Пресс-центр

Технология NVIDIA Maximus вдохновляет художников из Anatomical Travelogue
Anatomical Travelogue Case Study Image

Вирус гриппа А

Anatomical Travelogue (AT) является отмеченным наградой производителем визуально насыщенных медицинских видео, который использует современные технологии для создания впечатляющих изображений внутренних органов человеческого тела. Каждая высококлассная 3D визуализация осуществляется с использованием реальных данных, полученных с помощью магнитно-резонансной томографии, КТ-сканирования, электронной микроскопии и других технологий медицинской визуализации. АТ владеет самой большой в мире 3D библиотекой реальных сегментированных данных о человеческом теле, начиная от молекулярного уровня и заканчивая клетками, органами и системами. К клиентам AT относятся научные корпорации, исследовательские институты, фармакологические и медицинские компании.

Клиенты полагаются на Anatomical Travelogue в обеспечении высокореалистичных медицинских изображений, в работе, которая требует моделирований с большим объемом вычислений. Эти моделирования часто включают объемный (воксельный) рендеринг анатомических 3D данных в комбинации с анимациями, иллюстрирующими различные явления, начиная с того, как лекарство движется по человеческому телу и заканчивая бактериальными исследованиями. Эти видео часто используются фармацевтическими компаниями как средства продажи или врачами, чтобы объяснить пациентам принцип действия внутренних медицинских манипуляций.

ЗАДАЧА

Anatomical Travelogue Case Study Image

КТ-сканирование ростков и зерен кукурузы

Чтобы создавать видео с подобным уровнем точности и детализации, команде AT из 25 художников требуется модель рабочего процесса, которая сделает возможными настоящую интерактивность и правку проектов в режиме реального времени. Типичный рабочий процесс включает перенос, модификацию и подготовку 3D данных в Autodesk 3ds Max, настройку света и материалов и рендеринг моделирований в V-Ray RT от Chaos Group, объединение эффектов и анимаций в плавный клип с использованием Eyeon Fusion.

«Наш рабочий процесс является очень интерактивным, исключая те моменты, когда мы отправляли файлы на GPU, используя Fusion и V-Ray RT, - объяснил Чед Капеланд (Chad Capeland), руководитель научно-исследовательского отдела Anatomical Travelogue. - Когда работал GPU, я едва ли мог открыть даже текстовый редактор, потому что дисплей ни на что не реагировал. Это замораживало всю систему и раздражало художников, которым приходилось сидеть и ждать».

Anatomical Travelogue было необходимо найти способ использовать включенные в рабочий процесс инструменты с GPU-ускорением в Fusion и V-Ray RT так, чтобы эти операции не поглощали целую рабочую станцию, затормаживая общую производительность.

РЕШЕНИЕ

Anatomical Travelogue Case Study Image

Митоз лимфоцитов

Длительный пользователь NVIDIA, Капеланд начал рассматривать технологию NVIDIA’s Maximus как многообещающее решение проблем с производительностью в АТ. Предложив использовать конфигурацию из графического процессора Quadro K5000 и Tesla K20, Капеланд предположил, что Maximus сможет устранить «узкие места» рабочего процесса, так как один GPU будет направлен на работу с графикой, а другой – на вычисления. Капеланд верил, что результаты поднимут рабочий процесс в AT на новый уровень.

«Чем больше нагружаешь всего один GPU, тем больше это влияет на производительность, - пояснил Капеланд. - Идея Maximus заключается в том, чтобы позволить графике существовать на одном GPU, а все вычислительные задачи перенести на другой GPU. Это должно обеспечить разделение труда, когда одна карта занята стандартными задачами рабочего стола, а другая - рендерингом и обработкой графических данных, что должно значительно улучшить рабочий процесс. Мы установили Maximus, и именно это и произошло».

Maximus мгновенно улучшила производительность Fusion и общий рабочий процесс AT. Приложения продемонстрировали лучшую интерактивность и отзывчивость, и пользователи смогли одновременно обрабатывать данные и осуществлять их рендеринг на двух GPU, раньше выполнение этих задач было возможно только по очереди. Это позволило художникам вносить изменения во время обработки данных, давая им возможность больше экспериментировать, не задерживая процесс рендеринга.

«Технология Maximus позволила Fusion работать именно так, как и задумывалось, - в режиме реального времени, обеспечивая интерактивные возможности вообще без задержек, - сказал Капеланд. - Эта надежность, скорость работы и возможность интерактивного взаимодействия очень важны для нас. Раньше мы боялись экспериментировать, так как рендеринг отнял бы слишком много времени, что совершенно выбивало нас из графика. Теперь это не проблема, поэтому я могу рассматривать больше вариантов и, в конечном счете, добиться для наших клиентов более высококачественных результатов».

ЗНАЧЕНИЕ

Anatomical Travelogue Case Study Image

Волокна адипоцитов и коллагена

На данный момент Anatomical Travelogue работает над серией коротких фильмов, которые визуализируют различные виды растений из микроскопических КТ-сканирований и радионуклеидной визуализации. Проект включает большое число операций по объемному рендерингу на основе ряда 3D вокселей исходного растения. Проект также требует использования сэмплинга текстур, сокращения шумов, создания теней фрагментов, фильтрации и многих других функций Fusion. «Выполнение работы этого типа на Maximus невероятно плавное и быстрое, - сказал Капеланд. - Рендеры работают параллельно, объемный рендеринг намного быстрее, и мы можем просто настроить параметры и мгновенно увидеть результаты. Мы так долго боролись с нежелательными побочными эффектами работы в графической среде. Мы никогда не задумывались о том, чтобы установить два GPU в одну машину, но попробовали работать с Maximus, и это решило все наши проблемы. Эта технология вдохновляет наших художников на многое, они во все надеются на нее»

Anatomical Travelogue Case Study Image

Торс человека

Капеланд продолжил: «Благодаря Maximus и двум GPU нам никогда не приходится беспокоиться о необходимости переключения задач. Мы можем всегда работать с вычислениями на GPU, так как это не накладывает ограничений на интерактивность. Мне никогда не приходится обращаться к CPU, мой GPU не снижает скорость. Это как работа на CPU, где все очень быстро отзывается и работает именно так, как и должно, но это невероятно быстро. Благодаря этому у художников стало на одну проблему меньше. Потрясающе работать, когда ты можешь рассматривать изображение и заниматься тем, чем ты должен, а не заботиться о внутреннем планировании задач. Все работает так эффективно и надежно, что ты можешь просто сконцентрироваться на кадре и не беспокоиться о других операциях. Ты можешь просто работать лучше».

Переход на Maximus для Anatomical Travelogue полностью оправдал себя, прибыль продолжает расти, так как художники имеют больше возможностей для расширения выбора и экспериментов с новыми идеями, при этом им не нужно беспокоиться о низкой производительности системы. «В конечном счете, Maximus – это чрезвычайно рентабельный способ добиться большей производительности от своего ПК, - подытожил Капеланд. - Все, что необходимо сделать, - это приобрести вторую видеокарту, отметить галочками пару окошек с драйверами, и вы мгновенно получите увеличение производительности на 30-40% и настоящую интерактивность. Улучшения производительности, которых мы добились, значительно превышают вложения во второй GPU».

Anatomical Travelogue Case Study Image

Anatomical Travelogue Case Study Image

Anatomical Travelogue Case Study Image

Anatomical Travelogue Case Study Image

Anatomical Travelogue Case Study Image