GPU加速仿真和AI渲染，革新沉浸式设计工作流程.doc

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1、GPU加速仿真和AI渲染，革新沉浸式设计工作流程　　但是仿真和渲染这些计算密集型的操作也阻碍了其交互性。工程师们解除阻碍的方法之一是将仿真和渲染作业设置为在周末和下班后启动，这样就不会干扰正常的设计工作流程。但是，设计软件领域的最新进展表明，有一些新的方法能够突破仿真及可视化领域的这些瓶颈。　　交互式仿真　　软件驱动型的仿真通常在有限元分析(FEA)程序中以像素和字节为单位进行，并不像实体产品测试那样耗费时间和人力，且不要求细致的设置和清除。尽管如此，鉴于其计算成本，工程师们往往很少使用数字仿真。FEA程序给计算系统（尤其是CPU）带来了沉重的负担。一些工作站在处理复杂仿真场景时突然停止工

2、作的情况也并非罕见。在仿真时进行移动、旋转或修改模型的操作也并非明智之举。因为即使是细微的调整也会导致重新计算，会大大延长运行时间，甚至造成宕机。　　但是2月份推出的ANSYSDiscoveryLive改变了这一现状。据ANSYS公司介绍，“ANSYSDiscoveryLive提供即时三维仿真，能够与直接几何建模紧密结合，实现交互设计探索及产品快速创新。这是一种交互式的体验，用户能够调整几何结构、材料类型或物理输入，并即时查看呈现效果。”　　该软件利用NVIDIAGPU并行处理能力，有效地实现了仿真的实时可视化。NVIDIA仿真软件战略负责人BaskarRajagopalan表示:“在NV

3、IDIACUDA编程平台上，DiscoveryLive将设计仿真工作流程从几天缩短到了几小时、甚至几秒。”　　　　GPU并行处理能够即时显示复杂的流体流动和热结果–图片由ANSYS提供　　该程序支持结构、流体动力学和热仿真。这种网格化过程是自动化的，它主要面向新手和在仿真领域经验有限的用户。它发生在后台，极少需要、甚至完全无需用户干预。简单且直观的界面和设置也是为了吸引更广的用户群体，而非像从前一样仅面向仿真领域的专家。　　ANSYSDiscoveryLive需要一个拥有4GB显存和最新图形驱动程序的NVIDIAGPU。推荐选择NVIDIAQuadroP4000,P5000,P6000或G

4、P100产品线的专业图形工作站。联想、惠普、戴尔等领先的系统供应商均配备了QuadroGPU的工作站和专业ISV的认证。　　“ANSYSDiscoveryLive释放了NVIDIAGPU和CUDA并行计算的力量，首次实现了同时进行可视化和仿真的实时设计环境，”NVIDIA专业可视化副总裁BobPette表示，“我们致力于与ANSYS合作，在新产品的设计与制造方式层面取得新突破。”　　除了ANSYSDiscoveryLive，使用GPU进行仿真的优势也得到了业界认可——特别是在计算流体动力学(CFD)操作中。大量存在的并行计算使其更适合采用GPU进行加速。ANSYSFluent正是其中一个支

5、持GPU加速的CFD软件。　　ANSYS称：“AmgX是NVIDIA开发的GPU加速求解器库，通过将GPU添加到现有的集群和工作站中，工程师能够将解决问题所需的时间缩减50%。此外，与只使用CPU的解决方案相比，GPU的能耗也更低。”　　AI加速渲染　　除仿真之外，照片级写实的渲染可以说是产品设计中计算最密集的操作。虽然以前照片级写实的渲染往往被视为“华而不实”，但如今，逼真的效果图已成为关键设计评审中的一部分，尤其是对于汽车制造商。AR和VR设备的日益普及也体现出实时、即时渲染的需求将很快成为常态。　　NVIDIA的AI加速渲染技术专门针对去噪运算，计算并解决光线反射和粒子位置的问题，确

6、保所构建的物体在物理层面的精确度。　　现有的高质量去噪算法每帧需要花费几秒到几分钟的时间，因此不适合交互式应用程序。在图像完成最终渲染前，NVIDAIrayAI能通过部分完成结果预测最终图像，并制作精确、逼真的模型。SOLIDWORKSCAD软件的内置渲染工具SOLIDWORKSVisualize支持GPU加速。　　在今年的SOLIDWORKSWord大会上，NVIDIA在SOLIDWORKSVisualize中演示了NVIDIAOptix5.0全新AI去噪功能。SOLIDWORKS用户能借助此功能使其设计速度提高10倍。　　　　SOLIDWORKS2019功能预览，可以清楚展示SOLID

7、WORKSVisualize基于NVIDIAGPU的AI去噪功能-图片由SOLIDWORKS提供　　“在SolidWorksWorld2018上，我测试了SOLIDWORKSVisualize预览版，并对此留下了深刻的印象”，戴尔行业策略师ScottHamilton表示，“多年来，我使用了许多基于物理的渲染系统，完全处理图像像素所需的时间问题一直存在。AI去噪功能解决了这个问题。AI去噪的加速大大缩短了项目周期。”　　加