Тема: Облака
Не так давно мною был выполнен проект, посвященный разработке геометрической модели бриллианта. Стояла задача разработать многогранную модель бриллианта для украшений и выполнить визуализацию модели с воссозданием физически достоверной модели материала с заданными оптическими свойствами преломления и отражения.
Постановка задачи
Моделирование оптических эффектов занимает много времени, особенно на объектах с множеством граней, на которые свет попадает под разными углами и отражается от поверхности, преломляясь и рассеиваясь.
Модель бриллианта, созданная с помощью Autodesk Maya и визуализированная с помощью ресурсов облачного сервиса Softline
Так как было необходимо создать множество эскизов и произвести тестовую визуализацию, я обратился за помощью в компанию Softline и, в частности, к новейшему облачному сервису, призванному значительно ускорить рабочий процесс за счет практически неограниченных вычислительных ресурсов.
Мне доводилось использовать облачные сервисы с виртуальными рабочими станциями, но на основе решений предыдущего поколения. Для работы над представленным в этой статье проектом эксперты по облачным решениям Softline подготовили виртуальную рабочую станцию согласно моим требованиям с необходимым программным обеспечением и максимально удовлетворяющей по производительности конфигурацией оборудования. Виртуальная машина и доступ к ее возможностям были созданы на основе решений от VMware.
Техническая сторона
Пакеты САПР и компьютерной анимации достаточно требовательны к вычислительным возможностям компьютерного оборудования. Мною было проведено небольшое тестирование производительности пакетов и их графических подсистем в виртуальной среде. В результате был получен интересный и достаточно ожидаемый (после ранее полученного опыта) результат. По сути, мы получаем полноценную поддержку всех возможностей современных графических API (OpenGL, Direct3D), поддержку эффектов затенения и высококачественного сглаживания.
Видеодемонстрация возможностей сервиса «САПР в облаке»
Опираясь на возможности платформы NVIDIA GRID, в проекте мне удалось использовать привычные возможности технологий, доступных в GPU NVIDIA Quadro, для достижения максимальной производительности и качества затенения в комплексных сценах.
Комплексная сцена с множеством геометрических объектов
Графическое ядро Autodesk Maya поддерживает визуализацию огромного количества полигонов, а доступ ко многим возможностям ядра можно получить за счет их поддержки со стороны драйвера GPU, что и реализовано в системе NVIDIA GRID и ее драйвере.
Применение виртуальных рабочих станций в машиностроении не подразумевает никаких ограничений в плане конфигурации оборудования и ПО. В нашем распоряжении был машиностроительный пакет Autodesk Inventor 2018 и несколько сборок полноценных моделей. Было проведено небольшое исследование в работе графической подсистемы. Все ключевые возможности ядра Inventor поддерживаются графической системой, реализованной в виртуальной машине. Эффекты сглаживания и затенения, отображение кривизны поверхностей и многие другие функции полностью реализуются с помощью GPU NVIDIA GRID. Рабочая производительность не снижается.
Особым достоинством, благодаря которому я выбрал сервисы VDI, является децентрализация работы: возможность перемещаться в другие города и работать с высокопроизводительным оборудованием и необходимым мне ПО. При этом подключиться к удаленной рабочей станции можно с любого устройства, даже с планшета.
Применение виртуальных рабочих станций позволило увеличить скорость визуализации в 4 раза, а вычислений процедурных моделей в 2-3 раза.
Совместная работа
Возможности применения удаленных рабочих станций меняют подход к организации совместной работы команд проектировщиков и дизайнеров. Все данные хранятся на серверах в облаке, а к виртуальным рабочим станциям и программному обеспечению доступ можно получить из любой точки, где есть интернет.
Возможности виртуального GPU NVIDIA GRID M60 позволяют использовать комплексные машиностроительные пакеты
Облачные сервисы Softline уже сейчас позволяют решать большинство задач, связанных с разработкой комплексных проектов на высокопроизводительном оборудовании и системах хранения данных. Конструкторы-машиностроители могут использовать рабочие процессы, полностью основанные на решениях от Autodesk и виртуальных рабочих станциях. В зависимости от ситуации и требований к оборудованию виртуальные машины могут быть сконфигурированы для решения задач на определенных этапах проектирования и инженерных расчетов. Также и со строительством, где набирает обороты технология BIM, которая представляет здание в виде единой информационной модели, вокруг которой формируется вся необходимая документация. Такие проекты всегда включают в себя множество исполнителей, и объединить их в единой инфраструктуре достаточно трудно, но применение облачных решений и виртуальных рабочих станций может помочь решить этот вопрос и сохранить целостность данных.
Широкий охват
Помимо областей машиностроения, архитектуры и строительства, виртуальные рабочие станции могут применяться и в индустрии развлечений. Например, для теста освещения в сцене и его влияния на эффект каустики была произведена визуализация анимации. После визуализации секвенции кадров видео было смонтировано в приложении Adobe Premiere Pro CC, которое также может быть использовано в облаке.
Пакет нелинейного видеомонтажа Adobe Premiere Pro CC запущен в среде виртуальной рабочей станции
Пакеты для работы с двухмерной графикой и обработки видео тоже могут быть использованы в облачной инфраструктуре. Актуально для фотографов и иллюстраторов, которые работают с Adobe Photoshop Lightroom, Adobe Photoshop и Adobe Illustrator. С помощью GPU в данных пакетах ускоряются вычисления обработанных снимков, манипуляций с холстом и трехмерными эффектами, а также обработка векторов в векторных изображениях.
Практически все современные приложения для работы с компьютерной графикой и САПР поддерживают работу с системами виртуализации, поэтому многие вендоры специально оптимизировали модели лицензирования для упрощения развертывания ПО в виртуальных средах.
Доступность
Аренда виртуальных рабочих станций и серверов для вычислений – наиболее экономически выгодное решение, позволяющее сэкономить на покупке дорогого оборудования, которое достаточно быстро устаревает.
Как было сказано выше, доступ к виртуальным рабочим станциям в облаке получить несложно, напрямую обратитесь к специалистам компании Softline. Они подготовят комплексное решение и рассчитают его стоимость. На ваш выбор будет предоставлено несколько вариантов виртуальных рабочих станций и хранилищ для данных. Оплата производится помесячно и включает в себя подписку на программное обеспечение и аренду оборудования и виртуальных машин.
Дмитрий Чехлов
Художник по освещению и затенению, технический специалист в области компьютерной визуализации и САПР