圖形渲染是CPU重要還是顯卡重要.doc

Quicksilver渲染器 最近，眾多開發(fā)都圍繞使用GPU來加速產(chǎn)品的渲染（逼真級或非逼真級）。目前，一般有兩種方法來使用GPU加速渲染，一種方法就是利用GPU的能力來處理三角面、燈光和像素著色技術，通常被用在游戲、DirectX和OpenGL上。在3ds Max和 3ds Max Design 2011中，你可以訪問新的Quicksilver渲染器來利用這項技術。 另外一項技術就是使用GPU去計算燈光如何與物質(zhì)交互以及通過追蹤場景中的光子路徑來創(chuàng)建圖像。在這項技術中，GPU將扮演一個超級計算機的角色來處理場景并傳遞逼真的結果。3ds Max和3ds Max Design 2011的訂閱用戶現(xiàn)在能夠下載最新的iray渲染器就是利用了這項技術。另外，還有很多的第三方正在追求GPU加速技術。例如，Chaos Group最近已經(jīng)推出了基于GPU渲染的VrayRT，其實也是采用了一些和iray相同的技巧。和常規(guī)VrayRT（基于CPU渲染）不同的是，基于 GPU渲染的VrayRT能夠充分利用你的GPU而不是你的CPU。 Iray渲染解決方案 iray渲染技術利用GPU 的大規(guī)模并行處理能力，實現(xiàn)了效果更加逼真的3D圖形效果、更具創(chuàng)意的設計以及更快速的決策過程，使逼真的圖形也能實現(xiàn)互動效果。 iray技術可以讓設計師利用與日常物理環(huán)境非常接近的材料和光線效果輕松、準確地進行模擬，加速了創(chuàng)意流程。由于其極高的可擴展性、互動性以及物理準確性，iray技術讓設計以及工程領域的專業(yè)人士能夠制作出最高質(zhì)量的最終幀輸出效果，沒有其它同類軟件使用復雜的困擾。 Quicksilver硬件渲染引擎 Max新增的多線程渲染引擎，可以利用CPU和GPU為繪圖場景提供渲染加速，速度要比舊款引擎提升10倍左右。以3ds Max的圖形制作用電腦為例，其作用包括三個階段：第一階段是建立模型，第二階段是光源材質(zhì)，第三階段是渲染。這三個階段對工作站的子系統(tǒng)的要求側重點各不相同，在3ds Max里面，對硬件的要求也主要集中在這三個方面，有人把這三個階段統(tǒng)一稱為“渲染”，這是極不科學的，也給人們帶來了誤導。 專業(yè)顯卡與游戲顯卡的最大不同在于第二階段方式的不同，游戲顯卡著重“顯現(xiàn)”能力，就是把已經(jīng)做好的東西重現(xiàn)出流暢的畫面；而專業(yè)顯卡著重“生成”能力，就是按照設計師給定的坐標、參數(shù)，生成虛擬的三維物體。專業(yè)卡除了能比游戲卡更加流暢地控制復雜的模型外，還支持一些游戲顯卡所沒有的，或者支持度達不到設計工作要求的特效，使設計師在建模階段就可以看到最接近最終結果的畫面。 第三個階段是渲染階段。當我們需要把模型或者場景輸出成圖像文件、視頻信號或者電影膠片，就必須經(jīng)過渲染。這個操作對CPU核心數(shù)量極為敏感，多核心等特性對性能提升巨大，此外也對內(nèi)存、硬盤響應速度的要求也比較高。很多學習工業(yè)設計專業(yè)的同學都覺得渲染和顯卡有關，覺得渲染時間的多少取決于顯卡的好壞，其實這是錯誤的！其實很多做三維的新手都有這個誤區(qū)，或者以為要、內(nèi)存、顯示卡一起升，才提高三維做圖的最終渲染速度.但實際情況是現(xiàn)在主流的三維軟件渲染器，升級就夠了，預渲染時8600GT和GTX460沒有區(qū)別。渲染三維和玩電腦游戲是不同的，升級顯卡只影響即時演算的速度而已，也就是視圖的操作速度，做三維最終渲染速度幾乎只靠CPU！這個是在專業(yè)的CG論壇火星時代論壇上公認的。具體講解一下，首先，必須明白一件事，cpu和GPU的分工，cpu是干什么的呢？當然是計算！渲染的時候，光線跟蹤也好，光能傳遞也好都需要大量的計算，這些工作都是由CPU提供的。那顯卡（也就是GPU干什么呢？是不是沒啥用了？當然不是!顯卡的功能就在于你在設計的時候，也就是渲染之前為你提供屏幕即時顯示，三維刷新用的，也就是你渲染之前在軟件視圖中看到的三維畫面還有游戲畫面都是顯卡的功勞，它主要負責多邊形的生成和基本光效解算，借助的也就是顯卡所擁有的openGL等功能，好消息是幾乎現(xiàn)在所有的主流低端顯卡就能提供日常應用。）下面對機器的各配件對專業(yè)的影響進行講解：顯卡：高端低端顯卡和專業(yè)顯卡在3D渲染時幾乎無差別。專業(yè)顯卡的驅動特殊優(yōu)化過，支持的功能更多，可以在3D制作過程中的實時渲染中看到更多效果而已，我們通常買的顯卡都是游戲顯卡，主要作用是即時演算游戲里的圖形，除了在實時渲染中由于顯卡自身多邊形處理性能差異而導致畫面延遲以外幾乎沒有任何區(qū)別，也就是說你用一塊8600GT和一塊9800GT來做3D，除了在實時過程中畫面轉換的速度有些差別以外，其余幾乎一樣。內(nèi)存：很多人也認為內(nèi)存會影響渲染速度，這個觀點也不正確，當內(nèi)存足夠用的時候，渲染速度也不會有太大影響。什么是足夠用？一般3D使用是打開場景文件會占用大量內(nèi)存，場景中的多邊形越多，占用內(nèi)存越大，當你的內(nèi)存不夠用的時候就會出現(xiàn)嚴重延遲，因為這時候開始調(diào)用硬盤空間做虛擬內(nèi)存了。當你內(nèi)存滿足你的場景文件所需要的量時，渲染的時候除了燈光計算需要比較多的內(nèi)存以外其余幾乎不消耗內(nèi)存。普通場景一般1G內(nèi)存夠用了。也就是說，對于一個場景的渲染，如果1G內(nèi)存夠了，不會調(diào)用硬盤做虛擬內(nèi)存的情況下，那么就算你加到4G的內(nèi)存對渲染數(shù)度也根本不會有提升。如何選購：3D渲染速度影響最大的是CPU，所以盡量把資金投入到CPU上，選擇多核心的CPU對渲染速度提高極大，盡量用雙核甚至四核芯的CPU，至于內(nèi)存，1GB以上是必備的，有條件加到2G以上最好（VISTA系統(tǒng)至少加到2GB以上），至于顯卡，除非你用專業(yè)卡，否則一般中低端的N卡是首選（3DMAX、MAYA等等軟件多數(shù)還是用OpenGL為圖形接口，這方面N卡要比A卡有優(yōu)勢）除非你還要兼顧游戲，那么一款600RMB左右的顯卡就夠用。2D軟件道理也是一樣的，圖形的處理速度也完全取決于CPU。后期軟件在渲染出片的時候，也是靠CPU計算，但由于后期制作的素材較多，內(nèi)存要盡量大。三維制圖渲染用機的裝機方案有2種，第一種：砸錢到多核CPU上，象現(xiàn)在的Intel 酷睿i7以及AMD的羿龍II X6、X4系列CPU非常很好。4G及其以上大內(nèi)存，顯卡要一般的，GT240或者HD5550就可以，平時出圖用主流渲染器（巴西 VR MR.）第二種：砸錢到高端的專業(yè)顯卡上，象4000多塊的麗臺 Quadro FX 3800等專業(yè)圖形顯卡，4G及其大內(nèi)存，一般400元左右的雙核CPU，平時出圖用GPU渲染器（Gelato .0，教材極少，還有MAYA的硬件渲染功能要會編程才能用.很少人會）這2個渲染器比較難用.所以一般裝機選第一套方案。我想說的是目前三維軟件，主流渲染器主要頸瓶在CPU，再好的顯卡，對最終渲染幾乎沒有什么影響，除非是用現(xiàn)在比較難用的非主流的GPU渲染器，而且一般要專業(yè)顯卡才能很好的支持。-預覽的時候靠顯卡和內(nèi)存，最終渲染的時候靠CPU和內(nèi)存。因為通常的3D制圖軟件最終渲染的時候都是靠CPU裸算的，所以最好配備一個多核CPU。討論：做美工的時候，靜態(tài)的 2D 渲染以及靜態(tài)的 3D 建模和渲染，是裸靠 CPU 算，還是可以用 DirectDraw（2D）以及 OpenGL/Direct3D（3D） 這些 API 調(diào)用顯卡 GPU 資源來加速處理呢？如果可以用顯卡來加速，當今為何又強調(diào)圖形工作站最好用 雙核CPU ？如果你是做美工應該都是靜態(tài)渲染，這種情況下都是裸靠CPU計算的一個象素一個象素裸算出來的，跟顯卡沒有直接關系顯卡主要在設計過程中，動態(tài)繪制的時候起作用，說白了就是preview。 比如你設計了一個面片數(shù)量達到百萬級的model,設計好了想轉個角度看一看，如果顯卡不好就會很頓甚至直接死機的我都見過，顯卡的檔次高就有明顯的提升。再比如給模型貼了很多紋理，再想鼠標轉著看看，顯卡不行也不照。一旦設計完畢，開始渲染，就不關顯卡什么事情了，CPU內(nèi)存決定了渲染速度。所以那些工業(yè)級的CG，都是用好多機器做分布式渲染.總結起來，interative rendering -顯卡static rendering - CPU+內(nèi)存CPU 負責把模型上的所有元素都算好放在內(nèi)存中，但是這只是 model 的基本數(shù)據(jù)。具體從某個角度觀看model，光照、距離、消隱/遮蔽、Alpha、過濾，甚至紋理貼上去該是啥樣都靠顯卡適時地將 CPU算好放在內(nèi)存中的model數(shù)據(jù)換算成可視元素呈現(xiàn)出來。所以 CPU 好、內(nèi)存大 才能快速的生成model基本數(shù)據(jù)，而顯卡好才能快速、適時地將這些數(shù)據(jù)轉換為可視元素呈現(xiàn)給設計者看。你談到的這些，都是在設計過程中這個時候的顯示，都是屬于預覽級別的，并不是最終的效果圖當然cpu,內(nèi)存要起作用但是最主要的工作是顯卡做的，這個時候的渲染稱為interative的渲染也就是你說的這個“適時”的意思當你完成好了設計工作，model,camera,texture,light.往往最后要生成一張圖片吧，任何造型類的軟件3d maya,3d max, 4d cinema,都會有re