专注核心技术 引领行业发展


01 国际形势下的信创


· 原创三维引擎技术研发

图为技术T-3D引擎经过多年的技术积累与原始创新,作为国内首批基于分布式技术进行三维图形底层渲染的开拓者,不仅在渲染架构上优势明显,同时其所具备数据管理能力也十分卓越。分布式架构采用独创的(Multi Compute Server To Web Render)架构方式,充分利用集群服务器GPU的计算能力和Webgl跨平台渲染特性。GPU已发展到每秒千万亿次浮点指令的算力,它成为一种性能十分惊人的器件。通常GPU主要被设计用于承担实时图形渲染中海量的数学运算。然而,其潜在的计算能力也可用于处理与图形无关的任务。

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GPU Compute shader 工作组的划分举例)


如图,此案例下的全局工作组包含16个本地工作组,而每个本地工作组又包含16个工作项,排列4*4的网格。这些工作项执行会分配到GPU中多个并行的执行单元并行执行。本质上工作组是三维的。为了能够在逻辑上适应一维、二维的任务,需要把额外的二维或一维的尺寸设置为1即可.如上图对应的代码为:layout(local_size_x=4,local_size_y=4,local_size_z=1);声明了一个本地工作组,其尺寸为4*4*1,共16个工作组。T-3D正是通过Compute shader的并行运算能力,充分发掘GPU的图形运算以外的价值,实现性能上的飞跃。T-3D内置了一种基于数据库形式的三维模型处理机制。在不丢失数据的前提下,极大降低了模型浏览对硬件配置的依赖,大幅度提升了同等硬件配置下的模型浏览极限。实践证明,T-3D三维引擎可实现上百个变电站、数十个大型电厂的高精细化模型在同一场景下同时进行三维浏览及数据管理,满足集团化部署的数字化管理需求。


· 面向超大规模复杂工程

图为技术T-3D引擎强大的渲染能力除了先进的渲染架构还在于强大的算法设计:

(1)承载颗粒度百万级以上的模型对象。场景加载时通过内存交换算法,降低内存使用量;

(2)通过权重算法动态调整CPU/GPU的算力。在运算性能达到瓶颈期的时候自动忽略一些权重较低的细节,以保证将运算资源分配到用户关注的场景对象上,不影响场景漫游质量;

(3)模型源数据存放于服务器上。通过通信算法和数据压缩算法设计严格控制网络传输量,不把时间成本花费在无效的网络传输上。


· 实时渲染与交互体验

图为技术T-3D引擎具有多样渲染模式,最大程度展现模型仿真效果,并有隔离、剖切、虚化等辅助查看方式。支持粒子、雾化、流向、材质贴图等多种渲染特效(其中的粒子和雾化需要特定应用场景)。图为技术另一项核心技术——云渲染技术采用端到端的一站式方案,在系统架构上将渲染需求计算与渲染业务上云过程管理分离。渲染计算服务需求根据用户与渲染内容进行识别并适配,渲染业务管理采用性能卓越的分布式文件系统与渲染资源调度。借助T-3D引擎的高效性能,实现云端设备模型极速加载,客户端实现“丝滑体验”。云端渲染节点数据管理系统具备多用户需求自动识别分析能力,最大化提升服务机群的资源效能。


· 模型融合与仿真应用

支持BIM引擎和GIS引擎分别加载模型,更创造性实现了BIM+GIS融合展示。在图形数据处理拥有专利技术,具备卓越的模型显示效率和数据联动能力,实现跨平台、跨系统、跨地域的超大工程信息模型访问,基于浏览器端物理引擎,实现浏览器端碰撞和重力效果,全面支撑数字化工厂生命周期各类三维可视化的应用场景。


02 构建信创生态


当前,主要发达国家纷纷把数字化转型作为巩固其制造业全球领先地位的战略选择。图为技术也践行着“把推动制造业高质量发展作为构建现代化经济体系的重要一环”的重要指导方针。然而,技术封锁、出口管制、境外网络攻击事件的频发,使我们更加深刻的明白推动信息化和工业化深度融合刻不容缓。积跬步、深淘滩,图为技术将继续专注于工业软件国产化,以助力生态国产化发展。


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· 全平台全功能兼容适配,共建国产云生态

为满足基础工业软件用户对产品安全、稳定、自主可控的需求,图为技术携手华为,推出了全面适配鲲鹏生态(包括鲲鹏PC、鲲鹏服务器、存储、操作系统、中间件、虚拟化、数据库、云服务、行业应用)的联合解决方案,共同打造了能源行业数字化标杆项目。技术的融合才能构建出生态的无限可能,充分激发产业链生态协作与创新优势,是为国内企业提供安全可靠、全面智能技术服务的必由之路。

此外,图为技术T-PLANT平台与三维引擎还先后通过了统信UOS、长城、合芯等多项技术互证,进一步适配其他国产化芯片、服务器、操作系统与数据库。图为技术将充分发挥在三维引擎与技术应用上的优势,顺应自主可控的国产基础软硬件应用生态发展形势,打造为国产硬件场景服务的工业领域三维可视化平台,助力企业顺利实施数字化转型升级。


· 三维引擎开拓者,国产化初心不忘

做优秀的工业领域国产三维软件一直是图为技术人的目标。图为技术的T-3D三维引擎是专为工业领域大模型开发的三维可视化引擎,具有高性能、高并发等特点。T-Plant是国内首批B/S架构的三维工厂可视化信息管理平台,已在火电、核电、石油石化等多个工业领域广泛使用。通过鲲鹏兼容性的认证,进一步验证了T-Plant平台的灵活性、开放性和强安全性,满足企业对于自主可控的要求。


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图为技术T-Foundation工程数据中心已完全适配华为GaussDB数据库。图为技术的数据存储与交换完全采用华为国产数据库系统,确保平台在各场景下的数据安全。



03 图为技术下一代三维引擎


图为技术下一代三维引擎将提供以Vulkan作为底层渲染接口的渲染架构。

Vulkan被称为“次世代OpenGL行动”(next generation OpenGL initiative)或“glNext”。Vulkan针对实时渲染设计,并提供高性能和低CPU管理负担。

下一代三维引擎具有跨平台、高性能的优势,强调减少对驱动的依赖性,和传统的图形API(例如OpenGL、Direct3D)相比,研发过程中需要图为技术开发工程师在程序方面做以往驱动做的事情,因此工作量会比使用传统的图形API多很多,研发门槛也随之提高数倍。相比于当前主流面向CPU单核设计的渲染引擎,下一代三维引擎将原生支持多线程并发处理,能够更好地与当下普遍采用多核技术的CPU协同工作。同时,大幅降低了CPU在提供重要特性、性能和渲染质量时的“API开销”,而且可以打破传统图形API无法访问GPU硬件的限制。