采用英伟达NVIDIA RTX 的3DEXPERIENCE开启
游戏和严肃数字体验对令人惊叹的视觉效果的需求不断上升,开发人员一直面临着平衡图像质量与性能的挑战。那是。。。直到现在。
序言:技术术语
先简单说一下:这篇博文包含一些技术术语和缩写,可能不是每个读者都熟悉。为了帮助阅读和理解,[在这篇文章的底部]是本文中使用的一些技术术语的简短词汇表。
最大 FPS。最高质量。由 AI 提供支持。
游戏和严肃数字体验对令人惊叹的视觉效果的需求不断上升,开发人员一直面临着平衡图像质量与性能的挑战。那是。。。直到现在。NVIDIA DLSS(深度学习超级采样)和 NVIDIA DLAA(深度学习抗锯齿)等突破性技术已经真正改变了游戏规则。这些解决方案均由先进的 AI(人工智能)提供支持,在渲染质量和性能方面提供了令人印象深刻的改进,打破了必须以一种方式换取另一种优势的障碍。通过利用深度学习,DLSS 使用 AI 实现性能倍增,以创建全新的帧,通过图像重建显示更高的分辨率,并提高密集光线追踪内容的图像质量。DLAA 专注于通过基于 AI 的抗锯齿技术最大限度地提高图像质量。它们共同代表了神经渲染技术的新时代,提供了两全其美的优势:令人惊叹的视觉效果和高性能,使它们成为数字娱乐和工业应用的游戏规则改变者。
DLSS 使用深度学习算法将低分辨率图像放大为高分辨率图像,同时保持高视觉保真度。它渲染的像素较少,然后使用 AI 创建其余像素,从而在不损失图像质量的情况下实现更流畅的帧速率。
主要优点:
性能提升:DLSS 通过渲染更少的像素并使用 AI 放大图像,帮助应用程序以更高的帧速率运行。
图像质量:DLSS 可产生原生图像质量甚至更好。
实时 AI 处理:NVIDIA Tensor Core(存在于 NVIDIA RTX GPU 中)为 DLSS 提供支持,使 AI 模型能够实时执行复杂的放大和抗锯齿。
工业用例的应用
除了游戏和娱乐之外,DLSS 和 DLAA 等技术在工业应用中也被证明具有变革性,尤其是在 VR(虚拟现实)领域。对于汽车、航空航天、高科技、产品设计等行业,对逼真的虚拟原型的需求从未如此之高。关键挑战是实现流畅的 VR 体验所需的高帧速率,同时保持视觉保真度。DLSS 通过 AI 驱动的放大来提高帧速率来解决这个问题,从而可以在不影响性能的情况下实现实时光线追踪。NVIDIA RTX 光线追踪以其能够在表面上渲染物理上准确的反射而闻名,在 VR 环境中变得更加可行,从而解锁了新的用例,例如可见性研究、材料测试和交互式设计审查。这种技术组合使工程师和设计师能够与逼真的数字原型进行交互,从而增强决策能力并减少对昂贵的物理模型的需求。
利用尖端技术
作为各自领域的关键创新者,达索系统一直遵循与 NVIDIA 培养技术合作的悠久传统,以开发和集成硬件和软件,并为我们的用户最大限度地发挥数字化的好处。我们的 3DEXPERIENCE 平台利用了 NVIDIA 的多项先进技术,从用于全局照明渲染的 AI 图像降噪,到支持由 NVIDIA Ada Lovelace 架构提供支持的最新 NVIDIA RTX GPU,以实现最佳性能和实时光线追踪。
这些应用程序远不止为用户提高性能和视觉质量:通过结合最先进的硬件和软件,我们甚至为设计和工程解锁了新的用例,这在以前似乎遥不可及。借助 NVIDIA DLAA、DLSS 和 RTX 实时光线追踪,结合 3DEXPERIENCE 平台上原生集成的按钮 VR,以 1:1 的比例对设计进行实验,我们的用户可以在实时 VR 中体验到任何表面上的物理正确反射,作为能见度检查和交互式人体工程学评估的一部分。
达索与 NVIDIA 合作不断改进我们的渲染。要了解有关 NVIDIA RTX 和 3DEXPERIENCE 平台上最新支持的驱动程序的更多信息,请访问:
https://www.nvidia.com/en-us/design-visualization/rtx
https://www.nvidia.com/en-us/drivers/dassault-certified-drivers
继续您的旅程,在此处了解我们面向设计师和工程师的高端渲染、交互式产品体验和视觉决策的专用 CATIA 产品组合:
词汇表:技术术语解释
当您使用像素在屏幕上绘制线条或曲线(也称为栅格化图形)时,会发生锯齿。这是可怕的“楼梯台阶效应”,它会导致不需要的图像伪影和糟糕的图像质量。当微小或远距离的物体小于屏幕上的一个像素时,也会发生混叠,导致物体的轮廓闪烁,这在 VR 中尤其会分散注意力。
抗锯齿 (AA) 是通过对周围像素使用插值颜色渐变来减轻锯齿伪影的不同方法的名称。虽然一些 AA 方法以原始分辨率处理图像以平滑锐利的边缘,但其他方法需要以更高的分辨率渲染源图像,然后按比例缩小(这特别有助于改善亚像素大小的伪影)。所有 AA 方法都面临的挑战是消除伪影,而不会使整个图像模糊或模糊。AA 通常需要在所需质量和可用性能之间进行权衡。
深度学习 (DL) 是机器学习的一个子集,描述了人工神经网络的训练以处理数据。“深层”是指网络中多个堆叠的人工神经元层。目前所有流行的自然语言助手或图像生成的 AI 模型都基于深度学习。
每秒帧数 (FPS) 描述每秒渲染和显示的图像(帧)数,它决定了视觉体验的整体性能和流畅度。高 FPS 的重要性随着场景的整体交互性而线性增长;通过立体 3D 渲染获得令人愉悦的虚拟现实体验需要最高的 FPS。性能的另一个关键因素,特别是对于工业应用,是大型数据集(大型装配体和原生、精确的 CAD 几何体)的典型使用,这增加了对内存和计算能力的需求。虽然计算机游戏通常采用大量优化,例如限制多边形数量和为其资产使用预先计算的 LOD(细节级别),但工业应用程序需要在快节奏的环境中处理原生实时数据集,其中设计不断变化,没有太多时间进行内容优化。
图形处理单元 (GPU) 是专门的硬件架构,最初专为以最快的速度渲染和显示图像信息而设计和优化。一些计算机具有集成(“板载”)GPU,但最强大的通常是单独的单元(“图形 S 卡”),具有自己的冷却和专用内存和核心架构。由于其极强的实时处理能力,今天的 GPU 还用于其他重数据的实时处理,例如传感器输入分析或人工智能训练模型。
NVIDIA RTX Ada Generation™ 是 NVIDIA 最新推出的 GPU 生态系统。RTX 为光线追踪和 AI 技术提供最先进的平台,彻底改变了游戏和创作的方式。领先的游戏和应用程序使用 RTX 来提供逼真的图形、令人难以置信的快速性能以及 NVIDIA DLSS 等新的尖端 AI 功能。我们的 3DEXPERIENCE 平台原生支持 NVIDIA RTX GPU。
超级采样 (SS) 意味着源图像以比所需目标输出更高的分辨率渲染。高分辨率图像提供更高的保真度和更多的细节,然后将其缩小以插入细节以获得平滑的结果。这是一种强大的抗锯齿方法,但也需要大量的计算能力。
虚拟现实 (VR) 被认为是实时可视化的巅峰之作。它带来了立体的“真 3D”体验,这要求应用程序渲染两倍的 FPS 负载(用户左右眼的不同视角)。立体 VR 通常与实时跟踪用户相结合,使用六个 DOF(自由度)来捕捉 3D 空间中的旋转和平移,以准确地将用户的所有动作转换为虚拟场景。这为用户创建了一个虚拟 3D 环境,让他们在完全空间、逼真的体验中探索 3D CAD 模型。VR 在设计和工程方面提供了最大的优势,无需物理模型即可理解尺寸和比例、可见性和人体工程学以及空间关系。高 FPS 对于令人信服和愉快的 VR 体验至关重要。3DEXPERIENCE 平台在我们所有的 3D 应用程序中提供原生按钮式 VR,通过 OpenXR 标准支持市场上的大多数虚拟现实设备。