Pesquisar este blog

15 maio, 2015

ANÁLISE AEC MAGAZINE: ArchiCAD 19: Performance BIM

Com um aumento de velocidade significativo nesta farta atualização do ArchiCAD, a Graphisoft está claramente visando obter a atenção dos clientes do Revit Autodesk que estão frustrados com o desempenho lento dos modelos.

Publicado originalmente em: 14 de maio 2015 - Leia a análise original em inglês


Áreas de trabalho em Abas tornam a mudança entre cortes, modelo 3D, layouts, render ou elevações muito mais fáceis.

Velocidade é algo que os projetistas sempre desejaram para suas ferramentas. Mesmo nos bons velhos tempos de CAD 2D, os desenhistas queriam as mais recentes estações de trabalho Intel x86, com grandes volumes de memória RAM (4MB) e poderosas placas de vídeo, embora fossem capazes de fornecer apenas SVGA em 256 cores.

E quando começamos a pensar que tínhamos o poder mais do que suficiente no nosso computador, e a troca de arquivos funcionava bem, a indústria mudou para o BIM, que combina geometria 3D, bases de dados proprietárias, relações paramétricas e ricas camadas de metadados, e exigem muita memória RAM e poder de processamento.

Este movimento nos levou novamente a tentar extrair até a última gota de desempenho de nossas estações de trabalho. Velocidade é um dos maiores problemas no BIM hoje e CAD Managers têm que gastar seu tempo trabalhando estratégias para lidar com grandes conjuntos de dados pesados para manter os projetos operacionais.

Em geral a indústria está se ruindo sob o efeito combinado de grandes volumes de dados empurrados para o 'velho' software BIM. Nem a complexidade dos modelos nem os avanços de arquiteturas de processadores foram originalmente planejados para a geração atual de aplicativos e softwares, e muitos desenvolvedores falharam na utilização plena dos processadores de múltiplos núcleos (multi-core), confiando preferivelmente em um único núcleo para fazer a maior parte do trabalho pesado.

Olhando o futuro, o software que não utilizar os múltiplos núcleos poderá na verdade ficar estagnado em termos de desempenho, uma vez que a próxima geração de processadores da Intel terá mais núcleos, mas o desempenho das sub-rotinas simples não deve aumentar significativamente. A próxima geração de ferramentas conseguirão a aceleração através da paralelização dos processos e não de ciclos de clock.

O desenvolvedor Húngaro, Graphisoft, tem estado bem ciente desta mudança e ao longo dos últimos quatro lançamentos vem construindo um abrangente suporte a múltiplos núcleos em sua plataforma BIM ArchiCAD. Isto equaliza a computação necessária para a manipulação de grandes modelos BIM. No entanto, o mais recente lançamento, ArchiCAD 19, traz toda uma nova dimensão ao usar os múltiplos núcleos disponíveis.



Atualização de fundo pode ser ligada ou desligada

Performance Preditiva

Antes do lançamento da versão 19, a capacidade de múltiplos núcleos do ArchiCAD quebrava as tarefas e as alocava nos núcleos individuais do processador da sua estação de trabalho. Isto estava muito relacionado à demanda e à área de trabalho usada. Com este lançamento, o ArchiCAD realça ainda mais o uso dos múltiplos núcleos usando continuamente a capacidade não utilizada de estação de trabalho da CPU e “adivinhando antecipadamente” as tarefas de processamento que “acha” que você vai fazer em seguida. Isso pode parecer fantasioso e até mesmo embuste ou clarividente, mas é na verdade um golpe de gênio.

Obviamente, o ArchiCAD não pode de verdade prever o futuro, mas houve mudanças na interface que o ajuda antecipar a carga de trabalho de processamento. Com o 19, a Graphisoft introduziu o conceito de áreas de trabalho com abas, que trabalham de uma forma muito semelhante às abas em um navegador web, mas cada aba contém um espaço de trabalho. Isto facilita muito a troca entre cortes, modelo 3D, layouts, render ou elevações.

O processamento preditivo usa estas abas como pistas sobre o que você vai fazer em seguida. Enquanto você trabalha em uma aba, editando e atualizando o projeto, o software irá dinamicamente alocar a atualização do modelo nestas abas para economizar núcleos ou capacidade de processamento. O resultado líquido é que mudando de uma aba para outra, os usuários encontrarão o modelo 'instantaneamente' atualizado ou muito adiantado no andamento da tarefa — como em um corte 3D. Então o software aparece significativamente mais ágil e aproveita o máximo da maioria dos processadores de múltiplos núcleos de hoje.

A Graphisoft explicou que, além das 'pistas das abas' para o processamento preditivo, o novo algoritmo preditivo fará uma análise de fluxo de trabalho e das ferramentas mais comumente usadas, para refinar ainda mais a alocação do processamento. Para garantir que todo esse processamento “antecipado” adicional não afete a velocidade geral do ArchiCAD, o software deixa um núcleo livre. Ao usar esta capacidade não utilizada do computador, mesmo se o software antecipar incorretamente, nada será perdido.

E quanto mais rápido isso torna o ArchiCAD 19 em relação ao 18? A Graphisoft afirmou que o benefício pode ser de “Instantâneo” a uma melhoria de 70% na criação de vistas 3D. O tempo de abertura para todos os cortes, elevações ou documentos 3D baseados no modelo caiu pela metade. Os Beta-Testers têm me falado que é uma melhoria significativa e que absolutamente salta no novo Mac Pro da Apple, que vem com um processador Intel Xeon com até 12 núcleos.


ArchiCAD 19 agora lê nuvens de pontos para a importação de dados de survey

OpenGL

Não é só a edição e a renderização que tiveram melhorias de velocidade nesta versão; o desempenho gráfico também foi ainda mais otimizado com uma navegação OpenGL mais rápida e suave. Agora é possível navegar por modelos extremamente grandes com uma exibição sem trepidação, atingindo taxas de quadros muito maiores do que 30 quadros por segundo. Na realidade, este tipo de performance é comum aos jogos e traz o desempenho em tempo real para o BIM.

Novas funções do ArchiCAD

Abas: A área de trabalho é muito importante e muitas ferramentas BIM hoje ocupam a valiosa tela com menus e quadros imóveis. O ArchiCAD 19 acaba com vários destes menus, ao torná-los “pop-up” - quando o mouse é movido para o topo da tela - que associado às novas exibições de “aba” o tornam muito mais fácil de navegar.

Rhino: A Graphisoft decidiu se associar à McNeel, desenvolvedor da ferramenta Rhinoceros, de modelagem baseada em NURBS, e do plugin Grasshopper.

O ArchiCAD 19 foi aprimorado para importar melhor a geometria do Rhino e há planos de conexão com o Grasshopper para levar formas complexas às versões futuras. Isto poupa a Graphisoft de ter que desenvolver este tipo de funcionalidade, fora que existem milhares de usuários proficientes em Rhino e Grasshopper por aí.

Nuvens de pontos: o ArchiCAD 19 agora lê o padrão da indústria para nuvens de ponto para a importação de levantamento de dados de laser digitais. Esta é uma funcionalidade formativa no momento mas será ampliada no futuro. Agora é possível selecionar e modelar objetos BIM para os pontos XYZ.

Rótulo de Superfície: o ArchiCAD tem agora um Pintor Interativo de Superfície 3D para a edição de superfícies do modelo em 3D através da funcionalidade “Arrastar e Soltar”. Isto fornece feedback visual imediato.

Produtividade: em relação à produtividade geral, a Graphisoft adicionou melhorias de dimensionamento para facilitar a documentação de áreas onde as dimensões e rótulos podem se sobrepor automaticamente e tornarem-se confusos.

O ArchiCAD 19 reformulou a sua função de linhas-guia para melhor coincidir com a sua maneira de trabalhar, tornando a entrada precisa e ainda mais intuitiva. Existem novidades nos pontos-guia e linhas-guia inteligentes que ficam o tempo que você quer que eles fiquem (permanente, se necessário, em um layer separado)

Layouts (pranchas) agora podem ser exportados (não apenas as vistas) com seus layers para o formato PDF. No PDF gerado, agora você pode mostrar, esconder ou navegar entre os layers.

O Teamwork e o BIM Server também tiveram algumas atualizações úteis, como a ferramenta de diagnóstico do BIM Cloud / BIM Server.

BIM x: o exclusivo formato de compartilhamento de modelo portátil da empresa foi ligeiramente melhorado e os autores agora podem controlar quais informações dos elemento serão publicadas como parte do Hipermodelo.

MEP: a Detecção de Colisão funciona agora para todos os elementos classificados como tipo-MEP nas definições do elemento e não apenas para elementos do MEP Modeler. Como resultado, a detecção de colisão funciona em todos os elementos IFC MEP importados (independentemente de qual aplicativo MEP o modelo IFC foi exportado) e todos os objetos MEP do projeto ArchiCAD.

BIMCloud Designer: Lançado no ano passado, o BIM Cloud é a extensão de nuvem da Graphisoft para equipes ArchiCAD. Ele pode criar microsites privados ou nuvens públicas para que equipes possam colaborar em projetos BIM. Embora essencialmente benéfico para as grandes empresas, parece que pequenas emresas queiram obter alguns dos benefícios e então a Graphisoft criou uma versão de baixo custo para melhorar a distribuição, mas estão faltando as capacidades de trabalho em equipe.

Nemetschek


A última coisa a observar é uma pequena mudança corporativa: a Graphisoft também revelou seu novo logotipo, que é na verdade muito semelhante ao anterior, mas agora inclui a marca 'Nemetschek' dentro dele. A Graphisoft é propriedade da Nemetschek, um desenvolvedor alemão, que começou com o Allplan — um sistema BIM popular na Alemanha.

A Nemetschek também possui a Vectorworks (Minicad), Maxon (renderização) e Bluebeam (fluxo de trabalho PDF) entre outras empresas. Historicamente a empresa tendia a 'esconder' suas aquisições, mas agora parece haver uma abordagem mais coesa para impulsionar a marca.



A rotulagem foi melhorada para ajudar a evitar sobreposições

Conclusão

Este é outro grande lançamento do ArchiCAD com muitas melhorias aos usuários. Colocando o desempenho à parte, as mudanças na interface dando espaço máximo ao modelo realmente fazem uma grande diferença e certamente ajudam a aproveitar ao máximo a tela do laptop.

Há uma gama de novos recursos e capacidades úteis que variam de pequenas melhorias de produtividade à detecção de colisão e saída do IFC.

Seguindo a Bentley e Autodesk, o suporte à nuvem de pontos agora é o padrão de fato na indústria, uma vez que mais empresas experimentam a importação de dados de survey para gerar rapidamente modelos BIM de medições reais. Esta será definitivamente uma tecnologia útil no futuro.

A decisão de trabalhar com Rhino e Grasshopper foi a maneira simples de obter formas complexas no ArchiCAD. Ela economiza a empresa de desenvolver ferramentas de design computacional, como a Bentley (GC) e a Autodesk (Dynamo) já fizeram, sem contar que o Rhino é, na prática, extremamente popular.

Apesar de ser o aplicativo BIM mais maduro do planeta, há de se admirar o compromisso da Graphisoft em trazer desempenho e restruturar o ArchiCAD para utilizar os recursos de vários núcleos no Windows e Apple OSX. Os modelos BIM são grandes e complexos, e como eles se tornam cada vez maiores e mais detalhados é importante o uso de qualquer hardware que esteja disponível para acelerar isto. Olhando para a frente e sabendo que os processadores vão ter mais núcleos mas que o desempenho do núcleo não vai aumentar no mesmo ritmo, o software tem que estar preparado para isso.

O Revit da Autodesk, que só funciona em Windows, tem algum suporte múltiplos-núcleos, mas estes não são utilizados para processos discretos e se aplicam para separar recursos como renderização. Um número de funções é multi-threaded (salvar / carregar etc) mas a arquitetura do software não foi projetada para funcionar desta forma, o que é uma preocupação, considerando a maneira como vai funcionar a próxima geração de processadores.


Um Pintor Interativo de Superfície 3D pode ser usado para a edição “Arrastar e Soltar” das superfícies do modelo

Em uma discussão sobre o BIM com um funcionário da Intel, foi dito que "Como a velocidade por processadores aumenta consideravelmente, você verá o número de núcleos aumentar significativamente. No futuro podemos ter 6 ou 12 núcleos no mínimo. Se você pensar neles como pistas de uma auto-estrada, o software que usa apenas um núcleo irá decidir usar somente a pista de dentro, junto com todo o resto do 'tráfego' do seu sistema. Softwares que precisam fornecer desempenho terão que fazer uso de todas as outras pistas, opondo-se ao Revit, que teima em ficar na pista lenta”. Perguntamo-nos se a Autodesk tem planos para uma grande reformulação de código do Revit ou, o que parece mais provável, ela pode ignorar a atualização da arquitetura de software da versão desktop do Revit, e obter um melhor desempenho do modelo aproveitando uma nova arquitetura de sistema na 'nuvem'.

Com o 19, a Graphisoft certamente pretende ter um desempenho melhor do ArchiCAD em modelos grandes em comparação com o Revit. No evento de lançamento, comparações ArchiCAD/Revit estavam na vanguarda. A Graphisoft mostrou seus próprios resultados de benchmark, mostrando a melhoria insignificante de capacidades de multi-processamento atuais do Revit e passou a afirmar que “16 GB é o requisito mínimo de RAM para o Revit, enquanto 16GB é o máximo que você vai precisar no ArchiCAD”.

Os desenvolvedores da Graphisoft sentem que o ArchiCAD faz um trabalho melhor com aceleração gráfica 3D, utilização de múltiplos-núcleos, eficiência de memória e agora processamento preditivo.

Para usuários Mac, o ArchiCAD é uma escolha muito mais simples, uma vez que há apenas dois modeladores BIM no mercado que rodam no Mac OS X - ArchiCAD e Vectorworks. Mas o ArchiCAD 19 é a única ferramenta BIM multi-cores que pode justificar a compra de um adorável Mac Pro e fazer uso dos núcleos no seu processador Xeon.

Preço: A partir de £1,699 Website: graphisoft.com



Do multi-threading ao multi core

Multi-processamento é a capacidade de um programa se partir em várias tarefas simultâneas que podem ser executadas separadamente por um computador.

Um computador com vários processadores (ou múltiplos-núcleos) pode executar duas ou mais tarefas ao mesmo tempo, o que significa que o programa "corre mais rápido" em um computador multiprocessador do que em um computador de processador único.

Aplicações single-thread "Tradicionais" não podem fazer uso de dois ou mais processadores, portanto, elas não correm mais rápido em máquinas com vários processadores.

Processadores múltiplos-núcleos. Todos os modernos processadores para desktop da Intel têm vários núcleos. Dependendo do produto pode haver 2, 4, 6, 12 e até 18 núcleos por processador.

Em um sistema de processador duplo, que tem 4 núcleos por processador, há na verdade 8 núcleos físicos disponíveis.

Em um mundo ideal, quatro núcleos forneceriam uma escalonamento linear de quatro vezes mais capacidade de processamento, mas a maioria dos aplicativos não se beneficia disso.

Hyper-threading é uma tecnologia muito específica da Intel que visa melhorar o paralelismo de tarefas para desenvolvedores de software. Alguns aplicativos usam a tecnologia Hyper-threading, muitos não.

Hyper-threading transforma cada núcleo físico em um sistema virtual dual core. Então um processador de núcleo duplo que suporta a tecnologia Hyper-threading na verdade tem quatro núcleos virtuais.

No nosso exemplo de um sistema de processador duplo, cada um com quatro núcleos (oito no total), o sistema operacional realmente veria 16 núcleos virtuais.

Hyper-threading é mais lento do que na verdade núcleos físicos completamente separados, pois há algumas operações que causam 'colisões' de recursos do sistema, que podem anular as vantagens de desempenho e torná-lo mais lento.

O software tem que ser escrito para obter o equilíbrio certo. Quando bem feito, aumentos de velocidade de cerca de 15% podem ser alcançados em relação aos sem Hyper-threading.


Matéria originalmente publicada no site AEC MAGAZINE em 14 de maio de 2015.