Tạo đồ họa 3D không phải là một quá trình tầm thường đòi hỏi một cách tiếp cận tích hợp cho cả phần mềm và phần cứng.
Các card đồ họa chuyên nghiệp ngày nay là sự kết hợp công nghệ cao kết hợp bộ xử lý đồ họa đa nhân (GPU) mạnh mẽ với kiến trúc và phần mềm song song để sử dụng đầy đủ toàn bộ tài nguyên GPU.
Như bạn đã biết, kiến trúc song song không có khả năng tăng hiệu suất gấp nhiều lần so với kiến trúc CPU cổ điển trong mọi trường hợp. Trước hết, đó là các phương trình vi phân, tính toán đồ họa, thủy động lực học, v.v. Một yếu tố quan trọng là sự sẵn có của mã chương trình chính xác, sẽ tối đa hóa việc "song song hóa" các tác vụ đang được thực hiện. Và nếu đáp ứng được tất cả các điều kiện này thì hiệu suất của hệ thống tăng lên gấp nhiều lần.
Đồ họa 3D chuyên nghiệp về nhiều mặt không chỉ là tạo mẫu 3D kỹ thuật số. Nó cũng là một số nhiệm vụ cụ thể để tính toán động lực của các quá trình vật lý, trực quan hóa quang thực và những tác vụ khác, để tìm ra giải pháp tạo ra các bộ tăng tốc đồ họa chuyên nghiệp đặc biệt.
Cạc đồ họa chuyên nghiệp hiện đại - giải pháp bao gồm phần cứng - cạc đồ họa - và một bộ trình điều khiển duy nhất được tối ưu hóa cho các ứng dụng chuyên nghiệp. Trong việc sản xuất card màn hình chuyên nghiệp và trình điều khiển cho họ, trọng tâm là độ tin cậy và hoạt động lâu dài không gặp sự cố. Do đó, chúng đáng tin cậy hơn nhiều lần so với card màn hình chơi game và trình điều khiển cho chúng được chứng nhận bởi các nhà sản xuất ứng dụng chuyên nghiệp.
Các giải pháp phần cứng và phần mềm thú vị nhất trong lĩnh vực này được NVIDIA cung cấp hiện nay với dòng card đồ họa chuyên nghiệp NVIDIA Quadro FX.
Dưới đây là danh sách các nhiệm vụ chính mà các thẻ như vậy có thể giải quyết:
- kết xuất đồ họa nhanh chóng và chất lượng cao trong các ứng dụng CAD;
- tăng tốc phần cứng của vật lý bằng cách sử dụng công cụ NVIDIA PhysX;
- hỗ trợ cho hình ảnh lập thể;
- hệ thống tính toán truy tìm tia OptiX;
- hỗ trợ CUDA - một môi trường phát triển cho phép bạn viết phần mềm cho các tác vụ tính toán phức tạp không liên quan đến đồ họa.
Như bạn có thể thấy, phạm vi nhiệm vụ cần giải quyết là cực kỳ rộng và không chỉ giới hạn trong việc tính toán đồ họa. Chúng ta hãy cố gắng đi sâu vào từng điểm này một cách chi tiết hơn.
NVIDIA Quadro FX là dòng card đồ họa chuyên nghiệp được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng đồ họa 3D như Autodesk 3ds Max, AutoCAD, Autodesk Inventor, Autodesk Revit, v.v. Hầu như tất cả các card đồ họa chuyên nghiệp của NVIDIA đều cung cấp tốc độ kết xuất đồ họa nhanh hơn nhiều so với các card đồ họa tùy chỉnh thông thường. Trong trường hợp này, đừng quên về chất lượng hình ảnh và tuổi thọ sử dụng. Các chỉ số này cũng cao hơn đáng kể đối với thẻ chuyên nghiệp.
Công cụ vật lý phần cứng PhysX từ lâu đã giành được vị trí trong các trò chơi điện tử, nơi cần tính toán các vụ nổ, lửa, nước, sự phá hủy của các đối tượng, v.v. trong thời gian thực. Nhưng công nghệ này đã được chứng minh là cực kỳ hữu ích cho các chuyên gia. Đặc biệt, PhysX được sử dụng tích cực như một plug-in trong Autodesk 3ds Max và Autodesk Maya và cho phép bạn tạo mô phỏng các mô, chất lỏng, cơ thể cứng và mềm.
Bản thân plugin có thể được tải xuống miễn phí từ trang web NVIDIA.
Chức năng soi nổi là công nghệ làm mưa làm gió thứ hai trong những năm gần đây. Nhiều hãng phim tạo ra hoạt hình ba chiều, ngoài phiên bản thông thường, bắt buộc phải phát hành phiên bản âm thanh nổi cho các rạp chiếu phim được điều chỉnh đặc biệt. NVIDIA đã phát triển kính cho phép bạn làm việc với các mô hình 3D trong âm thanh nổi. Nguyên lý hoạt động dựa trên cơ chế màn trập được tích hợp trong kính, giúp truyền hình ảnh với đầy đủ dải màu, không giống như kính hai màu đơn giản.
Tất nhiên, các mô hình 3D thể tích trong khung nhìn cho phép bạn điều hướng tốt hơn trong không gian của cảnh đang được tạo. Việc tạo ra rạp chiếu phim lập thể mà không có công nghệ như vậy dường như là điều hoàn toàn không tưởng.
Hệ thống tính toán theo dõi tia OptiX là công nghệ cung cấp khả năng kết xuất ảnh thực cuối cùng cho dự án của bạn nhanh hơn nhiều lần! Chỉ cần nói rằng bộ phận hiệu ứng đặc biệt nổi tiếng của Lucas Films, Industrial Light & Magic, chịu trách nhiệm về hiệu ứng hình ảnh cho Pirates of the Caribbean, Iron Man, Transformers, Indiana Jones, v.v. hiện đang xây dựng một trang trại kết xuất mới dựa trên GPU NVIDIA.
Điều đáng chú ý là các công nghệ dựng hình thực tế không chỉ giới hạn ở công nghệ OptiX. NVIDIA gần đây đã có được các hình ảnh tinh thần của trình kết xuất tia tâm thần. Sau khi làm việc cùng nhau ở giao diện giữa phần mềm hình ảnh tinh thần và phần cứng NVIDIA, một sản phẩm mới và độc đáo có tên iray đã được công bố. Các nhà phát triển tuyên bố rằng iray sẽ được đưa vào phiên bản mới của mind ray 3.8. Rất nhanh chóng, chúng tôi sẽ có thể kết xuất các dự án của mình bằng cách sử dụng tia tâm thần, không sử dụng bộ xử lý trung tâm, trên thực tế, không dành cho các tính toán như vậy, mà là GPU NVIDIA.
Trong bài viết này có thể nói vài lời về công nghệ CUDA, công nghệ được hỗ trợ bởi tất cả các thế hệ card đồ họa NVIDIA mới nhất. CUDA là một kiến trúc khai thác sức mạnh của GPU cho các mục đích chung. Trên thực tế, nó là một môi trường phát triển cho phép bạn thực hiện bất kỳ tính toán nào mà kiến trúc bộ xử lý song song được ưu tiên hơn. Hiện tại, kiến trúc CUDA hỗ trợ các ngôn ngữ lập trình C, C ++, Fortran và đây không phải là giới hạn. Nền tảng CUDA cung cấp các khả năng gần như không giới hạn trong việc sử dụng tài nguyên GPU cho các tính toán ở mọi mức độ phức tạp.
Công nghệ không đứng yên mà ngược lại, trong những năm gần đây, chúng ta đã chứng kiến sự phát triển theo cấp số nhân của chúng và sự xuất hiện của những hướng phát triển mới. Ngày nay, card đồ họa trong máy tính của chuyên gia 3D không chỉ là một thiết bị giúp tăng tốc độ khung hình khi làm việc với các mô hình 3D phức tạp, mà còn là một công cụ giúp tăng tốc công việc với đồ họa 3D ở hầu hết các dạng của nó.
Ngay cả đặc quyền như vậy của CPU trong những năm trước, với tư cách là kết xuất cuối cùng, giờ đây cũng được chuyển khá thành công sang "vai" của bộ xử lý đồ họa, điều này hầu như ở mọi nơi dẫn đến tốc độ tính toán hình ảnh hoặc video cuối cùng tăng lên gấp nhiều lần.
