0

Herkes zengin resimleri sever. İster Thanos’un kötü yüzündeki ince çizgileri, ister The Secret Life of Pets 2’deki her bir saç telini, World of Tanks’taki gerçekçi gölgeleri, etkileşimli 3D’de COVID-19 molekülleri veya yeni bir Bentley’in parlak kıvrımlarını görüyor olun, canlı, fotogerçekçi grafikler ve görselleştirmeler patlamaya devam ediyor.

Intel Gelişmiş İşleme ve Görselleştirme kıdemli yöneticisi Jim Jeffers, “Biz görsel varlıklarız,” diyor. “Daha yüksek görüntü doğruluğu, neredeyse her zaman izleyicilerde daha güçlü duygular uyandırır ve bilim adamları için gelişmiş bağlam ve öğrenme sağlar. Daha iyi grafikler, daha iyi filmler, daha iyi AR / VR, daha iyi bilim, daha iyi tasarım ve daha iyi oyunlar anlamına gelir. İnce ayrıntılı ayrıntılar sizi Wow’a götürür! ”

Daha hızlı üretilen daha yüksek kaliteli görüntüler, filmler, oyunlar

Tüm görsel deneyimler ve sektörlerde yüksek kalite ve yüksek performans için iştah, büyük ilerlemeleri ateşledi – ve bilgisayar tarafından oluşturulan grafiklerin nasıl hızlı ve verimli bir şekilde daha gerçekçi hale getirilebileceğine dair yeni düşünceler.

Bu röportaj özetinde, NFL’nin sanal birinci-alt hattındaki kariyerinin başlarında ortak mucit olan Jeffers tartışıyor. yeni bir yüksek çözünürlüklü görselleştirme çağının önündeki yol. Temel içgörüleri şunları içerir: bireysel işlemcilerin ötesinde açık XPU platformlarına genişleyen bir odaklanma, yazılımın merkezi rolü, son teknoloji ışın izleme ve oluşturma işleminin yaygınlaşması ve herkese uyan tek boyut efsanesi. (“Sadece GPU’nun önünde bir G harfi olması,” diyor, “tüm grafik işlevleri için iyi olduğu anlamına gelmez. Işın izleme hızlandırma ile bile, bir GPU her görsel iş akışı için her zaman doğru cevap değildir.”)

Yukarıda: Intel’den Jim Jeffers

Trendler: Daha fazla veri, karmaşıklık, etkileşim

Şuna bir göz atın Günümüzün bazı büyük grafik eğilimleri ve etkileri: Daha yüksek doğruluk, işlenecek daha fazla nesne ve daha fazla karmaşıklık anlamına gelir. Büyük veri kümeleri ve veri patlaması daha fazla bellek ve verimlilik gerektirir. Veri patlaması, günümüzün kart belleğinin karşılayabildiğini geride bırakıyor ve bu da sistem genelinde daha verimli bellek kullanımı talebine yol açıyor. Yapay zeka entegrasyonu daha hızlı sonuçlar veriyor ve uçtan buluta kadar daha fazla işbirliği var.

Başka bir yeni faktör daha var: Etkileşim. Geçmişte, çoğu veri görselleştirme, ağırlıklı olarak statik çizimler ve grafikler veya çevrimdışı olarak işlenmiş bir görüntü veya video oluşturmak için kullanılıyordu. Bu bugün değerli olmaya devam ediyor, ancak gerçek dünya fiziği ve dijital eğlence simülasyonları için bilim adamları ve film yapımcıları verilerle etkileşim kurmak istiyor. Ayrıntıları görmek, görselleştirmeyi tersine çevirmek ve daha iyi anlamak için 360 derecelik bir görünüm elde etmek için detaya inmek istiyorlar. Tüm bunlar, daha fazla gerçek zamanlı işlemler anlamına gelir ve bu da daha fazla hesaplama gücü gerektirir.

A high-speed, interactive visualization of stellar radiation: spherical volumetric path tracing with data-lazy-src=2TB 3000+ timesteps (frames). Image credit: Intel and Argonne National Labs, Simulation provided by University of California/Santa Barbara. " width="628" height="762" class="webpexpress-processed">

Yukarıda: Yıldız ışımasının yüksek hızlı, etkileşimli görselleştirmesi .
Resim kredisi: Intel ve Argonne National Labs, Simulation, University of California / Santa Barbara tarafından sağlanmıştır.

Örneğin, UC Santa Barbara ve Argonne National Labs, yıldızların nasıl davrandığını daha iyi anlamak için simüle edilmiş yıldız parlamalarının zaman içindeki sıcaklık ve manyetik dalgalanmalar. Bu veri kümesini her biri yaklaşık 10 GB boyutunda olan 3.000 zaman adımı (çerçeve) ile görselleştirmek için yaklaşık 3 TB belleğe ihtiyacınız vardır. 24 GB belleğe sahip güncel bir üst düzey GPU düşünüldüğünde, verileri yükleyip görselleştirebilen Intel Optane DC bellek ile tek bir çift soketli Intel Xeon işlemci platformunu eşleştirmek için 10-15 sunucu platformunda paketlenmiş 125 GPU gerekir. Dahası, bu, PCIe veriyolu üzerinden 3B veri aktarımının performans sınırlamalarını ve yüklendikleri işlemci platformundaki kart başına gereken 200-300 Watt’lık gücü bile hesaba katmaz.

Oldukça açık bir şekilde, Bu zengin, yüksek kaliteli, yüksek performanslı görselleştirmeleri ve simülasyonları daha hızlı ve daha basit bir şekilde üretmek için yeni nesil yaklaşım çok önemlidir. Yeni ilkeler bugün son teknoloji grafiklere yön veriyor ve bunu yapmaya devam edecek.

Grafikleri yeniden şekillendiren üç mantra

“Geride hiçbir transistör kalmadı.” Yüksek kaliteli grafikler, etkileyici foto gerçekçiliği sağlamak için gerçek dünya aydınlatmasının yanı sıra daha yüksek çözünürlükte daha fazla nesne gerektirir. Tek bir masa, bir cam, doku içermeyen gri bir zemin ve ortam aydınlatması ile oluşturulmuş “sanal” bir oda özellikle ilgi çekici değil.Bu karmaşıklık düzeyi, büyük miktarda verinin genellikle aynı anda taşınması, depolanması ve işlenmesini içerir. Bunun gerçekleşmesi, uçtan buluta kadar bilişim spektrumunda mimari, bellek, ara bağlantı ve yazılım gibi ciddi ilerlemeler gerektirir. Dolayısıyla, ilk büyük değişiklik, tek bir işlem biriminin aksine tüm platformu kullanmaktır. “Platform” tüm CPU’ları, GPU’ları içerir ve potansiyel olarak Intel Optane kalıcı bellek gibi diğer öğelere, belki de FPGA’lara ve ayrıca yazılımlara sahiptir.

Platform, ürün tasarımı veya reklam öğesi gibi özel bir çözüme yönelik optimize edilebilir sanat, ancak yine de tek bir çekirdek yazılım yığını kullanıyor. Intel aktif olarak bu yönde ilerliyor. Zamanla, bir platform yaklaşımı, bir XPU çağına, ölçek üstü bilgi işlem ve açık geliştirme ortamlarına sürekli olarak evrimsel bir yol sunmamızı sağlar. (Birazdan daha fazlası.)

“Geride hiçbir geliştirici kalmadı.” Tüm bu yeteneği ve platforma akan verileri yönetmek karmaşık bir iştir. Bir geliştirici buna nasıl yaklaşır? Burada bir GPU’nuz, şurada iki CPU’nuz ve çeşitli özel hızlandırıcılarınız var. Bir veri merkezi platformunda, her biri 48 çekirdekli ve her bir çekirdek kendi CPU’su olan iki ayrı CPU olabilir. Aklınızı uçurmadan bunu nasıl programlıyorsunuz? Veya on yıl mı harcıyorsunuz?

İhtiyaç duyulan şey, geliştiricinin her işlemci veya platform için kodu yeniden yazmadan mevcut tüm donanım yeteneklerinden yararlanmasına olanak tanıyan basitleştirilmiş, birleşik bir programlama modelidir. Tek bir platform her bir iş yükünü en iyi şekilde çalıştıramadığından, modern, özelleştirilmiş iş yükleri çeşitli mimariler gerektirir. Tüm mimarilerde performans ve üretkenlik sağlayan bir programlama modelinin yanı sıra skaler, vektör, matris ve uzamsal mimarilerin (CPU, GPU, AI ve FPGA programlanabilirliği) bir karışımına ihtiyacımız var.

İşte bu { 5} oneAPI endüstri girişimi ve Intel oneAPI ürünü , tek bir kod tabanının birden çok mimaride kullanılabileceği verimli, yüksek performanslı heterojen programlama tasarlamak içindir. OneAPI girişimi, taşınabilir kod vaadiyle inovasyonu hızlandıracak, desteklenen yeni, yenilikçi nesil desteklenen donanımlara geçerken daha kolay kaldırmalar sağlayacak ve tek satıcıya bağlı kalma gibi engellerin kaldırılmasına yardımcı olacak.

” Geride piksel kalmadı. ” Platformun diğer önemli parçası, yetenekleri entegre etmek ve tüm bu gücü hızlandırmak için tasarlanmış açık kaynak oluşturma araçları ve kitaplıkları ile ilgilidir. Intel’in oneAPI Rendering Toolkit gibi yüksek performanslı, bellek açısından verimli, son teknoloji araçlar, yalnızca filmler / VFX ve animasyonda değil, aynı zamanda HPC bilimsel görselleştirmede de film aslına uygun görseller oluşturmanın kapısını açıyor. CAD, içerik oluşturma, oyun, AR ve VR – esasen her yerde, görsel sistemimizin onları nasıl işlediğiyle uyumlu daha iyi görüntüler önemlidir.

Işın izleme bu yeni resimde özellikle önemlidir. On yıl önceki bir filmin animasyonlu görsel efektlerini bugünkü bir filmle karşılaştırırsanız, fark şaşırtıcı. Bunun büyük bir nedeni, iyileştirilmiş ışın izlemedir. Bu, ışığın yolunu izleyerek bir görüntü oluşturan ve ardından daha iyi pikseller oluşturmak için sanal nesnelerle karşılaşmalarının etkilerini simüle eden tekniktir. Işın izleme, tipik bir rasterleştirilmiş tarama çizgisi oluşturmadan daha fazla ayrıntı, karmaşıklık ve görsel gerçekçilik üretir.

Hesaplama platformları ve araçları, daha fazla nesne ve karmaşıklıkla daha büyük veri kümelerini işlemek için sürekli olarak gelişmektedir. Böylece, her tür iş yükünü hızlandırabilen güçlü oluşturma yetenekleri sunmak mümkün hale geldi: etkileşimli CPU oluşturma, fiziksel tabanlı gölgeleme ve ışıklandırma ile küresel aydınlatma, seçici görüntü denoising ve birleşik hacim ve geometri oluşturma. Intel’in hedefi, bu yeteneklerin tüm platform ölçeklerinde (dizüstü bilgisayarlarda, iş istasyonlarında, kuruluş genelinde, HPC’de ve bulutta) çalışmasını sağlamaktır.

Yukarıdaki : Yeni ışın izleme teknolojisi, günümüzün GPU’larının çok ötesinde güçlü özellikler sağlar. Model karmaşıklığını temel üçgenlerin ötesinde diğer şekillere (yukarıda) genişletmek, işlemeyi hızlandırır ve sinir bozucu hatalı yapıları ortadan kaldırırken doğruluğu artırır. Resim kredisi: Intel

​​

En önemli yeni gelişmelerden biri “ilkeller” veya grafik yapı taşı şekilleridir. Günümüzde çoğu ürün, özellikle GPU tabanlı ürünler, yalnızca üçgenlere oldukça uyumludur. Bir atoma eşdeğerdirler. Yani bir küreye 3B olarak bakarsanız, size bir üçgen ağı gösteriyorlar.Nesnelerin sayısını ve gerekli işlemeyi azaltmak, filminizi daha hızlı çevirmenize, yani 18 yerine 12 aya, daha yüksek doğruluk ve daha iyi görsel sonuçlar elde etmenize ve daha az görünür yapaylıkla fotogerçekçi olmanıza yardımcı olabilir. Bu mevcut ışın izleme özellikleri ve yenileri, Intel’in Xe ayrık GPU’lara sahip yaklaşan XPU platformlarından yararlanacak.

Öncüler halihazırda fayda sağlıyor

Bunların çoğu şimdiden gerçekleşiyor. Daha önce bahsettiğimiz California Üniversitesi, Santa Barbara ve Argonne Ulusal Laboratuarlarından alınan örneği alın. Yıldızların manyetizmasını ve diğer radyasyon fenomenlerini görselleştirmek için “Hacimsel Yol İzleme” adı verilen bir ışın izleme yöntemi kullanıyorlar. Araştırmacılar, açık kaynaklı yazılımı, büyük rastgele erişime ve kalıcı belleğe sahip birkaç bağlı sunucu kullanarak 3+ TB zaman serisi verisini yükleyebilir ve etkileşime girebilir (yakınlaştırma, kaydırma, eğme). GPU odaklı bir yaklaşımla bu mümkün olmazdı.

Film ve animasyon stüdyoları, bu yeni teknolojinin öncüsü oldu. Netflix için “Yeni Nesil” in yaratıcıları olarak Baozou stüdyolarıyla birlikte çalışan Tangent Studios, Intel Embree ile Blender’da hareket bulanıklığı ve temel işleme özellikleri sundu. Artık renderları eskisinden beş ila altı kat daha hızlı ve daha yüksek kalitede yapıyorlar. Bir stop-motion animasyon stüdyosu olan Laika, gereken süreyi hızlandıran bir AI prototipi oluşturmak için Intel ile birlikte çalıştı. görüntü temizliği yapın – zahmetli bir iş -% 50.

Yukarıda: Bentley’in etkileşimli çevrimiçi yapılandırıcısı, alıcılara 10 milyar sipariş edilebilir otomobil kombinasyonunun ultra yüksek çözünürlüklü görüntülerini getiriyor

Ürün tasarımı ve müşteri deneyiminde, Bentley Motors Limited bu öncü açık kaynak oluşturma tekniklerini kullanıyor. Özel bir araba yapılandırıcısı için lüks otomobillerinin anında 3D görüntülerini oluşturuyorlar. Bentley ve Intel, alıcıların boya renklerini, tekerlekleri, iç mekanları ve çok daha fazlasını etkileşimli olarak yapılandıracakları bir prototip ‘sanal galeri’ sergiledi. Prototip, düğüm başına 120 GB bellek kullanan 10 milyar olası konfigürasyon kombinasyonuyla doğru şekilde oluşturulmuş 11 Bentley modelini içeriyordu. Tüm platform ve on sunuculu ortam, 10-20 fps’de, “hiper gerçek” görsellerle ve Intel Open Image Denoise aracılığıyla yapay zeka tabanlı gürültü azaltma ile etkileşimli olarak çalıştı. Bentley’de grafik hızlandırma hakkında daha fazla bilgi burada.

Exascale data – Milyonlarca daha az render saati

Bu yeni yaklaşımlar, biz exascale hesaplama çağının eşiğindeyken ortaya çıkıyor – bir saniyede kentilyon kayan nokta işlemi. Bu kentilyon flopları tüketilebilir bir şekilde sunan yüksek performanslı sistemler oluşturmak büyük bir zorluktur. Ancak potansiyel faydalar da çok büyük olabilir.

Animasyonlu filmler ve görsel efektler üretmek için gereken bilgi işlem işlemlerini gerçekleştiren, muhtemelen binlerce sunucuyla etkili bir süper hesaplama veri merkezi olan bir “oluşturma grubu” hakkında düşünün. Bugün bu sunuculardan biri tek bir çerçeve üzerinde sekiz, 16 ve hatta 24 saat çalışıyor. 90 dakikalık bir animasyon filmin 130.000 kareye sahip olması tipiktir. Çerçeve başına ortalama 12-24 saatlik bir hesaplamada, 1,5 ila 3 milyon işlem saatine bakıyorsunuz. Dakika değil, saatler. Bu 171 ila 342 işlem yılı demek! Büyük bellek sistemleri, dağıtılmış özellik, akıllı yazılım ve bulut hizmetleriyle artık Intel’de geliştirilmekte olan exascale yeteneklerini uygulamak, bu süreyi önemli ölçüde azaltabilir.

Bringing films to life faster: The Secret Life of Pets 2 Image credit: Illumination Entertainment

Yukarıdaki: Exascale bilgi işlem, karakterlere daha hızlı hayat verebilir. Görsel hakları: Evcil Hayvanların Gizli Yaşamı 2. Illumination Entertainment

Daha uzun vadede, bir oyun platformuna ve hatta bir masaüstüne exascale yeteneğini boşaltmak, içeriğin üretilme biçiminde devrim yaratabilir. Örneğin bir film yapımcısı, bir filmin kalitesinin% 80’i veya% 90’ı oranında etkileşimli olarak görüntüleyebilir ve manipüle edebilir. Bu, “son çekime” ulaşmak için yinelemeler olarak bilinen geri dönüş süresini azaltacaktır. Tüketicilerin kendi vizyonları olabilir ve bu tür bir teknolojiye sahip dizüstü bilgisayarları kullanmak yaratıcıların kendileri olabilir. Gerçek zamanlı etkileşim, yalnızca bugün hakkında tahmin edebileceğimiz heyecan verici yollarla filmler ve oyunlar arasındaki sınırı daha da bulanıklaştıracak, ancak sonuçta her iki ortamı da daha çekici hale getirecek.

Yakında bir ekrana geliyor. siz: daha fazla gelişme

NASA Ames araştırmacıları, uçan araçlar, iniş takımları, uzay paraşütleri ve daha fazlası üzerinde rüzgar tüneli beğenisi efektleri dahil Intel oneAPI Rendering Toolkit kitaplıklarıyla simülasyonlar ve görselleştirme yaptılar. Görselleştirme ekibi, işbirliği yaptığı bilim insanlarına verilerin doğruluğunu kontrol etmek için ışın izleme efektleri içermeyen ilk, temel pikselleştirilmiş bir görselleştirme gösterdiğinde, bilim insanı “evet, doğru yoldasınız” dedi. ve bir hafta sonra, Intel OSPRay ışın izlemeli sürümü ile.Resim her geçen gün kelimenin tam anlamıyla daha iyi, daha parlak ve daha ayrıntılı hale geliyor.

Daha fazla bilgi edinin:

Yüksek Doğruluklu Görüntü Oluşturma (video) {1 }

##

Sponsorlu makaleler, gönderi için ödeme yapan veya VentureBeat ile iş ilişkisi olan bir şirket tarafından üretilen içeriklerdir ve her zaman açıkça işaretlenirler. Yazı işleri ekibimiz tarafından üretilen içerik, hiçbir şekilde reklam verenlerden veya sponsorlardan etkilenmez. Daha fazla bilgi için [email protected] ile iletişime geçin.

{7 }

{ 2}

{7 }

{ 1}

{7 }

.

Kaynak :
https://venturebeat.com/2020/09/22/no-pixel-left-behind-the-new-era-of-high-fidelity-graphics-and-visualization-has-begun/


0 Comments

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir