【IT168 报道】IBM IntelliStation M Pro 6230ICN图形工作站(以下简称6230ICN)是2004年底IBM公司最新推出的一款入门级的专业图形工作站,主要面向制造行业计算机辅助设计的需求。
由于笔者一直在使用SolidWorks进行产品设计和培训工作,因此,本文将主要针对SolidWorks软件的应用情况谈一下使用6230ICN的感受。
一、系统介绍
6230ICN采用875P芯片组主板,CPU为Intel Pentium 4 3.0GB,标准配置中配有512MB内存,硬盘为80GB SATA 7200转EIDE硬盘。机器的整体性能对SolidWorks来说是胜任的,符合SolidWorks小于2500 个零部件的装配体和小于 1000 个特征的零件的设计要求。
值的一提的是,6230ICN工作站配备的图形卡是NVIDIA公司出品的专业图形卡Quadra系列中的AGP 8X 3D图形卡FX 500,这个显卡支持SolidWorks的RealView功能,性价比很高,这也正是笔者对此工作站感兴趣的原因之一。
我们在6230ICN上安装了Windows XP SP2操作系统,显卡驱动采用SolidWorks已经测试通过的NVIDIA 6.14.10.5303驱动。NVIDIA显卡驱动针对专业的显卡按照应用软件进行了优化,用户可以直接根据常用的应用软件选择优化的OPENGL设置,我们这里当然要选择SolidWorks,如图1所示。
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针对大多数设计工作需要,我们在机器上除了安装SolidWorks以外,还安装了Office等多种不同的应用程序。
二、大型零件和装配体的能力
众所周知,处理大型装配体的能力是所有三维设计软件面临的一个考验,也是对机器性能的考验。我们在试用这个产品时,着重对处理大型装配体和大型装配体的工程图进行试验。同时,我们也打开了几个特征数量较多的零件,来查看一下6230ICN对多特征零件修改的重建速度。
如图2所示,这个模型是网上流传很广的SolidWorks建立的模型ScoobyWorks.sldprt,这个模型有255个特征,全部特征解除压缩后文件大小为10.8M。
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打开零件的过程中,我们明显感觉读档速度比一般的机子要快上很多。零件打开后,使用转动、放大缩小零件等操作,机子反应很迅速,没有常见的拖拉和停顿的现象。我们这里修改零件的第一个特征的尺寸,这样的修改将对模型的所有特征重新计算。单击【重新建模】按钮,6230ICN没有了普通电脑狂读硬盘的现象,SolidWorks 窗口下方的进度条保持恒定的速度前进,不到一分钟时间重建即结束。在笔者目前正在使用的机器上进行相同的操作时,进度条会在某个位置暂时停顿,重建时间超过5分钟。因此,6230ICN这个使用效果还是很令人满意的。
对于处理大型装配体,6230ICN也表现了较好的性能。常用SolidWorks 的人都会碰到在复杂装配体中用鼠标放大某个细节部分时,SolidWorks常会有停顿、狂读硬盘等现象,甚至有时屏幕变成空白一片,让人误以为程序已经出错或死机了,有时候也会出现SolidWorks进程“无响应”这种提示。实际上,此时机器正在处理数据,耐心的用户等待一段时间就发现其实一切正常。
我们打开的这个大型装配体包括431个零件,如图3所示。在打开文件前,我们先关闭了SolidWorks的“大型装配体”优化选项,以普通方式打开装配体文件,也就是说让所有零部件的所有数据都装入内存。整个打开文件的过程中快速而平稳,在还没有完全打开的过程中缩放、旋转或移动装配体,我们也感觉操作比较流畅,没有太明显的停滞现象。6230ICN的这个表现得益于专业显卡和高频CPU的帮助,放大的细节部分很快可以显示,几次操作也没碰到屏幕图形一块块、一部分慢慢显示的情况。
对装配体里某个零件进行编辑修改,编辑窗口及被编辑零件的预览形状的显示也没让我等待太久,跟以前相比有很明显的提高。零件越复杂、数量越多的情况下,专业显卡相对普通显卡的优势也就表现的越容易让人查觉。
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工程图虽然不用显示三维图形,但工程图需要将相关的零件或装配体同时载入内存,因此也是比较耗费系统资源的。对于大型装配体的工程图而言,更能说明机器的性能。以正常状态打开大型装配体的工程图,不仅要完全装入工程图文件的将装配体和所有零部件的数据装入内存,因此数据的处理量是相当大的。
我们利用上面的装配体建立了工程图文件,如图4所示,在标注尺寸、修改剖面线等操作中,6230ICN为我们提供了相当流利的处理速度。笔者至今仍然记得过去修改一个装配图某零件剖面线属性时还要打个盹的痛苦经历,相信6230ICN也能够为更加复杂的零件图提供更快的操作效率。
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三、数据吞吐能力测试
实际上,对于大型装配体和工程图的处理已经包含了很多数据吞吐能力的测试内容,之所以这里要说一下这个方面的情况,是因为笔者想起曾经做PDMWorks方面的教程时,检入图5所示的装配体时耗费了大量的时间,系统几近死机状态。所以我很想知道相同的装配体和操作在6230ICN中究竟要使用多长时间。另一方面,一般的图形工作站往往使用SCSI硬盘,而6230ICN则采用常见的80GB EIDE硬盘,我们也很想知道这种处理方法是否能够满足用户在产品数据管理中文件检入/检出方面以及读写速度方面是否满足使用条件。
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我们打开上述装配体并还原所有零部件,所有需要检入的项目共计122项。初次检入到PDMWorks电子仓库时,时间总计为 4分钟;关闭所有的文件,从电子仓库打开装配体使用的时间为1分10秒。由此可以说明6230ICN即使不使用SCSI硬盘,在读写数据方面的速度还是令人满意,能够满足用户对PDM数据检入/检出的需求。
四、渲染和动画
既然6230ICN定位于一种入门级的或者说适用的图形工作站,用户是否会担心机器的图像处理效果呢?这台机器是否能够满足用户一般应用程度的产品渲染效果制作、动画设计方面的工作呢?
前面说过,Quadra FX 500显卡支持SolidWorks的RealView功能,这个功能是指利用特定显卡对模型的实时渲染能力,显示模型的真实效果。如图1和图6所示,打开RealView功能后,通过用户指定的材质,系统直接显示模型材质的效果。从测试的不同材质的RealView图像来看,FX 500的表现令我们满意。
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当然,为了更好的渲染效果,我们可以利用SolidWorks 的PhotoWorks进行真正意义上的渲染。图7所示的三幅图片是利用PhotoWorks渲染的效果图,这三个图片代表了典型的渲染方面的应用案例:材质设置、纹理和贴图、背景和前景影射、液体和透明材质渲染。
进行屏幕渲染时,所有的渲染时间都很快。在SolidWorks 的“反走样品质”设置为“中”时,屏幕渲染时间分别为11、10和40秒;即使设置为“高”,也基本小于1分钟即可完成。
将“反走样品质”设置为“高”并输出到TIFF文件,设置图片的分辨率为“2400x1800”,生成三幅图片的时间分别为1、1.5、12分钟。查看输出的文件,明显感觉渲染得质量非常高,材质的纹理清晰分明、灯光效果真实可信。
由此看来,Quadra FX 500已经非常能够胜任常用产品的效果渲染,而对于液体和透明材质的渲染上稍显吃力。
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作为一个有益的尝试,我们使用4096x3072的分辨率渲染了图8所示的效果,输出文件为46M,用时20分钟。将这个图片放大到实际尺寸显示,木质桌面的纹理清晰而有质感,能够清楚看到后墙上证书上的英文字母,台灯照射到照片上的灯光效果非常真实。
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动画其实就是图片的组合,按照每秒7.5桢计算,一个1分钟的动画将需要7.5x60=450个画面。如果要求很严格,可以将输出动画的渲染器设置为PhotoWorks缓冲区,则系统将首先渲染图像,然后再合成为动画。根据动画的画面大小,输出动画的过程会相当缓慢。我们这里设计了一个长度41秒、画面大小为536x420的动画,如图9所示。在利用PhotoWorks缓冲区输出动画时用时26分钟(左图),而使用RealView和SolidWorks窗口输出动画则只需使用2分钟即可完成(右图)。这也正说明使用RealView的强大威力:在普通要求的渲染效果和动画设计中,使用RealView可以大大提高工作效率;而采用Quadra FX 500专业图形显卡的6230ICN就胜任这个要求。
五、总结
除了上述几个方面以外,我们还在自顶向下设计、模具设计等多个方面实验,得益于6230ICN的高频处理器和512M的内存,我们都取得了满意的结果。
作为一款入门级的图形工作站,IBM本身就将它定位于“零件级设计需求的工作站”,面向的用户是制造行业的计算机辅助设计和制造,因此可谓量身定做。6230ICN的报价为9600元左右,可谓平易近人,具有很高的性价比。对于用户来说,可以按照自己的应用需求选择适用的工作站,既可以高效地完成设计任务,又减少了不必要的投资。
