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经验交流 - 闲谈灌水

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    纠正制图渲染误区,什么是3D渲染?3D渲染需要的是显卡还是CPU?

    易琼 2015-07-29 18:08
    抛开国内主流设计院的工作模式导致的工作用机配置要求不高这个问题不说,我们只在探讨最正确的渲染用机,哪一个消费者不希望自己的钱都花在实实在在自己应用层面能够完全发挥出来的性能上?“3D渲染到底应该用什么配置?”这个题设将会扯出以下三个话题,雪狼觉得是时候该纠正众多概念错误了:

    Q1、什么才算3D渲染?

    Q2、3D渲染的原理是什么?

    Q3、3D渲染到底是靠CPU还是显卡

    回答如下:

    13D渲染是CG的最后一道工序 (当然,除了后期制作) 也是最终使你图像符合你的3D场景的阶段。渲染有多种软件,如:各CG软件自带渲染引擎,还有诸如RenderMan等。建筑设计、动画制作等利用3DS MAX、MAYA等软件制作好模型、动画帧之后,将所设计内容利用软件本身或者辅助软件(lightscape、vray等)制作成最终效果图或者动画的过程。

    可以这样理解,3D渲染是将线条化和数字化的3D设计模型转换为接近真实物理世界的视觉效果的一个过程,用雪狼自己的设计作品当做例子来说:



    ↑上图是雪狼使用3D设计软件GoogleSketchup设计的一块“GTX590雪狼专属版显卡”,在该设计软件中,雪狼实时所见的图形效果是这样的,它由线、面和单一像素化的色块和阴影构成,看上去虽然非常“专业”,但是完全不真实;



    ↑经过3D渲染以后,它们的材质、光照效果都非常接近于真实摄影棚中的拍摄效果,就好像这块显卡已经真实地出现在了我们眼前。



    在设计过程中,渲染是一个相对独立的环节,可以根据工作的最终成果需求决定是否渲染,或者渲染要达到的效果级别,可以这样说,渲染并不是3D设计建模的一个过程,而是一个表达结果



    2、3D渲染的原理根据不同的渲染软件有所区别,但是最基本的道理都是一样的:CPU将模型中设置好的参数按照渲染软件所设定的运算方式计算出来,包括:具体从某个角度观看模型,光照、距离、消隐/遮蔽、Alpha、过滤,甚至纹理贴上去该是啥样,使数字模型转变为真实的可视化图形,再交由显卡将这一张图片显示出来,这样来说,3D渲染的重中之重必然是CPU了;当然,Nvidia在2006年-2007年间推出了“CUDA”大规模并行架构,实现了GPU能够和CPU进行并行计算,充分利用GPU比CPU更加强大的浮点运算能力,将大量计算工作交由GPU来帮助CPU运行,大幅度降低了CPU的繁重运算负担,有效提升了3D渲染的效率,从而可以在同样的时间内让设计工作者获得更加真实的渲染效果图、或者在达到同样效果的情况下耗费更少的渲染时间。



    3、那么,3D渲染到底是靠CPU还是显卡呢?其实很简单,看你使用的是一款什么样的渲染软件:



    ①传统CPU运算渲染软件:如Vary、Randerin、Podium和新近出现的强势照片级渲染器Maxwell等,它们都是利用CPU进行渲染的软件,而且几乎所有的CPU渲染软件都能对CPU的多线程实现良好支持,也就是说,核心、线程数量越多,渲染的效率越高,而且,同样频率和缓存的核心,数量多一倍,渲染速度也几乎快一倍,具体可见雪狼实测:

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    ②支持Nvidia的“CUDA”并行运算技术的渲染软件:Octane、Iray、Quicksilver等,它们对CPU的依赖大大降低,在Octane中,GPU甚至占到了大头,在GPU渲染软件中,显卡的流处理器数量决定了渲染效率的高低(同等级别核心下)。



    ③使用AMD的GPU渲染技术或者其它GPU渲染技术的渲染软件,这方面雪狼并没有深入研究,非常欢迎对此有深入研究的朋友发表你们的研究成果!



    CPU渲染软件究竟有多么依赖CPU而无视GPU呢?拿国内众多设计院、效果图公司和渲染爱好者普遍喜欢使用的VRay渲染器来说:





    ↑从上图雪狼的实测就可以看出,在进行VRay渲染时,雪狼的24个CPU线程均全部满载100%运行,但是GPU却几乎没有在运行,GPU占有率最低0%、最高也只有8%,而且温度和频率都是处于待机状态的一条直线而已,雪狼将这种状态总结为:“在进行VRay渲染时,你一块显卡就在打酱油,两块显卡就在下象棋,三块显卡就在斗地主,四块显卡就在搓麻将”,反正它们都不在干渲染的事情了。

    那么,到这里,想必疑问3D渲染到底该怎么配置的朋友应该有一定的认识了吧?如果你工作使用的是一款CPU渲染软件,那么不要犹豫,一款多线程、高主频、大缓存的CPU绝对是大幅度提升工作效率的有力保证!如果你使用的是GPU渲染软件,那么让CPU和GPU均衡配置、甚至偏向GPU才是正确选择!

    最后,吐槽一下,硬件论坛提问的朋友们,雪狼按照你们使用VRay这种CPU渲染器为你们推荐了最正确的3D渲染配置,但是最后你们却在有限的资金内选择了YY的显卡,这种“渲染靠显卡”、“专业绘图显卡渲染强大”的错误、荒谬理论真不知道最初是谁提出来的,实在是太误导人了。错误不可怕,怕的是一错再错不能认识到错误所在的地方。希望在使用CPU渲染软件的朋友们清醒一点,理性装机,用好每一分钱!这才是我们DIY攒机的精髓所在!
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