长久以来,图形卡市场就有专业显卡和娱乐显卡之分,两者既相互关联,又泾渭分明。关联者,两者都是计算机强大图形显示能力的有效保证,且有时均由同一厂商提供,在芯片研发方面相互借鉴关联;分明者,两者针对不同用户,娱乐显卡针对消费娱乐市场,提供对游戏、影音、商用图形的支持,而专业显卡则针对专业图形设计用户,且由于专业卡大多安装在图形工作站平台内,因此也被称为工作站图卡。用户定位不同,导致专业卡和娱乐卡在品质精度、软件驱动和价格等方面有着较大差别。本文将在PTC公司的著名大型三维CAD/CAM系统Pro/ENGINEER上,引领读者感受专业显卡丽台Quadro FX 3700在专业图形软件中的出色表现。
一、Pro/ENGINEER与测试平台
Pro/ENGINEER ——PTC最主要的 MCAD/CAM/CAE 软件,大部分用户习惯的叫法更多是“PRO/E”。自从野火版推出,其强大的功能受到了业界用户的广泛好评。在Pro/ENGINEER Wildfire 3.0 推出的时候,友好的用户界面、改进的功能设计、增强的数据集成能力已经给行业工程师、设计师带来了惊喜,有更多的人不再犹豫,从老版本的Pro/ENGINEER转向了野火版 。2008年,PTC 公司推出了 Pro/ENGINEER Wildfire 4,野火版 4 基本延续了野火 3.0 的强大功能,但在草图、概念设计、建模效率方面有了突破性的改进。
野火 3.0和野火4.0的强大功能对硬件系统提出了更高的需求,要想流畅地运行Pro/ENGINEER野火版4.0,PTC官方建议内存至少要1GB,而且要留出3GB—5GB硬盘空间用于数据缓存。处理器至少需要2.4 GHz主频,而且建议双核处理器,以分担系统多余的计算任务。至于显卡,PTC官方显得非常谨慎,建议用户选择有限的十几款经过其认证的专业OpenGL显卡,并且声明这是为了最大程度地保证图形系统的兼容性和稳定性,而且只有使用经过认证的专业显卡才能提供双屏显示(Dual Monitor)等特殊的Pro/ENGINEER功能,同时支持Span mode(扩展屏幕显示模式)和dual monitor mode(重叠屏幕显示模式)。
PTC在在其官方网站上公布了所有通过认证的专业显卡,其中NVIDIA作为PTC公司的硬件合作伙伴,其Quadro显卡产品基本全部列入了表内。特别的,这些显卡都是配合品牌图形工作站一起认证的,以帮助用户根据情况选择工作站产品。本次即将试用的丽台Quadro FX 3700显卡是在HP、Dell的工作站上通过测试的。
实际上,要流畅地运行Pro/ENGINEER,你的计算机需要在官方建议配置的基础上再上一个档次,因为系统中大多数时候不仅仅运行Pro/ENGINEER,同时还要运行操作系统、办公软件、PDM等其他应用,因此在内存最好在2GB以上,而处理器和显卡则可以根据情况选择,当要执行较为复杂的分析计算任务时,最好选择多核的高主频处理器。PTC在公布支持操作系统的时候,也提示用户在32位的Windows XP上最好打开2GB内存上限的开关,以使用更多的内存。
图形方面,Pro/ENGINEER野火版3/4在建模质量、曲面处理和建模规模方面的强大能力需要一片中高端的专业图卡才能相配,丽台Quadro FX 3700显卡是比较适合的选择。使用丽台Quadro FX 3700显卡有助于提高模型显示的质量,改善系统图形表现,在进行造型设计和概念设计时,丽台Quadro FX 3700所支持的高质量OpdnGL三维图形加速和稳定的工作环境,更能明显改善工作效率。
本次测试安装了Pro/ENGINEER野火版3,我们的测试平台如下:
测试平台的配置和大多数企业中常使用的中端主流工作站类似,同时考虑到从Pro/ENGINEER野火版3开始正式支持64位操作系统(不需要任何额外的应用程序补丁),我们使用了Windows XP PRO 64系统,以便应用程序能获得更好的内存效率。
二、丽台Quadro FX 3700
测试采用的丽台Quadro FX 3700拥有512MB显存和256Bit显存带宽,采用基于65nm工艺的G92GL核心,具备112个流处理器,能轻松地处理大规模图形数据。
丽台Quadro FX 3700加入了NVIDIA应用程序组态引擎(ACE),可根据应用软件自动配置硬件参数,从而在不同软件下获得最好的性能表现。Quadro FX 3700支持SLI技术,必要的时候,可以同时安装两片Quadro FX 3700,提高系统的图形表现,并支持多重屏幕显示。
丽台Quadro FX 3700支持第二代PCI-Express接口,图形处理器与芯片组之间的数据传输速度增加到了16GB/秒。此外,通过Energy Star 4.0认证的Quadro FX 3700的耗电量少于80瓦,相比上一代产品大幅改善了功耗表现。同时,Quadro FX 3700还支持NVIDIA CUDA技术,让应用程序开发者可充分发挥GPU巨大的并行运算能力,大幅缩短解决复杂可视化问题所需的时间。
NVIDIA Quadro FX显卡具有统一渲染架构技术,可让着色器模拟各式各样的物理特征,如光源效果中的光源散布、反射、折射及BRDF模型等,又如铸造物表面效果、多孔表面效果和塑料体表面效果等物质表面的特性。实时着色器可让这些效果相互结合,并可随意进行修饰,以实时、真实地显示模型。统一渲染架构技术的效率和效果是2D静态材质贴图所不能比拟的。
作为专业显卡Quadro FX家族中的一员,丽台Quadro FX 3700相比娱乐类的GEFORCE显卡有着本质的不同。
(1)矢量图形硬件抗锯齿功能
在CAD软件中,精确的线条图不是以像素数据的形式存在,而是以矢量数据定义的形式存在,如此可以保证图形计算的精确性。但是,显示器显示图形时必须以像素形式。因此,精确的矢量图形以像素形式近似地显示就会出现精度降低的问题,表现在屏幕上就是线条和曲面、实体的边缘不光滑,锯齿现象非常明显。对于规模庞大且精细的CAD线条图形而言,锯齿对显示效果的影响是很明显的。Quadro FX专业显卡对矢量数据的显示采用了更为精确的数据模型,在数据量大幅度增加的情况下,减轻甚至消除了锯齿问题,这就是Quadro FX的硬件抗锯齿功能。对于GEFORCE显卡的用户而言,矢量图的精确显示则并不重要。