Рабочая станция для обработки данных аэрофотосъёмки и создания цифровой модели города

О клиенте

Задача, с которой к нам обратились, звучит так: есть проект аэрофотосъёмки на 8–10 тысяч снимков для градостроительного планирования, проектирования дорог и инженерных сетей. Но существующая рабочая станция не тянет его целиком и заставляет дробить на части.

На основе фотографий высокого разрешения специалисты создают плотное облако точек, ортофотоплан, цифровую модель рельефа и трёхмерную модель городской территории. Разберём на примере, как под такую задачу собирали конфигурацию — что в ней критично, а на чём можно не переплачивать.

Задача

Специалистам в этом сценарии нужна единая рабочая станция для обработки крупных проектов в Agisoft Metashape и PIX4D.

Основные требования:

• загружать до 10 000 снимков в один проект;
• не делить территорию на три-четыре отдельных участка;
• ускорить построение облаков точек, ортофотопланов и моделей рельефа;
• сократить время на подготовку и объединение результатов;
• обеспечить стабильную работу во время длительных расчётов;
• оставить запас для проектов с более высоким разрешением съёмки.

Главное ограничение связано не только с процессором или видеокартой. При фотограмметрии производительность зависит от баланса CPU, оперативной памяти, GPU и накопителей. Если системе не хватает RAM, она начинает обращаться к диску или требует разделения проекта, даже если остальные компоненты ещё не загружены полностью.

Решение

Для проекта выбрали рабочую станцию на платформе DigitalRazor Performance Pro 750D.

• процессор: AMD Ryzen Threadripper PRO 7975WX;
  • 32 ядра и 64 потока;
  • базовая частота 4,0 ГГц, Boost до 5,3 ГГц;
• видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 5090 32 ГБ GDDR7;
• оперативная память: 512 ГБ DDR5 REG ECC;
• системный накопитель: NVMe SSD 1 ТБ;
• рабочий накопитель: NVMe SSD PCIe 5.0 4 ТБ;
• блок питания: 2000 Вт, сертификат 80 PLUS Platinum;
• охлаждение процессора: жидкостная система.

Threadripper PRO 7975WX выбрали из-за сочетания высокой частоты и 32 ядер. В фотограмметрии часть операций хорошо использует многопоточность, а часть зависит от скорости отдельных ядер. Поэтому один производительный процессор здесь полезнее, чем двухпроцессорная система с более низкими частотами.

512 ГБ ECC-памяти позволяют держать в RAM крупный набор фотографий, промежуточные данные, плотное облако точек и элементы трёхмерной модели. Это снижает необходимость делить проект и уменьшает количество обращений к накопителю.

RTX 5090 с 32 ГБ видеопамяти ускоряет этапы, поддерживающие вычисления на GPU. Для этой задачи выбрали именно GeForce RTX 5090, а не профессиональную RTX PRO. Для Metashape и Pix4D сертифицированные драйверы и ECC-видеопамять не дают выигрыша, а 32 ГБ VRAM хватает под эту задачу — переплата за профессиональную карту здесь не окупается. Перед поставкой прогнали конфигурацию на типовом проекте клиента. Потому что поведение конкретной видеокарты в конкретной версии софта обязательно нужно проверять, а не предполагать.

От второй видеокарты отказались, потому что приложение Pix4D в текущих версиях вообще не использует второй ускоритель для вычислений. Metashape технологию multi-GPU поддерживает, но выигрыш есть лишь на части этапов (Align Photos, Build Dense Cloud). А вот на построении меша и на этапах, упирающихся в ОЗУ, вторая карта не помогает. Поэтому под связку из этих двух программ рациональнее один сильный GPU плюс мощный процессор и много памяти.

Систему и рабочие данные разместили на разных NVMe. На накопителе находятся операционная система и программы, а SSD PCIe 5.0 на 4 ТБ используется для исходных снимков, кэша и результатов обработки.

Результат

Новая рабочая станция создаёт единый вычислительный контур для обработки данных аэрофотосъёмки и подготовки цифровой модели города.

Для типового проекта из 8 000–10 000 снимков целевой эффект выглядит следующим образом.

До обновления:

• проект разделялся на три-четыре части;
• подготовка, контроль и объединение результатов занимали 4–6 часов работы специалиста;
• полный цикл обработки занимал два-три рабочих дня;
• при росте разрешения съёмки система упиралась в оперативную память.

После обновления:

• проект обрабатывается единым массивом без предварительного деления;
• ручная подготовка и контроль занимают около одного-двух часов;
• целевой срок обработки сокращается до одного-двух рабочих дней;
• экономия ручного труда составляет до 3–5 часов на проект;
• снижается риск расхождений на границах отдельно обработанных участков.

При трёх-четырёх крупных проектах в месяц это освобождает до 20 инженерных часов и позволяет быстрее передавать заказчику ортофотопланы, модели рельефа и трёхмерные материалы.

Фактическое время зависит от количества и разрешения снимков, параметров качества, типа итоговой модели и версии программного обеспечения. Поэтому перед поставкой конфигурацию обязательно необходимо проверить на одном типовом проекте клиента.

Главный результат — не просто ускорение отдельного этапа, а отказ от постоянного деления проекта и ручного объединения результатов. Специалист получает единое рабочее место для полного цикла: от загрузки данных аэрофотосъёмки до готовой цифровой модели территории.