CPU рендеринг использует процессор компьютера для обработки сцены и ее рендеринга. Это также более традиционный способ выполнения рендеринга. Однако с появлением графических процессоров (GPU ) рендеринг приобрел большую популярность.

В очень широком смысле рендеринг на GPU позволяет одновременно запускать большее количество параллельных процессов, что делает его быстрее, но ограничивает количество задач, которые он может выполнять, но он не так хорош при рендеринге больших детализированных сцен с множеством объектов. CPU рендеринг в свою очередь, не допускает параллельных процессов, но может выполнять более разнообразные задачи, таким образом, в результат рендер будет более детальный.

Что такое рендеринг?

Рендеринг — это в основном процесс создания двухмерных изображений (например , для экрана компьютера) из 3D-модели. Другими словами, рендеринг позволяет получить готовое изображение трехмерной модели в «плоском » варианте. Изображения генерируются на основе наборов данных, определяющих цвет, текстуру и материал определенного объекта на изображении.

МАЙНКРАФТ РЕНДЕР В 60ФПС vs 120ФПС vs 240ФПС vs 360ФПС vs 480ФПС vs 666ФПС vs 720ФПС

Рендеринг осуществляется либо центральным процессором компьютера, либо графическим процессором видеокарты. Иногда в гибридной конфигурации, например, с таким программным обеспечением, как V-Ray, CPU и GPU работают вместе. Понимание этих типов рендеринга поможет оценить различия между ними.

Рендеринг на процессоре компьютера (CPU )

Сейчас CPU компьютера в основном состоит из несколько мощных ядер, что позволяет им выполнять операции с очень высокой скоростью. Кроме того, чем больше количество ядер, тем выше производительность рендеринга.

Современные процессоры имеют до 64 ядер, что обеспечивает отличную производительность для рендеринга. CPU рендеринг также выигрывает потому, что он имеет доступ к встроенной оперативной памяти (ОЗУ ). Это позволяет пользователю относительно легко визуализировать сцены с большим объемом данных. Рендер на центральном процессоре имеет высокое качеством. Например, Pixar использует рендеринг на процессорах, что обеспечивает исключительное визуальное качество его фильмов.

Хорошим примером того, где CPU рендеринг имеет преимущество, — это архитектурный дизайн. Если сцена создана со множеством сложных геометрических форм и мелких деталей, такой тип рендеринга обеспечат гораздо лучший и более точный результат.

Рендеринг на видеокартах (GPU )

Графические процессоры сделали рендеринг более доступным для пользователей с ограниченным бюджетом

Графический процессор имеет тысячи небольших ядер, работающих на относительно низкой тактовой частоте. В данном случае именно количество этих ядер позволяет графическому процессору обеспечивать достаточно высокую производительность рендеринга. Графические процессоры изначально предназначены для параллельного выполнения задач. Это дает им преимущество для выполнения специальных зада, перед центральными процессорами компьютера, поскольку рендеринг — это задача, которая обычно включает в себя множество этапов. В связи с этим, графические процессоры известны чрезвычайно быстрым временем рендеринга.

Быстрый рендеринг позволяет графическому процессору GPU обрабатывать графику в режиме реального времени, заметили, что современные видеоигры работают на графических процессорах намного плавней. Наряду с игровой индустрией графические процессоры произвели революцию в области майнинга криптовалют, анализа больших данных, искусственного интеллекта и машинного обучения.

Рендеринг на GPU постепенно становится распространенным и востребованным во многих областях и используется в качестве альтернативы традиционным системам рендеринга на CPU. Компания Autodesk Arnold представила свой движок для рендеринга на графическом процессоре , учитывая его высокий потенциал.

CPU и GPU рендеринг: различия работы на графическом и центральном процессоре

Время рендеринга в ч:м:с, чем меньше, тем лучше

Архитектура GPU и CPU процессоров

Мощный процессор, такой как например Threadripper 3990x , имеет почти 64 ядра (тогда как средний ПК имеет от 4 до 8 ядер). Эти ядра по количеству могут быть меньше по сравнению с ядрами графического процессора, но их более высокая тактовая частота позволяет выполнять задачи намного быстрее, для рендеринга обычно лучше большее количество ядер.

Графический процессор, для сравнения, имеет тысячи ядер — 10 496 в случае Nvidia RTX 3090. Однако эти ядра работают на гораздо более низкой частоте, чем ядра центральных процессоров компьютера. Огромное количество ядер увеличивает скорость и в некоторых сценариях рендеринга позволяет графическим процессорам превзойти центральные.

Качество рендеринга на CPU и GPU

CPU имеют меньше ядер по сравнению с GPU, однако они гораздо более универсальны и предназначены для выполнения сложных наборов инструкций. Это позволяет центральным процессорам запускать практически любой алгоритм с минимальными усилиями и таким образом, обеспечивать более качественный результат.

С точки зрения качества графические процессоры просто не могут сравниться с центральными. Но обычно вы обнаружите, что рендеринг на GPU содержит больше шумов.

Но увы, если центральный процессор не имеет достаточной мощности, качество результат будет очень плохим.

Преимущества использования оперативной памяти CPU рендеринга

Рендеринг на CPU имеют доступ к оперативной памяти компьютера. Это позволяет использовать огромные объемы памяти, которые можно в любой момент нарастить. Threadripper 3990x может поддерживать 512 ГБ оперативной памяти DDR4. Центральному процессору в таком случае, отображает огромные объемы данных в сложной сцене с множеством объектов и деталей.

Читайте также:  Как в Майнкрафте сделать оптимуса прайма

Графические процессоры ограничены встроенной видеопамятью (VRAM ). У новейшей Nvidia 3090 всего 24 ГБ видеопамяти, чего большинству пользователей более чем достаточно, но в сложных сценах с множеством элементов это станет узким местом.

Выполнение сложных сценариев

Процессоры по своей конструкции могут выполнять множество задач, другими словами они универсальны. Это полезно при рабочих нагрузках, когда тип сцен непостоянен или слишком большой объем для одновременной обработки.

Графические процессоры ограничены аппаратными возможностями. Они разработаны с одной целью и часто используются для многократного запуска одних и тех же задач. Кроме того, ограничения оперативной памяти в сочетании с более медленными ядрами ограничивают их способность эффективно отображать различные сценарии.

Стабильность рендеринга

Разные системы рендеринга, разное качество (Источник : Роберт Юхневич Rhinoceros )

Центральный процессоры встроены в систему компьютера и хорошо интегрированы, все приложения и программы спроектированы с учетом архитектуры CPU. Тем более CPU используются для рендеринга значительно дольше и соответственно большинство багов уже найдено и отлажено. Соответственно, общая стабильность рендеринга на CPU лучшие, по сравнению с GPU.

Графические процессоры GPU, более склонны к сбоям. Внезапные перепады напряжения, обновления драйверов и отсутствие совместимости с некоторыми системами могут привести к плохой и нестабильной работе графических процессоров.

Скорость рендеринга на CPU и GPU

Графические процессоры выполняют задачи параллельно, что приводит к увеличению скорости, поскольку различные элементы сцены могут обрабатываться одновременно. Графические процессоры также широко используются в областях, где требуется рендеринг в реальном времени (например , в видеоиграх).

Процессоры имеют меньше ядер и предназначены для последовательного выполнения задач. Они обычно медленнее, чем GPU процессоры. CPU также ограничен в доступности своих ресурсов. Поскольку ему приходится выполнять множество задач, CPU не может использовать все свое оборудование только для рендеринга. Это также способствует снижению скорости.

Производители оборудования для рендеринга

В сочетании друг с другом RTX 3090 могут обеспечить исключительную производительность рендеринга (Источник : Мэтт Бах Puget Systems )

По мере того, как мы приближаемся к пределам закона Мура , производительность каждого нового поколения процессоров растет значительно медленнее, нежели это было 10 лет назад. Со временем это приведет к плато производительности и неизбежному постоянному совершенствованию графических процессоров.

В последнее время мы наблюдаем значительный рост в области разработки графических процессоров, такие компании, как AMD и Nvidia жестко конкурируют в этом секторе. А поскольку модернизировать графический процессор намного проще, вы можете ожидать повышения производительности рендеринга с каждым новым поколением.

Стоимость оборудования для рендеринга на видеокартах и процессорах

Графические процессоры GPU значительно ниже по цене по сравнению с мощными центральными процессорами. Хороший графический процессор, такой как RTX 3090, может стоить около 1500 долларов, тогда как мощный процессор, такой как Threadripper 3990x , стоит уже 5000 долларов.

Графические процессоры также дают вам преимущество с точки зрения апскейлинга и масштабирования. Вы можете просто подключить еще один графический процессор к уже существующей системе и все готово. Если вы хотите увеличить масштаб и мощность с помощью CPU, помимо стоимости самого CPU вам придется инвестировать в модернизацию всего сопутствующего оборудования (материнские платы, блоки питания и т.д.).

Движки для рендеринга

Сравнение движков для рендеринга VRay и Octane в Cinema 4D (Источник : Душан ВукчевичTwitter )

Механизмы рендеринга — еще один ключевой фактор при выборе между рендерингом CPU и GPU. Многие движки для рендеринга работают исключительно на CPU или GPU. Следовательно, механизмы рендеринга также определяют, какое программное обеспечение вы можете запускать в своей машине.

Движки рендеринга, такие как Arnold, Corona и 3Delight, работают на процессорах CPU и дают несколько более качественные результаты. Между тем, средства визуализации, такие как Blender Cycles, Octane и Redshift, оптимизированы для графических процессоров GPU.

Тест производительности и выбор оборудования для рендеринга

Двумя популярными способами оценки и теста производительности оборудования для рендеринга являются Cinebench для CPU и Octanebench для GPU. Они оба являются лучшими эталонными стандартами в отрасли. Согласно тестам CG Director , многоядерный процессор с более высокой тактовой частотой — лучший выбор для вашего рабочего процесса. Процессоры AMD 3-го поколения имеют серьезное преимущество в производительности и сравнительно дешевле, чем процессоры Intel. Однако, если вам нужно лучшее из лучшего для CPU рендеринга — это Threadripper 3990x.

В тесте Octanebench карты Nvidia RTX оказались лучшими и при использовании большего количества графических процессоров вы, вероятно, получите более высокую производительность, а также увеличите объем видеопамяти.

Читайте также:  Как сделать ограбление в Майнкрафт

В фильме Pixar «Up » использовался процессорный рендеринг (Источник : Pixar Animation Studios )

Итак, основные различия между рендерингом CPU и GPU в зависимости от ваших потребностей:

  • Если ваш рабочий процесс требует скорости, менее сложен и последователен в работе, выбирайте выполнение рендеринга с помощью графического процессора GPU. Помимо более низких затрат на оборудование, качество работы не будет уступать рендерингу на центральном процессоре CPU. Рендеринг с помощью графического процессора также лучше подходит для новичков.
  • Если вы отдаете предпочтение качеству, имеете большой бюджет на оборудование и у вас есть время для ожидания качественных результатов, рендеринг на CPU это лучшее, что может быть. Вы не только получите качественный результат, но и сможете с легкостью обрабатывать сложные сценарии, что даст вам конкурентное преимущество на рынке.

Источник: spb.3dradar.ru

Рендер, рендеринг (визуализация): что значит рендерить в играх

Lorem ipsum dolor

Рендер, рендеринг, рендерить — термины, связанные с разработкой компьютерных игр. Л юд ям , работающи м с играми, эти термины до боли знакомы. А тем , кто от разработки игр далек, они кажутся непонятными и необъяснимыми. Сегодня разберем эти термины подробнее.

Рендеринг — это процесс визуализации игрового 3D-объекта или сцены при помощи специальной компьютерной программы.

Важно отметить, что в процессе рендеринга получают 2D-изображение или , другими словами , простую картинку.

Рендер — это компьютерная программа, которая проводит рендеринг , однако иногда этим термином также называют результат рендеринга, то есть саму 2D-картинку. Еще реж е э тим термином заменяют термин «рендеринг», то есть называют сам процесс.

Это происходит, потому что слово «рендер» короче и проще произносится, чем «рендеринг».

Ренд е рить — это термин, описывающий процесс преобразования. То ест ь в ыражения «проводить рендеринг», «получить рендер» и «рендерить» идентичны по смыслу, так как описывают один и тот же процесс получения 2D-изображения.

Рендерить, рендеринг, рендер — что это?

По первоначальному определению может показаться, что рендер — это простое изображение , н о это не так. Рендер — это сложносоставное изображение, которое состоит из множества последовательных кадров.

3D-дизайнеры создают различные 3D-объекты. Н е важно , для чего они создаются: для фильма, игры, видеоролика — для рендеринга это не имеет значения. Объекты создаются раздельно, но для какой-то единой сцены или какого-то единого кадра. Чтобы получить этот единый кадр, нужно «объединить» все раздельные объекты в одном месте. Невозможно их просто «наложить» друг на друга, как это делают в Фотошопе при помощи дополнительных слоев, потому что объекты у нас в 3D, а не в 2D!

Чтобы объединить множество 3D-объектов в едином кадре, нужно провести рендеринг. Каждый отдельный кадр будет представлять собой подобие «отдельного кадра» или «отдельного слоя». При объединении всех объектов проводятся сложные математические расчеты , п оэтому рендеринг — это трудоемкий процесс, требующий больших ресурсов компьютера. Провести качественный и быстрый рендеринг на обычном офисном компьютере не получится. Компьютеры для профессионально го рендера обычно собираются индивидуально, причем собирают сразу несколько компьютеров, объединенных в единую сеть, чтобы ускорить процесс.

Рендер — это не просто

  • 3D-Max;
  • Maya;
  • V-Ray;
  • Mental-Ray;
  • Corona Render.
  1. CPU Rendering. Этот вариант рендеринга для математических расчетов использует мощность процессора и оперативной памяти компьютера.
  2. GPU Rendering. Этот вариант рендеринга для математических расчетов использует мощность видеокарты.

Рендер-ферма

  • было установлено 32 отдельно стоящих сервера;
  • каждый сервер содержал 40 000 процессорных ядер;
  • каждый сервер обладал оперативной памятью мощностью в 104 Гб;
  • скорость рендеринга фильма составляла 7-8 Гб информации в секунду при круглосуточной работе;
  • на тот момент этот дата-центр занимал 7 строчку в рейтинге «ТОП-500 суперкомпьютеров».
  1. Частная рендер-ферма. Такая ферма создается отдельной компанией или сообществом разработчиков и фрилансеров, чтобы решать с ее помощью проблемы компании или сообщества, связанные с рендерингом.
  2. Коммерческая рендер-ферма. Такая ферма создается коммерческой организацией специально для того, чтобы сдавать ее в аренду. Воспользоваться услугой такой фермы может каждый желающий. Это удобный вариант для тех, кто хочет рендерить свой фильм или игру, но не может позволить себе купить дорогостоящее мощное оборудование.

Заключение

Рендерить, рендеринг, рендер — это все термины, описывающие один процесс — процесс создания качественной компьютерной графики, когда из отдельных 3D-объектов создают ся кадры для будущих фильмов или компьютерных игр.

Рендеринг и рендер — это два схожих термина. Первый обозначает процесс, а второй — результат процесса или программу. Однако чаще всего используется термин «рендер», так как он короче и легче произносится.

Читайте также:  Программа ников для Майнкрафт

Рендеринг — это процесс, который требует высокой мощности компьютера. Если нет возможности приобрести собственный мощный компьютер, тогда можно обратиться к облачным рендер-фермам.

Мы будем очень благодарны

если под понравившемся материалом Вы нажмёте одну из кнопок социальных сетей и поделитесь с друзьями.

Источник: codernet.ru

НАСТРОЙКА РЕНДЕРА В 3DS MAX

Существуют различные рендеры для создания визуализации в программе 3d max: Corona Render, V-ray, Arnold, ART Renderer, Scanline renderer, RenderMan и другие.

При таком разнообразии новички задаются вопросом, какую систему рендеринга выбрать?

Если нужна максимальная настраиваемость рендера, глубина и гибкость в изменениях, то предпочтительнее будет V-ray.

Если необходима универсальность и качество при минимальных настройках — лучше подойдет Corona. По принципу – нажал одну кнопку, получил результат.

Настройки рендера в 3d max V-ray или Corona

По стандарту выбираем V-ray Adv. Не V-ray RT — это обрезанная версия движка в реальном времени. Открываем Vray Adv, выбираем ту версию, которая есть в окне выбора.

Настройки рендера V-ray в 3d max

Основные настройки меню рендера располагаются на вкладке Вирей.

Настройки рендера V-ray в 3d max

Их огромное количество, но все настройки находятся здесь.

Для Corona все основные настройки расположены в закладке сцена (Scene) и несколько в закладке Performance.

Если вы посмотрите подробный видео-урок по настройке Vray, то узнаете:

— Как включить рендер и работать с ним
— Как разобраться в инструментарии
— Режим рендеринга на практике

Как улучшить качество рендера?

Для Вирей основными параметрами, позволяющими улучшить качество, будут понижения. То есть убрать ограничение по времени (Render time) и поставить его на ноль.

Параметр шума (Noise thereshold). Чем он меньше, тем более качественное окончательное изображение — меньше шума. При 0,1 будет 10% пикселей шумовыми, не подсчитанными точно. Картинка будет не достаточно качественной. Для качественного изображения выставляем этот параметр в 0,005.

Параметры шума в V-ray

В Corona аналогом настроек будет вкладка Performance – параметры Light Samples Multiplayer и Max Samples Intensity.

Настройка качества рендера в Corona

Но Корона в отличие от Вирей хуже поддается регулировке – изменения параметров минимально влияет на итоговое качество. Поэтому можно считать Корону однокнопочной. Потому что эти параметры очень мало влияют на скорость вашего просчета.

Чтобы в Короне ограничить итоговое время рендера по шуму, во вкладке Scene, в General Settings есть параметр Noise level limit. Тут можно выставить процент шума. Считается он в процентах, поэтому 3,0 это будет то же самое, что в V-ray 0,03.

Настройка параметра шума в Corona

Как ускорить рендер?

Чтобы ускорить рендер в 3d max Corona, нужно считать с меньшими параметрами шума. Для чернового рендера вполне хватит уровня шума Noise level limit – 15,0. Чтобы сделать чистовой рендер выставляем на 8,0.

В V-ray то же самое для чернового, Noise thereshold значение 0,015. Для чистового – 0,008.

Как повысить четкость рендера?

За четкость отвечает в первую очередь разрешение. Если выставить больше разрешение изображения – в нем будет больше пикселей и изображение четче.

Настройка четкости рендера

Как включить и настроить интерактивный рендер

Как его запустить в Вирей? Переходим в Frame buffer → нажимаете кнопку Show last VFB → затем Start interactive rendering.

Можно выставить объект, запустить интерактив и перемещая объект, вы выбудете видеть изменения в окне проекции.

То же самое для Короны. Открываете закладку Scene → Start interactive. Сразу запустится интерактивный рендер.

Настроек для интерактивного рендера практически нет.

Как сделать рендер на прозрачном фоне?

В 3Ds Max по умолчанию любой объект сохраняет при рендере информацию, насколько он прозрачен. То есть белое — непрозрачное, черное — прозрачное. Выставляете фон черного цвета, и сохраняете в формате, который поддерживает прозрачность. Допустим, Png.

Как сделать рендер в 3d max с фоном? Фон можно настроить в окошке Environment → background → color. Но он будет давать засветку на основные элементы.

Если необходимо задать цвет освещения – в закладке Сцены ставите галочку Direct visibility override, то есть прямую видимость исключить. Объект освещается с учетом света, цвет которого можно выставить тут.

Как сделать рендер на прозрачном фоне

Рендер фермы. Что это такое?

Если компьютер не тянет рендеринг проекта можно воспользоваться рендер фермами. Это компьютеры, удаленно выполняющие рендер файла, который вы им отправите.

Существуют разные фермы, официальные требования можно посмотреть на их сайтах. Например, какая поддерживается версия 3d max, какая версия Короны или Вирей, и другие. Если сходятся версии, то файл обработается корректно.

Так же можно оценить стоимость за услуги. Для этого введите данные: количество кадров, статика или анимация, и другие. Получите примерную стоимость просчета вашего проекта.

Источник: diskill.ru