转载《数码艺术杂志》07年8月刊 前言 计算机技术发展到今天，以其不可抗拒的魅力获得了越来越广泛的应用，CAD/CAM/CAE、3D动画设计、数字内容创作DCC，以及能够提供卓越影音效果的DVD技术等。而性能更高，使用更方便，效果更逼真，成为当今用户迫切追求的目标。技术的发展应以提高应用效能作为出发点。由于各专业用户对声、色、效的不同追求，使得作为图形处理核心的三维图像处理技术理所当然地成为推动未来一代可以与视窗兼容的图像处理平台发展的原动力。 三维图像处理由创建三维模型及执行几何运算开始，可分为物理运算、几何转换、剪切及光效、三角形设定和像素渲染几个阶段，其中需要进行大量的浮点运算（包括物理实体、几何转换、剪切、光效，以及三角形设定）和整数运算（包括三角形设定和像素渲染）。本期将从工业设计行业的具体需求出发，以市场上的中端专业显卡丽台NVIDIA Quadro FX1500为例，探讨专业显卡的选择和应用。
丽台NVIDIA Quadro FX1500专业显卡
丽台NVIDIA Quadro FX1500专业显卡中端产品是最具性价比及竞争力的产品，配置的256MB GDDR3高速显存、显存带宽高达40.0GB/s显存带宽、采用256bit控制器，以及支持两个高分辨率（3840 x 2400）屏幕；下一代PCI Express架构在几何与填充率上有超过两倍的改善，为专业CAD、DCC和科学应用领域与专业用户，带来最高品质的图像整体解决方案。 丽台NVIDIA Quadro FX1500专业显卡配置双400MHz整合RAMDAC和双Dual-link DVI输出功能，对于像Apple 30寸Cinema HD的这类高分辨率屏幕而言，需要Dual-link DVI功能才能驱动如此高像素的输出需求。Apple 30寸Cinema HD屏幕的分辨率高达2560 x 1600，已超过单一TMDS接头所能提供的带宽，想要支持两台30寸Cinema HD屏幕，只有像Quadro FX1500专业显卡这类配置两个Dual-link DVI输出的中端显示卡能够应付，它支持VGA接头输出的2048 × 1536 × 32bpp (85Hz)分辨率，与数字输出的3840 × 2400 × 32bpp分辨率，能够与任何高分辨率屏幕搭配，提供震撼人心的完美影像质量。 测试平台 处理器 AMD Opteron 2218×2 主 板 ASUS KFN5-D SLI 内 存 4096MB (DDR2-667 Registered ECC DDR2 SDRAM) 硬 盘 LSI MegaRAID 8308ELP SCSI Disk Device (67 GB) 显 卡 NVIDIA Quadro FX1500 (256 MB) 操作系统 Microsoft Windows XP Professional+SP2 应用测试 丽台NVIDIA Quadro FX1500是定位于中端主流三维设计应用的专业显卡，价位适中、性能优良的丽台NVIDIA Quadro FX1500比较适合工业产品设计公司及工作室等领域人士的应用。为此我们选择了下面这个众多工业设计公司常见的产品设计项目来进行测试。这个项目是警用多功能手持装备，设计师是由来自北京丽风广告公司的何颂飞。 整个产品设计流程包括：前期分析产品的功能实现原理，结构的变化幅度，确定产品的限制条件和设计重点。经过市场调研，了解产品的销售状况，所处生命周期的阶段，产品的竞争者的状况、使用者和销售商对产品的意见等信息。随后构思绘制基本设计草图。中期借助专业产品设计软件进行三维建模，设计产品的内部结构，和产品的安装结构以及装配关系。 一般常用的软件包括：SolidWorks 2000、3D MAX、Pro/ENGINEER（以下简称Pro/E）等。在这个环节，显卡的选择，对整个设计是否能够高效完成，显得至关重要。此次试用，我们构建了一个以丽台NVIDIA Quadro FX1500专业显卡为核心的工作站平台。主要在借由计算机进行设计的环节来体验这个平台在以上几款软件中的操作运行情况。 本次测试项目是在Pro/ENGINEER（以下简称Pro/E）中创建好的模型，为了考察这款专业显卡在这几款软件中的表现，置入到Solid- Works 2000、3D MAX中进行渲染及Pro/ENGINEER野火2.0中生成警用多功能手持装备爆炸图：
设计概念草图
渲染可谓是最能考验显卡性能的环节了。在三维CAD产品中一般使用两种渲染算法：深度缓存（zbuffer）和光线跟踪（raytrac-ing）。这两种算法中，深度缓存算法速度快，但是在高速度的同时也牺牲了图像的质量，深度缓存不能生成阴影，物体的质感也无法很真实地表现。光线跟踪算法支持多种类型的光源，能够生成阴影，从而产生更加逼真的图像，但是渲染速度较慢。在实际应用中，造型时多采用深度缓存算法以加快显示速度，在需要高质量图像时采用光线跟踪算法。此款警用多功能手持装备由于是在Pro-E中建模，物体面的显示没有出现以往出现的拐角面残破的现象，刷新迅速。Solid-Works 2000中进行渲染，在此次评测构建的较好的专业显卡支持下，深度缓存渲染数万个三角形的渲染时间都可以控制在0.1s以内。
SolidWorks 2000中的渲染效果图一
将文件导入3D MAX后渲染得到的各个视图的效果图。对于小型工业产品，它的结构和部件相对并不是太大，此款中端专业显卡使用起来感觉很是对口，能够胜任这个领域的正常设计工作，在3D MAX里渲染也很迅速。
SolidWorks 2000中的渲染效果图二
接着我们在Pro-E中生成爆炸图。装配爆炸图是将装配到一起的零部件分别移开，使设计人员可以更好地对装配结构和装配关系进行分析和观察。整个环节运行流畅，视窗内进行旋转、移动无迟滞现象。
Pro-E中生成爆炸图一
Pro-E中生成爆炸图二
从设计软件的应用角度来看，丽台NVIDIA Quadro FX1500专业显卡的表现出色，能够满足这个领域的工作环境和常规设计内容对显卡的需求。 专业测试软件 为了更全面的评测丽台NVIDIA Quadro FX1500的性能，我们选用了目前大家比较公认的测试软件SPECviewperf和CineBench 9.5 MAXON对此款显卡进行了性能测试。 SPECviewperf是由专业组织SPEC提供的一个由C语言编写的 OpenGL可执行程序，主要用于显卡的专业3D性能测试，由于直观、广泛适用和客观权威等特点，这个测试程序成为了公认的工作站领域图形性能标准测试工具。 此次我们通过最新的SPECviewperf 8.01版本测试这款专业显卡在各种3D图形软件中的性能，其中包括著名的 3Ds Max、CATIA、EnSight、Maya、SolidWorks等应用人群非常广泛、更实用的测试项目，可以更有效地衡量这款专业显卡在OpenGL下的CAD/DCC应用性能。
测试效果图
以下是采用SPEC Viewperf V8.01选取模型测试出结果： 3dsmax-03 38.69 catia-01 36.31 ensight-01 24.33 light-07 34.05 maya-01 58.01 proe-03 45.09 sw-01 29.78 ugs-04 29.86 CineBench 9.5 MAXON推出的及3D、CPU效能一体的综合测试软件,它采用了3D设计软件CIN E MA 4D的3D引擎。该工具不仅可以准确地测试处理器的性能，而且还测试显卡等其他影响系统性能的因素。CINEBENCH的渲染任务可以在同一台计算机上测试多达16个处理器的性能，以及Cine bench针对大量多边图形的soft ware-only阴影和OpenGL阴影测试，都会让系统性能达到极限。
测试效果图五
以下是采用CineBench 9.5测试出结果： CPU Benchmark 单CPU 渲染 385 CB-CPU 多CPU 渲染 960 CB-CPU 多路CPU等效 3.19x Graphics Benchark C4Dshading 548 CB-GFX OpenGL SW-L 2093CB-GFX OpenGL HW-L 4109CB-GFX OpenGL Speedup 10.66x 行业应用建议： 工业产品设计的模型特征繁多、结构复杂，这些模型对显卡的几何处理性能绝对是一种挑战，测试选用的丽台NVIDIA Quadro FX1500属于中端专业图卡，能很好的适应工业产品的设计特点，满足三维模型规模和复杂度方面的需求。相对于个人用户或学生可以提升工作效率。几何图形处理能力需要搭配同样强劲的系统，基于新的内存构架的INTEL双核处理器和1066Hz的前端总线应该是比较适合的选择，而内存在VISTA操作系统发布后则要提升到2GB为好。这样整套系统才能均衡均衡发挥有性能优势。总之，通过此次试用测试证明，丽台NVIDIA Quadro FX1500专业显卡是可以满足工业设计中的对产品设计造型和出图需求的。针对丽台NVIDIA Quadro FX1500专业显卡目前的市场价格来看，也是个人工作室和学生在选配电脑时的不错选择。 购买信息：景丰电子 0755-83759168 www.kingfung.com.cn
