Trek 自行車團隊使用 RTX 技術(shù)加速產(chǎn)品設(shè)計，實現(xiàn)更快的迭代。其通過逼真的計算流體動力學(xué)模擬，打造出世界一流的自行車。

NVIDIA RTX 正在為設(shè)計帶來全新突破，助力 Trek 自行車使用 GPU 將設(shè)計理念變?yōu)楝F(xiàn)實。

作為全球最大的自行車制造商之一，Trek 自行車致力于是打造具有頂尖工藝水平的自行車。Trek 自行車與新合作伙伴國際連鎖零售商 Lidl 共同擁有一支名為 Lidl-Trek 的自行車隊，該車隊使用 Trek 自行車的旗艦產(chǎn)品 Emonda、Madone 和 Speed Concept 參加了一年一度的環(huán)法自行車賽，車隊的輪組和公路賽頭盔等配件和裝備也由 Trek 設(shè)計。

自行車設(shè)計涉及到復(fù)雜的物理學(xué)，其中的一大難點是將空氣動力學(xué)效率與舒適性和騎行質(zhì)量相平衡。為了解決這個問題，Trek 團隊正在使用 NVIDIA A100 Tensor Core GPU 進行高保真的計算流體動力學(xué)（CFD）仿真，在打造自行車空氣動力學(xué)新標(biāo)桿的同時，保證騎行舒適性和操控流暢性。

設(shè)計師和工程師們還通過 Dell Precision 工作站和 NVIDIA RTX 技術(shù)進一步改進其工作流，采用了 NVIDIA RTX A5500 GPU 和搭載雙 RTX A6000 GPU 的 Dell Precision 7920 工作站等。

實時可視化自行車設(shè)計

在產(chǎn)品設(shè)計流程初，該團隊首先通過用戶研究提出初步的設(shè)計概念，提出一系列創(chuàng)意，然后根據(jù)需要制造出原型并迭代設(shè)計。

為了提高公路和山地騎行的表現(xiàn)，自行車需要提供合適的“路感”。因此，Trek 公司花了大量時間與運動員一起，找出需要改變的關(guān)鍵點，包括調(diào)整幾何結(jié)構(gòu)、車架彈性、緩震能力等。

Trek 設(shè)計團隊在 CAD 流程中使用了 Adobe Substance 3D、Cinema 4D、KeyShot、Redshift、SOLIDWORKS 等圖形密集型應(yīng)用工具；其性能研究團隊在 CFD 仿真中使用了西門子數(shù)字工業(yè)軟件公司的 Simcenter STAR-CCM+，以充分利用 GPU 的處理能力。

NVIDIA RTX GPU 給 Trek 的設(shè)計能力和工程能力帶來了巨大的飛躍。公司的可視化團隊可以輕松利用 RTX 技術(shù)實現(xiàn)快速迭代，并展示更多設(shè)計方案。他們還可以將 Cinema 4D 和 Redshift 與 RTX 結(jié)合使用，制作出高質(zhì)量的渲染圖像，近乎實時地將不同的設(shè)計可視化。

Trek 自行車數(shù)字視覺傳播負責(zé)人 Michael Hammond 解釋了進行充分迭代的重要性：“渲染圖像或動畫的速度越快，我們改進的速度就越快。但同時，我們也不想丟失細節(jié)或花時間重新建模。”

在 RTX A5500 的幫助下，Trek 的數(shù)字視覺團隊能夠突破創(chuàng)作限制，并大幅加快設(shè)計定稿的速度。Hammond 表示：“RTX GPU 的性能平均比我們使用 CPU 核心的網(wǎng)絡(luò)渲染快 12 倍。在我們的網(wǎng)絡(luò)上完成一次渲染大約需要兩個小時，而在 RTX A5500 上只需要大約 10-12 分鐘，也就是說迭代速度加快了 12 倍，從而能夠在更短的時間內(nèi)獲得更高質(zhì)量的渲染和動畫效果。”

加速 CFD 仿真

在過去十年中，CFD 成為了工程師和裝備設(shè)計師的重要工具，可幫助更好地了解其設(shè)計的特性。但 CFD 不止是一個分析工具，它還可以用于改進設(shè)計，而且無需對每項設(shè)計進行耗時且昂貴的物理測試。這就是為什么 Trek 將 CFD 整合到其產(chǎn)品開發(fā)流程中的原因。

Trek 的空氣動力學(xué)團隊依靠 Simcenter STAR-CCM+ 來優(yōu)化每輛自行車的性能。為了在實現(xiàn)最佳空氣動力學(xué)性能的同時，提供舒適的騎乘體驗和穩(wěn)定的操控性，Trek 的工程師在設(shè)計最新一代 Madone 時采用了 IsoFlow 這一提高騎行舒適性并減少阻力的獨家技術(shù)。

得益于 GPU 的加速計算能力，Simcenter STAR-CCM+ 仿真使工程師能夠?qū)⒎抡孢\行時間縮短 85 天。這是因為與搭載 128 核 CPU 的 HPC 服務(wù)器相比，在 NVIDIA A100 GPU 上運行 CFD 仿真的速度提高了 4 至 5 倍。

該團隊還可以在 CFD 中分析更復(fù)雜的物理現(xiàn)象，從而更好地了解空氣在多變的現(xiàn)實世界中的運動情況。

Trek 自行車空氣動力學(xué)負責(zé)人 John Davis 表示：“現(xiàn)在我們可以在有限時間內(nèi)運行具有更高保真度和準(zhǔn)確度的仿真，這使得我們能夠減少風(fēng)洞測試的耗時從而節(jié)約大量成本。在使用 GPU 運行 CFD 的前兩個月內(nèi)，我們?nèi)∠艘豁椨媱澲械娘L(fēng)洞測試，因為我們對仿真的結(jié)果更有信心。”

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