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在?版本 3.20中，我們引入了 B-rep 表示的增強渲染性能作為一項功能。讓我們仔細(xì)看看 CAD Exchanger SDK 中實現(xiàn)的增強功能和技術(shù)。
由于大量零件和裝配體的迭代次數(shù)較多，重型模型的渲染通常需要更多時間。這也會影響 FPS，使渲染過程變得笨拙和滯后。CAD Exchanger 利用多種方法來簡化渲染過程。實施優(yōu)化技術(shù)后，CAD Exchanger 中 B-rep 表示的渲染時間明顯加快。
平均而言，由于下面列出的增強功能，渲染性能提高了 4-10 倍，具體取決于渲染模型的復(fù)雜程度。這意味著以前耗時的渲染任務(wù)現(xiàn)在可以在很短的時間內(nèi)完成，從而使用戶能夠更有效地工作。
優(yōu)化技術(shù)的好處不僅僅是更快的渲染時間。它們還有助于更好的用戶體驗，因為改進(jìn)的繪制性能可確保與模型的交互流暢且無延遲。讓我們看看我們是如何做到的，首先從 CAD 中的 B-rep 概念開始。
B-rep 是一種通過邊界來表示一定體積的對象的方法。在 B-rep 中，對象被表示為面、邊和頂點的集合。面是包圍體積的平面，邊是面之間的邊界，頂點是邊相交的點。通過定義這些幾何元素，B-rep 可以精確、詳細(xì)地表示復(fù)雜形狀。B-rep 的主要優(yōu)點是能夠準(zhǔn)確地描述它們。它允許創(chuàng)建具有曲面、孔和其他復(fù)雜特征的對象。
借助 CAD Exchanger SDK，軟件開發(fā)人員可以輕松從各種 CAD 格式（例如 CATIA、SOLIDWORKS 和 AutoCAD）導(dǎo)入 B-rep 模型。CAD Exchanger SDK 還允許以令人驚嘆的視覺保真度渲染它們，保留格式特定的渲染功能，包括 UV 映射、材質(zhì)編輯和透明度。
最明顯的優(yōu)化技術(shù)之一是最大限度地減少單個模型的繪制調(diào)用數(shù)量，該模型可能包含數(shù)千個元素。我們在渲染引擎中有效地應(yīng)用了這種優(yōu)化。通過減少繪制調(diào)用的數(shù)量，CAD Exchanger 可以顯著提高渲染性能。繪制調(diào)用是發(fā)送到 GPU 以渲染特定元素或元素組的命令。每個繪制調(diào)用都會產(chǎn)生一定量的開銷，因為 GPU 需要處理和執(zhí)行命令。
為了優(yōu)化此過程，CAD Exchanger 現(xiàn)在將相似的元素組合在一起，并將它們作為單個繪圖調(diào)用發(fā)送。這減少了繪制調(diào)用的總數(shù)，并允許 GPU 更有效地處理它們。通過最大限度地減少與繪圖調(diào)用相關(guān)的開銷，CAD Exchanger 能夠更快地渲染復(fù)雜模型。
通過將部分渲染計算卸載到 GPU，CAD Exchanger 可以在 CPU 和 GPU 之間實現(xiàn)更好的負(fù)載平衡。這樣可以更有效地利用兩個處理單元，從而縮短渲染時間。
傳統(tǒng)上，CPU 負(fù)責(zé)處理大部分渲染計算。然而，現(xiàn)代 GPU 是為高度并行計算而設(shè)計的，并且擅長執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)，例如渲染圖形。通過利用 GPU 的強大功能，CAD Exchanger SDK 可以在 CPU 和 GPU 之間更均勻地分配渲染工作負(fù)載，從而減少總體渲染時間。
通過利用 CPU/GPU 負(fù)載平衡，CAD Exchanger 能夠利用 GPU 的并行處理功能，從而顯著提高性能。該技術(shù)對于渲染復(fù)雜模型特別有效，因為它允許對多個零件和裝配體進(jìn)行更快的迭代。
緩存機制的工作原理是將渲染的數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中，以便在需要時可以快速檢索和顯示。這樣就無需每次切換顯示模式時重新渲染模型，從而節(jié)省大量時間。
此外，現(xiàn)在您可以在保存所有測量和計算的情況下在它們之間進(jìn)行切換，從而實現(xiàn)無縫轉(zhuǎn)換而不會丟失任何數(shù)據(jù)。當(dāng)處理需要頻繁更改模式以實現(xiàn)不同分析或可視化目的的復(fù)雜模型時，這尤其有用。
緩存機制還通過減少需要在CPU和GPU之間處理和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量來提高效率。這最大限度地減少了系統(tǒng)的計算負(fù)載，并允許與模型進(jìn)行更順暢、響應(yīng)更靈敏的交互。此增強功能極大地提高了在 CAD Exchanger 產(chǎn)品中使用 B-rep 表示時的用戶體驗和效率。
總體而言，在 CAD Exchanger 產(chǎn)品中實施這些優(yōu)化技術(shù)顯著提高了繪圖速度和渲染速度，從而提高了使用 B-rep 模型時的效率并改善了 CAD 項目的結(jié)果。
雖然這篇博文的重點是增強 B-rep 表示的渲染性能，但 CAD Exchanger 的工程師也在積極致力于提高多邊形幾何體的渲染性能。隨著 CAD Exchanger 不斷創(chuàng)新和優(yōu)化所有類型 CAD 模型的渲染功能，請繼續(xù)關(guān)注該領(lǐng)域的未來更新和進(jìn)步。
