虚拟现实在船舶行业的实践

2009-7-3 作者: 严睿 陈同江 来源: e-works

关键字: 武昌船舶 虚拟现实 应用案例 Quadro NVIDIA 

本文主要介绍武昌船舶重工有限责任公司采用NVIDIA Quadro系列产品,将虚拟现实技术应用在船舶建造中的实践体会。其中重点介绍了Quadro专业显卡在船舶的模拟仿真、多通道同步仿真视频制作和后续异步演示中的应用情况。

  3、同步仿真 验证工艺

 

  如果说在概要设计阶段,虚拟现实能让武船在招投标中领先一步,那么获得订单后的造船阶段,虚拟现实技术可帮助企业更准确、更快捷的完成订单。

  目前,武船已经全面普及了三维CAD技术,具备了全船三维设计能力,在概要设计的基础上,造船阶段要完成对船舶各部分的三维造型,确定系统的重要细节,并将其作为同步仿真的数据来源 。如图4为VS483海洋平台工作船剖面图,图中带有详细三维模型。


图4 VS483海洋平台工作船剖面图

  要通过三维实体验证安装工艺的可行性,原有异步仿真视频生成的方法已不足以满足要求,企业需要效率更高、更快速、更真实的同步仿真来验证设计的成果。采用了三维模型后,数据量比概要设计阶段要大得多,且多通道同步仿真时需要强大的图形处理能力和多立体影片的制作技术,在如此大的分辨率的前提下,数据处理量十分庞大,对GPU计算能力要求比前一阶段更高。

  最初武船采用了一套SGI Onyx350 IR多通道图形显示系统,该系统在前期的多通道同步仿真制作及演示方面发挥了重要作用。但随着数字新技术的不断出现,Onyx350 IR多通道图形显示系统的模型容纳量和处理能力已不能完全满足业务需求,其1500万多边形/秒的图形处理能力已难以保证在日益庞大的船用数据条件下应用的流畅,尤其是在多通道立体可视化仿真方面。如:多通道立体播放需要一个支持多通道输出的高分辨率立体播放器及相关的硬件设备,以25帧/S的速率播出3328X1024分辨率的立体内容,同时配以声道的同步支持,其中多通道之间的同步是系统的难点。

  针对上述问题,武船采用了以6台带有NVIDIA Quadro FX3500专业显卡的图形工作站和NVIDIA Quadro PLEX可视化图形处理系统的组合,和企业原有多通道立体投影系统、中控系统相配合,大大提高了处理大数据量场景渲染的能力。


图5 NVIDIA Quadro PLEX产品图

  如图5所示,NVIDIA Quadro PLEX多通道图形发生系统可实现三通道带重叠带的高分辨率立体输出,采用2GPU的NVIDIA Quadro FX5800图形处理器,其几何处理能力为300兆/秒/GPU,显示内存4GB/GPU,支持G-Sync和SLI技术对几何和像素处理进行调整,其CUDA统一架构优秀的内存管理机制,可在并行图形窗口和应用程序之间有效地分配和共享内存资源。




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责任编辑:熊东旭