你好,游客 登录 注册 搜索
背景:
阅读新闻

只要你用三维就应该要了解GPU运算法,不然就要等死。

[日期:2012-02-17] 来源:  作者: [字体: ]
只要你用三维就应该要了解GPU运算法,不然就要等死。这句话听起来说的有点过,但实际是上一点都不过分。要是你不服就接着往下看!!

首先要介绍一下GPU和CPU

GPU英文全称Graphic Processing Unit,中文翻译为“图形处理器”。GPU是相对于CPU的一个概念,由于在现代的计算机中(特别是家用系统,游戏的发烧友)图形的处理变得越来越重要,需要一个专门的图形的核心处理器。但是在电影阿凡达上映以后,整个硬件市场发生了巨大变化,GPU的运算逐渐被重视起来,夸张的说大多数国际CG公司都在更换硬件(注:显卡)。电影阿凡达是一部3维立体电影,IMAX版我就看了4次,平心而论绝对经典!但是要是没有背后的无名英雄(GPU)至少还要20年才能与世人见面。2010年4月有一次我去参加强氧的新闻发布会才真正的了解到GPU的变态之处,以前也用但是没有发现有这么强大。那天我见到了阿凡达的艺术总监Ryan Church,阿凡达的渲染农场就有4万多个节点,但是要是用CPU渲染的话是远远不会在预期完成任务的,2009年3月,Weta首席技术官Paul Ryan、渲染调研负责人Luca Fascione和NVIDIA Research高级架构师Jacopo Pantaleoni走到了一起,探讨《阿凡达》的特效制作问题。Paul Ryan指出,在整个CG视觉特效历史上,《阿凡达》第一次把需要的三角形数量从百万级别提高到了十亿级别,他们也对光线效果有自己独到的看法,因此需要一个全新的、灵活的光线追踪渲染方案。

Jacopo Pantaleoni之后便在Weta公司的新西兰总部驻扎了几个月,帮助他们开发了一个预行计算光线追踪引擎,处理《阿凡达》的几十亿个三角形。他们为其取名“PantaRay”,源自希腊格言“panta rhei”(万物流动)。从非专业语言解释,这个引擎大大加速了CG制作和渲染过程,让Weta可以使用更少的时间创建更加复杂的场景。比如电影中有一个场景,从直升机上看到大群紫色的外星人飞跃水面,背景是森林覆盖的群山,使用PantaRay只花了一天半的时间就预行计算完成了,而此前的渲染方法会耗时长达一周。

NVIDIA还声称,PantaRay光线追踪渲染处理器在Tesla S1070 GPU计算服务器的执行速度要比在普通CPU服务器上快最多25倍。

GPU的作用:

GPU是显示卡的“大脑”,它决定了该显卡的档次和大部分性能,同时也是2D显示卡和3D显示卡的区别依据。2D显示芯片在处理3D图像和特效时主要依赖CPU的处理能力,称为“软加速”。3D显示芯片是将三维图像和特效处理功能集中在显示芯片内,也即所谓的“硬件加速”功能。显示芯片通常是显示卡上最大的芯片(也是引脚最多的)。现在市场上的显卡大多采用NVIDIA和ATI两家公司的图形处理芯片。

  于是NVIDIA公司在1999年发布GeForce 256图形处理芯片时首先提出GPU的概念。GPU使显卡减少了对CPU的依赖,并进行部分原本CPU的工作,尤其是在3D图形处理时。GPU所采用的核心技术有硬体T&L、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等,而硬体T&L技术可以说是GPU的标志。

GPU工作原理:

简单说GPU就是能够从硬件上支持T&L(Transform and Lighting,多边形转换与光源处理)的显示芯片,因为T&L是3D渲染中的一个重要部分,其作用是计算多边形的3D位置和处理动态光线效果,也可以称为“几何处理”。一个好的T&L单元,可以提供细致的3D物体和高级的光线特效;只不过大多数PC中,T&L的大部分运算是交由CPU处理的(这就也就是所谓的软件T&L),由于CPU的任务繁多,除了T&L之外,还要做内存管理、输入响应等非3D图形处理工作,因此在实际运算的时候性能会大打折扣,常常出现显卡等待CPU数据的情况,其运算速度远跟不上今天复杂三维游戏的要求。即使CPU的工作频率超过1GHz或更高,对它的帮助也不大,由于这是PC本身设计造成的问题,与CPU的速度无太大关系。

以上内容来自于网络,如有侵权私信13804214818@dpdnpx.com.cn联系即删除。

东鹏电脑培训微信

扫一扫上面的二维码图案,加我微信,了解电脑更多知识

收藏 推荐 打印 | 录入:admin | 阅读:
相关新闻      
本文评论   查看全部评论 (0)
表情: 表情 姓名: 字数
点评:
       
评论声明
  • 尊重网上道德,遵守中华人民共和国的各项有关法律法规
  • 承担一切因您的行为而直接或间接导致的民事或刑事法律责任
  • 本站管理人员有权保留或删除其管辖留言中的任意内容
  • 本站有权在网站内转载或引用您的评论
  • 参与本评论即表明您已经阅读并接受上述条款
电脑培训
热门评论