GPU图形加速技术为建筑行业带来更多可能

图形处理技术在三维立体展示以及渲染中起到了至关重要的作用。不仅仅是在设计领域，在汽车的自动驾驶、航空航天、医疗、动漫设计等领域中，GPU起到的作用也越来越大。应用GPU技术之后，可以把密集型图形的需求和应用扩展到更广泛的应用中。

GPU英文全称Graphic Processing Unit，中文翻译为“图形处理器”。GPU是相对于CPU的一个概念，由于在现代的计算机中图形的处理变得越来越重要，因此需要一个专门的图形的核心处理器。 GPU和CPU有一个很大的区别是CPU是串行计算，GPU是并行计算。在今天对图形视觉、视频要求越来越高的情况下，GPU发挥了更大的作用。

传统的信息工作者，在浏览网页、视频甚至PPT时，都会用到GPU技术，而利用GPU技术，对头像处理、浏览、快捷性、便利性、流畅性都会有很大的提升。今天，每一个人在日常工作中都会应用GPU技术，而GPU技术也加速和推动了视觉感官，使可视化越来越深入。无论是工业、能源、制造、设计、医疗、教育、都会涉及到3D，从而视觉图形中都会有GPU技术存在。

图形处理技术在三维立体展示以及渲染中起到了至关重要的作用。不仅仅是在设计领域，在汽车的自动驾驶、航空航天、医疗、动漫设计等领域中，GPU起到的作用也越来越大。而在BIM应用中，建模、渲染、协同是必不可少的环节。在这期间除了一些基本的业务知识之外，如何使得BIM可视化更加优质，对于BIM推广和应用也起到很大作用。

无论是BIM技术还是智慧城市建设，其中对图形三维以及利用桌面虚拟化或者云端的方式都会存在着强烈的实用性需求。当然，在BIM应用中，3D工作站的性能成本、数据的安全和导入以及移动设备的同步协同等，对BIM技术的应用推广也都会产生相当大的制约。但只有解决这些问题，才能使BIM技术应用于项目全生命周期得以实现。

GPU技术特别是结合虚拟化技术之后，在市场上有了很大的应用，它具有灵活性、安全性、可管理性等特点。众所周知，BIM技术对于图形密集化的要求非常高，加载、内存这些功能在BIM单机情况下都会用到。在BIM连机之后甚至做了云端以后，才有可能使得BIM的全生态管理变为可能。BIM技术如果仅仅在单机上应用，其价值将会大打折扣。而要做基于云端的BIM应用，灵活性、安全性、可管理性对图形密集型的要求就非常高，而GPU技术和虚拟化技术的结合，使得这些成为可能。

应用GPU技术之后，可以把密集型图形的需求和应用扩展到更广泛的应用中。NVIDIA（英伟达）公司云计算业务总监马庆胜表示：“我们的目标是任何设备在网络支持情况下，都可以得到专业PC一样的效果，不会出现卡顿、马赛克、断片、迟缓，或者在翻转过程中不流畅等现象。有了GPU技术以后，密集型图形的需求和应用都可以在各种终端下，在网络支持下实现。”

在实际工作过程中，设计师使用工作站时会比较得心应手，但作为一个单个的工作站而言，它可以满足设计师的需要，而对于一个组织或一个企业来说，要想使设计工作满足协同、可移动等功能的话，单独工作站的方式可能无法满足。而实现虚拟化以后，可以极大的改善这点。

此前，主流的虚拟化软件并不能够对GPU技术纳入到虚拟的资源池里，在两年前英伟达公司与业界的主流虚拟化软件公司进行合作，使得这些虚拟化软件可以直接调用GPU，甚至可以把GPU纳入到虚拟化。一个GPU，除了单独分给一个虚拟机上的使用者以外，还可以分成1/2、1/4、1/8。因此，这些技术在数据中心通过桌面虚拟化的技术，使桌面虚拟化的用户在不使用工作站的情况下，得到同样的效果。这些有赖于虚拟化软件和GPU技术的结合，使得数据中心对这种密集型图形在虚拟化环境的支持成为可能。

目前，在设计领域，IE、地图、定位等软件功能都会用到GPU技术。根据使用者的情况不同，高端的设计者可以通过应用专属GPU；普通设计者可以应用是1/8的GPU，从而使数据中心的资源可以得到充分的支持和利用。

除了保证高性能以外，传统的工作站还存在高成本、不能移动、不宜管理、数据安全漏洞等问题。而这些问题在桌面虚拟化或者基于云端的方式下都能得到解决。很多设计院和建筑施工企业认为，GPU技术的支持使得BIM的应用和深入推广成为可能。特别是对在3D、4D甚至5D的需求下，GPU结合虚拟化的技术起到非常重要的作用，图形的加速作用对BIM的推广起到积极的作用。

实际上，GPU虚拟化架构非常简单。马庆胜介绍到，用一个卡插在数据中心服务器上，通过虚拟化软件对形成的桌面进行虚拟化部署，也就是在虚机上；在后台处理虚机上，使用者得到专业PC或者说专业图形工作站同样的效果。由于这个方式数据并不存在本地，同时对安全、移动性、交付、协同等方面都会得到大大的提升。

过去，设计师只能在固定工作环境下对自己的设计进行工作；今天，GPU虚拟化架构可以在确保数据安全的同时，使设计师不再局限于一个固定的场所，同样可以继续工作，同时确保设计师与客户的交互和推广也非常流畅。