки. А если вы подключаете второй монитор к этой же видеокарте, то расход видеопамяти, соответственно, увеличивается. Для работы на обычном мониторе с разрешением 1920х1080 хватит и 2Гб, а если что-то большее, то ищите видеокарту с 4Гб видеопамяти. Этого будет достаточно даже с запасом.

Конечно, у видеокарт есть еще очень много других параметров. Это и техпроцесс, и скорость шины, и количество шейдеров и еще много чего страшного, но все это уже не главное, особой разницы вы не заметите. А вот если видеопамяти окажется мало, то это почувствуете сразу, когда при вращении большого количества камней и корнеров все будет ужасно тормозить.

Важно: Если кто-то из продавцов, узнав что вы занимаетесь 3D графикой, начнет советовать вам купить NVidia Quadro, утверждая что это профессиональная видеокарта, и вам без нее вообще никак, смело шлем в лес, читаем два абзаца выше и выбираем не quadro!

Почему? Объясняю. Действительно, Quadro – это профессиональные видеокарты, которые заточены для работы именно в инженерных CAD пакетах, таких как Catia, Unigraphics, Solidworks, и всю ее мощь вы почувствуете только если вам нужно будет спроектировать целиком самолет до винтика. Стоимость таких видеокарт значительно выше среднего, и для нас совершенно не оправдана. При этом мы обычно не работаем в инженерных программах и просто не сможем нагрузить её на полную. А сэкономленные деньги лучше потратить на лучший процессор и оперативную память. Вот от этого вы точно почувствуете разницу.

Pic10

Видеокарты на чипсете Nvidia производятся различными фирмами (ASUS, Giabyte, Msi или вообще без имени). Кому отдать предпочтение – решать вам. Но, по сути, все это, не имеет значения, а разницу знают только те, кто постоянно отслеживает статистику отказов оборудования т.е. сотрудники компьютерных супермаркетов и работники сервис-центров по ремонту компьютеров. А если вопрос о том, какой фирме отдать предпочтение все же не дает вам спокойно уснуть, то лучше проконсультироваться в любом крупном компьютерном магазине, и там посоветуют что лучше взять. Да, еще смотрите на количество вентиляторов на плате. Чем меньше всяких крутящихся штук у вас в системном блоке, тем тише он работает.

Оперативная память, сколько нужно?

Pic11

Количество оперативной памяти (RAM) – это, тот объем информации, который компьютер может хранить и обрабатывать не обращаясь к жесткому диску. А каждое обращение к жесткому диску – это время и нервы. Т.е. чем больше оперативной памяти, тем лучше, тут все просто. Если покупаете ноутбук, то оперативной памяти должно быть не меньше 8Гб. Если будет меньше – боль, мучение, испорченные нервы и все такое прочее. Нормальный показатель для памяти — 16Гб. Этого хватит (пока хватает). Но лучше 24Гб или 32Гб. С таким объемом вы себе сделаете запас на будущее, и сможете открывать одновременно сразу несколько больших файлов. Т.е. работать станет комфортнее, а главное, быстрее. Опять же, не смотрите на скорость шины, производителя и прочие параметры. Тут главное – размер!

Жесткий диск.

Pic12

Жесткий диск — это то место, где вы будете хранить свою работу… Нет! Это раньше было так. Сейчас жесткий диск вашего компьютера используется только для установки операционной системы, и является лишь временным пристанищем для файлов, а все самое важное лучше всего хранить в облаке или на отдельных дисках. Это в разы надежнее и удобнее (еще поговорим об этом). Если вы выбираете ноутбук, то жесткий диск – это вообще последнее, на что вы должны обращать внимание. Вам подойдет совершенно любой размер диска, куда поместится операционная система и несколько программ. Производители ноутбуков меньше просто не поставят. Т.е. минимум 128Гб, и уже все будет работать. А если собираете себе стационарную систему, то помните, что любой диск в компьютере когда-нибудь сломается, и вы рискуете потерять все свои данные, если не скопируете их в отдельное место.

Запомните: хранить важные данные в ноутбуке нельзя!

Сейчас вы чаще всего можете увидеть в комплектациях ноутбуков SSD диск и HDD диск. Если есть SSD диск – очень хорошо. Это диск как флешка, и работает он во много раз быстрее обычных HDD. Поэтому на них обычно устанавливается операционная система и программы, а на другой (HDD) записываются рабочие файлы. И как я уже сказал, лучше всего этот диск синхронизировать с облачным хранилищем.

Обязательно установите себе один SSD диск на хотя бы на 128Гб в качестве системного (а лучше 256Гб). Это позволит вашему компьютеру быстрее загружаться и работать. Второй диск HDD (достаточно 1Tб) используйте для хранения файлов. Если вы накопите файлов больше чем на 1Тб, то лучше всего что-то уже переписать в отдельное хранилище (на переносной диск или DVD, если кто-то еще ими пользуется).

Совет: Выбирайте HDD размером 2,5″ – это маленькие диски для ноутбуков. Их также можно установить в системный блок. Они чуть дороже, но зато значительно тише работают, обладают защитой от ударов, и, в целом, надежнее своих полновесных 3,5″ собратьев.

Pic13

Вам могут сказать, что у этих дисков скорость вращения шпинделя 5400rpm, а у больших «хороших» дисков – аж 7200rpm, и поэтому последние быстрее работают. Чушь! Вы этого не заметите никогда. Вы почувствуете разницу только если придется переписывать очень большой объем информации с одного диска на другой. Но это относится к тем случаям когда нужно срочно спасать все данные.Поэтому опять смотрим абзац выше, делаем резервные копии, выбираем облачное хранилище, и регулярно сохраняем информацию в несколько мест. Тогда не будет никаких проблем.

Мышка.

Pic14

Казалось бы какая разница, какая будет мышка? На самом деле разница есть, и очень большая. Мышка – это устройство, которое будет 90% времени у вас в руке, и вы будете работать именно с ней. Планшетоводоведофилы сейчас скажут: «А вот и нет, планшетом тоже можно работать, и я вообще мышкой не пользуюсь». Планшетом можно пользоваться вместо мышки, если вы вообще не вылезаете из ZBrush, и у вас скульптинг – основная работа. Но для более точного позиционирования курсора в Rhinoceros, для попадания по иконкам и контрольным точкам, мышка все же удобнее, а значит быстрее в работе.

Кстати, если хотите выбрать себе графический планшет для работы, то вот тут написано, как это сделать.

Выбирайте себе только хорошую, геймерскую мышку, которая удобно лежит в руке. Эти ребята знают толк в манипуляторах :) Самое важное тут – это точность позиционирования. Геймерские мышки сделаны так, что могут просчитывать очень большое количество точек при движении по экрану. К примеру, у популярной мышки A4Tech X7 точность сенсора аж 3600 точек на дюйм! Это особый кайф, когда ведешь мышку, а линия получается красивая и плавная, почти как при использовании планшета. У обычных мышек сенсор «видит» только 800 или 1000 точек, и это очень мало, особенно после того, как поработаешь на хорошей мышке. И не покупайте вы себе эти беспроводные няшные фиговины, которыми можно только по ссылкам в Интернете тыкать и кидаться в стену, а то испортите все впечатление от работы.

Важно: Обязательно используйте еще и коврик для мышки с подушечкой под запястье. Поначалу непривычно, но потом станет очень удобно, и вы обезопасите свой лучезапястный сустав от туннельного синдрома (синдром компьютерной мыши).

Резюме

Итак, если же у вас голова пошла кругом от того, то там сверху написано, то вот вам простой и четкий порядок действий по выбору компьютера.

Выбираем ноутбук

Заходим на любой сайт, где есть конфигуратор (фильтр по параметрам) для ноутбуков. Лучше всего notik.ru, в раздел: ноутбуки, конфигуратор.

В параметрах выбираем:
  • Вес: 1,5-2,5кг
  • Размер экрана: 14″-15,6″ с разрешением 1920х1080
  • Оперативная память: 8-32Гб (если найдет очень много, можно поставить от 16Гб)
  • Тип процессора: высокопроизводительные
Заходим в дополнительные параметры:
  • Видеокарта: Nvidia
  • Процессор: Intel
  • Тип матрицы: IPS
  • Операционная система: все Windows

Все, остальные параметры не трогаем. Жмем на поиск.Это будут самые подходящие конфигурации, и работать они будут примерно одинаково.

Далее просматриваем список, и с подозрением относимся к ноутбукам, у которых разрешение экрана отличается от 1920х1080. Они могут быть красивые, очень дорогие, но медленные. Возможны проблемы с отображением иконок в ZBrush и Rhino.

Проверяем скорость процессора, она должна быть не менее 2500Мгц.Смотрим на внешний вид и клавиатуру. Она должна иметь полный набор клавиш, как на обычной клавиатуре, т.е. с дополнительной цифровой раскладкой справа. Если таковой не окажется, то будет неудобно вводить числовые значения, а это очень часто приходится делать.

Если вы нашли себе ноутбук с хорошей конфигурацией, то хватайте его сразу. Обычно они исчезают в первую очередь.

Например, вот два ноутбука с хорошей конфигурацией, одинаковыми процессорами и объемом памяти, но обратите внимание на цену! Второй значительно дороже за счет новой видеокарты, дополнительного SSD диска и еще кучи ненужных примочек. При этом он почти на полкило тяжелее.

Pic16

Собираем системный блок.
Тут есть сразу 3 варианта:
  1. Собирать самому, покупая по отдельности комплектующие (не рекомендую никому).
  2. Купить уже готовую конфигурацию (хороший вариант, но большая переплата).
  3. Обратиться с консультацией к эксперту или в хороший магазин, где вы заплатите чуть-чуть за сборку, но получите гарантию, что все работает.

Только ни в коем случае не просите друзей собрать компьютер! Если что-то не заработает, вы и с другом поссоритесь, и деньги потеряете. В Интернете полным полно консультантов по вопросам сборки. Лучше обратиться к ним.

Итак, заходим в магазин, и говорим следующее:«Хочу себе компьютер для работы с 3D графикой. Мне нужен хороший процессор Intel. Оперативная память от 16Гб (чем больше, тем лучше). Надежная видеокарта NVidia от 4Гб памяти, с двумя выходами на монитор DVI, не Quadro! (Причем, если в списке предложений окажется два варианта одной и той же видеокарты, и одна из них будет чуть дешевле, берите её. Если вы наверняка не знаете что там влияет на цену, то, скорее всего, не будете пользоваться этим функционалом, и он вам просто не нужен.) Два жестких диска: SSD на 128 (256Гб) и HDD 2.5″ на 1Тб. Подберите, пожалуйста материнскую плату, блок питания и соберите чтобы работало.»Все остальное, кардридер, DVD, остальные примочки – уже по желанию.

Приблизительный приоритет распределения бюджета:
  1. Процессор – 50%
  2. Оперативная память – 30%
  3. Видеокарта – 15%
  4. Диск, Мышка, Клавиатура и прочее 5%

В условиях жесткой экономии можно взять любой дешевый монитор, а через некоторое время купить новый, хороший. Старый останется вспомогательным монитором.

В заключение хочу добавить, что сейчас, даже если вы возьмете обычную, средненькую, конфигурацию компьютера, этого вполне хватит, чтобы не только начать учиться 3D моделированию, но и нормально работать в ближайшие 3 года. Даже компьютеры 5-летней давности вполне еще подходят для работы над большинством ювелирных 3D моделей. Удачной вам покупки!

PS: Задавайте вопросы в комментариях, и пишите, на какой системе работаете вы.

j-design.pro

Компьютер для 3d моделирования 2015

   Для того чтобы определится с тем какой персональный компьютер подойдёт для работы с 3d графикой пользователю требуется точно определится, что за функции он возложит на него. То есть необходимо с точностью понимать, какие дизайнерские программы вы хотите на нём установить.

Для проведения векторной графики и проведения работы с рисунками пользователю сможет подойти практически любое устройство. Но если пользователю необходимо проводить 3D-моделирование и рендеринг тогда будет необходима модель компьютера намного мощнее обычного.

Для того чтобы проводить обработку графики в программе 3ds Max и ArchiCAD требуется знать три самых важных параметра. Это процессор, видеокарта и оперативная память. Для работы с 3D-моделированием требуется остановить свой выбор на процессорах Intel. Всё дело в том, что процессоры AMD являются мобильными и значительно уступают своему конкуренту в производительности и времени работы без подзарядки. В настоящее время самая современная процессорная линейка это Intel Core – Haswell. Если в компьютере имеется эта линейка он прекрасно подойдёт для того чтобы на нём проводить работы с 3D-моделированием. Обратите внимание, что эти процессоры имеют определённую маркировку, которая состоит из четырёх цифр.

После того как пользователь определился с выбором процессора необходимо произвести проверку тактовой частотой выбранного процессора. Как правило, посмотреть тактовую частоту имеется возможность, если произвести включение Boost Turbo . Всё дело в том, что чем выше тактовая частота, тем лучше для персонального компьютера.

Особо важным моментом является объём встроенной памяти в процессоре кэш – памяти. Суть заключается в том, что происходящий обмен информацией между ядрами центрального процессора и кэш – памятью проводится значительно быстрее, чем в оперативной памяти. В связи с этим, чем больший размер имеет ваш кэш тем намного быстрее проводит работу установленный процессор.

Не стоит также забывать и о видеокарте. Производя её выбор пользователю потребуется опираться на те системные требование программ, которые будут работать. Специалисты рекомендуют выбирать видеокарту из серии Nvidia Quadro, AMD FirePro. Но возможно использовать и самые простые карты для видео игр. Просто производительность этих карты немного выше средней.

Ко всему прочему в компьютере должно иметься не менее 8 Гб оперативной памяти. А вот жёсткий диск должен иметь размеры от 750 Гб.

 

start-pix.com

Как выбрать компьютер для 3D. Бюджетные решения (часть 4)

Совершенно неожиданно статьи по выбору комьютера для 3D получили продолжение в виде обсуждений и комментариев. Поэтому я решил "добить тему", захватив бюджетные и нестандартные решения.

Как собрать нормальный компьютер пригодный для работы с 3D

У многих людей ошибочно складывается мнение, что для работы с 3D обязательно нужен супер-навороченный компьютер. Это совсем не так.

Чтобы попробовать себя в 3D, изучать 3D-пакеты достаточно настолько слабой машины, что на ней современные компьютерные игры будут выглядеть как слайд-шоу, а 3D-пакеты будут работать вполне удовлетворительно. В особо тяжелых случаях это может быть даже ноутбук (но к нему есть особые требования, о чем ниже).

Чтобы сделать правильный выбор нам поможет страшное слово - маркетинг. Маркетинг - это псевдонаука о том как продавать больше, лучше и "правильнее". Зато благодаря ему все компоненты компьютера отлично ранжируются производителями по цене. Мои многолетние наблюдения компьютерного рынка показывают, что в любое время можно было собрать компьютер пригодный для 3D всего за 1000-1500 у.е. С монитором!

90-150$ - материнская плата (с интегрированным звуком и гигабитной сетью, но без видео!)от 200-250$ - процессор (не менее!)100$ - оперативная память (для начала)80-150$ - жесткий диск100-150$ - корпус с блоком питания250$ - видеокарта150-200$ - windows (операционная система) мы же с вами белые и пушистые250$ - монитор

Каждый компонент должен стоить указанную цену плюс-минус 20%.

Как видите, самыми дорогими компонентами компьютера выходят процессор (на нем не получится сэкономить даже если вы собираете совсем бюджетную машину), монитор (монитор большого размера ну никак не сможет стоить три копейки) и видеокарта (причем, как я писал ранее, вы можете запросто сэкономить на начальном этапе приобретя попсовую видеокарту типа nVidia GTX x30 за 70$).

Ноутбук (в т.ч. ультрабук) для 3D. Красиво, модно, бестолково.

Сколько бы я не объяснял страждущим, что ноутбук не пригоден для полноценной работы в 3D, меня снова и снова просят посоветовать такую железяку. Ладно, если очень хочется, то можно!

Можно использовать ноутбук, но при условии что на нем находится отдельная (не интегрированная) видеокарта производителя либо nVidia, либо AMD (ATI) и желательно последнего поколения.

Ноутбуки с графической подсистемой от Intel - абсолютно не пригодны для работы с 3D пакетами. Например, программы от Autodesk отказываются даже устанавливаться на такие машины.

Ограничения, которые огребает счастливый обладатель ноутбука:

1) На ноутбуке вы можете сразу забыть про GPU-рендеринг, т.е. рендеринг силами видеокарты ибо видео для ноутбуков изначально непроизводительно

2) Обычный рендеринг на ноутбуке будет проходить заметно медленнее нежели на обычном стационарном компьютере (процессоры ноутбуков имеют меньше ядер и работают на более низких частотах)

3) Большие сцены будут просто "умирать". Простой поворот "тяжелой" сцены в видовом окне может происходить невыносимо медленно. Обычно это происходит сразу по трем причинам: недостаток оперативной памяти (дай бог, чтоб 4 гигабайта было), 32-разрядная операционная система (редко когда на ноуте встретишь 64-разрядную операционку), слабая видеокарта (других на ноуты не ставят и поменять ее нельзя по определению)

4) Малое разрешение экрана, что делает работу менее комфортной нежели на большом мониторе

Поэтому если вы понимаете вышеуказанные ограничения, то вполне можете приобрести себе такой агрегат. Например, вариант с ноутбуком приемлем для моделинга простых сцен и объектов сложностью до 1 млн. полигонов, для работы в походных условиях, студентам.

Нетбук для 3D

Как бы это не казалось смешно, но и такой вопрос имеет право на существование: можно ли использовать нетбук для работы с 3D? Как ни странно, ответ утвердительный!

Для примера, моя машинка для проверки работ студентов, проверки моделей, непосредственно моделинга, написания аддонов, записи видеоуроков, это нетбук ценой менее 12 тыс. руб. Нетбук в общем то ничем не примечательный, за исключением того, что он на базе AMD Fusion. Это позволяет использовать универсальные драйвера OpenGL/DirectX последних версий, благодаря чему графические приложения не замечают подвоха. Я абсолютно НЕ ДОВОЛЕН производительностью своего нетбука, но на нем работает все, что работает на обычном компьютере. А проблему неторопливости я решаю работой под Linux. А ну и еще первое время сильно напрягал маленький экран.

Так что заниматься 3D можно и без существенных денежных издержек. Прочтите также продолжение Зачем нужны видеокарты Quadro

Автор: Александр Миловский

Часть 1. Общие рекомендации по выбору компьютера для 3D Часть 2. Хараткеристики видеокарт Часть 3. Промежуточные Итоги Часть 4. Бюджетные решения Часть 5. Зачем нужны видеокарты Quadro

milovsky.ru

Компьютер для 3d-max и рендера. Подбираем оптимальную топовую конфигурацию.

0asustau1030209_thumb2Начнем, пожалуй с ТОПА, то есть с будущих счастливчиков не ограниченных в бюджете, а следовательно и в выборе железа.

Самое главное для 3d мах – это связка материнская плата – процессор- оперативная память, и от того, какими они будут – полностью зависит комфорт и скорость работы с 3d мах.

 

Процессор (CPU)

intel_core_i7_920_thumb2Именно он будет отвечать за время рендера картинки, и за скорость вышей работы с 3d. Это основное, что выбирать нужно с особой тщательностью.

Обзор рынка процессоров не будет производиться в данной статье, это не формат нашего сайта. Я просто дам информацию как есть, без подробных описаний.

1. Выбираем между AMD и INTEL. Да простят меня поклонники AMD, но Intel гораздо быстрее (на 20-40%) по времени рендера. Мной лично было протестировано два 4-х ядерника phenom и core 2 quad. При одинаковой тактовой частоте – время рендера различалось на 30%. То же обстоит и с новой линейкой процессоров – corei7 и phenom 2. Для игр и других видов деятельности я бы предпочел phenom, в силу его демократичности, низкой цены и еще одного главного плюса – не надо с каждым новым процессором менять материнскую плату. Но у нас другая задача – оптимальный компьютер для 3d max.

2. Выбираем оптимально лучший интеловский камень. Мое мнение категорично – core i3, i5 – это никому не нужные штуковины выдуманные безумными интеловскими маркетологами. В десктопных блоках – они точно не нужны, разве что в ноутбуках. Брать урезанную версию процессора, и материнку под него без всяких перспектив… это не по мне. Да и к тому-же интеловский core 2 quad нисколько не уступает i3 и практически равен i5 по производительности, но стоит гораздо дешевле. В общем – это процессоры, рассчитанные на рекламу, типа шампуня с экстрактом кашемира или экстрактом жемчуга. Экстракт жемчуга – это простая соль, если кто вдруг не знает, а кашемир – это овечья шерсть, и интересно, какой из нее экстракт получится…

Я бы выбрал вот такой

CPU Intel Core i7-950 3.06 ГГц/1 8Мб/4.8 ГТ/с LGA1366

Оптимален по цене/ качеству. Этот тип процессоров скорее всего будет развиваться, и, купив материнку под него один раз, процессор можно будет поменять на более мощный (когда выйдет новый). Soket 1366 – это серверный вариант сокета, и изначально к нам пришел из серверных технологий, а точнее он от процессора XEON. А где сервера, там качество, производительность и всегда долгосрочная возможность апгрейда. Стоимость – порядка 10000.

Подбираем материнскую плату

5997l_thumb26667l_thumb1

 Soket 1366. Я имел возможность отличного знакомства со многими материнскими платами. Теперь выбор я всегда останавливаю на ASUS, они меня никогда не подводили. По 10 – ти бальной шкале надежности и беспроблемной совместимости с другими компонентами

ASUS – 10 баллов

GIGABYTE – 8 баллов

ASRock- 3 балла

Я бы взял:

Плату ASUS LGA1366 Rampage III Gene X58/ICh20R 6xDDR3-2200 2xPCI-E 8-ch 6xSATA 2xSATA_6Gb/s RAID 2xUSB_3.0 1x1394 GLAN m

Это тот случай, когда можно немного переплатить за слово Rampage в названии))) 8000

 

Подбираем оперативную память.

45070_1277890780_thumb2

 Здесь я мало чем смогу помочь. DDR3 – относительно новое направление и зачастую производители выпускают еще не оттестированную продукцию.

Я бы взял

Память DDR3 6144 Mb (pc-12800) 1600MHz Crucial, 3x2048Mb, Triple Channel, Ballistix Tracer (with LEDs) CL8 RED ,

но можно и кингстон, в надежности которого я пока уверен (с частотой 1600 3 планки по 2 гб). Если будет мало 6 гб, можете воткнуть еще один такой комплект casino online - получится 12гб. 5000

Подбираем блок питания, чтобы выдерживал нагрузки рендера. Я бы взял какой – нибудь ZALMAN на 600 ватт или 750, на вырост. 4000

 

Жесткий диск.

samsung-hd103uj-pers-big_resize_thum

 По моему мнению – самая важная часть машины. Поломка этого устройства сотрет ваши планы в пыль. Восстановление данных с жесткого диска (если это возможно) стоит от 3000 рублей, так что лучше на этом не экономить. И самое главное правило: НЕ ПОКУПАЙТЕ SEAGATE!!! Seagate barracuda в силу некоторых специфических причин выйдет из строя с большой вероятностью. Специалисты Seagate много лет не хотели признавать ущербность своей продукции, а точнее дисков с объемом от 250 до 2000 гб, чем наверное навсегда подорвали свою репутацию. У меня из 5 дисков сломались все. Диски были приобретены в разное время в течении года, а лететь начали по истечении этого года. Последним ушел из жизни на 750 гб, похоронив с собой все архивы, работы и т.д. Проблема решилась малой кровью – заменой прошивки, диск заработал снова, но осадок остался. Это единственный выживший из 5 дисков. Путем изучения опыта и тестов на данный момент нашел для себя оптимальные HDD. Сейчас доверяю только Нitachi и Samsung. Отлично и шустро работают.3000

 

 

Видеокарта (GPU).

276_i_thumb1

 В свете последних событий и выхода V-ray 2.0, который может задействовать ресурсы GPU, советую более тщательно подходить к выбору видеокарты для работы с 3d max. Я вы взял

PCI-E Asus AMD Radeon HD6850 1024MB 256bit DDR5 [EAH6850/DirectCU/2DIS/1GD5] DVI HDMI DisplayPort.

Я являюсь поклонником ветки ATI Radeon, обьяснять почему не буду. 9000

 

 

 

Система охлаждения.

zalman_cnps_10x_quiet_thumb1Zalman_CNPS_10X_Quiet_02_thumb1

Это непростой персональный компьютер, поэтому настоятельно советую подобрать систему охлаждения. Я предпочитаю ZALMAN. Протестировав несколько десятков видов воздушного охлаждения - пришел к выводу, что ZALMAN охлаждает лучше Thermaltake и большинства других систем, и вообще более продуман при меньшей стоимости. 1500

Накидываем на блок еще 2000, 1000 двд.

Ну вот и все, собираем системный блок.

 

 

Win7_Professional_web_thumb1Для 3d сразу устанавливаем Windows Seven 64 бита, так как 32 бита поддерживают до 3гб оперативной памяти. Остальную память будет попросту не видно. Никаких сборок, только чистую систему, и при установке имя компьютера и ваше имя прописываем ТОЛЬКО АНГЛИЙСКИМИ БУКВАМИ.

Итого порядка 43500 за оптимальную топовую конфигурацию.

www.vray-materials.ru

Подбор видеокарты для дизайнерского моделирования

Содержание

Введение

1. История развития видеокарт. Первый акселератор

1.1 Компания ATI и Компания nVidia

1.2 Революция в технологии

1.3 Описание компаний

1.4 Трехмерная графика

1.5 Видеосистема как часть компьютера

1.6 Видеокарта NVIDIA GeForce256, GeForce2 и ATI Radeon256

1.7 Перспективы развития

1.8 Последние технологические разработки

1.9 Графический процессор NVIDIA

1.10 Обзор. Видеокарта ASUS GeForce 8800 GT 512Mb на NVIDIA G92

1.11 Краткая характеристика видеокарты

1.12 Стенд для тестирования Видеокарт

1.13 Разгон

1.14 PCI Express 2.0

1.15 Итоги сравнения

1.16 GeForce 9800 GT

1.17 Смотр видеокарты XFX GF 9800GT 670M 512MB DDR3 XXХ

1.18 Виртуальная реальность

1.19 Воплощение видеокарт

2. Характеристики видеокарты GEFORCE 9800 GTX

2.1 Конкуренция компаний

2.2 Представители семейства GeForce

2.3 Таблица характеристик

2.4Gainward Bliss 8800 GTS 1024MB TV DD GS GLH: быстрее GeForce 9800GTX

2.5 Gainward Bliss 9800 GTX 512MB: достоинства и недостатки

2.6 Gainward Bliss 9800 GTX 512MB: упаковка и комплектация

2.7 Дизайн печатной платы

2.8 Конструкция системы охлаждения

2.9 Энергопотребление, шумность, температурный режим, разгон и совместимость

2.10 Тесты сравнения видеокарт

3. Экономический расчет стоимости объекта анализа

3.1 Расчет затрат на создание проекта выбора видеокарт

3.2 Расчет материальных затрат

3.3 Использование ЭВМ

3.4 Расчет технологической себестоимости видеокарты

3.5 Расчет капитальных затрат на создание видеокарты

3.6 Затраты при эксплуатации видеокарты

4. Охрана труда. Факторы при организации труда

4.1 Продуктивность труда рабочего предприятия

4.2 Планирование рабочего места

Планированием помещений

Конструкция рабочего места

Вывод

Приложение

Перечень ссылок

Введение

В дипломном проекте рассматривается тема "Подбор видеокарты для дизайнерского моделирования" в г. Северодонецке.

Объектом исследования является ООО Бест Вей корп." в г. Северодонецке.

Предметом исследования является видеокарта для дизайнерского моделирования.

Целью дипломного проекта является изучение видеокарт и выбор наиболее оптимальной на данный момент для дизайнерского моделирования, ее работоспособность и определение комплексов мер по применению и работоспособности ее непосредственные достоинства и недостатки.

Актуальность дипломного проекта - причина создания и распространения видеокарт является – возможность использования в любой сфере, где необходимо ее использование, является очень важным фактором для видеокарты. Исходя из назначения данного выбора видеокарты для дизайнерского моделирования и специфики применения необходимо рассмотреть критерии, согласно которым будет проводиться последующий выбор видеокарты. К основным критериям оптимального выбора видеокарты для моделирования следует отнести надежность и работоспособность в той или иной степени без изменений:

Для достижения поставленных целей необходимо выполнить такие этапы:

- изучение технологий разработки видеокарты;

- изучение материалов и подбор литературы по данной тематике;

- экономический расчет эффективности на создание видеокарты;

- описание действий по созданию видеокарты и поддержанию ее в работоспособном состоянии;

- изучение литературы.

1. История развития видеокарт. Первый акселлератор

Сегодня разница между словами видеокарта и видеоакселератор нивелировалась, и эти слова стали синонимами. Так было не всегда. Давайте вернемся на десяток лет назад и посмотрим на видеоиндустрию того времени. В начале прошлого десятилетия 3D-отображение информации присутствовало лишь в специальных лабораториях по моделированию различных процессов или у крупных компаний, обладающих громадными вычислительными машинами. Моделирование трехмерных объектов применялось для визуализации новых продуктов (например, в автомобильной промышленности) или для научных исследований. Игрушки того времени о трехмерном пространстве могли только лишь догадываться. Слово акселератор (от англ. "ускоритель") применительно к видеокартам появилось лишь с выходом чипа VooDoo Graphics компании 3dfx. С этого момента и начнем нашу историю.Компания 3dfx была основана в 1984 году и до 1995 года ничем особым не выделялась.. Наступил 1995 год. Компания 3dfx выпускает видеокарту VooDoo Graphics, которая делает переворот на рынке устройств вывода изображения. В своем новом чипе 3dfx воплотила в жизнь ряд технологий, применявшихся только в профессиональных видеокартах. В то время ускорители были недоступны для массового потребителя из-за запредельной цены. Только с приходом VooDoo Graphics на рынке появился первый видеоакселератор. Чип VooDoo поразил всех своей скоростью. Это было что-то невероятное. Именно после появления VooDoo Graphics можно начинать летопись массовых видеоускорителей.

Первые видеоакселераторы в прямом смысле не были видеокартами. Они занимались обработкой исключительно 3D. Для полноценного обслуживания видеосистемы требовалось две платы. Одна занималась работой в двухмерной графике, а другая трудилась в трехмерном пространстве.

Видеокарта соединялась с ускорителем через специальный соединительный кабель. Акселератор перехватывал сигнал, когда запускалась игра, и блокировал основную видеокарту. Затем, при выходе, посылался сигнал, и акселератор пропускал информацию к видеокарте. VooDoo Graphics был совмещенным 2D/3D-акселератором, а вот следующее поколение форвардов - VooDoo2 было чистым акселератором, оно-то и продолжило начинание своего предшественника - Graphics. VooDoo2 увидел свет в 1998 году. По скорости он превосходил своего предка почти в три раза, кроме того, он мог работать в SLI-режиме. Две карты устанавливались вместе, соединялись кабелем и работали параллельно, одна работала над четными строками, другая - над нечетными. Производительность при этом возрастала почти в полтора раза. В то время ни один из конкурентов не смог противопоставить ничего и близко сравнимого по производительности с Voodoo2.

1.1 Компания ATI и Компания nVidia

Самым старым игроком на рынке видеокарт является компания ATI (Array Technology Industry). Основана она была в 1985 году эмигрантом из Китая Квок-Юэн Хо. Еще в Гонконге Кей Ю окончил университет, став специалистом в области компьютерной инженерии, и имел неплохую работу, которой в Канаде не оказалось. В 1985, найдя инвесторов, Кей Ю, вместе с эмигрантами Бенни Лау и Ли Лау, основывает собственную компанию - ATI.

Многие компании, занимающиеся разработкой компьютерных комплектующих, не имеют собственных производственных мощностей. Они разрабатывают чипы, а их производством занимаются сторонние организации, у которых есть свои заводы. Поначалу так было и с ATI. Их офис размещался в гараже, а чипы они заказывали у одного из калифорнийских производителей. Однако через четыре месяца деньги у компании закончились. От краха ATI выручает бывшая родина в лице одного из гонконгских банков. Желая укрепиться на рынке Канады, банк дает кредит еще на полтора миллиона. В 1994 году у ATI появилась карточка Mach64, которая легла в основу последующих разработок компании. Коммерчески более успешным было следующее поколение карт, в основе которых лежал чип ATI Rage и несколько его модификаций. Вышедший в 1996 году ATI Rage II хоть и не бил рекордов по скорости, но имел ряд инновационных технологических нововведений, как-то: первый аппаратный Z-буфер. Изготовлялся он по 0,5 мкм технологии, при частоте ядра 60 МГц. Модификация Rage IIc изготовлялась уже по 0,35-микронной технологии. Этого все-таки оказалось мало для того чтобы обогнать форварда. Но благодаря хорошей маркетинговой поддержке карты на ATI Rage неплохо продавались. nVidia Corporation (американская компания) была основана в январе 1993 года Дженсеном Хуангом, Крисом Малаховски и Куртисом Приэмом. Штаб-квартира находится в г. Санта-Клара (шт. Калифорния). Первая карта, выпущенная nVidia, называлась NV1 (1995 год). NV1 была не только видеокартой. Помимо совмещенного 2D/3D-ускорителя на плате размещалась звуковая карта. Для того времени видеочип NV1 в качестве ускорителя был неплох, но у него был один минус. Технология, используемая в нем, была несовместима с концепцией, которую предложила Microsoft. NV1 для построения трехмерных объектов использовал кривые третьего порядка, а не полигональную модель. Плохо это было или хорошо, сейчас неважно. Важно то, что после неудачи nVidia смогла подняться и сделать принципиально другой видеочип. Через год, в 1996, nVidia выпустила очередное свое творение, известное нам как Riva128. Чипы этой серии заняли свое место на рынке, хотя при тогдашних конкурентах - VooDoo Graphics и ATI Rage II - это было непросто. Осаждаемая конкурентами nVidia еще и допустила ошибку - выпустила чип без драйверов собственной разработки.

Каждая компания самостоятельно должна была разрабатывать драйвера под свои карты, построенные на чипе от nVidia. Позже компания исправила эту недоработку. Через требуемое время вышла модификация Riva128 - Riva 128 ZX. Эта карта использовала до 8 мегабайт памяти (вместо 4 Мб у Riva128), в ней была включена поддержка режима AGP 2x и увеличена частота RAMDAC с 230 до 250 МГц. Хоть карта и получилась неплохой, но тягаться с VooDoo2, которая вышла практически вместе с Riva 128 ZX, она явно не могла, да и в то время никто не мог.

1.2 Революция в технологии

Компания 3dfx выпускает карту VooDoo Banshee, в которой 3D-часть от VooDoo2 была дополнена 2D. Скорость нового творения оставалась по-прежнему высокой, но подрастал и новый игрок, компания nVidia, которая выпустила карту Riva TNT - продукт во многом знаковый для самой компании. Именно этой картой nVidia впервые посягнула на 3D-пьедестал.

Помимо того что сам чип Riva TNT был довольно быстрым, nVidia смогла правильно поставить маркетинг и отладить драйвера. Результат не заставил себя ждать, и карты на этом чипе приобрели большую популярность.

Карты на базе TNT имели частоты 90 МГц по чипу и 110 МГц по памяти. Сам чип обладал двумя конвейерами рендеринга, по одному текстурному модулю на каждом. У единственного соперника была иная архитектура. У VooDoo2 был один конвейер рендеринга, но с двумя текстурными модулями. В то время начали активно появляться игрушки с поддержкой мультитекстурирования. Суть этой технологии состоит в том, что на полигон накладывается не одна текстура, а две или более (редко более двух). В играх с поддержкой мультитекстурирования, например, Quake2, VooDoo2 обходил своего соперника, а в играх без мультитекстурирования TNT выигрывал у VooDoo2. Только выигрыш одного не был разительным поражением для другого.Отставание присутствовало, но не катастрофическое, тем более, чип от nVidia мог спаривать свои конвейеры, и мультитекстурирование все-таки работало. Кроме того, VooDoo2 не поддерживал 32-битный цвет. Тогда его за это не сильно ругали, но инженерам 3dfx стоило бы задуматься. Не все было гладко и с TNT. У нее наблюдалось небольшое замыливание изображения в высоких разрешениях,этот недостаток передался и следующему поколению.

mirznanii.com

Преимущества профессиональной графики NVIDIA Quadro при работе с САПР приложениями

Дмитрий Чехлов. Автор многочисленных публикаций, посвященных компьютерной графике и 3D-технологиям, автор книги "Визуализация в Autodesk Maya: mental ray renderer", художник по освещению и затенению, технический специалист в области компьютерной визуализации, Активист Autodesk Community, Autodesk Certified Professional, участник программ Autodesk Developer Network и NVIDIA Partner Network.

Мой персональный блог: http://dimson3d.blogspot.ru/Мой блог на RENDER.RU: http://render.ru/blog/dimson3d

Профессиональными графическими ускорителями NVIDIA Quadro я пользуюсь более 10 лет. Мне приходилось использовать самые разнообразные инструменты и возможности, реализованные в данных решениях, от простого отображения видовых окон проекций, до визуализации и вычислений на GPU с применением архитектуры NVIDIA CUDA. Довольно часто мне приходится отвечать на вопрос, в чем разница между игровой графикой и профессиональной. В этой статье я расскажу о преимуществах профессиональной графики при работе с профессиональными приложениями. Речь пойдет не о производительности, а о поддержке специфических функций, востребованных в приложениях САПР и для создания мультимедийного контента. Я провел исследование возможностей графических ядер таких популярных САПР, как Autodesk Inventor, SolidWorks, T-Flex CAD, КОМПАС 3D, Autodesk Maya , Autodesk 3ds Max и CATIA. Так же данная статья включает демонстрацию и описание возможностей доступных только для профессиональных графических ускорителей, таких как инструментарий NVIDIA WMI, nView Desktop Management, технология NVIDIA Mosaic и поддержка Multi-GPU.

Поддержка высоких уровней сглаживания

Наше знакомство с возможностями профессиональной графики и сравнение с возможностями игровой графики мы начнем с поддержки высокого сглаживания краев геометрии и линий. В отличие от игровых приложений, где высокое качество сглаживания может увеличить время визуализации кадра в профессиональных приложениях решается иная задача – качество выводимого изображения. Чем выше качество сглаживания линий и краев геометрии, тем легче анализировать модель или чертеж, определять детали и элементы сборок, и многое другое. Наиболее часто используется метод multisampling antialiasing. Он достаточно прост и доступен в библиотеках всех графических API. Однако для повышения качества сглаживания и устранения "ступенчатости" в гранях и линиях может потребоваться применение не только базовых методик сглаживания, но также и расширенных алгоритмов, позволяющих улучшать качество изображения.

Драйверы профессиональных карт Quadro предоставляют возможность выбирать в панели управления высокий уровень сглаживания – до 64х. На практике это дает существенно лучшее восприятие множества линий и границ объектов в сцене. На игровых видеокартах GeForce такие уровни сглаживания просто недоступны. На рисунке ниже приведен скриншот NVIDIA Control Panel для графических ускорителей GeForce и Quadro с активным режимом сглаживания Override any application settings.Здесь я хочу сделать небольшую ремарку. Поддержка сглаживания 64x может быть недоступна только в ряде некоторых графических ядер современных приложений. Многие разработчики стараются самостоятельно реализовать сглаживание линий и геометрии независимо от управления данной функцией со стороны драйвера. 

Рис. 1-1. Драйвер GPU NVIDIA Quadro предоставляет возможность выбора более высокого качества сглаживания граней объектов и линий, по сравнению с драйвером для GPU NVIDIA GeForce.

В отличие от игровых графических ускорителей, в профессиональных ускорителях реализованы улучшенные методики обработки геометрии. Это позволяет значительно увеличить производительность в процессе воспроизведения анимации и загрузить в память все необходимые  данные.[1]Фильтрация текстурных карт играет важную роль, это актуально при работе над игровыми приложениями и при разработке аппаратных шейдеров, для Open GL или DirectX. Но для того, чтобы обрабатывать большое количество текстурных карт и реализовывать поддержку карт с высоким разрешением (до 16K), необходим другой подход при работе с графической памятью.

Использование графической памяти

Память графического ускорителя играет важную роль в обеспечении высокой производительности. Это один из ключевых показателей возможностей GPU. Такие возможности графических ядер, как кэширование геометрии и запись данных напрямую в графическую память, при достаточном объеме  предоставляет гибкие возможности для воспроизведения анимации и интерактивного перемещения в сложных сценах без снижения производительности. Большие объемы памяти особенно важны в работе с GPU-ускоренными движками визуализации и такими технологиями, как Alembic, и интерактивными приложениями для презентационной визуализации (напр. Autodesk VRED).Важной функцией при работе с памятью является её очистка для последующих задач или оптимальное использование для хранения данных. В профессиональных графических ускорителях память используется более равномерно, чем в игровых решениях. Это обусловлено максимально сбалансированной работой программного обеспечения и драйвера GPU, а также возможностям очистки памяти реализованной в нем.В зависимости от проектов объем данных может варьироваться, а в ряде случаев может быть колоссален по определению, профессиональные карты традиционно оснащаются большим объемом памяти. Только среди профессиональных ускорителей есть возможность использовать до 24 Гб памяти, которые помогают работать с текстурами, моделями, данными любой сложности и хранить их, не опираясь на создание резервного кэша.Мы провели тест на использование памяти профессиональными GPU. Основная его задача заключалась в отслеживании использования графической памяти в процессе моделирования трехмерной геометрии.В процессе загрузки сцены и текстурных карт графическое ядро приложения старается полностью использовать память. В большинстве случаев 2 — 4 Гб графической памяти достаточно для работы над моделями средней сложности. С другой стороны, когда сцена содержит больше объектов и текстур, требования к объемам и возможностям памяти возрастают и могут потребоваться объемы в 8, 12 и более Гб, а так же повышаются требования к её рациональному использованию.Рисунок ниже демонстрирует пример того, какой объем памяти используется при загрузке модели в пакете Autodesk Maya 2016. Так как в драйвере выбрано автоматическое распределение ресурсов GPU, графическое ядро программы отдало приоритет GPU с большим объемом памяти.

Рис. 2-1. Пример работы графического ядра приложения с GPU NVIDIA Quadro. И пример использования памяти при активизации режима отображения текстурных карт.

На диаграмме в Performance Monitor вы можете видеть, какой объем памяти требуется для хранения модели вагона. Поскольку отображение текстурных карт не активно, используется 1/3 объема графической памяти. Когда активизируется режим отображения текстурных карт, все используемые в сцене и в шейдерах модели текстуры будут загружены в память графического процессора. Но в отличие от игровых графических процессоров, память профессиональных графических процессоров используется более рационально. Когда данные не нужны, они будут выгружены из памяти и загружены обратно только тогда, когда это необходимо. Если же выполняется копирование геометрии и модели, нет необходимости в создании дубликатов данных в графической памяти, легче создать взаимосвязанные образцы и использовать их. Обратите внимание, что объем памяти немного меняется, увеличиваясь, а затем доходит до прежнего уровня. При этом, в сцене содержится больше объектов и экземпляров текстурных карт.

Рис. 2-2. Пример использования памяти при создании дубликатов геометрии и шейдеров с текстурами.

Оптимизация работы памяти на профессиональных графических ускорителях достигается за счет  оптимизации графических ядер на основе расширений API OpenGL и Direct3D.

Управление рабочими столами

Одним из серьезных недостатков игровой графики является отсутствие функций для создания и управления рабочими столами. Обычно это решается с помощью реализованных в ОС функций или сторонних решений. Это накладывает множество ограничений. Но пользователи профессиональных ускорителей не имеют таких ограничений и могут использовать как функционал от NVIDIA, так и предоставляемые операционной системой функции. Таким образом, можно выполнять огромное количество комбинаций рабочих пространств на любой вкус. В отличие от игровых решений, профессиональные карты Quadro предоставляют инструменты для управления рабочими столами и их конфигурациями. nView Desktop Management входит в состав дистрибутива драйвера и программного обеспечения NVIDIA Quadro и предоставляет пользователям необходимый функционал для настройки рабочего пространства и распределения множества приложений между несколькими рабочими столами.

Рис. 3-1. Пример применения nView Desktop Management для управления тремя рабочими столами.

Рабочие столы могут быть разбиты с помощью сетки, в каждую ячейку которой может быть помещено окно всего приложения или его отдельный диалог. На практике это очень удобно, особенно при работе с  многооконными приложениями, где требуется организовать множество диалогов или буферов кадров. На рисунке ниже приведен пример организации нескольких окон с помощью разбивки по сетке.

Рис. 3-2. Пример применения функции Guideline Editor для распределения диалоговых окон приложений.

Еще одна полезная функция — привязка к границам экрана. В отличие от стандартной реализации в операционных системах Windows и Linux. Благодаря инструментарию nView Desktop Management, вы можете  настроить определение границ экрана и действие окон приложения в процессе операций с ними.

Рис. 3-3. Функции Windows Manager позволяют пользователю лучше управлять окнами приложений.

Инструменты мониторинга и конфигурации

Так как графические ускорители NVIDIA Quadro ориентированы на профессиональных и корпоративных пользователей, разработчики NVIDIA предусмотрели специальный набор инструментов NVIDIA WMI (Windows Management Instrumentation) и специальный инструмент NVIDIA SMI для мониторинга загруженности графических процессоров, памяти и контроля температурного режима. Инструментарий NVIDIA WMI входит в дистрибутив драйвера для NVIDIA Quadro и доступен наряду с  nView Desktop Management. Рисунок 4-1 наглядно демонстрирует компоненты установки драйверов NVIDIA GeForce и NVIDIA Quadro.

Рис. 4-1. Компоненты установки драйверов GPU NVIDIA для линейки GeForce и линейки Quadro.

После установки драйвера с компонентами NVIDIA WMI, вы можете использовать все возможности мониторинга с помощью Microsoft Management Console и Performance Monitor. А если в ваши задачи входит администрирование нескольких удаленных компьютеров, подключение к ним и сбор данных произойдет гораздо быстрее, если использовать возможности локальной сети.

Рис. 4-2. Инструментарий Microsoft Management Console с оснасткой Performance Monitor и добавленными счетчиками NVIDIA GPU (NVIDIA WMI).

На рисунке выше приведен пример мониторинга производительности графических процессоров с помощью MMC, куда могут быть добавлены счетчики  с помощью соответствующего диалога.

Также, в отличие от игровых видеокарт, в профессиональных GPU реализована возможность конфигурации под определенные задачи. Например, на одном из установленных в системе GPU вам необходимо выполнять только вычисления с помощью NVIDIA CUDA, а на другом/других, вам необходимо и вычислять и работать с графикой. Для распределения нагрузки вы можете использовать утилиту NVIDIA SMI, доступную как для Windows, так и  Linux и выполнить соответствующую конфигурацию GPU. Данная утилита также доступна и для некоторых моделей игровых графических ускорителей, к ним относятся модели выпускаемые под брендом GTX Titan. Но функционал в данном случае будет сильно ограничен.

Рис. 4-3. Утилита NVIDIA SMI отображающая информацию о загрузке графических процессоров.

Конфигурация для работы с несколькими GPU

При возрастающем объеме данных, содержащихся в комплексных моделях, для достижения высокой скорости визуализации необходимо применение производительных GPU.

В драйвере NVIDIA Quadro доступна большая группа настроек — «Workstation», с помощью которой  выполняется конфигурация GPU. При конфигурации вы можете выбирать, какой из доступных GPU будет использоваться для работы только с графикой, а какой для работы с графикой и вычислений. В драйвере для игровых графических ускорителей вы можете выбирать только графический процессор для вычислений в CUDA-приложениях. Что существенно ограничивает пользователя в конфигурации.

Рис. 5-1. Выбор GPU для визуализации виртуального пространства в OpenGL приложении, выбор GPU для вычислений в CUDA приложении и глобальная конфигурация параметров рабочей станции.

Рассмотрим наглядный пример настройки графических процессоров для распределения задач между вычислениями и визуализацией окон проекций на примере Autodesk 3ds Max и NVIDIA iray renderer. По умолчанию, 3ds Max и Iray используют все доступные графические процессоры. Обычно тот GPU, который используется операционной системой, будет не активен в Iray, а сам 3ds Max использует его для визуализации виртуального пространства. С другой стороны, если выполнить соответствующую конфигурацию драйвера, тот GPU, который не будет активен, не будет отображаться в списке доступных для визуализации в Iray устройств.

Рис. 5-2. Пример параметров NVIDIA Iray, когда все GPU могут быть использованы для вычислений и когда для вычислений может быть использованы устройства глобально определенные драйвером.

Рассматриваемое условие доступно для всех приложений, требующих распределения нагрузки между несколькими графическими процессорами. Это могут быть САПР, использующие графический процессор для ускорения вычислений и для визуализации, это могут быть мультидисплейные системы, когда множество дисплеев отображают информацию, а дополнительные графические процессоры выполняют вычисления в CUDA или OpenCL приложениях.

Несколько примеров реализации функций в САПР с GPU NVIDIA Quadro

В процессе исследования и написания данной статьи мною и моими коллегами было протестировано и изучено несколько известных и доступных пакетов САПР, использующих графическое ядро на основе библиотек Open GL, а так же их возможности, использующие технологии OpenCL и NVIDIA CUDA.Основной упор мы делали на качестве изображения и производительности графического ядра при визуализации параметрической модели в виртуальном пространстве, использование ресурсов графических процессоров и выполнении вычислений общего назначения.

Производительность зависит не только от графики

Производительность такого программного обеспечения, как САПР, зависит от множества факторов. Результат выполняемых пользователем операций, вычисляется центральным процессором, а повторное вычисление всей модели может потребовать времени. Графические ускорители выполняют задачи связанные с визуализацией векторных данных параметрической модели, полученной в процессе вычислений с помощью центрального процессора и хранимой в оперативной памяти. С другой стороны, графический ускоритель может ускорить процесс вычислений в хорошо распараллеливаемых алгоритмах с помощью  NVIDIA CUDA или OpenCL. Помимо этого, на протяжении нескольких лет компанией NVIDIA и её партнерами по консорциуму Khronos Group ведется разработка расширений для Open GL, позволяющих выполнять оптимизацию производительности приложений. Многие профессиональные графические приложения и их ядра начинают использовать возможности этих расширений для увеличения производительности.Ключевая идея заключается в минимизации простоя в процессе вычислений, выполняемых на CPU и передаваемых GPU для визуализации. По своей сути, графический процессор не будет ожидать данные, которые к нему поступают после вычислений на CPU, и промежуток времени, в который GPU бездействует, будет заполнен определенными задачами, например вычислениями.

Рис. 6-1. Пример распределения задач между множеством потоков в процессе обработки сцены.

На рисунке 6-1 приведен пример профилирования сцены Autodesk Maya в процессе воспроизведения анимации. Каждый из голубых блоков — задачи, связанные с визуализацией силами Viewport 2.0, а каждый из блоков коричневого цвета — вычисление определенного элемента сцены с помощью CPU. В то время, когда выполняются вычисления в процессе трансформации и деформации объектов, графическое ядро программы выполняет визуализацию получаемых от CPU и  данных. Из этого следует значительное повышение производительности в визуализации и вычислениях всей системы в целом. Когда мы снимаем с CPU лишние задачи по вычислениям, его возможности можно использовать для решения последовательных задач, но в то же время, хорошо распараллеливаемые и графические задачи выполняются на GPU. Таким образом, мы получаем прирост производительности графического ядра и приложения в целом.

КОМПАС-3D

Одним из удачных примеров реализации поддержки возможностей графических ускорителей и программного обеспечения NVIDIA Quadro является машиностроительная САПР — КОМПАС-3D. В отличие от конкурирующих решений, разработчики из компании АСКОН, совместно со специалистами компании NVIDIA, реализовали прямую поддержку функций драйвера NVIDIA Quadro.

Рис. 6-2. Пример отображения модели в виртуальном пространстве пакета КОМПАС-3D V16 на GPU NVIDIA GeForce и NVIDIA Quadro.

Рисунок 6-2 наглядно демонстрирует поддержку высокого уровня сглаживания, настраиваемого с помощью драйвера NVIDIA Quadro. При этом используемая плоскость отсечки также визуализируется с помощью графического ускорителя. В отличие от других решений, все параметры и контроль качества выполняется с помощью панели управления драйвером, а не через интерфейс приложения. В самом же приложении вы можете выбрать, будет ли использовано аппаратное ускорение или нет.

T-FLEX CAD

Еще один хороший пример использования технологий компании NVIDIA и возможностей профессиональной графики Quadro, является пакет T-FLEX CAD. Он также использует возможности спецификаций Open GL и драйвера NVIDIA Quadro, но обладает дополнительным функционалом — поддержкой визуализации трассировки лучей с использованием технологии NVIDIA OptiX.

Рис. 6-3. Параметры графической подсистемы пакета T-FLEX CAD.

В отличие от пакета КОМПАС-3D, пакет T-FLEX CAD обладает глобальными настройками графической подсистемы в самом приложении и предоставляет пользователю возможность управлять качеством сглаживания и выполнять базовую оптимизацию производительности.

Рис. 6-4. Пример визуализации с помощью NVIDIA OptiX в T-FLEX CAD.

Библиотека OptiX позволяет выполнять трассировку лучей в режиме реального времени и обеспечивает разработчиков необходимыми спецификациями для разработки шейдеров материалов и источников света, а также инструментами интеграции с API OpenGL и Direct3D.

Важным достоинством работы с такими приложениями как КОМПАС-3D и T-FLEX CAD является поддержка OpenGL, это важное условие при работе с Multi-GPU конфигурациями. Вы можете распределить каждое из приложений на выделенный GPU с помощью драйвера NVIDIA Quadro и выполнять все необходимые вычисления и работу со сценами в каждом из приложений. Это удобно, когда необходимо готовить проект в нескольких приложениях и передавать данные из одного приложения в другое.

SOLIDWORKS

Пакет SolidWorks предоставляет своим пользователям богатый функционал. Его графическое ядро также оптимизировано для работы с профессиональными графическими ускорителями. Одной из важнейших функций для создания высококачественных образов напрямую в SolidWorks является функционал, заложенный в RealView.

Рис. 6-5. С помощью SolidWorks RealView вы можете создавать высококачественные иллюстрации с помощью OpenGL и аппаратных шейдеров.

Графическое ядро SolidWorks позволяет формировать высококачественные образы с высокой детализацией и такими эффектами, как штриховка и контурные линии. Для увеличения реализма модели, вы можете активизировать вычисление эффекта Ambient Occlusion. Данный эффект отлично визуализируется современными профессиональными графическими ускорителями и может быть применен на сложных сборках с большим количеством деталей.

При использовании профессиональных ускорителей NVIDIA Quadro пользователям SolidWorks доступны все основные возможности графического ядра и высококачественного затенения.[2]

SOLIDWORKS Visualize

Для высококачественной визуализации изображений и анимации в пакет программ SolidWorks входят два продукта SolidWorks Visualize Standard и SolidWorks Visualize Professional. Эти продукты используют возможности ядра NVIDIA iRay для фотореалистичной визуализации создаваемых моделей.Ядро NVIDIA iRay может работать в двух режимах, высококачественном фотореалистичном режиме (Unbiased mode) и в упрощенном режиме, основанном на простой трассировке лучей (Biased mode).

Рис. 6-6. Пакет SolidWorks Visualize позволяет выполнять фотореалистичную визуализацию изображений  с применением возможностей графических ускорителей.

Благодаря поддержке возможностей распределения нагрузки в задачах между различными GPU высокую производительность в SolidWorks Visualize помогают обеспечивать multi-gpu конфигурации с NVIDIA Quadro и NVIDIA Tesla. Вы можете выполнять отображение сцены в OpenGL на графическом ускорителе NVIDIA Quadro, а визуализацию сцены с высоким качеством и реалистичными освещением и материалами можете выполнять силами специализированных вычислителей NVIDIA Tesla. Это помогает распределить нагрузку и добиться высокой производительности в интерактивной навигации. Все управление графическими ускорителями может быть осуществлено с помощью драйвера для NVIDIA Quadro и NVIDIA Tesla.

CATIA LiveRendering

Система интерактивной и фотореалистичной визуализации CATIA LiveRendering также основана на технологии NVIDIA iRay. С ее помощью вы можете выполнять визуализацию изображений и моделей, создаваемых с помощью системы CATIA и предоставлять полученные образы клиентам.

Рис. 6-7. Система визуализации CATIA LiveRendering на основе NVIDIA iRay.

Как и весь комплекс CATIA, решение LiveRendering является отдельным элементом, но интенсивно связанным со всей системой в целом. Для обеспечения высокой производительности и комфорта в работе с множеством приложений и решений комплекса, необходимо обратиться к профессиональным решениям, позволяющим выполнять визуализацию виртуального пространства и вычисления на GPU без перерасхода ресурсов.

Решение LiveRendering может быть использовано совместно с NVIDIA Quadro и программно-аппаратной платформой NVIDIA Quadro VCA, позволяя увеличивать производительность в работе над комплексными и сложными моделями.

Autodesk 3ds Max

Пакет Autodesk 3ds Max является одним из лидирующих инструментов для создания компьютерной графики и анимации, а так же для высококачественной визуализации. Приложение использует множество технологий для достижения оптимальной производительности как при визуализации сцен в видовых окнах проекций, так и в вычислениях общего назначения. Разработчики компании Autodesk, совместно с NVIDIA реализовали поддержку ключевых возможностей DirectX и поддержку современных графических процессоров, интеграцию NVIDIA PhysX и его компонентов, а также поддержку вычислений общего назначения для тесселяции геометрии с помощью OpenSubdiv.

Рис. 6-8. Autodesk 3ds Max 2016 с выбранным в качестве текущей системы визуализации NVIDIA Iray.

Компания NVIDIA ведет разработку комплексных решений для фотореалистичной визуализации и технологий, позволяющих использовать обширные возможности GPU для ускорения вычислений. Системы визуализации NVIDIA iRay, NVIDIA mental ray и язык описания материалов NVIDIA MDL, интегрированные в Autodesk 3ds Max, благодаря применению совместно с графическими ускорителями NVIDIA Quadro и NVIDIA Tesla, представляют комплексную платформу для визуализации в режиме Active Shade и окончательной высококачественной визуализации.Пользователи V-Ray и Octane Renderer также по достоинству оценят возможности ускорения вычислений в процессе визуализации. В каждом из представленных ядер визуализации реализована поддержка Multi-GPU конфигураций систем. Программное обеспечение рабочих станций с несколькими GPU NVIDIA Quadro или NVIDIA Tesla может быть сконфигурировано для использования, одного, нескольких или всех графических процессоров, доступных в системе. А благодаря драйверу и программному обеспечению NVIDIA Quadro, пользователю предоставляется возможность оптимально использовать память графического процессора для хранения данных и вычислений.

Autodesk Maya

Система 3D моделирования и анимации Autodesk Maya по праву считается одним из лидирующих в индустрии M&E решений для создания высококачественной фотореалистичной анимации и визуальных эффектов. С помощью открытых форматов данных и мощнейшей системе макропрограммирования на основе Maya Embedded Language и Python, пакет получил признание среди многих профессиональных художников и технических директоров студий. Графическое ядро Maya может использовать одно из двух графических API – Open GL или DirectX, что позволяет использовать её как на платформе Windows, так и на платформах macOS и Linux.

Рис. 6-9. Графическое ядро Viewport 2.0 позволяет работать как со сложными моделями, так и текстурами с большим разрешением, а также предоставляет возможность использовать базовые методы затенения и визуализации.

Ядро Viewport 2.0 является многопоточным графическим ядром, использующим возможности систем с многоядерными процессорами и несколькими GPU (Multi-GPU). Графические ускорители NVIDIA Quadro и NVIDIA Tesla могут быть использованы для визуализации и работы с комплексными сценами, содержащими большое количество геометрии и текстуры в большом разрешении, а также обеспечивают высокое качество сглаживания и эффектов Bump Mapping, Tessellation и Ambient Occlusion.Графические ускорители в Maya играют важную роль, они могут быть использованы не только для отображения виртуального пространства сцены, но и для ускорения работы ядра программы, обрабатывающего как геометрию и ее тесселяцию, так и деформеры, используемые для ускорения процессов вычислений трансформации геометрии в сцене.

На приведенном выше видео представлен пример использования GPU для ускорения обработки сцены в процессе воспроизведения анимации. Прирост скорости воспроизведения анимации обеспечивается оптимизацией деформеров и ядра программы для многопоточных вычислений. В процессе просмотра обратите внимание на изменяющееся значение Frame Rate, в зависимости от того, какой режим выбран DG, Serial, Serial + GPU Override, Parallel и Parallel + GPU Override.Как и в случае с 3ds Max, пользователи могут использовать все возможности графических ускорителей для увеличения производительности в процессе визуализации с помощью таких движков визуализации, как NVIDIA mental ray, V-Ray, NVIDIA iRay for Maya, V-Ray RT, Octane Renderer и других.

Приложения Adobe Creative Cloud

Практически все ключевые приложения, входящие в пакет Adobe Creative Cloud предоставляют поддержку современных технологий, реализованных в графических ускорителях, линейки Quadro. Известный пакет Adobe Photoshop СС использует возможности графических ускорителей для того что-бы обеспечивать высокую производительность в визуализации холста и работу таких инструментов, как Hand tool, Rotate canvas tool, Zoom tool и обеспечивает визуализацию трехмерного пространства в  процессе работы с 3D моделями.

Рис. 6-10. Графический ускоритель используется для увеличения производительности инструмента Rotate canvas в Adobe Photoshop CC.

Пользователи, использующие профессиональные дисплеи с поддержкой отображения цветов 10-bit канал (30-bit display), при использовании графических ускорителей NVIDIA Quadro могут использовать возможности данных GPU для отображения 30-bit цветов, что существенно увеличивает качество визуализации изображений, содержащих большое количество градиентов и требующих высокую точность цветопередачи. Это актуально, в процессе работы с научными и медицинскими изображениями, получаемыми с помощью компьютерной томографии и других высокоточных приборов.

Рис. 6-11. C NVIDIA Quadro, вы можете использовать все возможности графического ядра Adobe Photoshop CC.

Многие из фильтров в Adobe Photoshop поддерживают возможности вычислений с помощью GPU с применением Open CL. Такой подход позволяет значительно увеличить производительность в обработке изображений с большим разрешением и содержащими множество слоев.

Редактор векторной графики Adobe Illustrator CC включает в своем арсенале возможности для ускорения обработки и вычислений векторных форм, с помощью набора расширений NVIDIA Path Rendering доступных для OpenGL. Данный подход позволяет увеличить производительность обработки сложных векторных иллюстраций ядром Adobe Illustrator в несколько раз и обеспечивает высокое качество отображения векторных форм.

Индустрия кинематографа и современного телевидения уже давно перешагнула за рамки формата Full HD, современные фильмы снимаются с помощью камер, поддерживающих разрешения кадра 4K и 5K. Это накладывает определенные требования к рабочим станциям и возможностям графической подсистемы для обработки материала с таким разрешением и примененными к нему эффектами. Пакет нелинейного монтажа Adobe Premiere Pro CC использует возможности графических ускорителей для увеличения производительности воспроизведения видео, обработки эффектов и переходов.

Ядро Adobe Mercury Playback Engine предоставляет возможность использовать возможности GPU для ускорения вычислений. Пользователи могут использовать возможности данного ядра, не ограничиваясь только одним пакетом Premiere Pro, они доступны и в Adobe Photoshop CC и Adobe Media Encoder CC, когда вы выполняете сборку и экспорт видео.

При использовании GPU с большими объемами памяти, достигается значительное увеличение производительности в воспроизведении видео высокого разрешения с эффектами и масками в режиме реального времени.Пакет Adobe After Effects CC также использует возможности GPU для ускорения вычислений. Помимо того, что в данном пакете используется OpenGL для отображения пространства композиции, так и для визуализации трехмерных композиций, освещения, 3D объектов и материалов, используются возможности библиотеки NVIDIA OptiX.

ПРОДОЛЖЕНИЕ>>

render.ru

3D-моделирование Autodesk на виртуальном рабочем месте|NVIDIA

Опыт использования графических карт NVIDIA GRID при работе с системами 3D-моделирования Autodesk на виртуальном рабочем месте

Гордиенко В.Б., Иванцов М.С., Мухаметшин Б.З., Юлдашев А.В. ([email protected]), Юлдашева Л.В. Уфимский государственный авиационный технический университет (УГАТУ)

В статье рассмотрен опыт пилотной эксплуатации тестового стенда, оснащенного графическими картами NVIDIA GRID, на котором средствами программного обеспечения Citrix была развернута виртуальная инфраструктура для удаленной работы с ресурсоемкими графическими приложениями. Апробация новой технологии виртуализации проведена на учебных проектах, выполненных в системах 3D-моделирования Autodesk Inventor и 3ds Max.

В 2013 году на рынке появились специализированные графические карты компании NVIDIA под названием GRID K1 и K2. Главной особенностью карт NVIDIA GRID [1] является возможность их использования в виртуализированных средах Citrix, VMware и Microsoft. Данная технология позволяет создавать виртуальные рабочие места для работы в ресурсоемких графических приложениях, в частности, для 3D-моделирования в системах автоматизированного проектирования, что ранее было проблематично в связи с ограниченной поддержкой графических карт в виртуализированных средах. Важно, что ведущие разработчики САПР начали сертификацию своих программных комплексов (AutoCAD, Inventor, SolidWorks, NX и др. [2]) для использования на виртуальных рабочих местах с NVIDIA GRID. Кроме того, недавно компании Autodesk, Amazon Web Services, OTOY и NVIDIA запустили облачный доступ к средствам 3D-моделирования на основе «инстансов», оснащенных указанными графическими картами.

Описание используемых технологий

В соответствии с техническими спецификациями [3] карта GRID K1 включает в себя четыре графических процессора (GPU) на базе архитектуры Kepler уровня начальных Quadro K600, а GRID K2 – два GPU уровня профессиональных Quadro K5000. В настоящее время модули NVIDIA GRID поставляются в составе серверов всех именитых производителей серверного оборудования от IBM до SuperMicro, причем в зависимости от модели на сервер может быть установлено от 1 до 4 модулей NVIDIA GRID.

Система виртуализации Citrix XenServer, которая сейчас наиболее полно интегрирована с NVIDIA GRID, в связке с XenDesktop позволяет реализовать две основные модели доступа к ресурсам сервера, оснащенного графическими картами: подключение к виртуальной машине выделенного GPU (технология NVIDIA GPU pass-through) и разделение ресурсов GPU множеством виртуальных машин (технология vGPU). Последняя модель позволяет разделить один физический графический процессор на множество виртуальных с пониженными характеристиками, так, например, на базе платы K2 можно организовать до 16 виртуальных GPU и распределить их между виртуальными машинами. Таким образом, NVIDIA GRID можно гибко конфигурировать в зависимости от графических требований виртуальных рабочих мест.

Характеристики тестового стенда NVIDIA GRID

В УГАТУ кафедрой высокопроизводительных вычислительных технологий и систем совместно с управлением информационных технологий был организован тестовый стенд для исследования применимости технологии NVIDIA GRID в рамках учебного процесса и проектных работ. Тестовый стенд развернут на базе сервера IBM iDataPlex dx360 M4, оснащенного двумя центральными процессорами (CPU) Intel Xeon E5-2670, двумя графическими платами NVIDIA GRID K2, 128 ГБ оперативной памяти и двумя дисками SSD по 60 ГБ, объединенными в RAID0. Наличие двух CPU Intel и четырех GPU NVIDIA (в составе двух плат GRID K2) позволяет организовать на базе тестового стенда от четырех рабочих мест с выделенными GPU (для продвинутых пользователей, предъявляющих повышенные требования к производительности графической подсистемы), до 32 рабочих мест с виртуальными GPU.

В рамках исследования оценивалась производительность и стабильность виртуального рабочего места, подключенного к выделенному GPU. Для этого на сервере средствами системы виртуализации Citrix XenServer в связке с XenDesktop была развернута виртуальная инфраструктура, включающая в себя две сервисные виртуальные машины с ОС Windows Server 2008 R2 и пользовательскую виртуальную машину с ОС Windows 7 (4 vCPU, 32 ГБ оперативной памяти, 1 выделенный GPU).

Отзывы пользователей о работе на виртуальном рабочем месте

В целях апробации на тестовом стенде различных учебных проектов к пользовательской «виртуалке» предоставлялся удаленный доступ для заинтересованных преподавателей и студентов. В исследовании приняли участие представители кафедр авиационной теплотехники и энергетики (АТиТ), машин и технологии литейного производства (МиТЛТ), технологии машиностроения (ТМ), а также безопасности производства и промышленной экологии (БПиПЭ) с учебными проектами, выполненными в пакетах трехмерного моделирования Autodesk AutoCAD, Inventor и 3ds Max.

Доступ к виртуальной машине был организован средствами Citrix StoreFront, что предполагает выход на удаленный рабочий стол через браузер. Пользователи отметили простоту получения доступа к виртуальной машине и небольшое время инициализации удаленного сеанса. Относительно долго проходило лишь первое подключение из-за установки необходимого для организации удаленной сессии приложения Citrix Reciever. Пользователи подключались к тестовому стенду с различных компьютеров, характеристики которых приведены в таблице 1, из различных точек университета. С одной стороны это показало возможность организации высокопроизводительного виртуального рабочего места при использовании в качестве терминалов не самых современных компьютеров (на базе процессоров Intel Core 2 Duo, Intel Pentium D и т.п.), а с другой стороны относительно невысокие требования к пропускной способности сети (достаточно 10 Мбит/c).

На рисунке 1(а) изображена модель слесарных тисков с пневмоприводом, построенная в пакете Autodesk Inventor, подобные сборки выполняют студенты в рамках расчетно-графических работ по дисциплине «Графическое моделирование в САПР ТП». Во время работы с данной сборкой на локальном компьютере PC1 (Intel Core i3-2100, NVIDIA GeForce GT 440) при тонированном отображении появляются дефекты в виде нечеткости отображения ребер; при изменении положения сборки в рабочем пространстве (в реалистичном стиле с интерактивной трассировкой лучей) возникает сильная рябь. Отмечено, что на виртуальном рабочем месте скорость трассировки в 2-3 раза выше и дефекты отображения несущественны.

Сборка «Тиски пневматические»трехмерный массив однотипных деталей

Рисунок 1 – (а) Сборка «Тиски пневматические» и (б) трехмерный массив однотипных деталей (Autodesk Inventor 2013). Кафедра ТМ.

На рисунке 1(б) изображена тестовая сборка, представленная массивом деталей с наложенным рельефом и множеством отверстий. Работа со сборкой, состоящей из более 1000 деталей на том же локальном компьютере практически невозможна: ощущается тяжесть сборки, трудно работать с командами панорамирования, поворота и масштабирования; возникают существенные задержки при отображении, размытость изображений. Виртуальное рабочее место дает стабильно более высокую производительность: существенно ускоряется работа с 3D-моделью при выполнении операций вращения и масштабирования; отклик происходит моментально, задержки в отображении практически не ощущаются.

В следующем эксперименте на тестовом стенде магистрантом кафедры МиТЛТ создавалась пробная модель отливки, напоминающая звено кривошипно-шатунного механизма, с литниково-питающей системой и стержнем (рисунок 2). Подключение осуществлялось с персонального компьютера PC2 на базе CPU Intel Core 2 Duo E7500. Пользователи отметили стабильное соединение: создавалось впечатление, что все происходит как на хорошем стационарном компьютере. Также была отмечена высокая производительность на графических операциях, достаточная для конструкторской деятельности.

Модель отливки

Рисунок 2 – Модель отливки (Autodesk Inventor 2013). Кафедра МиТЛТ.

Рассмотрим еще один проект, выполненный студентом кафедры БПиПЭ в рамках курсового проектирования в среде 3ds Max. Целью данного проекта являлась демонстрация характера разрушений при столкновении самолета со зданиями уфимского аэропорта. Проект характеризуется высокой сложностью (более 1,5 млн. полигонов), поэтому как на локальном, так и виртуальном рабочем месте наблюдалось «подтормаживание» при быстром вращении моделей в видовом окне для некоторых режимов отображения. Тем не менее, была отмечена высокая производительность системы с NVIDIA GRID относительно локального компьютера NB (Intel Core-i7 950, NVIDIA GeForce GTX 460) на различных операциях визуализации и расчетов. Это проявилось не только в повышении интерактивности при работе с моделью, но и в снижении времени, требуемого на рендеринг изображений (рисунок 3) в высоком разрешении.

Кадры моделирования столкновения самолета со зданиямиКадры моделирования столкновения самолета со зданиями

Рисунок 3 – Кадры моделирования столкновения самолета со зданиями (Autodesk 3ds Max 2014). Кафедра БПиПЭ.

Кроме рассмотренных пакетов Autodesk положительный опыт работы на тестовом стенде был получен в программном продукте для проектирования объектов инфраструктуры AutoCAD Civil 3D, а также в ресурсоемком программном комплексе геологического моделирования Roxar RMS.

Выводы

Подытоживая вышесказанное, отметим возможные способы применения виртуализированных рабочих мест на базе технологии NVIDIA GRID в среде университета:

  • проведение демонстраций «тяжелых» проектов в рамках занятий и презентаций;
  • использование виртуального рабочего места для проектных работ как альтернатива высокопроизводительной рабочей станции;
  • организация виртуального учебного класса, используемого различными кафедрами в режиме разделения времени.

Планируется масштабирование развернутой системы, проведение нагрузочных тестов и ввод системы в эксплуатацию в рамках учебного процесса и проектных работ.

Благодарности

Благодарим за оказанную поддержку преподавателей УГАТУ: доцента кафедры БПиПЭ Ахтямова Р.Г., доцента кафедры АТиТ Сенюшкина Н.С., старшего преподавателя кафедры МиТЛТ Смирнова В.В.

Литература

Приложение

Таблица 1. Характеристики компьютеров, использованных для подключения к тестовому стенду NVIDIA GRID, и виртуального рабочего места (vPC).

ПК

Центральный процессор

Объем оператив. памяти, ГБ

Графика

Скорость загрузки данных с тестового стенда*, Мбит/c

Операционная система

PC1

Intel Core i3-2100 3,1 ГГц

4

NVIDIA GeForce GT 440

8

Windows XP

PC2

Intel Core 2 Duo E7500 2,93 ГГц

2

Интегрированная в чипсет Intel G33

28

Windows 7

NB

Intel Core-i7 950 3,07 ГГц

8

NVIDIA GeForce GTX 460

27

Windows XP

vPC

Intel Xeon E5-2670 2,6 ГГц (4 vCPU)

32

NVIDIA GRID K2

-

 

Windows 7

*Скорость загрузки замерена средствами Speedtest Mini.

Таблица 2. Сравнение времени выполнения некоторых операций на локальном (PC1) и виртуальном (vPC) рабочем месте при работе с проектом, изображенным на рис. 1(б).

Операция

Время на PC1, с

Время на vPC, с

Запуск Inventor

12

7

Изменение визуального стиля отображения на реалистичный с интерактивной трассировкой лучей

11

1

Открытие формы детали из Inventor в Inventor Fusion

120

25

 

Таблица 3. Сравнение времени выполнения некоторых операций на локальном (NB) и виртуальном (vPC) рабочем месте при работе с проектом, изображенным на рис. 3.

Операция

Время на NB, с

Время на vPC, с

Запуск 3ds Max

12

7

Рендеринг изображения в формате jpeg 256*188 (Default Scanline Renderer)

300

75

 

www.nvidia.ru


Смотрите также