Трассировка лучей в реальном времени может уберечь от лучей смерти в реальной жизни
http://blogs.nvidia.com/blog/2015/03/19/ray-tracing-death-ray/
Что-то в этой жизни происходит неправильно, если здания начинают расплавлять стоящие рядом автомобили.
Недавно возведенная в Лондоне башня, расположенная по адресу Fenchurch 20, производит сильное впечатление. Но то же самое изогнутое стекло, за которое 37-этажный небоскреб прозвали Walkie-Talkie (т.е. рацией), способно создавать опасные концентрации солнечных лучей.
Это здание уже расплавило припаркованный рядом Jaguar XJ и буквально сварило шампунь в магазинчике неподалеку. Его «способности» даже используют для жарки яиц.
Подобные «лучи смерти» (death rays) становятся все более актуальной проблемой из-за появления нового поколения зданий с выраженными изгибами стеклянной поверхности. Эти изгибы отражают лучи света в направлениях, которые архитекторам и инженерам было сложно предсказать. До сегодняшнего дня.
На ежегодной конференции NVIDIA по GPU-технологиям GTC 2015 с помощью графических процессоров NVIDIA мы показали, каким образом пятое по высоте здание в мире превратилось в опасного поджигателя.
Новое поколение остекленных зданий с изгибами вызвало ряд неожиданных проблем.
Iray – решение проблемы
Процесс рендеринга — превращение цифровой модели в картинку на экране — конечно же, не нов. Как и трассировка лучей, которая рассчитывает взаимодействие лучей света с объектами в заданном окружении. Новым в этом процессе является то, как наша технология трассировки лучей Iray использует преимущества графических процессоров для отрисовывания детализированых моделей в режиме реального времени (см. также «NVIDIA обеспечивает широкую доступность физически корректного рендеринга»).
Результат выглядит впечатляюще. Вместо того, чтобы отрисовывать одну статичную картинку в течение нескольких часов, дизайнерам теперь доступны детализированные цифровые изображения, получаемые с помощью Iray, в режиме реального времени. Новые технологии позволяют отследить взаимодействие света с моделью в течение больших промежутков времени по мере продвижения солнца по небу, в разное время дня и года.
С помощью плагинов, которые можно встроить в самые популярные инструменты для дизайна, NVIDIA делает новые технологии доступными всем и каждому. Этот шаг, несомненно, сэкономит время многим специалистам. И, возможно, убережет от нас неприятностей.
Как избежать еще более опасные лучи смерти
Смоделировав ситуацию с лондонским небоскребом, мы обнаружили, что отраженные от Walkie-Talkie солнечные лучи могли причинить еще больший вред. Если еще чуть изменить изгиб поверхности, это здание могло бы растопить и свинец.
Проведенное моделирование использовало технологию, впервые продемонстрированную на прошлогодней конференции GTC. Вместе с компанией Honda мы продемонстрировали первую интерактивную визуализацию целого автомобиля.
В процессе демонстрации мы не просто крутили цифровой прототип автомобиля. Мы показали, как снимать слои, чтобы добраться до внутренностей машины, включая провода и пружины сидений.
Представленная технология обещает решить многие известные проблемы. И некоторые малоизвестные.
Проблемы моделирования света
Технология Iray может моделировать поведение света способами, которые раньше были непрактичными.
Возьмем здание на улице Fenchurch. Его стеклянные изгибы создают на поверхности точки, в которых температура может подниматься до 93 градусов Цельсия. Или отель Vdara неподалеку от знаменитой улицы Strip Лас-Вегаса. Его стеклянный фасад способен растопить пластик находящегося рядом бассейна. Экстравагантный концертный зал Walt Disney в Лос-Анжелесе нагревает стоящие рядом дома, заставляя жителей закрывать шторы и включать кондиционеры.
В таком поведении зданий нет чьего-то злого умысла. Здания были спроектированы архитекторами и инженерами, у которых просто не было инструментов для расчета всестороннего взаимодействия модели с окружающей средой.
До последнего времени моделирование отраженного света занимало крайне много времени. Поэтому обычно им занимались на этапе презентации заказчику практически законченных проектов, используя специфические условия освещения. Чаще всего презентовались избранные ракурсы модели, а не интерактивное моделирование взаимодействия объекта с изменяющейся окружающейся средой.
Новая технология рендеринга Iray 2015 изменяет процесс. В паре с видеокартой Quadro M6000 *, новым флагманом линейки профессиональных решений NVIDIA, Iray 2015 моделирует взаимодействие света с объектами в сцене по мере изменения макета дизайнерами.
Вместо того чтобы показывать заказчику фотореалистичные изображения, на получение которых уходят часы, дизайнеры теперь просто могут добавить в систему несколько графических процессоров, чтобы мгновенно создавать детализированные интерактивные модели разрабатываемых объектов.
Известные инструменты – новые правила игры
Все эти технологии работают с инструментами, которыми уже давно пользуются дизайнеры. NVIDIA делает Iray доступным для миллионов пользователей с помощью плагинов для популярных приложений создания 3D-контента, включая 3ds Max, Maya и Revit от Autodesk, McNeel Rhinoceros и Maxon Cinema 4D.
Взяв на вооружение новое поколение инструментов создания цифровых прототипов, дизайнерам и инженерам больше не придется создавать детализированные физические модели. Или создавать видео из отрисованных объектов. Теперь дизайнеры могут видеть результаты своей работы в реальном времени.
Вы можете сэкономить месяцы. И даже годы. А также спасти чьи-то Ягуары от следующего «поджигателя».
