Nowości

Technologia NVIDIA Maximus pomaga w projekcie koncepcyjnego samochodu Silver Arrow marki Mercedes-Benz na konkurs projektowy LA Auto Show

Projektowanie samochodu to kombinacja sztuki, mody i inżynierii, wymagająca ekstremalnego stopnia kreatywności oraz zmysłu estetycznego. Estetyka twórcza jest jeszcze bardziej dopracowana w świecie projektów samochodów koncepcyjnych, który bada nowe formy i funkcjonalności transportu motoryzacyjnego. Każdego roku podczas LA Auto Show w Los Angeles, studia projektowe mogą konkurować w konkursie projektowym tworząc całe fabuły z wyjątkowymi projektami samochodów.

Mercedes Benz

Od kilku lat Zaawansowane Centrum Projektowe w Kalifornii, Północnoamerykański dział badań i rozwoju firmy Mercedes-Benz brał udział w konkursie projektowym podczas LA Auto Show. W tym roku, Kalifornijskie studio firmy Mercedes dodało do swoich narzędzi platformę NVIDIA® Maximus™ zmieniając tok pracy z nużącego, szeregowego procesu w środowisko przetwarzania równoległego, wprowadzając wielozadaniowość w nawet najbardziej złożonych obliczeniowo etapach.

„Zawsze zaczynaliśmy od bardzo ambitnych pomysłów,” powiedział Alan Barrington, projektant w Zaawansowanym Centrum Projektowym w Kalifornii, któremu wspólnie z Jackiem Luttigiem, projektantem pojazdów, powierzono zadanie stworzenia animacji. „W zeszłym roku zmuszeni byliśmy pójść na kompromis, eliminując wiele świetnych funkcji i dokonując uproszczeń, ponieważ nasza technologia komputerowa nie była wystarczająco szybka, by wykonywać potrzebne nam projekty i rendering. Ten rok to zupełnie inna historia. System z technologią NVIDIA Maximus zapewnił nam czas na badanie różnych opcji, co widać w jakości tegorocznej pracy konkursowej."

WYZWANIE

Dla Zaawansowanego Centrum Projektowego firmy Mercedes-Benz w Kalifornii, konkurs projektowy podczas LA Auto Show to okazja aby „napiąć mięśnie kreatywności”. Trudno tu jednak mówić o biernych ćwiczeniach.

Mercedes Benz

„Ten konkurs to ważne forum, w ramach którego wypróbować można nowe oprogramowanie i technologie projektowe, które następnie możemy zastosować w procesie rozwoju naszych samochodów,” powiedział Christopher „Wewnętrznie, pokazuje to również rolę i wartość satelitarnego studia projektowego - jak nasze - głównemu zarządowi firmy Mercedes w Niemczech.”

Wcześniej studio projektowe wykorzystywało czterordzeniową jednostkę CPU. Etap projektowania rozpoczynał się w 2D, przy wykorzystaniu kartki papieru, programu Adobe Photoshop lub Autodesk Alias. Następnie używano oprogramowania Alias do stworzenia modelu 3D i ostatecznie programu Alias lub Autodesk Maya do wizualizacji.

„Wizualizacja, a właściwie ray tracing powierzchni samochodu, był krokiem najbardziej złożonym obliczeniowo,” stwierdził Barrington. „Fotorealistyczny rendering – na przykład ray tracing – wymaga wielu obliczeń i może z łatwością zablokować komputer na cały dzień. Mając wizualizacje złożone z setek klatek, gdzie renderowanie każdej klatki trwa 10 minut, każdego tygodnia musieliśmy przeznaczać setki godzin na renderowanie."

Proces ray tracingu całkowicie paraliżował systemy obliczeniowe studia, przez co podczas renderowania były one niedostępne dla jakichkolwiek innych zadań.

„Nawet jeśli proces renderowania i wizualizacji planowano na noc często okazywało się iż brakuje czasu, aby ukończyć wszystkie zadania," powiedział Barrington. „Musieliśmy podejmować trudne decyzje, o tym dla których elementów nie uda się przeprowadzić ray tracingu w dostępnym czasie. W efekcie nie zmieściliśmy się w wyznaczonym czasie, by zaimplementować wiele spośród naszych koncepcji na konkurs w 2010 roku, co było frustrujące."

ROZWIĄZANIE

Zaawansowane Centrum Projektowe firmy Mercedes-Benz w Kalifornii zainstalowało dwa systemy wykorzystujące technologię NVIDIA Maximus na stacjach roboczych HP Z800. Platforma wyposażona w technologię NVIDIA Maximus, łączy wiodące na rynku możliwości najwydajniejszych jednostek GPU NVIDIA Quadro® 6000 w zakresie profesjonalnej grafiki 3D oraz moc towarzyszącego procesora NVIDIA Tesla™ C2075 w dziedzinie obliczeń równoległych, aby umożliwić równoczesną pracę nad projektami 3D, przeprowadzanie symulacji i wizualizację bezpośrednio na pulpicie komputera.

Wykorzystując ten system, projektanci Mercedes-Benz uruchomili oprogramowanie Autodesk 3ds Max, Bunkspeed’s Move/Drive z NVIDIA iray®, Maya, Alias, Photoshop oraz Adobe After Effects.

Mercedes Benz

„Użycie konfiguracji sprzętowej z technologią Maximus to jak posiadanie całej farmy do renderowania na zaledwie dwóch maszynach," powiedział Barrington. „Obecnie kiedy tworzymy fotorealistyczną animację możemy zaprojektować scenę i uruchomić proces jej renderowania w tle wykorzystując program Bunkspeed z narzędziem iray. Następnie natychmiast możemy przejść do pracy nad kolejną sceną, na której będziemy mogli wykonać ray tracing od razu gdy proces ten zostanie wykonany dla poprzedniej sceny. Oprogramowanie Bunkspeed i technologia Maximus współpracują ze sobą doskonale zapewniając nam moc i szybkość niezbędną do bieżącego kontrolowania wyglądu sceny. To ogromne usprawnienie pozwalające nam osiągnąć zamierzony efekt, szybciej.”

Praca konkursowa Zaawansowanego Studia Projektowego firmy Mercedes-Benz w Kalifornii na LA Auto Show 2011, zatytułowana Srebrna Błyskawica, składa hołd 125 letniej historii motoryzacyjnych innowacji i doskonałości projektowej. Animacja przeznaczona na konkurs opowiada historię dwóch techno bohaterów, którzy osiągnęli wyjątkową harmonię pomiędzy bezpieczeństwem i stylem: legendarnego samochodu wyścigowego Silver Arrow firmy Mercedes-Benz i niedocenionego manekina do testów zderzeniowych.

„Fotorealistyczna animacja prezentuje się jak zwiastun filmu, z mającymi ogromny wpływ, ekscytującymi scenami,” stwierdził Barrington. „Wykorzystaliśmy systemy NVIDIA Maximus w procesie modelowania i ray tracingu samochodu i innych postaci nie tylko na potrzeby animacji, ale również do stworzenia plakatu i zdjęć. Natomiast w pełnej dramaturgii, otwierającej zwiastun scenie, gdzie rola światła była niezwykle istotna, byliśmy w stanie wprowadzić promień światła słonecznego, który stał się punktem centralnym sceny. To było dosłownie nie do zrobienia przy pomocy wcześniejszych narzędzi, ponieważ nie było możliwości przeprowadzenia interaktywnego procesu projektowania i renderowania, a zatem zabrakło by czasu na stworzenie tak skomplikowanej symulacji oświetlenia.  

EFEKT

„Dzięki możliwością systemów NVIDIA Maximus w zakresie przetwarzania równoległego nasza kreatywność wzrosła 10 razy," powiedział Barrington. „Jesteśmy w stanie zbadać tyle różnych wariantów w zadanym czasie i w efekcie uzyskać lepszy produkt końcowy.”

Studio projektowe przewiduje, że ta technologia zostanie przyjęta przez inżynierów firmy Mercedes-Benz, którzy pracują z jeszcze większymi zbiorami danych niż projektanci.

„Ray tracing i inne złożone obliczeniowo procesy nie wstrzymują już naszego toku pracy,” stwierdził Barrington. „W czasie gdy coś jest renderowane przy użyciu systemu NVIDIA Maximus, możemy kontynuować pracę wykonując szkice 2D, modele 3D i inne zadania. Możemy pracować produktywnie nie tylko nad animacją konkursową, ale również w ramach naszych regularnych obowiązków.”

Te „regularne obowiązki” wiążą się z wykonywaniem projektów dla marki Mercedes-Benz zarówno dla samochodów koncepcyjnych, jak i tych stale produkowanych – a także kierowaniem pomysłów stylistycznych do siedziby głównej firmy.

„To ważne by zapewniać utalentowanym projektantom odpowiednie narzędzia, tak aby mogli maksymalnie wykorzystać swoje możliwości ,” powiedział Rhoades. „Technologia NVIDIA Maximus pozwala nam to osiągnąć i ułatwia również przepływ nowych pomysłów i innowacji do siedziby głównej w Niemczech, ukazując wartość naszego studia projektowego.”

Ostatecznie, ta wartość wynika z możliwości twórczych.

„Rzeczą naturalną w naszej branży są ciągłe zmiany,” powiedział Barrington. „Wykorzystując środowisko oparte na technologii NVIDIA Maximus możemy udoskonalać i usprawniać nasze projekty do upływu ostatniej dostępnej minuty. Mamy możliwość wydajnej i wielozadaniowej pracy. Nie musimy już iść na kompromisy i ograniczać naszej kreatywności.”

# # #

Wszystkie zdjęcia publikowane za zgodą firmy Mercedes-Benz Research & Development North America, Inc.:

Advanced Design Center California

Mercedes Benz

Mercedes Benz

Mercedes Benz