圖形計(jì)算不僅關(guān)聯(lián)著數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作，更與包括元計(jì)算在內(nèi)的下一代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用息息相關(guān)。圖形計(jì)算需要充足的算力作為底層支撐，摩爾線程與太極圖形合作，加速物理與圖形并行計(jì)算，把尖端的圖形計(jì)算技術(shù)，以易用、便捷、強(qiáng)效的方式賦能圖形開發(fā)者和內(nèi)容創(chuàng)作者。

基于摩爾線程 GPU 的高性能物理仿真

圖：基于Taichi 編程語言實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)物理仿真效果，15萬粒子。電影《冰雪奇緣》中用相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了冰雪效果。

由太極圖形創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)開發(fā)、開源的太極編程語言Taichi，是一款為高性能計(jì)算設(shè)計(jì)的并行編程語言。它直接嵌入于Python，十分容易學(xué)習(xí)、編寫，可以大幅提升開發(fā)者的生產(chǎn)力。Taichi通用編程語言通過Vulkan API SPIR-V指令體系，能夠?qū)崿F(xiàn)在摩爾線程 GPU上順利運(yùn)行實(shí)時(shí)多物理仿真效果。該效果為連續(xù)介質(zhì)力學(xué)中的彈塑性材料模擬(Elasticoplasticity Dynamics)，通過 MLS-MPM (Moving Least Squares - Material Point Method)方法，對(duì)彈性的形變，塑性形變、硬化和碰撞等效果進(jìn)行了堆積仿真計(jì)算。

MLS-MPM 依賴于數(shù)據(jù)在粒子和網(wǎng)格之間來回傳輸和處理。算法主要有 4 步：1. 在每個(gè)粒子上計(jì)算受力;2. 將受力從粒子上傳播到網(wǎng)格上;3. 網(wǎng)格處理;4. 將速度從網(wǎng)格收集到粒子上。整個(gè)過程需要用到奇異值分解(Singular Value Decomposition, SVD)、粒子并行計(jì)算、網(wǎng)格并行計(jì)算等方式，均通過 Vulkan API 驅(qū)動(dòng)環(huán)境在摩爾線程 GPU 上運(yùn)行。

圖：用Taichi 編程語言實(shí)現(xiàn)的單GPU 10 億粒子物理仿真。目前摩爾線程團(tuán)隊(duì)和太極圖形團(tuán)隊(duì)正在對(duì)該大規(guī)模算例進(jìn)行 MUSA 架構(gòu)的適配。

讓尖端圖形技術(shù)走近更多開發(fā)者

GPU是計(jì)算物理仿真環(huán)節(jié)重要的硬件加速設(shè)備，可以將過去在CPU上往往需要1~2周才能完成的物理仿真問題，縮短到幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)得到計(jì)算結(jié)果。

摩爾線程與太極圖形的合作，正是基于其MUSA統(tǒng)一系統(tǒng)架構(gòu)打造的摩爾線程多功能GPU芯片，憑借其在圖形渲染、AI計(jì)算加速和物理仿真計(jì)算等方面的能力，賦能更多圖形開發(fā)者和內(nèi)容創(chuàng)作者，以實(shí)現(xiàn)一鍵調(diào)用物理引擎自動(dòng)產(chǎn)生不同物理特效，最終廣泛應(yīng)用于3D數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作，提高生產(chǎn)效率，讓尖端圖形計(jì)算技術(shù)惠及更多人。

未來，摩爾線程與太極圖形將繼續(xù)加深合作，探索將GPU用于各類數(shù)值和通用并行計(jì)算領(lǐng)域的計(jì)算加速策略，包括實(shí)時(shí)物理仿真、數(shù)值計(jì)算、AI 與機(jī)器學(xué)習(xí)、視覺特效等，共同開拓元計(jì)算廣闊市場(chǎng)機(jī)遇。