पिछले भाग में, हमने KOMPAS-3D v18 के जन्म के बारे में बात की, नए कार्यों के परीक्षण के लिए मापदंड और मॉडल के चयन के बारे में कुछ, और "बेसिक" संस्करण में रेंडरिंग के विषय पर भी बात की।
चलो "बेहतर" प्रतिपादन विकल्प के बारे में कहानी जारी रखें।

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अलेक्जेंडर तुलुप, प्रोग्रामर:
"बड़े दृश्यों को प्रदर्शित करने के प्रदर्शन की मुख्य समस्या तथाकथित" ड्राइंग कॉल "की एक बड़ी संख्या से जुड़ी है। रेंडरिंग का पुराना संस्करण गणितीय डेटा मॉडल के शीर्ष पर बनाया गया है। इस प्रकार, प्रत्येक आदिम के लिए - अंक, किनारों, चेहरे - इसके प्रदर्शन के लिए एक अलग विधि कहा जाता था।

प्रत्येक ड्रॉ कॉल के लिए, ओपनजीएल (ड्राइवर) चेक की एक श्रृंखला करता है, साथ ही साथ आने वाले कमांड को एक प्रारूप में अनुवाद करता है जिसे वीडियो कार्ड समझता है, जिसके बाद कॉल को कतार में जोड़ा जाता है और पहले से ही निष्पादन के लिए भेजा जाता है।


OpenGL ( स्रोत ) में GPU कमांड ट्रांसफर स्कीम

बड़ी संख्या में विवरण के साथ, सीपीयू को कॉल की संख्या इतनी बढ़ जाती है कि डेटा को वीडियो कार्ड पर आने का समय नहीं मिलता है। हमें एक ऐसी स्थिति मिलती है जहां एक बहुत मजबूत वीडियो कार्ड पर यह "धीमा" होता है उसी तरह जैसे कि एक मध्यम या कमजोर पर।

आप रेंडरिंग की संख्या को कम करके (राज्य संक्रमण) - सामग्री के आधार पर समूह, सामान्य ज्यामिति ( इंस्टेंसिंग ), आदि को जोड़कर इससे निपट सकते हैं।

हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि पूरे दृश्य से हम इसका एक निश्चित हिस्सा ही देखते हैं। अदृश्य वस्तुओं का पता लगाने के लिए एल्गोरिदम यहां लागू हैं (फ्रिलम कुलिंग, रोड़ा शामिल है, आदि)

द रोड टू वन मिलियन ड्रॉ और AZDO के उदाहरण से प्रेरित होकर, हमने एक असामान्य रास्ता तय करने का फैसला किया: जितना संभव हो सीपीयू की ओर से राज्य परिवर्तनों से छुटकारा पाएं। अब लगभग सब कुछ ग्राफिक्स कार्ड पर किया जाता है। सभी आवश्यक विशेषताओं को सीधे वीडियो मेमोरी से लिया जाता है, जबकि स्वयं shader ( shader ) से आरेखण किया जाता है, जिसे वीडियो मेमोरी ( VRAM ) में वृद्धि और SSBO के आगमन के लिए संभव धन्यवाद बनाया गया था।


1,000,000 पासा

इस दृष्टिकोण के फायदों में: प्रदर्शन की गति वास्तव में बहुत अधिक हो गई है। गति केवल GPU की क्षमताओं द्वारा सीमित होती है, अर्थात् डेटा की मात्रा जिसे वह संसाधित करने में सक्षम है।

यह भी अदृश्य वस्तुओं के लिए कतरन तंत्र को काफी कुशलता से लागू करने की अनुमति देता है। दृश्यता जांच के परिणाम सीधे वीडियो मेमोरी में दर्ज किए जाते हैं, और वहां से उनके आधार पर ड्राइंग कमांड बनते हैं। यही है, सीपीयू की तरफ, आपको प्रतीक्षा करने की आवश्यकता नहीं है।

इस दृष्टिकोण का एक मुख्य नुकसान विकास की उच्च जटिलता है। चुने हुए दृष्टिकोण को ध्यान में रखते हुए, बहुत कुछ लागू किया जाना चाहिए। इसके अलावा, हमें अक्सर ऐसी स्थिति से जूझना पड़ता है जहाँ एक ही shader कोड ने अलग-अलग तरीके से काम किया हो या अलग-अलग निर्माताओं से वीडियो कार्ड पर काम नहीं किया हो। अक्सर ड्राइवर को अपडेट करके यह "इलाज" किया जाता था, लेकिन कभी-कभी लंबे डिबगिंग के बाद कोड को फिर से लिखना आवश्यक था।

स्वाभाविक रूप से, वीडियो कार्ड की आवश्यकताएं भी बढ़ गईं। OpenGL 4.5 के लिए समर्थन एक कुंजी है, लेकिन केवल आवश्यकता नहीं है।

नीचे हम विधानसभा रोटेशन के दौरान रेंडरिंग गति के परिणाम पेश करते हैं। स्मरण करो कि 24 फ्रेम प्रति सेकंड (एफपीएस) को मानव आंख के लिए आरामदायक संकेतक माना जाता है।

इसके बाद, निम्नलिखित कॉन्फ़िगरेशन के साथ एक पीसी पर माप लिया गया:
CPU: Intel Core i7-6700K 4.00 GHz
रैम: 32 जीबी
GPU: NVidia क्वाड्रो P2000
ओएस: माइक्रोसॉफ्ट विंडोज 10 x64 प्रोफेशनल

तालिका 1. विभिन्न मॉडलों पर फ्रेम दर (फ्रेम प्रति सेकंड, एफपीएस)। ज्यादा बेहतर है। प्रदर्शन मोड: Halftone + वायरफ्रेम, सरलीकृत मोड अक्षम, एंटी-अलियासिंग गुणवत्ता: मध्यम (MSAA 8x)

आदर्श	संख्या घटकों	फ्रेम दर, एफपीएस
		V16.1	v17.1	v18
मशीन मोज़ेक पीस	2764	4.1	4.7	124.9
सीसीपी-410	108,337	0.3	0.4	28.6
कार का डंपर	17342	1.1	1.4	124.7
ट्रॉली बस	9783	1.9	2.4	124.9
उत्तर ज्वार पावर स्टेशन	48445	0.3	0.5	76.1
स्थापना वैक्यूम तकनीकी	7189	1.9	2.3	124.9
शिप रिड्यूसर बिजली संयंत्र	6414	2.6	3.6	123.9

एक बड़ी सभा में घटक जोड़ना

एक बड़ी असेंबली के लिए घटकों को जोड़ने के साथ परिदृश्य अंततः तथाकथित जटिल परीक्षण में विकसित हुआ, जिसे तालिका 2 में वर्णित किया गया है।

तालिका 2. एक बड़ी विधानसभा में घटकों को जोड़ने के साथ परिदृश्य। परीक्षण मानदंड।

मापदंड	मानदंड विवरण
फ़ाइल खुली गति	असेंबली में जोड़ा गया घटक डिस्क से लोड किया जाना चाहिए
रेंडर गति	असेंबली और सम्मिलित घटक को तैनात किया जाना चाहिए, इसके लिए आपको छवि को घुमाने / स्थानांतरित करने / ज़ूम करने की आवश्यकता है
ऑब्जेक्ट चयन की गति	साथी बनाने के लिए, आपको मूल वस्तुओं का चयन करने की आवश्यकता है: चेहरे, विमान, किनारों, आदि।
निर्माण पेड़ के साथ सिंक्रनाइज़ेशन गति	विधानसभा में जोड़ा गया घटक और उसके इंटरफेस को निर्माण पेड़ में दर्शाया जाना चाहिए
विशिष्टता मॉड्यूल सिंक स्पीड	विधानसभा में जोड़ा गया घटक विनिर्देश में माना जाना चाहिए।

तालिका में आप उन बिंदुओं (ड्राइंग, ओपनिंग) को देख सकते हैं, जिन्हें शुरू से ही एक्सेलेरेशन की अलग-अलग दिशाओं के रूप में चुना गया था। लेकिन सुधार के लिए अन्य घटकों की आवश्यकता थी।

एक पेड़ के साथ सिंक्रनाइज़ेशन द्वारा महत्वपूर्ण समय लिया गया था। हमने आंशिक अद्यतन लागू करके समस्या को हल किया।

एक और जटिलता COMPAS-3 डी के प्रदर्शन पर विनिर्देशों का महत्वपूर्ण प्रभाव था। कुछ जटिल परीक्षण परिदृश्यों में, यह घटक मुख्य एक (50% या अधिक) था।

कुछ परिणाम

असेंबली में घटकों को जोड़ें "जहाज के बिजली संयंत्र के Reducer"।


विधानसभा के लिए व्यापक परीक्षण "एक समुद्री बिजली संयंत्र के Reducer।"
नंबर दिखाते हैं: 1 - ब्रैकेट, 2 - वॉशर, 3 - बोल्ट।

तालिका 3. सेकंड में एक बड़ी विधानसभा में घटकों का सम्मिलन समय। कम बेहतर है।

अंग	प्रभाव		समय एस
			V16.1	v17.1	v18
डालने अंग ब्रैकेट	लदान		2.0	3.0	2.2
	पेयरिंग मोड पर जाएँ		0.6	0.4	0.4
	पहली जोड़ी	पहली वस्तु चयन	0.4	1.0	0.2
		दूसरी वस्तु का चुनाव	0.5	1.1	0.2
		सही युग्म का चयन करें	3.8	3.6	1.0
	दूसरा बाँधना	पहली वस्तु चयन	0.5	1.4	0.5
		दूसरी वस्तु का चुनाव	0.5	1.4	0.2
		सही युग्म का चयन करें	3.6	3.0	1.2
	तीसरा बाँधना	पहली वस्तु चयन	0.5	0.5	0.5
		दूसरी वस्तु का चयन	0.3	1.1	0.3
		सही युग्म का चयन करें	3.7	3.2	1.1
	डालें निर्माण की पुष्टि करें		7.8	5.2	2.3
	कुल ब्रैकेट डालें		24.2	24.6	10.1
डालने वाशर पुस्तकालय से मानक उत्पादों	पहली जोड़ी का चयन		6.4	2.4	0.4
	दूसरी जोड़ी का चयन		4.2	3.1	0.4
	डालें निर्माण की पुष्टि करें		15.7	9.2	4.4
	सम्मिलित वाशरों के लिए कुल		26.3	14.7	5.2
डालने पेंच	लदान		2.0	2.7	2.0
	पेयरिंग मोड पर जाएँ		0.5	0.5	0.5
	पहली जोड़ी	पहली वस्तु चयन	0.4	1.0	0.2
		दूसरी वस्तु का चुनाव	0.4	1.1	0.2
		सही युग्म का चयन करें	3.4	2.7	1.0
	दूसरा बाँधना	पहली वस्तु चयन	0.4	1.2	0.4
		दूसरी वस्तु का चुनाव	0.5	0.5	0.4
		सही युग्म का चयन करें	3.7	2.9	1.0
	तीसरा बाँधना	पहली वस्तु चयन	0.5	1.0	0.5
		दूसरी वस्तु का चुनाव	0.5	1.0	0.2
		सही युग्म का चयन करें	4.2	3.9	1.2
	डालें निर्माण की पुष्टि करें		32.5	5.4	2.2
	बोल्ट प्रविष्टि के लिए कुल		49	21.2	9.8
तीन घटकों का कुल सम्मिलन			99.5	60.5	25.1

एक व्यापक परीक्षण को विधानसभा के संपादन परिदृश्यों (आम लोगों की संख्या से) के रूप में माना जा सकता है।

इसके अलावा, विधानसभा के पुनर्निर्माण में तेजी आई। अब, यदि आप किसी ऑपरेशन को संपादित करते हैं, तो पूरी विधानसभा को पूरी तरह से पुनर्निर्माण नहीं किया जाएगा - केवल बदली हुई वस्तुओं को अपडेट किया जाएगा। आश्रित परिचालनों, अर्थात् उन परिचालनों को निर्धारित करने के लिए, जिनका परिणाम परिवर्तित प्रचालन के परिणाम से प्रभावित हो सकता है, एक विशेष एल्गोरिथ्म का उपयोग किया जाता है जो प्रचालन, निकायों और आवेषणों के बीच संबंध बनाता है।

विधानसभाओं का उद्घाटन

फ़ाइलों को पढ़ने की गति बढ़ाने का मुख्य विचार KOMPAS-3D को केवल उस समय पढ़ने के लिए बनाना है, जब उपयोगकर्ता की आवश्यकता है।

उदाहरण के लिए:

• विधानसभा आवेषण के लिए केवल वर्तमान निष्पादन पढ़ें,
• डाउनलोड प्रकारों के लिए, केवल आवश्यक जानकारी पढ़ें: त्रिकोणासन या त्रिकोणासन + परिणाम ( B-rep )।

यह सब फ़ाइल में डेटा संरचना के शोधन की आवश्यकता है ताकि इसके व्यक्तिगत भागों को पढ़ा जा सके।

एंटोन सिदकिन, प्रोग्रामर, टीमलीड:

“कुछ समय के लिए, KOMPAS-3D फ़ाइल कई सेवा फ़ाइलों के संयोजन का एक संग्रह रहा है। उनमें से एक में पेड़ की संरचना में आयोजित मॉडल / असेंबली दस्तावेज़ डेटा शामिल हैं। इस संरचना को नेविगेट करने की क्षमता पहले से मौजूद थी। आंशिक पढ़ने के लिए, एक दूसरे से भागों की स्वतंत्रता सुनिश्चित करना आवश्यक था। इस प्रकार, प्राप्त भागों को एक दूसरे के लिए संदर्भित नहीं किया जाना चाहिए, अन्यथा लिंक वाला हिस्सा "अवर" बन जाता।

नतीजतन, विवरण के लिए, दस्तावेज़ से और एक दूसरे से प्रदर्शन को अलग करना संभव था। विधानसभाओं में, आवेषण और साथी के लिए कंटेनर को अलग से हाइलाइट किया गया है। निष्पादन के अंदर, निर्माण के लिए प्रारंभिक डेटा और त्रिकोणासन और निकायों के रूप में परिणामों को अलग करना भी संभव था।



यदि हम सरलीकृत प्रकार के लोडिंग के बारे में बात करते हैं, तो संपादन योग्य विधानसभा पूरी तरह से भरी हुई है, और केवल त्रिकोणीयकरण और, प्रकार के आधार पर, सीमा प्रतिनिधित्व (बी-प्रतिनिधि) इसके आवेषण से लोड होते हैं। इस मोड में संशोधित बाहरी चर के साथ आवेषण प्रदर्शित करना कुछ कठिनाइयों को प्रस्तुत करता है, क्योंकि वे पहले पढ़ते समय पुनर्निर्माण द्वारा मक्खी पर प्राप्त किए गए थे, और सरलीकृत प्रकार के लोडिंग में इसके लिए कोई डेटा नहीं है। इसका समाधान विधानसभा में ऐसे आवेषणों के पुनर्निर्माण के परिणामों को लिखना था। इसने त्वरण दिया और पुनर्निर्माण की कमी के कारण।

भागों में दस्तावेज़ के वर्णित विभाजन को विधानसभा में लोड करने की अनुमति दी केवल आवेषण में चयनित प्रदर्शन।

फ़ाइलों के उद्घाटन में तेजी लाने के अलावा, आंशिक रूप से रीडिंग ने उपभोग किए गए संसाधनों को कम करने में भी मदद की - मुख्य रूप से रैम।

सुधारों के आधार पर, एक नए प्रकार की असेंबली लोडिंग दिखाई दी - "आंशिक"। इस प्रकार के लोडिंग में, केवल परिणाम (निकाय, सतह) और त्रिकोणीयकरण को फ़ाइल से घटाया जाता है। आंशिक लोडिंग आपको युग्मों को बनाने की अनुमति देता है और घटकों के पूर्ण लोडिंग के लिए कार्यक्षमता के करीब है।

आंशिक पठन पर सुधार लागू करने के बाद, कस्टम लोडिंग प्रकारों का निर्माण आशाजनक हो जाता है।


ऐसे घटकों के लिए जो भविष्य के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण नहीं हैं, "खाली" लोड प्रकार लागू किया जा सकता है। ये दूसरों के अंदर छिपे हुए घटक हो सकते हैं ("vnutryanka")। V18 में, "खाली" बूट प्रकार के साथ घटक (और संपूर्ण असेंबली) लगभग तुरंत खुलते हैं।

तालिका 4. "खाली" और "आयाम" बूट प्रकारों के साथ असेंबली के लिए सेकंड में खुलने का समय। कम बेहतर है।

आदर्श	डाउनलोड प्रकार	खुलने का समय, एस
		V16.1	v17.1	v18
स्थापना वैक्यूम तकनीकी	अशक्त	12.8	11.7	2.5
	निकासी	21.2	20.8	2.6
शिप रिड्यूसर बिजली संयंत्र	अशक्त	31.0	15.9	7.2
	निकासी	371.5	114.8	7.3

शेष घटकों, जिन्हें उत्पाद की उपस्थिति को समझने की आवश्यकता है या आगे के निर्माण के लिए सहायक वस्तुओं के रूप में उपयोग किया जाएगा, उन्हें "पूर्ण" या "आंशिक रूप से" लोड किया जा सकता है।

कस्टम बूट प्रकार तैयार करने के लिए एक उपकरण के रूप में, आप "अदृश्य" घटकों का चयन करने के लिए नए कमांड का उपयोग कर सकते हैं। हम कमांड को लागू करते हैं और फिर चयनित घटकों के लिए लोड करने के प्रकार को "खाली" करने के लिए संदर्भ मेनू का उपयोग करते हैं।

प्रक्षेपण

प्रक्षेपण में तेजी लाने पर, हमने गणितीय कोर के इनपुट पर प्राप्त डेटा को फ़िल्टर करने का प्रश्न पूछा।

सबसे पहले, हमने अदृश्य घटकों / निकायों को फ़िल्टर करने का निर्णय लिया। इस प्रयोजन के लिए, रोड़ा-कुलीकरण तंत्र का उपयोग किया गया था - यह आपको यह पता लगाने की अनुमति देता है कि क्या अनुमानित किया गया शरीर दिखाई दे रहा है या यह बंद हो रहा है और किसी अन्य शरीर के अंदर है। यह ऑपरेशन वीडियो कार्ड के किनारे किया जाता है।

उदाहरण के लिए, बंद वॉल्यूम के अंदर छिपे हुए घटकों की एक बड़ी संख्या के साथ मॉडल का अनुमान बनाते समय सबसे बड़ा प्रभाव होगा:

• जटिल ड्राइव, गियरबॉक्स, आदि।
• वाहनों
• संरचना
• बिजली के उपकरणों के साथ अलमारियाँ।

समावेश के लिए, "रफ प्रोजेक्शन" विकल्प जिम्मेदार है। नाम आकस्मिक नहीं है - अपेक्षाकृत छोटे हिस्से (उदाहरण के लिए, बिजली संयंत्र के पैमाने पर एक बोल्ट) को विधानसभा पैमाने पर प्रोजेक्ट नहीं किया जा सकता है। कई उपयोगकर्ताओं के लिए, यह राज्य की स्थिति के अनुरूप होगा, विशेष रूप से आयामी चित्र और सामान्य चित्र बनाने के मामले में।


इस विकल्प का उपयोग किए बिना भी, प्रक्षेपण V16 और v17 की तुलना में काफी तेज है। यह गणितीय कोर के पक्ष में सुधार द्वारा मदद की गई थी।

तालिका 5. सेकंड में तीन मानक अनुमान बनाने का समय। कम बेहतर है।

आदर्श	तीन मानक अनुमान बनाने का समय, एस
	V16.1	v17.1	v18 शामिल असभ्य प्रक्षेपण	v18 विकलांग असभ्य प्रक्षेपण
स्थापना वैक्यूम तकनीकी	124.1	47.5	12.9	34.6
शिप रिड्यूसर बिजली संयंत्र	256	410	38.4	54.4
बहु प्रयोजन एकीकृत बॉक्स बॉडी	99.9	123.4	44.9	53.5

इसके अलावा v18 में, व्यक्तिगत सहयोगी प्रजातियों के पुनर्निर्माण की संभावना को लागू किया गया था।

कई सहयोगी विचारों वाले ड्राइंग में, उपयोगकर्ता के पास व्यक्तिगत अप्रासंगिक विचारों के पुनर्निर्माण का अवसर होता है। उदाहरण के लिए, जिस पर वह एनोटेशन जोड़ना चाहता है। आप रफ प्रोजेक्शन विकल्प के साथ निर्मित विचारों को भी निर्दिष्ट कर सकते हैं।


यह सुविधा स्पष्ट त्वरण पर लागू नहीं होती है, लेकिन उपयोगकर्ता को समय बचाने की अनुमति देती है।

ड्राइंग में मॉडल वैक्यूम-तकनीकी स्थापना के प्रक्षेपण में तेजी लाने के लिए किए गए कार्य का परिणाम:


अगले भाग में, हम वर्णन करेंगे कि हमने द्रव्यमान केन्द्रित विशेषताओं (MTC) की गणना में तेजी कैसे लाई, C3dlabs ज्यामितीय कोर से COMPAS-3D प्रदर्शन में योगदान के बारे में, C3D मॉडलर में परिवर्तन, और यह भी कि हार्डवेयर v18 के लिए उपयुक्त है।