显专业本色 评测丽台科技Quadro FX370

猎人

　凡事都得专业，影视制作培训也是如此。这次利用工作机会评测丽台科技的Quadro FX370，我最大的感触就是它对3D软件的优化与支持，确保软件运行过程中绝对的稳定性。卓越的几何与光线处理能力，足够高的预览精度，令人满意的实时渲染速度，Quadro FX 370显卡在项目制作时所体现的强大功能有如利剑在手的感觉。至少测试这几个场景的时候，没有出现无法执行的菜单……

　　现今，在中国CG产业已经成为了未来经济的新增长点，国家也因此加大了对CG文化产业的投资力度，未来3至5年内，CG产业将成为全国IT业和娱乐业的支柱产业之一，为了储备支持行业发展所需要的CG人才，大大小小的CG制作机构、培训机构、影视学校也如同雨后春笋般的应运而生。
　　随着3D技术的迅猛发展，3D图形软件的大量涌现，软件方面的技术支持已经足够满足我们对于图像效果的追求，作为专业图像制作者，能够进一步提高我们工作效率的空间存在于电脑硬件的配置上，除了CUP和内存条，图形显示卡在图像制作中的重要性无庸置疑，当然在这里我指的是专业的图形显示卡。

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01游戏显卡和专业显卡的区别

　　很多人会问，显卡不就是处理成像吗？何必要分专业卡和游戏卡呢。这是目前很多设计师都有的一个疑问，但真的没有区别吗？在这里，我有必要先说一下游戏显卡和专业显卡的区别，或许可以解决大家的疑问。

1.1专业图形卡与游戏卡在图形处理器硬件设计中采用不同的理念。

　　一般来说，游戏卡目前虽然可以都可以很好地支持各种OpenGL和Direct3D游戏，但是，它们更多地专注于游戏中需要的那些功能。为节约成本而计，对于在游戏中明显不会用到的那些功能如线框模式的抗混淆（反锯齿），双面光照，3D动态剖切（3D Windows Clipping）等功能一般是不会在硬件中予以支持的。而专业图形卡则不然。与游戏总是运行在全屏幕，只用于表现完全渲染好的场景的情况不同的是，专业应用软件中往往更多的时间是在显示模型正在创建和编辑状态中的情形，因此线框模式，阴影模式下的性能也是至关重要的，各种专业软件所涉及到的功能都应该在硬件上予以支持。另外，从性能上来说，游戏运行需要足够快的速度，而且游戏的场景往往不太复杂，因此游戏的性能瓶颈大多出现在像素或者纹理处理速度上；专业应用中，像高级场景渲染，CAD/CAM，影视用三维动画等应用领域往往会遇上非常大规模的模型和许多光源，因此图形系统的几何与光线处理能力是至关重要的。这两者的区别造成游戏卡与专业卡在硬件设计上各有侧重。

 

没有专业卡的支持，大场景的实时显示只能是个梦想

1.2专业图形卡与游戏卡在驱动程序上也有本质区别。

　　对于游戏卡来说，在驱动程序中只需要对游戏中常用到的部分OpenGL函数能够提供很好支持就可以了，而专业图形卡由于面向范围广泛的专业应用软件，因此它必须要能够对所有OpenGL函数都予以支持。正是这些原因，在游戏中性能很好的游戏卡在运行专业软件时经常会出现性能剧烈下降的现象。

 

专业图形卡对所有OpenGL函数都予以支持

1.3专业卡和游戏卡在应用软件的兼容性方面有许多重大的区别。

　　首先，专业卡的驱动程序完全针对OpenGL的所有函数进行优化，同时，针对各个不同的应用程序的特别之处采用专门的解决办法，如在驱动程序里面提供各种主要软件的优化设置选项，提供专门的驱动程序（如nVIDIAQuadro系列专业显卡附带的增值驱动Maxtreme，Powerdraft以及QuadroView等）。而游戏卡在这方面没有采取任何措施，因此采用游戏卡来运行专业软件的时候经常会出现各种奇怪的兼容性问题，如显示错乱（如部分游戏卡运行Maya、3ds Max、Softimage│XSI、AfterEffect等软件），性能突然下降（如许多游戏卡运行SolidWorks打开多个3D窗口时）以至于死机（如游戏卡在SolidWorks中编辑复杂模型时）等等问题。

 

Maxtreme可以显著提高专业软件的使用效率

1.4专业卡在硬件和驱动程序方面均经过十分严格的测试。

专业显卡可以最大程度降低在运行时出现不稳定的情况；而游戏卡则将主要精力放在快速运行游戏方面，在稳定性方面没有过多的要求。

 

 国人和老外设计师的共识：稳定第一

　　TIPS值得说明一下，专业图形显卡的作用是在利用3D图形软件进行图像制作的过程中，加快软件视窗内图像的显示速度，提升图像显示精度，同时优化3D图形软件确保其运行的稳定性，大家在选用专业卡做完一个大项目后就更有此体会了。

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02 深度剖析丽台Quadro FX370

　　丽台科技推出的Quadro FX系列是特别为CG行业设计师量身设计的工作站绘图解决方案。其中的Quadro FX370无疑是最佳的工作站显示卡选择。虽然是Quadro FX系列的入门级，然而在保证质量，精准度，高效能和程序化性能的情况下，使用者可以获得同样专业的3D环境，同时能够享受到更为经济，更具成本效益的解决方案。

 2．1显卡参数

2．2显卡介绍

1） 采用nVIDIA QuadroFX 370显示核心，基于80nm的制作工艺，核心代号为G84GL，采用统一渲染架构，支持现时最新的DirectX 10.0，OpenGL 2.1及Shader Model 4.0特效技术。
2） 创新的旋转格线全景反锯齿技术，足以应付多样本取样环境中的复杂要求，明显改善色彩精确度和边线的视觉准确性。是市面上最佳价格／性能比的产品，为所有3D绘图专业应用软体提供最佳的效能，精细度，清晰度和程式化能力。
3）供电方面，显卡采用了半封闭式防磁电感搭配高品质电容，供电系统辅以MOS管，保证为显卡提供真正纯净的电流。使其能够发挥最佳性能。
4) 散热方面，显卡采用一贯的绘图卡专用散热器，散热片覆盖在整个核心上，超大直径的高速涡轮风扇，保证最快的带走显卡核心散发出的热量，同时辅助显存芯片的散热。

 

5) 显存方面，显卡搭载了奇梦达2.5ns DDR2显存颗粒，构成了256M/64bit的显存规格。为用户搭建性能最强的专业绘图系统。
6) 输出接口方面，采用一个DUAL-LINK DVI和一个SINGLE-LINK DVI设计； DUAL-LINK DVI支持2560x1600的分辨率， SINGLE-LINK DVI支持1920x1200的分辨率。显卡可支持像Apple 30寸Cinema HD这类的高解析屏幕。

 

高清屏幕和专业显卡匹配才能发挥最大效能

2．3技术特点
在这里，我只罗列出和CG相关的三个特点。
1) 旋转格线全景反锯齿技术FSAA，旋转格线 FSAA 抽样演算法采用非常复杂的抽样模式，显着提升色彩准确性和边缘 / 线条的图形品质，即使到达 1920x1200 的显示要求，也能在减少「锯齿状图形」的同时顾及整体性能。

 

2) 支持现时最新的DirectX 10.0，OpenGL 2.1及Shader Model 4.0特效技术，这些都是三维图像制作中一个都不能少的显卡技术支持。
3) 配备一个DUAL-LINK DVI和SINGLE-LINK DVI接口， 可将不同分辨率的画面显示在显示器中，更容易的检查出工作的问题点并提高正确性。

 

2．4实际项目应用评测

 01 Hair制作

 　　如同制作体积庞大的流体，超量的粒子，模型过百万面的大场景一样，制作hair的时候场景的可操作性十分重要，如果加上动力学效果的话。当然，在要求不高的项目中，很多时候为了效率我们牺牲了效果，hair用柔体模型加贴图来实现。然而，作为一个CG人，我们不应该忘记的是视觉效果永远是终极的追求，在可能性的范围内，我们尽量尝试一下用可能的技术去制作更加真实的效果。
　　简单的介绍一下制作流程：模型和动画全部在Maya中完成。hair插件的操作并不复杂，个人觉得比起Maya自带的hair系统优越许多，可以说是fur和hair的集合体。用「梳子」和「剪刀」进行造型，将hair的走向和长短修理好，然后对hiar根部和顶部的粗细，颜色，卷曲度，自身阴影，高光，颜色变异等等相关参数进行调解，打上场景灯光(基本的三点照明)，在shaveGlobals里面设置渲染属性，用Mentalray的raytracing算法进行渲染。

N个脑袋的鸡加hair的线框图

　　制作hair的过程中，为了更好的控制形态，我将hair display中的max hairs（毛发显示数量）调节为实际毛发数量，hair count调节为入门级都不到的60000(如若再牺牲hair数量的话，就只能够渲染出秃毛鸡了)，hair passes调节为2。
　　梳理hair的整个过程屏幕刷新十分流畅，每根hair清晰可见，即便始终保持模型实体显示，在视窗内进行旋转，缩放，位移等操作丝毫没有出现延迟现象，实时预览的速度十分令人满意，我试着将hair count调节到100000，速度仍然保持在理想之中。

 

已经可以看到毛发的雏形了

　　当然，可以将hair display设置到很低的参数，依靠hair自身的参考曲线去造型。但是为了把握整体造型，而且既然配置了Quadro FX 370显卡那么就物尽其用，体现一下专业级别的价值。

 

最终效果非常好

　　受制于CPU，考虑到渲染时间，最终渲染了100000根，渲染完毕，OK，效果基本满意，剩下的功夫便是去后期软件里面进一步润色了。
TIPS 给同学们讲授用Shave And A Haircut插件制作hair的时候，因为课堂的教师机依旧装配的是普通的游戏显卡，hair数量一旦调节过20000，视窗的刷新就开始变的困难起来。将上面的场景在教师机上打开，一不小心点击了显示hair system，结果爆机无奈只好重启。

 

 小测试的例子，毛发数量：40000

小测试的例子，毛发数量：60000

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结论1：在测试过程由3D软件的视窗实时刷新所反映出的一个事实：游戏显卡和专业显卡，两者在3D图形加速能力之间的距离遥不可及。

02 Paint Effects

 

　　Paint Effects是Maya中一个非常奇妙的模块，对于制作者来说，创建一些森林山地，花花草草之类的场景，借助于Paint Effect的笔刷是件非常轻松的事情，同时细节也颇为丰富。然而，有着丰富细节的场景与耗费庞大系统资源之间的等价交换，是这个CG的世界里存在着的真实。

 

任何CG元素都没有的拍摄素材

　　简单的介绍一下制作流程：首先将片段素材导入Boujou4中进行摄像机反求，跟踪出摄像机的运动路径，然后导入Maya创建场景。依据背景图像拉出参照的树干，建立曲线标明树叶生长的位置，选择Tubes Paint Effects笔刷，加选curves，接着点击Paint Effects > Curve Utilities > Attach Brush to a Curves。
　　选择stroke进入其属性栏编辑各项参数。既然是树叶生长的动画，那么Growth一栏的设置就是关键所在了。钩选Branches，Twigs，Leaves，花和芽我们就暂时不要了。调节各项参数到我们所想要的效果，例如叶茎，树叶根部和顶部的大小，扭曲度等等。利用Flow Animation做生长动画。

 

树的场景

设置好场景灯光，给树叶上材质，加上我们需要的叶子类型贴图和相应的Alpha通道，树干用来做遮挡所以给它个Black hole材质。

 

 加上材质后的树枝

AE里进行后期合成，融入背景环境是绝对的真理，看看最终效果。

 最终效果得到导演的表扬

　　以上介绍的是一个将所有的模型实体显示后，在装配普通游戏显卡的电脑上，进行视窗操作异常困难的场景，共150多万个细分面。
　　这样的场景一般都会分场景制作，然而分场景制作对于整体效果的把握多少会有所欠缺。此时Quadro FX 370显卡的专业加速能力竞显无疑，场景全开时，按住Alt键来回旋转推拉缩放，以及进行灯光、模型修改的操作，整个过程中没有出现任何拖滞现象，这样极大的提高了整体工作的效率。
　　结论2：对3D软件的优化与支持，确保软件运行过程中绝对的稳定性，卓越的几何与光线处理能力，足够高的预览精度，令人满意的实时渲染速度，Quadro FX 370显卡在项目制作时所体现的强大功能实在令人觉得不可思议。