畅游无阻：借助GPU在博物馆体验栩栩如生的珊瑚礁

位于旧金山的加州科学院博物馆基于GPU技术，向观众展示了精彩的3D珊瑚礁重建视频。 生动的视频反映了珊瑚礁在多么艰苦的环境中生长、繁殖、为生存而战。

图为海鳗。 图为加州科学院提供

看他们的视频Expedition Reef，你会看到一条冰冷的斑点鳗鱼在你身边游动，一个浅蓝色的鱼群围绕着你。 虽然这并没有实际发生。

博物馆被称为世界上最准确的数字珊瑚礁。 介绍50种珊瑚、海龟、海草、海藻、5000多种鱼，向观众展示细节。 从现在起到2019年3月，这部电影将每天在旧金山天文馆播出，进入世界各天文馆。

“我们希望以前所未有的方式将珊瑚带入生活，”莫里森天文馆和科学可视化高级总监Ryan Wyatt说。 "这些复杂的生态系统需要非常逼真的方法让人们融入其中. "

鱼群在海里乱飞给博物馆的可视化工作室带来了前所未有的挑战。 在NVIDIA Quadro GPU的大力支持下，该工作室可以使用电影工作室制作耀眼特效的相同技术进行制作。

要使珊瑚礁和其中的生物看起来真实，意味着需要捕捉很多细节，包括光从水面反射到珊瑚粗糙的纹理上，以及热带鱼的鲜艳颜色。 生物在洋流中游动、晃动、漂浮，工作室的艺术家不仅需要表现成千上万种动植物，还需要表现出它们的运动形态。

“我们以前在电影中营造了照片级的写实环境，但并不复杂，也无法展示细节和多样性，”博物馆高级天文馆和制作工程经理Michael Garza说。

在加州科学院基于GPU的3D体验中，海龟在色彩缤纷的珊瑚礁上游弋

GPU带你去看蓝海电影的珊瑚礁是根据全世界的研究者和合作者拍摄的10万多张水下照片进行3D重建而成的。 利用NVIDIA Quadro GP100和Quadro P6000，博物馆可视化工作室将这些二维照片转换为3D模型。 然后，制作团队使用GPU加速渲染软件将模型转换为影片。

Garza指出：“Quadro GPU的加速有助于将大量海底照片转换成真实的虚拟珊瑚礁。” 他说，Quadro GPU也将渲染性能提高了10倍，并在艺术家工作站上推出了32英寸4K显示器。 监视器可以帮助艺术家更频繁地进行创造性的选择和迭代。

Garza表示，借助NVIDIA Quadro虚拟工作站，博物馆可以在有限的空间内轻松管理资源，并将多个GPU资源分配给一个大型任务或多个小型任务。

为珊瑚礁在天文馆75英尺、180度的屏幕上放映希望的电影，美丽色彩的珊瑚礁和华丽的鱼群在屏幕上飞舞。

然而，这部电影不仅仅是美。

展示了珊瑚礁在世界生态系统中的重要作用、造成威胁的原因以及加州科学院等科学家如何拯救珊瑚礁。 这部电影旨在提示观众减少自己的资源消耗，尽一切所能保护珊瑚礁。

“大多数人不会特意访问珊瑚礁，”科学院教育学部长Elizabeth Babcock说。 “我们希望通过数字化工具激发人们的想象力，建立对珊瑚礁的好感。 ”

除了在旧金山等天文馆展出外，加州科学院还计划提供高清版和教育项目，方便教师在课堂上使用。

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