中国创造的后备力量 看教育行业图形运算专业设备进阶

CNET科技资讯网 7月8日 北京消息（文/黄雅琦）“MADE IN CHINA”中国制造——一句话让中国成为了世界工厂的代言人，多年来，尽管中国在国际的影响力节节攀升，但缺乏创新意识仍是中国企业挥之不去的阴影，也是大家争相想去摆脱的“烙印”。中国企业真的只有“拿来主义”么？先辈们用无数次的事实证明，世界上没有什么是一成不变的。经过多年的历练与沉淀，中国企业正在用自身的努力与创新来挣脱“中国制造”的思维禁锢，逐步迈向了“中国创造”。

捕捉灵光一现的“创造思维”

然而，企业如何快速从“中国制造”到“中国创造”的转变，其中蕴藏了一个重要思考，就是教育创新与人才培养的问题。不过，相对于欧美等国家先进的教学资源，中国特殊的环境决定了大部分高校学生很难实地进入到工作第一线（车间、工厂等）进行学习，他们中的大部分人只能通过计算机、多媒体和网络通讯为基础的现代信息技术模拟仿真产品设计与产品制造，并且在实际的教学过程中，我们也观测到，越来越多的高校已开始改变简单PC机教学的理念，慢慢转向精细专业的工作站教学。

如果说灵感是思维的一闪而现，那么付诸于实践的过程往往包含三个环节，从创意设计到仿真实践验证，再到最后产品的展示包装与推广，每一个环节都需要IT技术的支持。可以说，人才培养大大激发了高校对于工作站的需求量，诸如在数字内容创作类、艺术/机械设计类、仿真模拟建模处理类等众多专业领域的广泛应用，工作站正在充当着人才迸发的跳板。

戴尔中国专业工作站高级业务经理庄明强曾在采访中表示，工作站在教育行业应用比较广泛，并且为老师以及学生带来了极大的便利。他说道，：“纵观工作站在教育行业的应用，主要集中蓄力在两个方面，一个是图形密集的运算，一个是数据密集型的运算。其中，图形密集的运算就是三维仿真、需要高度分辨率、很高的渲染、需要很多的模拟；数据密集型运算就是像航空的流体、飞机的材料、冷热变化、受力、震动，这种需要很多的数据去模拟，比如大的轮船，大的武器装备等等。在面对巨大的数据量前，此时普通的PC性能短板是无法应对的，如果用高性能PC去做运算，它就只能做运算，它的图形方面短板又没有认证软件的测试，所以涉及到这方面就需要用到专业工作站。”

专业化进阶：从PC到工作站

对于学校而言，工作站在实际的教学环节中，又是如何助力教学质量提高呢？北京电影学院的刘老师在接受采访中谈道，在正常的教学过程中，教师想要在较为有限的课堂时间里，将更多的知识、方法传授给学生。而在进行仿真建模以及渲染等算法复杂、信息量大的程序时，使用普通的PC机，常常会出现宕机的情况，大幅拖慢教学进程。所以，拥有高运算能力的工作站便成为提高教学质量的首选。

那么，为什么高校专业教学选用工作站而不建议使用普通PC、高性能PC，究竟工作站较普通PC或者高性能PC又有何优势？其实答案早已从灵感付诸于实践，从创意设计到仿真实践验证，再到最后产品的展示包装与推广的各个环节中得以体现。

正如之前提到的，设计是非常重要的一个环节，设计需要灵感，不过往往创意的涌现以及灵感的迸发是有偶然性的。而大型的设计软件对IT设备性能的要求较高，相比之下移动工作站满足了学生对性能方面的诉求，另外又有良好的便携性，在宿舍、或者是在实验室内，学生都可以携带它并且随时记录突然涌现的设计灵感，这样看来，移动工作站更符合教育行业的特点。

在拥有灵动的设计稿的基础上，建立精细的模型与高精度的仿真效果这成为相关从业人员需要面对的第二项挑战。在该过程中，工作站凭借其针对性强的高性能硬件配置与专业软件的优化，极好的保证了从业者在产品模型塑造方面的精细与精准。

首先，仿真过程动画设计及光影处理过程中数据处理量大、软件功能多，没有一个高性能的处理器和一定的内存容量，是无法顺利完成工作的。其次，工作站的承载压力非常巨大，而一旦系统出现问题，对于长达几天甚至数周的辛苦工作，将面临灾难性的结果。再次，整套的光电模型或者幻影成像解决方案需要许多的外接部件的配合，包括数据传输，光电转换等。所以必须有良好的扩展性能才能轻松应对复杂的硬件环境。

图形运算：各有专司

在实际的教学过程中，巨量的数据处理是艺术/机械设计类、仿真模拟建模处理类专业会遇到的普遍难题。北航自动化学院秦教授表示，在机械学习领域，原本就有大量的数据需要进行处理，由于数据量过于庞大，普通的高性能PC机往往很难应付，这时就需要用到工作站。尤其是，近几年，在大数据包括机械学习领域中，深度学习受到广泛的关注，而深度学习中，要求的计算量尤其的大，要比普通的机械学习算法要求更高，所以，在选择工作站时，需要对于工作站的性能、尤其是在运算速度和内存上着重的考虑。

然而，建立好高精度的模型后，渲染是一个需要硬件设备进行长时间、大量数据运算的工作。在此期间，十分考验设备的运算能力与稳定性，宕机与低效率是最致命的痛点。工作站便可极大的满足此类工作的使用需求，双路或多路处理器，提供着高效强劲的运算能力，而经过特别优化的硬件与软件相结合的设计，也为整个电脑系统长时间的持续运转提供了保障。

据中国戏剧学院周老师反馈，学生在日常的动画教程中，对于一些简单的画面制作是可以在自己的高性能PC上处理的，但要深入到3D渲染的部分，在高性能PC上跑大型图形处理软件就倍感吃力，甚至时常出现宕机现象，导致学生们在3D渲染制作环节卡壳。尽管高性能PC可以做运算，但在图形处理上毕竟存在短板。所以此时一台运算能力与稳定性，性能更高的工作站成为了保证3D渲染制作与教学的良药。

综合而观之，从设计、建模，再到包装（动画制作等），这些环节中都需要高性能且专业计算设备的帮助来开展工作，而具备便携性、高性能、稳定性等优点于一体的工作站产品，能够极大限度的助力高校在这三个环节的教育进展，全方位提升学生的创新能力以及思维能力，还能够培养学生的设计能力、动手能力以及品牌包装能力等，进而培养出“创造”型人才。