GPU圖形加速技術為建筑行業帶來更多可能

圖形處理技術在三維立體展示以及渲染中起到了至關重要的作用。不僅僅是在設計領域，在汽車的自動駕駛、航空航天、醫療、動漫設計等領域中，GPU起到的作用也越來越大。應用GPU技術之后，可以把密集型圖形的需求和應用擴展到更廣泛的應用中。

GPU英文全稱Graphic Processing Unit，中文翻譯為“圖形處理器”。GPU是相對于CPU的一個概念，由于在現代的計算機中圖形的處理變得越來越重要，因此需要一個專門的圖形的核心處理器。 GPU和CPU有一個很大的區別是CPU是串行計算，GPU是并行計算。在今天對圖形視覺、視頻要求越來越高的情況下，GPU發揮了更大的作用。

傳統的信息工作者，在瀏覽網頁、視頻甚至PPT時，都會用到GPU技術，而利用GPU技術，對頭像處理、瀏覽、快捷性、便利性、流暢性都會有很大的提升。今天，每一個人在日常工作中都會應用GPU技術，而GPU技術也加速和推動了視覺感官，使可視化越來越深入。無論是工業、能源、制造、設計、醫療、教育、都會涉及到3D，從而視覺圖形中都會有GPU技術存在。

圖形處理技術在三維立體展示以及渲染中起到了至關重要的作用。不僅僅是在設計領域，在汽車的自動駕駛、航空航天、醫療、動漫設計等領域中，GPU起到的作用也越來越大。而在BIM應用中，建模、渲染、協同是必不可少的環節。在這期間除了一些基本的業務知識之外，如何使得BIM可視化更加優質，對于BIM推廣和應用也起到很大作用。

無論是BIM技術還是智慧城市建設，其中對圖形三維以及利用桌面虛擬化或者云端的方式都會存在著強烈的實用性需求。當然，在BIM應用中，3D工作站的性能成本、數據的安全和導入以及移動設備的同步協同等，對BIM技術的應用推廣也都會產生相當大的制約。但只有解決這些問題，才能使BIM技術應用于項目全生命周期得以實現。

GPU技術特別是結合虛擬化技術之后，在市場上有了很大的應用，它具有靈活性、安全性、可管理性等特點。眾所周知，BIM技術對于圖形密集化的要求非常高，加載、內存這些功能在BIM單機情況下都會用到。在BIM連機之后甚至做了云端以后，才有可能使得BIM的全生態管理變為可能。BIM技術如果僅僅在單機上應用，其價值將會大打折扣。而要做基于云端的BIM應用，靈活性、安全性、可管理性對圖形密集型的要求就非常高，而GPU技術和虛擬化技術的結合，使得這些成為可能。

應用GPU技術之后，可以把密集型圖形的需求和應用擴展到更廣泛的應用中。NVIDIA（英偉達）公司云計算業務總監馬慶勝表示：“我們的目標是任何設備在網絡支持情況下，都可以得到專業PC一樣的效果，不會出現卡頓、馬賽克、斷片、遲緩，或者在翻轉過程中不流暢等現象。有了GPU技術以后，密集型圖形的需求和應用都可以在各種終端下，在網絡支持下實現。”

在實際工作過程中，設計師使用工作站時會比較得心應手，但作為一個單個的工作站而言，它可以滿足設計師的需要，而對于一個組織或一個企業來說，要想使設計工作滿足協同、可移動等功能的話，單獨工作站的方式可能無法滿足。而實現虛擬化以后，可以極大的改善這點。

此前，主流的虛擬化軟件并不能夠對GPU技術納入到虛擬的資源池里，在兩年前英偉達公司與業界的主流虛擬化軟件公司進行合作，使得這些虛擬化軟件可以直接調用GPU，甚至可以把GPU納入到虛擬化。一個GPU，除了單獨分給一個虛擬機上的使用者以外，還可以分成1/2、1/4、1/8。因此，這些技術在數據中心通過桌面虛擬化的技術，使桌面虛擬化的用戶在不使用工作站的情況下，得到同樣的效果。這些有賴于虛擬化軟件和GPU技術的結合，使得數據中心對這種密集型圖形在虛擬化環境的支持成為可能。

目前，在設計領域，IE、地圖、定位等軟件功能都會用到GPU技術。根據使用者的情況不同，高端的設計者可以通過應用專屬GPU；普通設計者可以應用是1/8的GPU，從而使數據中心的資源可以得到充分的支持和利用。

除了保證高性能以外，傳統的工作站還存在高成本、不能移動、不宜管理、數據安全漏洞等問題。而這些問題在桌面虛擬化或者基于云端的方式下都能得到解決。很多設計院和建筑施工企業認為，GPU技術的支持使得BIM的應用和深入推廣成為可能。特別是對在3D、4D甚至5D的需求下，GPU結合虛擬化的技術起到非常重要的作用，圖形的加速作用對BIM的推廣起到積極的作用。

實際上，GPU虛擬化架構非常簡單。馬慶勝介紹到，用一個卡插在數據中心服務器上，通過虛擬化軟件對形成的桌面進行虛擬化部署，也就是在虛機上；在后臺處理虛機上，使用者得到專業PC或者說專業圖形工作站同樣的效果。由于這個方式數據并不存在本地，同時對安全、移動性、交付、協同等方面都會得到大大的提升。

過去，設計師只能在固定工作環境下對自己的設計進行工作；今天，GPU虛擬化架構可以在確保數據安全的同時，使設計師不再局限于一個固定的場所，同樣可以繼續工作，同時確保設計師與客戶的交互和推廣也非常流暢。