图形工作站 专题之一

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AMD和Nvidia近期推出了专为3D CAD设计使用的专业级显卡产品。AMD Firepro W系列专业显卡基于GCN或称之为“南方群岛”核心架构。Nvidia则推出了基于开普勒核心的Quadro K系列专业显卡。

那么在专业显卡领域哪个更出色呢，尤其是对于经常使用最为流行的两款3D CAD设计软件，Solidworks 2013和PTC Creo 2.0的设计人员和工程师们来说。那就通过实际的测试，来揭晓答案吧。

蓝宝AMD FirePro V4900和蓝宝AMD FirePro W5000

AMD方面，由于AMD FirePro W系列没有推出入门级产品，所以选择蓝宝FirePro V4900作为AMD入门级专业显卡代表，主流专业显卡方面选择蓝宝AMD FirePro W5000。

Nvidia Quadro K600和Nvidia Quadro K2000

Nvidia方面，入门级产品选择Quadro K600作为测试产品，主流级别则选用Quadro K2000进行测试。

AMD方面，由于AMD FirePro W系列没有推出入门级产品，所以选择蓝宝FirePro V4900作为AMD入门级专业显卡代表，主流专业显卡方面选择蓝宝AMD FirePro W5000。

Nvidia Quadro K600和Nvidia Quadro K2000

Nvidia方面，入门级产品选择Quadro K600作为测试产品，主流级别则选用Quadro K2000进行测试。

Solidworks 2013测试环节

使用上述四款显卡运行Solidworks 2013软件进行测试。得出Graphic Composite，RealView disabled、RealView、Ambient Occlusion、Price/Performance五项测试结果。

Solidworks 2013(Graphic Composite)

Solidworks 2013(RealView disabled)　

Solidworks 2013(RealView)　　

Solidworks 2013(Ambient Occlusion)

Solidworks 2013(Price/Performance)

从测试结果来看，在入门级别和主流级别专业显卡的测试比较中，蓝宝AMD FirePro V4900和蓝宝AMD FirePro W5000在测试中的表现均要优于Nvidia的Quadro K600和Quadro K2000。

PTC Creo 2.0测试环节

使用另一款 3D CAD软件PTC Creo 2.0进行测试，得出Graphic Composite、shaded、wireframe、Price/Performance四项测试结果。

PTC Creo 2.0(Graphic Composite)

PTC Creo 2.0(shaded)

PTC Creo 2.0(wireframe)　　

PTC Creo 2.0(Price/Performance)

从测试结果可以看出，在入门级别显卡的对比中，AMD FirePro V4900在Graphic Composite、shaded、wireframe、三项测试中落后于Nvidia的Quadro K600，在Price/Performance测试中AMD FirePro V4900表现优于Nvidia Quadro K600。

主流级别的较量中蓝宝AMD FirePro W5000在四项测试中的表现均优于Nvidia Quadro K2000。

测试结论

通过运行两款软件而进行的测试我们可以清晰地得出结论。在入门级显卡的比较中，蓝宝AMD FirePro V4900与Nvidia Quadro K600难分伯仲，Nvidia Quadro K600只是在PTC Creo 2.0测试中稍稍领先。

在主流显卡的比较中，蓝宝AMD FirePro W5000无论是在Solidworks 2013的五项测试中还是在PTC Creo 2.0的四项测试中表现均优于Nvidia Quadro K2000。

通过上述实际测试比较，相信工程师和专业设计人员在选择专业显卡时已经有了很好依据。另一方面还要考虑显卡的售价，蓝宝AMD FirePro V4900售价1580元，Nvidia Quadro K600售价2180元，蓝宝AMD FirePro W5000售价5700元，Nvidia Quadro K2000售价6350元。

两款入门级显卡性能相差无几，但是Nvidia Quadro K600的售价却高出AMD FirePro V4900许多，显而易见，在入门级专业显卡的选择中，选择AMD FirePro V4900更具性价比。另外两款主流专业显卡，蓝宝AMD FirePro W5000无论在售价还是在实际测试中的表现均要强于Nvidia Quadro K2000，自然蓝宝AMD FirePro W5000更能够赢得专业人士的青睐。

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图形渲染CPU重要还是显卡重要？3D渲染、三维建模速度和显卡有关吗？三维制图电脑配置！3D设计用什么显卡？以下内容马上会为您解答！

$ p& {: L6 F6 j5 ?工具/原料
cpu
& d% M* {3 R6 g+ m; R  Egpu
; a' F2 }  S9 a+ [* H, C. \ddr
hdd
ssd
hsdd
方法/步骤
1
+ ^4 C$ A7 Y& n& h5 u/ NQuicksilver渲染器
+ w) b  l9 M. I) j# N) ^, t( g最近，众多开发都围绕使用GPU来加速产品的渲染（逼真级或非逼真级）。目前，一般有两种方法来使用GPU加速渲染，一种方法就是利用GPU的能力来处理 三角面、灯光和像素着色技术，通常被用在游戏、DirectX和OpenGL上。在3ds Max和 3ds Max Design 2013中，你可以访问新的Quicksilver渲染器来利用这项技术。 另外一项技术就是使用GPU去计算灯光如何与物质交互以及通过追踪场景中的光子路径来创建图像。在这项技术中，GPU将扮演一个超级计算机的角色来处理场 景并传递逼真的结果。3ds Max和3ds Max Design 2013的订阅用户现在能够下载最新的iray渲染器就是利用了这项技术。另外，还有很多的第三方正在追求GPU加速技术。例如，Chaos Group最近已经推出了基于GPU渲染的VrayRT，其实也是采用了一些和iray相同的技巧。和常规VrayRT（基于CPU渲染）不同的是，基于 GPU渲染的VrayRT能够充分利用你的GPU而不是你的CPU。
Iray渲染解决方案
iray渲染技术利用GPU 的大规模并行处理能力，实现了效果更加逼真的3D图形效果、更具创意的设计以及更快速的决策过程，使逼真的图形也能实现互动效果。 iray技术可以让设计师利用与日常物理环境非常接近的材料和光线效果轻松、准确地进行模拟，加速了创意流程。由于其极高的可扩展性、互动性以及物理准确 性，iray技术让设计以及工程领域的专业人士能够制作出最高质量的最终帧输出效果，没有其它同类软件使用复杂的困扰。
Quicksilver硬件渲染引擎
  M  R  S2 ^6 w0 S3 t" l' cMax新增的多线程渲染引擎，可以利用CPU和GPU为绘图场景提供渲染加速，速度要比旧款引擎提升10倍左右。
2
以3ds Max的图形制作用电脑为例，其作用包括三个阶段：第一阶段是建立模型，第二阶段是光源材质，第三阶段是渲染。这三个阶段对工作站的子系统的要求侧重点各不相同，在3ds Max里面，对硬件的要求也主要集中在这三个方面，有人把这三个阶段统一称为“渲染”，这是极不科学的，也给人们带来了误导。 专业显卡与游戏显卡的最大不同在于第二阶段方式的不同，游戏显卡着重“显现”能力，就是把已经做好的东西重现出流畅的画面；而专业显卡着重“生成”能力，就是按照设计师给定的坐标、参数，生成虚拟的三维物体。专业卡除了能比游戏卡更加流畅地控制复杂的模型外，还支持一些游戏显卡所没有的，或者支持度达不到设计工作要求的特效，使设计师在建模阶段就可以看到最接近最终结果的画面。 第三个阶段是渲染阶段。当我们需要把模型或者场景输出成图像文件、视频信号或者电影胶片，就必须经过渲染。这个操作对CPU核心数量极为敏感，多核心等特性对性能提升巨大，此外也对内存、硬盘响应速度的要求也比较高。
% r" _* i% x' s3
1 b- b! ?) g/ w/ V8 D) h8 ?5 O很多学习工业设计专业的同学都觉得渲染和显卡有关，觉得渲染时间的多少取决于显卡的好坏，其实这是错误的！其实很多做三维的新手都有这个误区，或者以为要ＣＰＵ、内存、显示卡一起升，才提高三维做图的最终渲染速度.......　但实际情况是现在主流的三维软件渲染器，升级ＣＰＵ就够了，预渲染时9800GT和GTX650没有区别。渲染三维和玩电脑游戏是不同的，升级显卡只影响即时演算的速度而已，也就是视图的操作速度，做三维最终渲染速度几乎只靠CPU！！
首先，必须明白一件事，cpu和GPU的分工，cpu是干什么的呢？当然是计算！渲染的时候，光线跟踪也好，光能传递也好都需要大量的计算，这些工作都是由CPU提供的。那显卡（也就是GPU干什么呢？是不是没啥用了？当然不是!显卡的功能就在于你在设计的时候，也就是渲染之前为你提供屏幕即时显示，三维刷新用的，也就是你渲染之前在软件视图中看到的三维画面还有游戏画面都是显卡的功劳，它主要负责多边形的生成和基本光效解算，借助的也就是显卡所拥有的openGL等功能，好消息是几乎现在所有的主流低端显卡就能提供日常应用。）下面对机器的各配件对专业的影响进行讲解：显卡：高端低端显卡和专业显卡在3D渲染时几乎无差别。专业显卡的驱动特殊优化过，支持的功能更多，可以在3D制作过程中的实时渲染中看到更多效果而已，我们通常买的显卡都是游戏显卡，主要作用是即时演算游戏里的图形，除了在实时渲染中由于显卡自身多边形处理性能差异而导致画面延迟以外几乎没有任何区别，也就是说你用一块9800GT和一块GTX650来做3D，除了在实时过程中画面转换的速度有些差别以外，其余几乎一样。内存：很多人也认为内存会影响渲染速度，这个观点也不正确，当内存足够用的时候，渲染速度也不会有太大影响。什么是足够用？？一般3D使用是打开场景文件会占用大量内存，场景中的多边形越多，占用内存越大，当你的内存不够用的时候就会出现严重延迟，因为这时候开始调用硬盘空间做虚拟内存了。当你内存满足你的场景文件所需要的量时，渲染的时候除了灯光计算需要比较多的内存以外其余几乎不消耗内存。普通场景一般4G内存够用了。也就是说，对于一个场景的渲染，如果4G内存够了，不会调用硬盘做虚拟内存的情况下，那么就算你加到8G+的内存对渲染数度也根本不会有提升。
$ R( R) G# H* [5 p, ^+ z4
告诉大家如何选购：
9 i/ O( \$ J7 u: p3D渲染速度影响最大的是CPU，所以尽量把资金投入到CPU上，选择多核心的CPU对渲染速度提高极大，尽量用四核甚至八核芯的CPU，至于内存，4GB以上是必备的，有条件加到8G以上最好（XP系统至少加到3GB以上），至于显卡，除非你用专业卡，否则一般中低端的N卡是首选（3DMAX、MAYA等等软件多数还是用OpenGL为图形接口，这方面N卡要比A卡有优势）除非你还要兼顾游戏，那么一款600RMB左右的显卡就够用。2D软件道理也是一样的，图形的处理速度也完全取决于CPU。后期软件在渲染出片的时候，也是靠CPU计算，但由于后期制作的素材较多，内存要尽量大。
. ?6 |& z3 R1 h4 P. @5
. V; n. v+ U; ?  D5 N  k我想说的是目前三维软件，主流渲染器主要颈瓶在CPU，再好的显卡，对最终渲染几乎没有什么影响，除非是用现在比较难用的非主流的GPU渲染器，而且一般要专业显卡才能很好的支持.....
预览的时候靠显卡和内存，最终渲染的时候靠CPU和内存。因为通常的3D制图软件最终渲染的时候都是靠CPU裸算的，所以最好配备一个多核CPU。
比如做美工的时候，静态的 2D 渲染以及静态的 3D 建模和渲染，是裸靠 CPU 算，还是可以用 DirectDraw（2D）以及 OpenGL/Direct3D（3D） 这些 API 调用显卡 GPU 资源来加速处理呢？如果可以用显卡来加速，当今为何又强调图形工作站最好用 双核CPU ？ ------------------ 如果你是做美工应该都是静态渲染，这种情况下都是裸靠CPU计算的一个象素一个象素裸算出来的，跟显卡没有直接关系 显卡主要在设计过程中，动态绘制的时候起作用，说白了就是preview。
/ {' |. y9 m  b! a# |% U又或者你设计了一个面片数量达到百万级的 model,设计好了想转个角度看一看，如果显卡不好就会很顿甚至直接死机的我都见过，显卡的档次高就有明显的提升。再比如给模型贴了很多纹理，再想鼠标转着看看，显卡不行也不照。 一旦设计完毕，开始渲染，就不关显卡什么事情了，CPU＋内存决定了渲染速度。所以那些工业级的CG，都是用好多机器做分布式渲染... 总结起来，interative rendering ->显卡 static rendering -> CPU+内存 -------------------- 是不是说： CPU 负责把模型上的所有元素都算好放在内存中，但是这只是 model 的基本数据。具体从某个角度观看model，光照、距离、消隐/遮蔽、Alpha、过滤，甚至纹理贴上去该是啥样……都靠显卡适时地将 CPU算好放在内存中的model数据换算成可视元素呈现出来。 所以 CPU 好、内存大，才能快~
END
注意事项
第一种：砸钱到多核CPU上，核心与线程越多越好（目前四核算是入门）。4G及其以上大内存，显卡要中低端的D5类型。有条件最好上SSD。平时出图用主流渲染器（VR MR....）
; {* [) E4 G. O8 B第二种：砸钱到高端的专业显卡上。丽台Quadro FX 3800，ATI FIREPRO V5800等专业图形显卡，8G及其大内存，一般像酷睿I3或速龙X4CPU就可以了。有条件还是上快SSD好点！平时出图用GPU渲染器（Gelato ２.0，教材极少，还有MAYA的硬件渲染功能要会编程才能用...很少人会）这2个渲染器比较难用..
9 ~, P. i* g' S; L0 R0 W; \" W( C一般装机优选第一套方案！
9 s$ W; Y: q# G' [! \! E, e4 J4 R" u# G3D渲染最终主要靠CPU来完成，同时内存容量也要足够大。而3D建模主要由图形显卡来完成。