¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

5 сент€бр€ 2016

ѕреимущества профессиональной графики NVIDIA Quadro при работе с —јѕ– приложени€ми

ƒмитрий „ехлов

ƒмитрий „ехлов

ƒмитрий „ехлов Ч автор многочисленных публикаций, посв€щенных компьютерной графике и 3D-технологи€м, в том числе, книги Ђ¬изуализаци€ в Autodesk Maya: mental ray rendererї, 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. Ѕлог: dimson3d.

Ќа портале isicad.ru опубликованы две фундаментальные статьи ƒмитри€:

ѕрофессиональными графическими ускорител€ми NVIDIA Quadro € пользуюсь более 10 лет. ћне приходилось использовать самые разнообразные инструменты и возможности, реализованные в данных решени€х, от простого отображени€ видовых окон проекций, до визуализации и вычислений на GPU с применением архитектуры NVIDIA CUDA. ƒовольно часто мне приходитс€ отвечать на вопрос, в чем разница между игровой графикой и профессиональной. ¬ этой статье € расскажу о преимуществах профессиональной графики при работе с профессиональными приложени€ми. –ечь пойдет не о производительности, а о поддержке специфических функций, востребованных в приложени€х —јѕ– и дл€ создани€ мультимедийного контента. я провел исследование возможностей графических €дер таких попул€рных —јѕ–, как Autodesk Inventor, SolidWorks, T-Flex CAD,  ќћѕј— 3D, Autodesk Maya , Autodesk 3ds Max и CATIA. “акже данна€ стать€ включает демонстрацию и описание возможностей доступных только дл€ профессиональных графических ускорителей, таких как инструментарий NVIDIA WMI, nView Desktop Management, технологи€ NVIDIA Mosaic и поддержка Multi-GPU.

1. ѕоддержка высоких уровней сглаживани€

Ќаше знакомство с возможност€ми профессиональной графики и сравнение с возможност€ми игровой графики мы начнем с поддержки высокого сглаживани€ краев геометрии и линий. ¬ отличие от игровых приложений, где высокое качество сглаживани€ может увеличить врем€ визуализации кадра, в профессиональных приложени€х решаетс€ ина€ задача Ц качество выводимого изображени€. „ем выше качество сглаживани€ линий и краев геометрии, тем легче анализировать модель или чертеж, определ€ть детали и элементы сборок, и многое другое. Ќаиболее часто используетс€ метод multisampling antialiasing. ќн достаточно прост и доступен в библиотеках всех графических API. ќднако дл€ повышени€ качества сглаживани€ и устранени€ Ђступенчатостиї в гран€х и лини€х может потребоватьс€ применение не только базовых методик сглаживани€, но также и расширенных алгоритмов, позвол€ющих улучшать качество изображени€.

ƒрайверы профессиональных карт Quadro предоставл€ют возможность выбирать в панели управлени€ высокий уровень сглаживани€ Ц до 64х. Ќа практике это дает существенно лучшее воспри€тие множества линий и границ объектов в сцене. Ќа игровых видеокартах GeForce такие уровни сглаживани€ просто недоступны. Ќа рисунке ниже приведен скриншот NVIDIA Control Panel дл€ графических ускорителей GeForce и Quadro с активным режимом сглаживани€ Override any application settings.

ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 1-1. ƒрайвер GPU NVIDIA Quadro предоставл€ет возможность выбора более высокого качества
сглаживани€ граней объектов и линий, по сравнению с драйвером дл€ GPU NVIDIA GeForce

«десь € хочу сделать небольшую ремарку. ѕоддержка сглаживани€ 64x может быть недоступна в р€де графических €дер современных приложений. ћногие разработчики стараютс€ самосто€тельно реализовать сглаживание линий и геометрии независимо от управлени€ данной функцией со стороны драйвера.
ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 1-2. ѕримеры сглаживани€ линий и граней объектов на GPU NVIDIA Quadro и NVIDIA GeForce

¬ отличие от игровых графических ускорителей, в профессиональных ускорител€х реализованы улучшенные методики обработки геометрии. Ёто позвол€ет значительно увеличить производительность в процессе воспроизведени€ анимации и загрузить в пам€ть все необходимые данные. (≈сли графическое приложение использует €дро на основе API Direct3D, стоит учитывать, что оно может быть разработано с максимальной оптимизацией под различное оборудование и его возможности, что может не дать желаемого результата при активации максимального качества сглаживани€).

‘ильтраци€ текстурных карт играет важную роль, это актуально при работе над игровыми приложени€ми и при разработке аппаратных шейдеров, дл€ Open GL или DirectX. Ќо дл€ того, чтобы обрабатывать большое количество текстурных карт и реализовывать поддержку карт с высоким разрешением (до 16K), необходим другой подход при работе с графической пам€тью.

2. »спользование графической пам€ти

ѕам€ть графического ускорител€ играет важную роль в обеспечении высокой производительности. Ёто один из ключевых показателей возможностей GPU. “акие возможности графических €дер, как кэширование геометрии и запись данных напр€мую в графическую пам€ть, при достаточном объеме предоставл€ют гибкие возможности дл€ воспроизведени€ анимации и интерактивного перемещени€ в сложных сценах без снижени€ производительности. Ѕольшие объемы пам€ти особенно важны в работе с GPU-ускоренными движками визуализации и такими технологи€ми, как Alembic, и интерактивными приложени€ми дл€ презентационной визуализации (напр. Autodesk VRED).

¬ажной функцией при работе с пам€тью €вл€етс€ еЄ очистка дл€ последующих задач или оптимальное использование дл€ хранени€ данных. ¬ профессиональных графических ускорител€х пам€ть используетс€ более равномерно, чем в игровых решени€х. Ёто обусловлено отлаженной и стабильной работой программного обеспечени€ и драйвера GPU, а также возможностью очистки пам€ти реализованным в нем.

¬ зависимости от проектов объем данных может варьироватьс€, а в р€де случаев может быть колоссален по определению, профессиональные карты традиционно оснащаютс€ большим объемом пам€ти. “олько среди профессиональных ускорителей есть возможность использовать до 24 √б пам€ти, которые помогают работать с текстурами, модел€ми, данными любой сложности и хранить их, не опира€сь на создание резервного кэша.

ћы провели тест на использование пам€ти игровыми и профессиональными GPU. ќсновна€ его задача заключалась в отслеживании использовани€ графической пам€ти в процессе моделировани€ трехмерной геометрии.

¬ процессе загрузки сцены и текстурных карт графическое €дро приложени€ стараетс€ полностью использовать пам€ть. ¬ большинстве случаев 2Ц4 √б графической пам€ти достаточно дл€ работы над модел€ми средней сложности. — другой стороны, когда сцена содержит больше объектов и текстур, требовани€ к объемам и возможност€м пам€ти возрастают и могут потребоватьс€ объемы в 8, 12 и более √б, а также повышаютс€ требовани€ к еЄ рациональному использованию.

–исунок ниже демонстрирует пример того, какой объем пам€ти используетс€ при загрузке модели в пакете Autodesk Maya 2016 Extension 2. “ак как в драйвере выбрано автоматическое распределение ресурсов GPU, графическое €дро программы отдало приоритет GPU с большим объемом пам€ти.

ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 2-1. ѕример работы графического €дра приложени€ с GPU NVIDIA Quadro и использовани€ пам€ти при активизации режима отображени€ текстурных карт

Ќа диаграмме в Performance Monitor вы можете видеть, какой объем пам€ти требуетс€ дл€ хранени€ модели вагона. ѕоскольку отображение текстурных карт не активно, используетс€ 1/3 объема графической пам€ти.  огда активизируетс€ режим отображени€ текстурных карт, все используемые в сцене и в шейдерах модели текстуры будут загружены в пам€ть графического процессора. Ќо в отличие от игровых графических процессоров, пам€ть профессиональных графических процессоров используетс€ более рационально.  огда данные не нужны, они будут выгружены из пам€ти и загружены обратно только тогда, когда это необходимо. ≈сли же выполн€етс€ копирование геометрии и модели, нет необходимости в создании дубликатов данных в графической пам€ти, легче создать взаимосв€занные образцы и использовать их. ќбратите внимание, что объем пам€ти немного мен€етс€, увеличива€сь, а затем доходит до прежнего уровн€. ѕри этом, в сцене содержитс€ больше объектов и экземпл€ров текстурных карт.
ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 2-2. ѕример использовани€ пам€ти при создании дубликатов геометрии и шейдеров с текстурами

ќптимизаци€ работы пам€ти на профессиональных графических ускорител€х достигаетс€ за счет оптимизации графических €дер на основе расширений API OpenGL и Direct3D.

3. ”правление рабочими столами

ќдним из серьезных недостатков игровой графики €вл€етс€ отсутствие функций дл€ создани€ и управлени€ рабочими столами. ќбычно это решаетс€ с помощью реализованных в ќ— функций или сторонних решений. Ёто накладывает множество ограничений. Ќо пользователи профессиональных ускорителей не имеют таких ограничений и могут использовать как функционал от NVIDIA, так и предоставл€емые операционной системой функции. “аким образом, можно выполн€ть огромное количество комбинаций рабочих пространств на любой вкус. ¬ отличие от игровых решений, профессиональные карты Quadro предоставл€ют инструменты дл€ управлени€ рабочими столами и их конфигураци€ми. nView Desktop Management входит в состав дистрибутива драйвера и программного обеспечени€ NVIDIA Quadro и предоставл€ет пользовател€м необходимый функционал дл€ настройки рабочего пространства и распределени€ множества приложений между несколькими рабочими столами.
ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 3-1. ѕример применени€ nView Desktop Management дл€ управлени€ трем€ рабочими столами

–абочие столы могут быть разбиты с помощью сетки, в каждую €чейку которой может быть помещено окно всего приложени€ или его отдельный диалог. Ќа практике это очень удобно, особенно при работе с многооконными приложени€ми, где требуетс€ организовать множество диалогов или буферов кадров. Ќа рисунке ниже приведен пример организации нескольких окон с помощью разбивки по сетке.
ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 3-2. ѕример применени€ функции Guideline Editor дл€ распределени€ диалоговых окон приложений

≈ще одна полезна€ функци€ Ч прив€зка к границам экрана: в отличие от стандартной реализации в операционных системах Windows и Linux. Ѕлагодар€ инструментарию nView Desktop Management, вы можете настроить определение границ экрана и действие окон приложени€ в процессе операций с ними.
ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 3-3. ‘ункции Windows Manager позвол€ют пользователю лучше управл€ть окнами приложений

4. »нструменты мониторинга и конфигурации

“ак 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 дл€ мониторинга загруженности графических процессоров, пам€ти и контрол€ температурного режима. »нструментарий NVIDIA WMI входит в дистрибутив драйвера дл€ NVIDIA Quadro и доступен нар€ду с nView Desktop Management. –исунок 4-1 нагл€дно демонстрирует компоненты установки драйверов NVIDIA GeForce и NVIDIA Quadro.
ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 4-1.  омпоненты установки драйверов GPU NVIDIA дл€ линейки GeForce и линейки Quadro

ѕосле установки драйвера с компонентами NVIDIA WMI, вы можете использовать все возможности мониторинга с помощью Microsoft Management Console и Performance Monitor. ј если в ваши задачи входит администрирование нескольких удаленных компьютеров, подключение к ним и сбор данных произойдет гораздо быстрее, если использовать возможности локальной сети.
ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 4-2. »нструментарий Microsoft Management Console с оснасткой Performance Monitor и добавленными счетчиками NVIDIA GPU (NVIDIA WMI)

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

“акже, в отличие от игровых видеокарт, в профессиональных GPU реализована возможность конфигурации под определенные задачи. Ќапример, на одном из установленных в системе GPU вам необходимо выполн€ть только вычислени€ с помощью NVIDIA CUDA, а на другом/других, вам необходимо и вычисл€ть и работать с графикой. ƒл€ распределени€ нагрузки вы можете использовать утилиту NVIDIA SMI, доступную как дл€ Windows, так и Linux и выполнить соответствующую конфигурацию GPU. ƒанна€ утилита также доступна и дл€ некоторых моделей игровых графических ускорителей, к ним относ€тс€ модели, выпускаемые под брендом GTX Titan. Ќо функционал в данном случае будет сильно ограничен.

ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 4-3. ”тилита NVIDIA SMI отображающа€ информацию о загрузке графических процессоров

5.  онфигураци€ дл€ работы с несколькими GPU

ѕри возрастающем объеме данных, содержащихс€ в комплексных модел€х, дл€ достижени€ высокой скорости визуализации необходимо применение производительных GPU.

¬ драйвере NVIDIA Quadro доступна больша€ группа настроек Ч ЂWorkstationї, с помощью которой выполн€етс€ конфигураци€ GPU. ѕри конфигурации вы можете выбирать, какой из доступных GPU будет использоватьс€ дл€ работы только с графикой, а какой Ц дл€ работы с графикой и вычислени€ми. ¬ драйвере дл€ игровых графических ускорителей вы можете выбирать только графический процессор дл€ вычислений в CUDA-приложени€х, что существенно ограничивает пользовател€ в конфигурации.

ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 5-1. ¬ыбор GPU дл€ визуализации виртуального пространства в OpenGL приложении,
выбор GPU дл€ вычислений в CUDA приложении и глобальна€ конфигураци€ параметров рабочей станции

–ассмотрим нагл€дный пример настройки графических процессоров дл€ распределени€ задач между вычислени€ми и визуализацией окон проекций на примере Autodesk 3ds Max и NVIDIA iray renderer. ѕо умолчанию, 3ds Max и Iray используют все доступные графические процессоры. ќбычно тот GPU, который используетс€ операционной системой, будет не активен в Iray, а сам 3ds Max использует его дл€ визуализации виртуального пространства. — другой стороны, если выполнить соответствующую конфигурацию драйвера, тот GPU, который не будет активен, не будет отображатьс€ в списке доступных дл€ визуализации в Iray устройств.
ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 5-2. ѕример параметров NVIDIA Iray, когда все GPU могут быть использованы дл€ вычислений и
когда дл€ вычислений может быть использованы устройства глобально определенные драйвером

–ассматриваемое условие доступно дл€ всех приложений, требующих распределени€ нагрузки между несколькими графическими процессорами. Ёто могут быть —јѕ–, использующие графический процессор дл€ ускорени€ вычислений и дл€ визуализации, это могут быть мультидисплейные системы, когда множество дисплеев отображают информацию, а дополнительные графические процессоры выполн€ют вычислени€ в CUDA или OpenCL приложени€х.

6. Ќесколько примеров реализации функций в —јѕ– с GPU NVIDIA Quadro

¬ процессе исследовани€ и написани€ данной статьи мною и моими коллегами было протестировано и изучено несколько известных и доступных пакетов —јѕ–, использующих графическое €дро на основе библиотек Open GL, а также их возможности, использующие технологии OpenCL и NVIDIA CUDA.

ќсновной упор мы делали на качестве изображени€ и производительности графического €дра при визуализации параметрической модели в виртуальном пространстве, использовании ресурсов графических процессоров и выполнении вычислений общего назначени€.

ѕроизводительность зависит не только от графики
ѕроизводительность такого программного обеспечени€, как —јѕ–, зависит от множества факторов. –езультат выполн€емых пользователем операций, вычисл€етс€ центральным процессором, а повторное вычисление всей модели может потребовать времени. √рафические ускорители выполн€ют задачи, св€занные с визуализацией векторных данных параметрической модели, полученной в процессе вычислений с помощью центрального процессора и хранимой в оперативной пам€ти. — другой стороны, графический ускоритель может ускорить процесс вычислений в хорошо распараллеливаемых алгоритмах с помощью NVIDIA CUDA или OpenCL. ѕомимо этого, на прот€жении нескольких лет компанией NVIDIA и еЄ партнерами по консорциуму Khronos Group ведетс€ разработка расширений дл€ Open GL, позвол€ющих выполн€ть оптимизацию производительности приложений. ћногие профессиональные графические приложени€ и их €дра начинают использовать возможности этих расширений дл€ увеличени€ производительности.

 лючева€ иде€ заключаетс€ в минимизации просто€ в процессе вычислений, выполн€емых на CPU и передаваемых GPU дл€ визуализации. ѕо 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 вычислени€ми.

ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 6-1. ѕример распределени€ задач между множеством потоков в процессе обработки сцены

Ќа рисунке 6-1 приведен пример профилировани€ сцены Autodesk Maya в процессе воспроизведени€ анимации.  аждый из голубых блоков Ч задачи, св€занные с визуализацией силами Viewport 2.0, а каждый из блоков коричневого цвета Ч вычисление определенного элемента сцены с помощью CPU. ¬ то врем€, когда выполн€ютс€ вычислени€ в процессе трансформации и деформации объектов, графическое €дро программы выполн€ет визуализацию получаемых от CPU и данных. »з этого следует значительное повышение производительности в визуализации и вычислени€х всей системы в целом.  огда мы снимаем с CPU лишние задачи по вычислени€м, его возможности можно использовать дл€ решени€ последовательных задач, но в то же врем€, хорошо распараллеливаемые и графические задачи выполн€ютс€ на GPU. “аким образом, мы получаем прирост производительности графического €дра и приложени€ в целом.
 ќћѕј—-3D V16
ќдним из удачных примеров реализации поддержки возможностей графических ускорителей и программного обеспечени€ NVIDIA Quadro €вл€етс€ пакет машиностроительных —јѕ– Ч  ќћѕј—-3D. ¬ отличие от конкурирующих решений, разработчики из компании ј— ќЌ, совместно со специалистами компании NVIDIA, реализовали пр€мую поддержку функций драйвера NVIDIA Quadro.
ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 6-2. ѕример отображени€ модели в виртуальном пространстве пакета  ќћѕј—-3D V16 на GPU NVIDIA GeForce и NVIDIA Quadro

–исунок 6-2 нагл€дно демонстрирует поддержку высокого уровн€ сглаживани€, настраиваемого с помощью драйвера NVIDIA Quadro. ѕри этом используема€ плоскость отсечки также визуализируетс€ с помощью графического ускорител€. ¬ отличие от других решений, все параметры и контроль качества выполн€етс€ с помощью панели управлени€ драйвером, а не через интерфейс приложени€. ¬ самом же приложении вы можете выбрать, будет ли использовано аппаратное ускорение или нет.
T-FLEX CAD 14
≈ще одним хорошим примером использовани€ технологий компании NVIDIA и возможностей профессиональной графики Quadro €вл€етс€ пакет T-FLEX CAD. ќн также использует возможности спецификаций Open GL и драйвера NVIDIA Quadro, но обладает дополнительным функционалом Ч поддержкой визуализации трассировки лучей с использованием технологии NVIDIA OptiX.
ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 6-3. ѕараметры графической подсистемы пакета T-FLEX CAD

¬ отличие от пакета  ќћѕј—-3D, пакет T-FLEX CAD обладает глобальными настройками графической подсистемы в самом приложении и предоставл€ет пользователю возможность управл€ть качеством сглаживани€ и выполн€ть базовую оптимизацию производительности.
ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 6-4. ѕример визуализации с помощью NVIDIA OptiX в T-FLEX CAD

Ѕиблиотека OptiX позвол€ет выполн€ть трассировку лучей в режиме реального времени и обеспечивает разработчиков необходимыми спецификаци€ми дл€ разработки шейдеров материалов и источников света, а также инструментами интеграции с API OpenGL и Direct3D.

¬ажным достоинством работы с такими приложени€ми как  ќћѕј—-3D и T-FLEX CAD €вл€етс€ поддержка OpenGL, это важное условие при работе с Multi-GPU конфигураци€ми. ¬ы можете распределить каждое из приложений на выделенный GPU с помощью драйвера NVIDIA Quadro и выполн€ть все необходимые вычислени€ и работу со сценами в каждом из приложений. Ёто удобно, когда необходимо готовить проект в нескольких приложени€х и передавать данные из одного приложени€ в другое.

SOLIDWORKS 2016
ѕакет SolidWorks предоставл€ет своим пользовател€м богатый функционал. ≈го графическое €дро также оптимизировано дл€ работы с профессиональными графическими ускорител€ми. ќдной из важнейших функций дл€ создани€ высококачественных образов напр€мую в SolidWorks €вл€етс€ функционал, заложенный в RealView.
ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 6-5. — помощью SolidWorks RealView вы можете создавать высококачественные иллюстрации с помощью OpenGL и аппаратных шейдеров

√рафическое €дро SolidWorks позвол€ет формировать высококачественные образы с высокой детализацией и такими эффектами, как штриховка и контурные линии. ƒл€ увеличени€ реализма модели, вы можете активизировать вычисление эффекта Ambient Occlusion. ƒанный эффект отлично визуализируетс€ современными профессиональными графическими ускорител€ми и может быть применен на сложных сборках с большим количеством деталей.

ѕри использовании профессиональных ускорителей NVIDIA Quadro пользовател€м SolidWorks доступны все основные возможности графического €дра и высококачественного затенени€. (¬ сети можно встретить публикации посв€щенные активизации RealView в SolidWorks на игровых GPU. Ќо как показала практика и персональные исследовани€, активаци€ данных функций не дает должного эффекта по сравнению с реализацией на профессиональных графических ускорител€х. «ачастую это обусловлено определенными расширени€ми и возможност€ми шейдеров, которые станов€тс€ доступны при наличии св€занного аппаратно-программного решени€, аналогичного NVIDIA Quadro).

SOLIDWORKS Visualize
ƒл€ высококачественной визуализации изображений и анимации в пакет программ SolidWorks вход€т два продукта SolidWorks Visualize Standard и SolidWorks Visualize Professional. Ёти продукты используют возможности €дра NVIDIA iRay дл€ 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).

ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 6-6. ѕакет SolidWorks Visualize позвол€ет выполн€ть фотореалистичную визуализацию изображений с применением возможностей графических ускорителей

Ѕлагодар€ поддержке возможностей распределени€ нагрузки в задачах между различными GPU высокую производительность в SolidWorks Visualize помогают обеспечивать multi-gpu конфигурации с NVIDIA Quadro и NVIDIA Tesla. ¬ы можете выполн€ть отображение сцены в OpenGL на графическом ускорителе NVIDIA Quadro, а визуализацию сцены с высоким качеством и реалистичными освещением и материалами можете выполн€ть силами специализированных вычислителей NVIDIA Tesla. Ёто помогает распределить нагрузку и добитьс€ высокой производительности в интерактивной навигации. ¬се управление графическими ускорител€ми может быть осуществлено с помощью драйвера дл€ NVIDIA Quadro и NVIDIA Tesla.
CATIA LiveRendering
—истема интерактивной и фотореалистичной визуализации CATIA LiveRendering также основана на технологии NVIDIA iRay. — ее помощью вы можете выполн€ть визуализацию изображений и моделей, создаваемых с помощью системы CATIA и предоставл€ть полученные образы клиентам.
ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 6-7. —истема визуализации CATIA LiveRendering на основе NVIDIA iRay

 ак и весь комплекс CATIA, решение LiveRendering €вл€етс€ отдельным элементом, но интенсивно св€занным со всей системой в целом. ƒл€ обеспечени€ высокой производительности и комфорта в работе с множеством приложений и решений комплекса, необходимо обратитьс€ к профессиональным решени€м, позвол€ющим выполн€ть визуализацию виртуального пространства и вычислени€ на GPU без перерасхода ресурсов.

–ешение дл€ визуализации может быть использовано совместно с NVIDIA Quadro и программно-аппаратной платформой NVIDIA Quadro VCA, позвол€€ увеличивать производительность в работе над комплексными и сложными модел€ми.

7. –асширенные функции конфигурации рабочей станции

ѕри работе с множеством дисплеев и несколькими графическими ускорител€ми, установленными в рабочей станции, возникает потребность в улучшенной и более расширенной конфигурации оборудовани€. ќдним из важнейших преимуществ профессиональных решений над игровыми €вл€етс€ реализации удобных функций дл€ конфигурации графических процессоров, вывода картинки на дисплеи, управление пам€тью графических процессоров (NVIDIA Quadro, NVIDIA Tesla) и функции коррекции ошибок пам€ти. Ќастройки синхронизации кадров и развертывание единого рабочего пространства на нескольких диспле€х и конфигураци€ видеостен.

¬ зависимости от того, какой графический ускоритель находитс€ в вашей рабочей станции, их количества и подключенных дисплеев, вам становитс€ доступны те или иные функции. ќбычно это функции дл€ просмотра системной топологии и управлени€ использованием ресурсов графических процессоров. ≈сли у вас несколько одинаковых дисплеев, вы можете использовать возможности технологии NVIDIA Mosaic дл€ создани€ единого диспле€ на все устройства и его калибровку.

ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 7-1. Ќастройка технологии NVIDIA Mosaic

—леду€ специальному диалогу настройки единого рабочего стола, вы можете быстро настроить свои дисплеи дл€ работы с единым рабочим столом. ѕри наличии специальной платы Quadro Sync вам станут доступны обширные возможности дл€ конфигурации нескольких графических ускорителей дл€ работы с множеством дисплеев и их синхронизации, а в р€де случаев, даже возможность объединить несколько рабочих станций.

ƒл€ решени€ задач, св€занных с высокоточными вычислени€ми и требующими посто€нной целостности данных, наход€щихс€ в оперативной пам€ти графического ускорител€, может возникнуть необходимость в пам€ти с коррекцией ошибок (ECC Memory). ¬ драйвере дл€ ускорителей NVIDIA Quadro и NVIDIA Tesla пользователю предоставл€етс€ интерфейс дл€ активации функции коррекции ошибок пам€ти.

8. ћобильные решени€ NVIDIA Quadro

јналогично игровым решени€м, компани€ NVIDIA своим клиентам предлагает мобильные профессиональные графические ускорители, устанавливаемые в мобильные рабочие станции. јналогично решени€м дл€ настольных систем, мобильные графические ускорители NVIDIA Quadro предоставл€ют аналогичные возможности и оптимизированы под оптимальное энергопотребление. ѕомимо этого, в драйвере дл€ мобильных графических ускорителей вы можете выбирать, какой графический ускоритель будет использован в определенное врем€ и при определенных задачах. “ак, многие мобильные рабочие станции обладают встроенной в центральный процессор графической подсистемой, а с помощью технологии NVIDIA Optimus и драйвера графического ускорител€ вы можете выбрать, какой из ускорителей использовать, или доверить выбор программному обеспечению.
ѕрофессиональна€ графика NVIDIA Quadro в —јѕ–

–ис. 8-1. ¬ драйвере дл€ мобильного графического ускорител€ NVIDIA Quadro
вы можете выбрать один из доступных ускорителей или предоставить выбор программному обеспечению

«амечу, что в мобильных решени€х вы не ограничены в функционале, и все присущие дл€ NVIDIA Quadro технологии и возможности будут вам доступны дл€ работы в полной мере. ¬ы можете работать с высокими уровн€ми сглаживани€ линий, оптимизацией пам€ти, вычислени€ми в CUDA приложени€х и создавать мульти-дисплейные конфигурации, но на основе компактных мобильных устройств.

Ќа практике € использую мобильную рабочую станцию с NVIDIA Quadro K1000M дл€ тестировани€ программного обеспечени€. Ёто удобное решение дл€ работы с небольшими проектами и бета-верси€ми программного обеспечени€, ею удобно пользоватьс€ в дороге в очередном путешествии, а также удобно использовать дл€ проведени€ презентаций и мастер-классов.

«аключение

–азличие между функционалом и производительностью профессиональных и игровых графических ускорителей неоднократно обсуждалось на различных ресурсах. ћногие пользователи ошибочно полагают, что приобретение профессионального GPU просто позволит увеличить количество кадров в секунду. ќсновна€ задача профессионального оборудовани€ Ц эффективно решать специфические задачи и выстроить удобный рабочий процесс. ‘ункционал профессиональной графики Quadro создан дл€ решени€ задач, с которыми сталкиваютс€ специалисты в разных област€х профессиональной визуализации. ћногие задачи требуют применени€ множества приложений, а зачастую это требует больших объемов пам€ти и вычислительной мощности, что далеко не всегда доступно в игровых решени€х дл€ широкого круга пользователей. ѕри этом организовать множество окон и создать комфортные услови€ работы помогают такие решени€, как описанное в данной статье nView Desktop Management с гибким функционалом и богатыми возможност€ми дл€ организации рабочих столов и их конфигураций.

«а годы работы с профессиональными решени€ми NVIDIA Quadro, € был сильно удивлен отсутствием возможности распределени€ ресурсов дл€ визуализации в OpenGL или Direct3D на ускорител€х игровой линейки. ј возможности дл€ управлени€ функци€ми рабочей станции, доступные в профессиональных решени€х NVIDIA Quadro, позвол€ют централизованно управл€ть доступными специальными функци€ми, например управление ECC пам€тью и распределение ресурсов дл€ визуализации графики или вычислений общего назначени€, а также управлени€ такими возможност€ми, как конфигураци€ специальных решений на основе Quadro Sync и Quadro SDI. ѕоддержка вывода изображени€ и множества буферов кадров на различные дисплеи могут быть достигнуты только с помощью профессиональных решений, а при создании сложных мультидисплейных конфигураций необходима высока€ точность в выводе изображени€. „то достигаетс€ с помощью специализированного программного обеспечени€, поддерживающего функции корректировки изображений и наложени€, доступные в решени€х на подобии NVIDIA Quadro. —истемные же администраторы получают гибкие инструменты дл€ управлени€ инфраструктурой и оборудованием не только на локальных системах, но и на удаленных системах, что значительно упрощает работу и мониторинг работы оборудовани€.

¬ представленной вашему вниманию статье € постаралс€ продемонстрировать наиболее заметные отличи€ между игровыми и профессиональными графическими ускорител€ми, но не со стороны производительности, а с точки зрени€ функционала. ћногие функции могут быть использованы в повседневной работе как с 2D, так и с 3D приложени€ми, высокое качество сглаживани€ и оптимальное использование пам€ти позвол€ют рационально использовать возможности системы в целом, и оперировать достаточно большими массивами данных. ѕрограммное обеспечение, поставл€емое вместе с профессиональными графическими ускорител€ми, позвол€ет решать гораздо больше задач по сравнению с игровыми решени€ми. Ѕольшей отдачи удастс€ получить от индивидуальной конфигурации, как глобальных профилей, так и индивидуальных дл€ каждого приложени€ профилей.

Ѕлагодарности

я выражаю большую благодарность своим партнерам и друзь€м из компании FORSITE за предоставленное дл€ исследовани€ и написани€ статьи оборудование, а также консультации по аппаратным решени€м. “акже выражаю благодарность компании NVIDIA за оказанную помощью в подготовке материалов статьи и техническую поддержку.

ќфициальным производителем и поставщиком профессиональных видеокарт NVIDIA Quadro в –оссию €вл€етс€ компани€ PNY Technologies.


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: Ќе CAD, а HAD?
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2017 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.