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Grâce à NVIDIA Maximus, les infographistes d’Anatomical Travelogue gagnent en autonomie
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Virus de la grippe A

Anatomical Travelogue (AT) est une société de production de vidéos médicales réputées pour leur rendu remarquable et leur grand niveau de détail. Primée à plusieurs reprises, la société utilise une technologie de pointe pour recréer d’impressionnantes images du plus profond du corps humain. Chaque vue détaillée en 3D est produite à l’aide de véritables données acquises lors d'IRM, de tomodensitométries, de procédures de microscopie électronique et d’autres technologies d'imagerie médicale. Du niveau moléculaire en passant par les cellules, les organes, ou encore les systèmes, AT possède la plus grande collection 3D au monde de données humaines segmentées. Les clients d’AT sont des sociétés scientifiques, des instituts de recherche, des groupes pharmaceutiques et des entreprises de médias.

Ces clients comptent sur Anatomical Travelogue pour leur fournir une imagerie médicale réaliste de haute qualité. Cette mission nécessite d’exécuter des simulations à forte intensité de calcul. Ces dernières incluent souvent un certain volume d’éléments volumétriques (des voxels) pour l’affichage de données anatomiques en 3D, associé à des animations très diverses, pouvant aller de la circulation d’un médicament dans le corps à une étude bactérienne. Ces vidéos sont généralement utilisées comme outil de vente par les sociétés pharmaceutiques, ou par les docteurs souhaitant décrire des procédures médicales internes à leurs patients.

DÉFI

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Scanners de semis et de graines de blé

Afin de fournir un travail d’une telle précision, les 25 infographistes d’AT doivent pouvoir bénéficier d’un workflow leur offrant une grande interactivité ainsi que la possibilité d’ajuster tout projet en temps réel. Leur processus de travail classique comprend l’importation, la modification et la préparation de données en 3D dans le logiciel Autodesk 3ds Max, la disposition des lumières et du matériel, le rendu des simulations dans le moteur V-Ray RT de Chaos Group, ainsi que l’ajout d’effets et d’animations dans un clip vidéo à l’aide du logiciel de compositing Eyeon Fusion.

« Notre workflow était déjà très interactif, sauf quand nous devions transférer le traitement des fichiers du CPU vers le GPU avec Fusion et V-Ray RT », explique Chad Capeland, directeur de la Recherche et du Développement chez Anatomical Travelogue. « Lorsque le processeur graphique fonctionnait, c’est à peine si je pouvais ouvrir un éditeur de texte en parallèle. Cela paralysait tout le système, et il n'y a rien de plus frustrant pour un infographiste que de devoir attendre sans rien faire. »

Anatomical Travelogue se devait alors de trouver un moyen d’équilibrer les performances réalisées grâce aux outils d’accélération du processeur graphique dans Fusion et V-Ray RT, tout en empêchant l'arrêt, certes temporaire, de la productivité globale de toute la station de travail.

SOLUTION

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Mitose d’un lymphocyte

Utilisateur de longue date des produits NVIDIA, M. Capeland s’est alors intéressé de plus près à la technologie NVIDIA’s Maximus la considérant comme une solution prometteuse face aux défis de productivité d’AT. Grâce à une configuration à deux processeurs graphiques composée d’un GPU Quadro K5000 et d’un GPU Tesla K20, M. Capeland a donc eu l’idée d’utiliser Maximus, afin d’éliminer tout risque de ralentissement système en dédiant un processeur aux opérations graphiques et un autre aux opérations purement informatiques. Il espérait ainsi pouvoir améliorer considérablement les performances réalisées par AT.

« Si un processeur graphique est surchargé, cela finit par se ressentir sur les performances générales, » développe M. Capeland. « L’idée derrière Maximus est de concentrer les opérations graphiques sur un processeur et toutes les tâches informatiques sur un autre, de manière à diviser le travail accompli. Ainsi, tandis qu'une carte gère les tâches classiques, l'autre carte s'occupe de traiter toutes les opérations graphiques, ce qui améliore considérablement la qualité de votre travail. Nous avons installé Maximus, et tout a fonctionné comme prévu. »

Maximus a immédiatement amélioré les performances dans Fusion, et les performances générales d’AT par la même occasion. Les applications ont démontré une meilleure interactivité et une meilleure réactivité, et les utilisateurs pouvaient désormais traiter et restituer simultanément des données sur les deux processeurs graphiques, tâches qui devaient auparavant être effectuées séparément. Cela permettait donc aux infographistes d’apporter des modifications esthétiques pendant le traitement des données, sans aucun délai d'attente.

« Maximus a permis à Fusion de fonctionner comme nous l’entendions, à savoir comme une expérience interactive en temps réel », poursuit M. Capeland. « Cette fiabilité, cette fluidité, et cette capacité à interagir en temps réel sont primordiales pour nous. Avant, nous avions peur d’essayer de nouvelles choses parce que le processus nous prenait trop de temps, mais ce n'est plus un problème aujourd’hui, et nous pouvons même explorer davantage d'options pour des résultats de meilleure qualité pour nos clients. »

IMPACT

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Adipocytes et fibres de collagène

Anatomical Travelogue travaille actuellement sur une série de vidéos mettant en scène différentes espèces végétales à partir de scanners microscopiques et d’imagerie nucléaire. Le projet comprend de grandes quantités de rendu volumétrique basées sur un ensemble de voxels en 3D de plantes spécifiques. Par ailleurs, il nécessite également un échantillonnage de texture, une réduction du bruit, des nuanceurs de fragments, un filtrage, et bien plus encore dans le logiciel Fusion. « Grâce à Maximus, ce type de travail devient incroyablement fluide et rapide, » ajoute M. Capeland. « Les rendus sont optimisés et beaucoup plus rapides, et nous pouvons définir les paramètres pour un résultat immédiat. Nous avons lutté pendant si longtemps contre les effets secondaires du travail dans un environnement graphique. Jamais nous n’aurions imaginé pouvoir intégrer deux processeurs graphiques dans une même machine, mais l’utilisation de Maximus a résolu tous ces problèmes. Cette technologie a vraiment rendu nos infographistes plus autonomes, et ils ne jurent plus que par elle aujourd'hui. »

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Tronc humain

M. Capeland continue : « Grâce à Maximus et aux deux GPU, passer d’une tâche à l’autre ne nous pose plus aucun problème. Le calcul par le GPU n’influe aucunement sur l’interactivité. Les GPU ne souffrent d’aucun ralentissement et le CPU est ainsi disponible pour les opérations auxiliaires. Tout fonctionne normalement et de manière réactive, mais à une vitesse folle. Tout cela soulage l’infographiste d’un poids significatif. C’est une nouvelle façon de travailler. En visionnant votre image, vous pouvez y apporter directement des modifications sans devoir attendre la fin des différentes tâches internes. Tout fonctionne de manière si efficace et si fiable que vous pouvez rester concentré sur votre travail, et ne plus vous inquiéter de toutes les opérations annexes. C’est une meilleure façon de travailler, tout simplement. »

L’utilisation de Maximus a grandement facilité la tâche d’Anatomical Travelogue, sans parler du retour sur investissement qui ne cesse d'augmenter. Par ailleurs, les infographistes disposent maintenant d’une plus grande flexibilité pour approfondir leurs choix esthétiques et essayer de nouvelles choses, sans toutefois être constamment gênés par le ralentissement des performances du système. « Au final, Maximus représente un moyen extrêmement rentable d’améliorer les performances de votre ordinateur, » conclut M. Capeland. « Pour cela, il vous suffit d'opter pour une seconde carte, de mettre à jour certains pilotes, et vous gagnerez instantanément entre 30 et 40 % d’amélioration de vos performances, ainsi qu’en interactivité. La productivité engendrée jusque-là dépasse de loin l’investissement apporté dans un deuxième processeur graphique. »

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