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NVIDIA GPU 助力三维家打造 3D 垂类大模型,引领家居设计变革

NVIDIA GPU 助力三维家打造 3D 垂类大模型,引领家居设计变革

2023-07-27 11:58

#人工智能 #深度学习


案例简介

 

广东三维家信息科技有限公司(以下简称“三维家”),通过采用 NVIDIA GPU 和 NVIDIA 推理加速引擎 TensorRT,提升了家装设计效率,使超分渲染整体时间比常规渲染节省了 50% 以上;并借助 NVIDIA RTX A6000 和 NVIDIA A40 GPU 光追实时渲染技术,开发了家装设计营销的应用软件,降低了设计师与消费者的沟通成本。此外,三维家还通过 NVIDIA 开源的深度学习加速库 APEX 和 Megatron 框架,搭建自身的数据闭环系统,持续优化训练成本、提升训练效率,增强在生成式人工智能领域的优势。

客户简介及应用背景

 

三维家是一家聚焦大家居产业的云工业软件提供商,以信息化、数字化为基础,并结合云计算大数据AI 人工智能、3D 渲染、3D 建模等前沿技术,开发了贯穿家居营销、设计、生产、制造管理、生产装备升级全流程的软件系统。

生成式 AI 的技术浪潮正在掀起一轮内容生产力变革。不少业内人士预估,企业服务有机会成为率先商用落地的场景。通过与垂直行业深度结合,基于基础模型形成具备垂直行业 knowhow 与知识图谱的垂直行业 3D 大模型,可以为用户提供专业度更高、可实际商用的 AI 解决方案。    

在率先实现生成式 AI 商用落地的企业之中,三维家成为其中的典型代表。从家居垂直细分市场切入,三维家以云建模、云渲染、三维矢量 AI 三大自研核心引擎,为制造业提供新一代 “云化” “AI 化” “建模/仿真/加工一体化” 的云工业软件解决方案。

为了更好地抓住生成式 AI 带来的机遇,2023 年三维家还推出一款轻量化的 AI 场景式应用产品—— AI 灵感屋,该款应用通过微信小程序即可使用,可实现 AI 涂鸦、AI 绘画、AI 聊天三大功能,为设计师、企业乃至普通用户提供更多样的灵感启迪,辅助提高创作效率和生产力。

客户挑战

 

家居行业个性化需求越来越高,设计师需要通过业主沟通,把脑中模糊的设计概念用精美细致的图片展现出来,而消费者则会根据效果图来进行购买决策。这时,出图的效率与成本时时刻刻影响着家居设计的速度与客户转化率,如何选择合适的 GPU 与 AI 技术变得至关重要。

此外,低成本高效地进行垂直行业 3D 大模型训练也是同等重要的。而在这个过程中,合理高效地利用多机多卡 GPU 是关键环节之一。NVIDIA 提供的开源框架 Apex 和 Megatron,恰好提供了这方面工具的支持。

应用方案

 

1)NVIDIA TensorRT 助力提升“AI 灵感屋”出图效率

 

为了解决上述问题,三维家采用了 NVIDIA GPU和TensorRT,提升“AI 灵感屋”的出图效率。

TensorRT 是 NVIDIA 推出的一个高性能深度学习推理引擎,可以将深度学习模型优化为高效的推理引擎,从而在生产环境中实现快速、低延迟的推理。TensorRT 支持 Caffe、TensorFlow、Mxnet 等多种深度学习框架,可以在 NVIDIA GPU 上实现低延迟、高吞吐量的部署。

此外,TensorRT 可以通过减少网络中的冗余计算、合并层、减少精度等方式来优化深度学习模型,从而提高推理性能。TensorRT 还提供了一些 API,如 C++ API、Python API 等,方便用户进行模型优化和部署。

 

从上图例子我们可以看到,通过引入 NVIDIA 最新的推理加速框架 TensorRT,在 NVIDIA GPU 的强大算力支持下,用于高性能深度学习推理的 NVIDIA TensorRT 能够帮助算法模型快速有效地进行网络推理,将算法的执行速度提升 4 倍以上,使“ AI 灵感屋”出图整体时间比常规渲染节省 50% 以上,大幅提升了用户体验。

2)打造三维家垂直行业 3D 大模型,加速为家居行业赋能

在生成式 AI 的大浪潮中,为了更快迭代,加强垂直领域的优势,三维家还采用了 NVIDIA 开源的深度学习加速库 APEX 和 Megatron 框架,搭建了一套完整的数据闭环系统,持续优化训练成本、提升训练效率,加快三维家垂直行业 3D 大模型的迭代速度,不断提升三维家的行业影响力。

Apex 是一个用于深度学习模型训练的 PyTorch 扩展库,提供了混合精度训练、分布式训练等功能,可以在保持模型精度的同时提高训练速度和效率。Megatron 是一个基于 PyTorch 的分布式训练框架,用于训练超大 Transformer 语言模型,通过综合应用数据并行、Tensor 并行和 Pipeline 并行来复制模型并行,从而提高训练效率。此外,Megatron 还支持多种 kernel fusion 操作,可以在单卡性能和各种组合并行效率方面得到提升。

从下图例子我们可以看到,通过引入 NVIDIA 最新的分布式并行训练,有效增加了 GPU 的利用率,最终三维家 3D 大模型训练系统具有混合精度训练,网络通信优化和分布式训练等多项高级特性,为三维家的 3D 大模型开发和优化提供强大的计算和支持,使得企业能够更加高效、快速地完成模型训练和优化的工作,为用户提供更加智能化、高效化和个性化的服务。

 

 

三维家定制家居大模型可通过对话 AI 生成衣柜设计

 

3)实时渲染技术,为家居营销提供全新解决方案

 

随着互联网、新媒体、5G 技术的发展,在传统的设计效果图展示之外,如何利用新技术和营销手段,更加生动地展示设计方案,例如短视频营销、3D 方案展示等方式,实现获客引流、提升客户转化率成为了行业关注的重点。在家居行业,三维家提出了“内容即广告”的数字化营销解决方案。

NVIDIA RTX A6000 和 NVIDIA A40 GPU 的光追实时渲染技术为三维家的家装设计营销提供了新方案。三维家基于 RTX 光线追踪实时渲染器开发了设计营销的应用软件:在设计端,设计师可以实时看到渲染效果、调整光效,从而提升设计效率,降低与消费者的沟通成本;在营销端,借助实时渲染技术,实现了快速的动画视频制作和展示,为短视频营销提供有强有力的工具。

 

实时光追渲染

 

使用效果及影响

 

NVIDIA 的技术方案为三维家的产品研发提供了强大的技术支持,在 NVIDIA 初创加速计划的助力下,三维家将 AI、3D 渲染的创新技术应用于大家居设计营销场景,并通过垂直行业 3D 大模型的持续迭代,为家居行业的数智化赋能。

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