NVIDIA RTX memutar siklus baru untuk desain. Trek Bicycle menggunakan GPU untuk menghidupkan konsep desain.
Perusahaan yang berbasis di Wisconsin, salah satu produsen sepeda terbesar di dunia, bertujuan untuk menciptakan sepeda dengan pengerjaan berkualitas tinggi. Dengan mitra barunya Lidl, rantai pengecer internasional, Trek Bicycle juga memiliki tim bersepeda, yang sekarang disebut Lidl-Trek. Tim ini bersaing dalam balapan tahap Tour de France tahunan di jajaran andalan Trek Bicycle, yang meliputi Emonda, Madone, dan Konsep Kecepatan. Banyak aksesori dan perlengkapan tim, seperti roda dan helm road race, juga dirancang di Trek.
Desain sepeda melibatkan fisika yang kompleks — dan tantangan utamanya adalah menyeimbangkan efisiensi aerodinamis dengan kenyamanan dan kualitas berkendara. Untuk mengatasinya, tim di Trek menggunakan NVIDIA A100 Tensor Core GPU untuk menjalankan simulasi komputasi fluid dynamics (CFD) dengan ketelitian tinggi, menetapkan tolok ukur baru untuk aerodinamika pada sepeda yang juga nyaman untuk dikendarai dan ditangani dengan lancar.
Para desainer dan insinyur semakin meningkatkan alur kerja mereka menggunakan teknologi NVIDIA RTX di workstation Dell Precision, termasuk GPU NVIDIA RTX A5500, serta Dell Precision 7920 yang menjalankan GPU RTX A6000 ganda.
Memvisualisasikan Desain Sepeda Secara Real Time
Untuk memulai proses desain produk, tim memulai dengan riset pengguna untuk menghasilkan konsep desain awal dan mengembangkan berbagai ide. Kemudian, mereka membuat prototipe dan mengulang desain sesuai kebutuhan.
Untuk meningkatkan performa, sepeda perlu merasakan cara tertentu, apakah pengendara mengendarainya di jalan raya atau jalan setapak. Jadi Trek menghabiskan banyak waktu dengan para atlet untuk mencari tahu di mana harus melakukan perubahan penting, termasuk penyesuaian pada geometri dan fleksibilitas bingkai serta menghilangkan gundukan.
Para desainer menggunakan alat aplikasi intensif grafis untuk alur kerja desain berbantuan komputer mereka, termasuk Adobe Substance 3D, Cinema 4D, KeyShot, Redshift, dan SOLIDWORKS. Untuk simulasi CFD, tim Trek Performance Research menggunakan Simcenter STAR-CCM+ dari Siemens Digital Industries Software untuk memanfaatkan kemampuan pemrosesan GPU.
GPU NVIDIA RTX memberi Trek lompatan besar ke depan untuk desain dan rekayasa. Tim visualisasi dapat dengan mudah memanfaatkan teknologi RTX untuk melakukan iterasi lebih cepat dan menampilkan lebih banyak opsi dalam desain. Mereka juga dapat menggunakan Cinema 4D dan Redshift dengan RTX untuk menghasilkan rendering berkualitas tinggi dan bahkan untuk memvisualisasikan berbagai desain hampir secara real time.
Michael Hammond, pemimpin komunikasi visual digital di Trek Bicycle, menjelaskan pentingnya memiliki waktu untuk iterasi. “Semakin cepat kita bisa merender gambar atau animasi, semakin cepat kita bisa memperbaikinya,” katanya. “Tetapi pada saat yang sama, kami tidak ingin kehilangan detail atau menghabiskan waktu untuk membuat ulang model.”
Dengan bantuan RTX A5500, tim visual digital Trek dapat melampaui batas materi iklan dan mencapai desain akhir lebih cepat. “Rata-rata, GPU RTX berperforma 12x lebih cepat daripada rendering jaringan kami, yang menggunakan inti CPU,” kata Hammond. “Untuk render yang membutuhkan waktu sekitar dua jam untuk diselesaikan di jaringan kami, hanya perlu sekitar 10-12 menit di RTX A5500 — artinya saya dapat melakukan iterasi 12x, yang menghasilkan kualitas rendering dan animasi yang lebih baik dalam waktu yang lebih singkat.”
Mempercepat Simulasi CFD
Selama dekade terakhir, adopsi CFD telah berkembang sebagai alat penting bagi para insinyur dan perancang peralatan karena CFD memungkinkan mereka memperoleh wawasan yang lebih baik tentang perilaku desain mereka. Tetapi CFD lebih dari sekadar alat analisis — CFD digunakan untuk melakukan peningkatan tanpa harus menggunakan pengujian fisik yang memakan waktu dan mahal untuk setiap desain. Inilah mengapa Trek mengintegrasikan CFD ke dalam alur kerja pengembangan produknya.
Tim aerodinamika di Trek mengandalkan Simcenter STAR-CCM+ untuk mengoptimalkan performa setiap sepeda. Untuk memberikan pengendaraan yang nyaman dan penanganan yang mulus sambil mencapai kinerja aerodinamis terbaik, para insinyur Trek merancang Madone generasi terbaru untuk menggunakan IsoFlow, fitur unik yang dirancang untuk meningkatkan kenyamanan pengendara sekaligus mengurangi hambatan.
Simulasi Simcenter STAR-CCM+ mendapat manfaat dari kecepatan komputasi GPU yang dipercepat, dan ini memungkinkan para insinyur untuk mengurangi runtime simulasi hingga 85 hari, karena mereka dapat menjalankan simulasi CFD 4-5x lebih cepat pada GPU NVIDIA A100 dibandingkan dengan CPU 128-core mereka server HPC berbasis.
Tim juga dapat menganalisis fisika yang lebih kompleks dalam CFD untuk lebih memahami bagaimana udara bergerak dalam kondisi tidak stabil di dunia nyata.
“Sekarang kami dapat menjalankan fidelitas yang lebih tinggi dan simulasi yang lebih akurat dan masih memenuhi tenggat waktu, kami dapat mengurangi waktu pengujian terowongan angin untuk penghematan biaya yang signifikan,” kata John Davis, pemimpin aerodinamika di Trek Sepeda. “Dalam dua bulan pertama menjalankan CFD pada GPU kami, kami dapat membatalkan uji terowongan angin yang direncanakan karena meningkatnya keyakinan kami terhadap hasil simulasi.”
Pelajari lebih lanjut tentang Sepeda Trek dan Simcenter STAR-CCM+ yang dipercepat GPU.
Dan bergabunglah bersama kami di SIGGRAPH, yang berlangsung dari 6-10 Agustus, untuk melihat teknologi terbaru yang membentuk masa depan desain dan simulasi.