一鸣惊人!英伟达公司“探索发现”预示未来行业设计走向

在阿姆斯特丹的GTC欧洲大会上,英伟达(NVIDA)的“VR Village”在多个尖端VR演示作品中脱颖而出,其中很多作品我们已经接触过了。但是在此之后依旧有很多新的东西值得一看。

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在展览间中不允许拍照录像,参观者也不能随便讨论有哪些品牌参与展示。所以在茫然中我试用了一个Vive头戴设备,发现我进入了一个典型的3D模型环境(周围全是灰色背景的空荡荡的空间),身边是一辆著名的四车门家用型轿车。

一开始瞟了一眼,并没有发现什么异常。在车边站着,车体触手可及。这个模型无疑是很精确的,然而上面还没有打上纹理贴图,所以没有在绚丽光影下的那种真实感觉,看起来挺没意思的。工作人员指导我到车的驾驶员那一边去,然后透过车窗往里观望。当我看到驾驶座的时候才发现这个模型真正强大的地方。

俯身看向方向盘附近,我开始对这些控制台的建模赞不绝口,有很多白色的标志,代表着指示器和计数器之类的。这些标志不过一毫米左右宽,也没有纹理贴图,只是一个从表面凸出来的多边形。在我还在试图搞清楚这些是啥的时候,“clipping sphere”(点击球体)启动了。这个机制在手柄附近制造了许多不可见的球体,能穿过车辆模型指示你点击的位置。瞬间我的下巴都惊讶掉了——这并不是简单的车辆空壳模型,相反,每一层的材料细节都被建立出来了。从方向盘那里开始慢慢点击,我能逐步挪开塑料层,然后是金属层,知道安全气囊系统完全展现在眼前。这模型的细节简直不可思议。

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接着,整个模型被放大了,我站在刹车系统里面,旁边就是发动机舱。所有的零部件都在那里,而不仅仅是表面上看得到的,真的是所有都在。这不是逐步点击观看整辆车的模型第一次大获成功了——Audi把这个作为他们VR展示间的一大特色——但是这次的细节已经登上全新的高度了。这位全面分析CAD工程制图建模数据提供了毫米级精度的VR技术。

自由浏览的模式允许用户能全方位的探索,只需要一根运动手柄,控制运动的方向,用旋钮控制速度。这真是一种有趣的动作处理模式,利用用户紧密的控制,最小化运动眩晕问题。我在车辆的通风系统中穿越过去,然后到了喇叭边上。喇叭的网格上每一个孔都是圆形的,没有明显的多边形的迹象。再深入微小的几层之后,我发现了一个隐藏在喇叭扩音腔的Bose品牌(美国扬声器厂家)的LOGO。

接着,我一脸难以置信地盯着座椅皮套上的针脚发呆。每个针脚都平滑流畅我认为应该是细分技术处理出来的,但是实际上我错了,他们告诉我并没有使用任何细分技术。做一个皮套的针脚用了约140万个三角形面,每个针脚用了180个三角形。

我看着安全带的接头,这里面有复杂的按钮和释放机制。然后又看向后视镜,接着开始层层剥离。在里面能看到一个小的电线连接,当然在电线塑料皮上印着一个细小的序列号。我恨不得在这辆车里流连忘返数个小时,赞叹每一处细节。

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现在,他们展示给我们看如何根据材料分类来找到零件。比如橡胶。在车里能找到大量的橡胶零件,从小的螺丝垫圈和电线外皮,到车门和车窗侧面的密封条,甚至备用轮胎。然后只看塑料。原来现代汽车里到处都用的是塑料。最后,我看到了“爆炸模式”,车里每个零件都从6个方位(上下前后左右)中的一个进行移动,从而显示了汽车里大量零件是如何组合形成汽车的。这也演示了这些元件不仅仅能被渲染成静态图,还能完成动画。

简单来讲,这是我见过的最为复杂精细的汽车模型。从某些角度来讲,这令人拍案叫绝的程度不亚于PS4上的《驾驶俱乐部》,《赛车计划》,《GT赛车》和《极限竞速》系列赛车游戏,他们的建模其实一般只有250000到100万多边形,而展出的车辆模型据制作者说有6720万多边形。而且,与别的高精度工业级演示作品不一样,这个没有掉帧问题,稳定地以90FPS的频率刷新4K级超清2xMSAA抗锯齿画面显示。不用说,这是在配有两组英伟达Quadro P6000型GPU的高性能计算机上运行的。新版的基于Pascal技术的旗舰版Quadro显卡能在必恩威(PNY)的网站上购买了,今年晚些的时候OEM系统也会到来。

但是即便是有着最强劲的GPU,它也需要新的方式来分配运算任务,Dave Weistein,英伟达公司专业VR负责人解释道。

“英伟达建立了一个基于OpenGL标准的良好渲染通道。未来能并行使用两块P6000型GPU,它要使用VR SLI(通过GL_NV_GPU_多线程扩展),这是英伟达VRWorks开发工具包(SDK)的一个部分,通过GPU任务分配算法给出来,”他说,“这种技术让我们能直接分配任务并渲染,无需折回去给CPU报告。结合VR SLI和分配任务指令表,就能在两块GPU上分别渲染出略有差异的图像,因为每个GPU计算的视角不一样。”

这项技术毫无疑问将在未来工业设计和工程学上占有一席重地。一旦被制造业接纳,这种程度的互动实施起来将非常简便。他们告诉我确实如此,机密的CAD工程数据提供给这个项目,然后以多边形模型的形式在VRED能读取的格式输出出来,然后再转换成英伟达显卡的格式是“轻松简单,自动完成的工作”。能用VR技术轻松舒适地观看研究如此精细程度的复杂模型实在是令人赞叹。而且这也是人工环境中专业视图方式的好案例。

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责任编辑:Catherine
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