【案例分享】GPU加速渲染助力Aixsponza與創(chuàng)意齊頭并進
寬泛科技專注為人工智能、影視后期、VR/AR/MR、視覺計算、虛擬化云計算、商務(wù)應(yīng)用等行業(yè)客戶提供基于深度學(xué)習(xí)、人臉識別、圖像識別、視頻分析、無人駕駛、醫(yī)療影像識別等硬件解決方案。
Aixsponza是一家位于德國慕尼黑的小型VFX工作室，其設(shè)計師和技術(shù)團隊組建于2006年。該團隊擅長的領(lǐng)域包括動態(tài)圖形、3D動畫、視覺效果和圖形設(shè)計。Aixsponza直接與美國俄勒岡州波特蘭和荷蘭阿姆斯特丹的 Nike 辦事處一起合作。
Aixsponza能夠以前所未有的速度渲染大型模型，主要得益于NVIDIA Quadro GP100 GPU的強大性能。
復(fù)雜的設(shè)計流程帶來極大挑戰(zhàn)
在傳統(tǒng)的Nike項目中，Aixsponza獲得客戶端的STP文件后，并將其導(dǎo)入Rhinoceros 3D中進行整理。接著，他們使用Mol 3D細分模型，然后在Maxon Cinema 4D中將細分的多邊形網(wǎng)格導(dǎo)入為OBJ文件。此過程可保留原始模型的命名和層次結(jié)構(gòu)，有助于按需更新部件。此外，還可保留頂點與法線信息，從而確保正確渲染表面曲度。最后使用強大的GPU加速Redshift渲染器渲染出最終視覺效果。
Nike項目的整個設(shè)計流程迭代程度高，且交貨期限十分緊張。在此過程中，他們先作出初步說明，然后采用攝影測量技術(shù)掃描樣品鞋，獲取3D數(shù)據(jù)和素材。需要獲取8K分辨率的漫射、凹凸和位移圖才能捕獲到纖維。這些極為精細的細節(jié)圖是必備素材，因為Aixsponza需要渲染4K分辨率的視頻，和14K分辨率的平面廣告。
“交貨期限非常緊張，我們需要馬上開始制作成品，”Aixsponza 首席3D與VFX特效總監(jiān)Matthias Zabiegly說道?！袄纾覀冃枰谱鳒y試動畫，以便審查設(shè)計和方向。我們選擇Redshift來完成所有渲染工作，因為它可以生成成品外觀圖。GPU渲染對我們的工作至關(guān)重要。即便如此，迭代也是一個耗時的過程。例如，在Nike渲染測試中，每幀圖像需要渲染三分鐘。等待渲染完工的過程通常會抱著一種‘應(yīng)該可以了吧’的心態(tài)，這樣不僅會減少迭代次數(shù)，也會導(dǎo)致最終成品的創(chuàng)造力大打折扣?！?/p>
升級NVIDIA Quadro GPU推動渲染提速
為了減少渲染耗時，Aixsponza將主要工作站中的四塊消費級GPU更換為四塊NVIDIA Quadro GP100 GPU。NVIDIA Quadro GP100 GPU擁有3584 個 CUDA 核心，16GB HMB2 RAM 和16 個PCI Express 3.0接口，能夠最多支持4臺顯示器，進行峰值5.2 TFLOPS的64位雙精度浮點計算。升級過程也很簡單，只需更換PCIe插槽中的顯卡，連接電源，然后使用HDMI將兩臺顯示器連接到其中一張顯卡上，最后啟動機器并安裝驅(qū)動程序即可。此外，還需使用命令行界面激活顯卡的Tesla Compute Cluster模式。
Matthias Zabiegly對NVIDIA Quadro GP100 GPU的速度和性能表示了肯定：“在我的一個項目中，我發(fā)現(xiàn)使用GP100時Redshift的每幀渲染時間從18分鐘縮短到7.5分鐘。在我提到的Nike項目中，渲染速度也提高了一倍，掃描速度也是如此。即便提速如此明顯，這些新卡也從未發(fā)出很大的噪聲，并且在高負載情況下，溫度也不會超過65攝氏度。這太棒了，畢竟GPU安裝在藝術(shù)家辦公桌上的工作站中?！?/p>
實現(xiàn)前所未有的速度和品質(zhì)
NVIDIA Quadro GP100 GPU有助于Aixsponza承擔(dān)更大的工業(yè)可視化項目。例如，他們首次使用GP100完成了Fendt農(nóng)用拖拉機全部數(shù)據(jù)集的渲染工作。此模型包含3200萬個多邊形，能夠讓客戶近距離查看每一個組件。并且還有約5GB的高分辨率紋理和HDRI環(huán)境圖，數(shù)據(jù)集大小總計24GB。
Aixsponza藝術(shù)總監(jiān)Moritz Schwind解釋道：“每塊GPU的RAM為16GB，特別適合大型可視化項目。將全部Fendt數(shù)據(jù)集導(dǎo)出到GPU大約需要一分鐘，而Interactive hotoreal Render模式下的即時反饋更是令人驚喜。我們主要將GP100 GPU用于進行快速實時預(yù)覽的外觀開發(fā)?？焖俚匿秩舅俣葘碛鋹偟捏w驗，讓藝術(shù)家能夠保持工作熱情，最終得到滿意的結(jié)果?！?/p>
當(dāng)設(shè)計師下班離開后，NVIDIA Quadro GP100顯卡仍然會繼續(xù)工作。夜間的渲染農(nóng)場配備了GP100的工作站，從而進一步提高所有Aixsponza項目的生產(chǎn)力。
