首页 > > > 图形渲染CPU与GPU.pdf

图形渲染CPU与GPU.pdf

图形渲染CPU与GPU.pdf

上传者: hdhjhzhd 2011-12-04 评分1 评论0 下载30 收藏10 阅读量158 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《图形渲染CPU与GPUpdf》,可适用于专题技术领域,主题内容包含图形渲染CPU重要还是显卡重要?D渲染、三维建模速度和显卡有关吗?三维制图电脑配置!D设计用什么显卡本文结论:D渲染最终主要靠CPU来完成同时内存容符等。

图形渲染 CPU 重要还是显卡重要?3D 渲染、三维建模速度和显卡有关吗?三维制图电脑配置!3D 设计用 什么显卡 本文结论:3D 渲染最终主要靠 CPU 来完成,同时内存容量也要足够大。而 3D 建模主要由图形显卡来完成。 行业的一次革命!基于 GPU 的渲染技术解析 Quicksilver 渲染器 最近,众多开发都围绕使用 GPU 来加速产品的渲染(逼真级或非逼真级)。目前,一般有两种方法来 使用 GPU 加速渲染,一种方法就是利用 GPU 的能力来处理三角面、灯光和像素着色技术,通常被用在游戏、 DirectX 和 OpenGL 上。在 3ds Max 和 3ds Max Design 2011 中,你可以访问新的 Quicksilver 渲染器来利用这项技术。 另外一项技术就是使用 GPU 去计算灯光如何与物质交互以及通过追踪场景中的光子路径来创建图像。 在这项技术中,GPU 将扮演一个超级计算机的角色来处理场景并传递逼真的结果。3ds Max 和 3ds Max Design 2011 的订阅用户现在能够下载最新的 iray 渲染器就是利用了这项技术。另外,还有很多的第三方 正在追求 GPU 加速技术。例如,Chaos Group 最近已经推出了基于 GPU 渲染的 VrayRT,其实也是采 用了一些和 iray 相同的技巧。和常规 VrayRT(基于 CPU 渲染)不同的是,基于 GPU 渲染的 VrayRT 能够充分利用你的 GPU 而不是你的 CPU。 Iray 渲染解决方案 iray 渲染技术利用 GPU 的大规模并行处理能力,实现了效果更加逼真的 3D 图形效果、更具创意的 设计以及更快速的决策过程,使逼真的图形也能实现互动效果。 1 iray 技术可以让设计师利用与日常物理环境非常接近的材料和光线效果轻松、准确地进行模拟,加速 了创意流程。由于其极高的可扩展性、互动性以及物理准确性,iray 技术让设计以及工程领域的专业人士能 够制作出最高质量的最终帧输出效果,没有其它同类软件使用复杂的困扰。 Quicksilver 硬件渲染引擎 Max 新增的多线程渲染引擎,可以利用 CPU 和 GPU 为绘图场景提供渲染加速,速度要比旧款引擎 提升 10 倍左右。 以 3ds Max 的图形制作用电脑为例,其作用包括三个阶段:第一阶段是建立模型,第二阶段是光源材质, 第三阶段是渲染。这三个阶段对工作站的子系统的要求侧重点各不相同,在 3ds Max 里面,对硬件的要求 也主要集中在这三个方面,有人把这三个阶段统一称为“渲染”,这是极不科学的,也给人们带来了误导。 专业显卡与游戏显卡的最大不同在于第二阶段方式的不同,游戏显卡着重“显现”能力,就是把已经做好的 2 东西重现出流畅的画面;而专业显卡着重“生成”能力,就是按照设计师给定的坐标、参数,生成虚拟的三维 物体。专业卡除了能比游戏卡更加流畅地控制复杂的模型外,还支持一些游戏显卡所没有的,或者支持度达 不到设计工作要求的特效,使设计师在建模阶段就可以看到最接近最终结果的画面。 第三个阶段是渲染阶段。当我们需要把模型或者场景输出成图像文件、视频信号或者电影胶片,就必须经 过渲染。这个操作对 CPU 核心数量极为敏感,多核心等特性对性能提升巨大,此外也对内存、硬盘响应速 度的要求也比较高。 很多学习工业设计专业的同学都觉得渲染和显卡有关,觉得渲染时间的多少取决于显卡的好坏,其实这是错 误的! 其实很多做三维的新手都有这个误区,或者以为要CPU、内存、显示卡一起升,才提高三维做图的最终渲 染速度....... 但实际情况是现在主流的三维软件渲染器,升级CPU就够了,预渲染时 8600GT 和 GTX460 没有区别。 渲染三维和玩电脑游戏是不同的,升级显卡只影响即时演算的速度而已,也就是视图的操作速度,做三维最 终渲染速度几乎只靠 CPU!!这个是在专业的 CG 论坛——火星时代论坛上公认的。 下面我向大家具体讲解一下, 首先,必须明白一件事,cpu 和 GPU 的分工,cpu 是干什么的呢?当然是计算!渲染的时候,光线跟踪也 好,光能传递也好都需要大量的计算,这些工作都是由 CPU 提供的。那显卡(也就是 GPU 干什么呢?是不 是没啥用了?当然不是!显卡的功能就在于你在设计的时候,也就是渲染之前为你提供屏幕即时显示,三维刷 新用的,也就是你渲染之前在软件视图中看到的三维画面还有游戏画面都是显卡的功劳,它主要负责多边形 的生成和基本光效解算,借助的也就是显卡所拥有的 openGL 等功能,好消息是几乎现在所有的主流低端显 卡就能提供日常应用。) 下面对机器的各配件对专业的影响进行讲解: 显卡:高端低端显卡和专业显卡在 3D 渲染时几乎无差别。专业显卡的驱动特殊优化过,支持的功能更多, 可以在 3D 制作过程中的实时渲染中看到更多效果而已,我们通常买的显卡都是游戏显卡,主要作用是即时 演算游戏里的图形,除了在实时渲染中由于显卡自身多边形处理性能差异而导致画面延迟以外几乎没有任何 区别,也就是说你用一块 8600GT 和一块 9800GT 来做 3D,除了在实时过程中画面转换的速度有些差别 以外,其余几乎一样。 内存:很多人也认为内存会影响渲染速度,这个观点也不正确,当内存足够用的时候,渲染速度也不会有太 大影响。什么是足够用??一般 3D 使用是打开场景文件会占用大量内存,场景中的多边形越多,占用内存 越大,当你的内存不够用的时候就会出现严重延迟,因为这时候开始调用硬盘空间做虚拟内存了。当你内存 满足你的场景文件所需要的量时,渲染的时候除了灯光计算需要比较多的内存以外其余几乎不消耗内存。普 通场景一般 1G 内存够用了。也就是说,对于一个场景的渲染,如果 1G 内存够了,不会调用硬盘做虚拟内 存的情况下,那么就算你加到 4G 的内存对渲染数度也根本不会有提升。 3 下面告诉大家如何选购: 3D 渲染速度影响最大的是 CPU,所以尽量把资金投入到 CPU 上,选择多核心的 CPU 对渲染速度提高极 大,尽量用双核甚至四核芯的 CPU,至于内存,1GB 以上是必备的,有条件加到 2G 以上最好(VISTA 系 统至少加到 2GB 以上),至于显卡,除非你用专业卡,否则一般中低端的 N 卡是首选(3DMAX、MAYA 等等软件多数还是用 OpenGL 为图形接口,这方面 N 卡要比 A 卡有优势)除非你还要兼顾游戏,那么一款 600RMB 左右的显卡就够用。2D 软件道理也是一样的,图形的处理速度也完全取决于 CPU。后期软件在 渲染出片的时候,也是靠 CPU 计算,但由于后期制作的素材较多,内存要尽量大。 三维制图渲染用机的装机方案有 2 种, 第一种:砸钱到多核 CPU 上,象现在的 Intel 酷睿 i7 以及 AMD 的羿龙 II X6、X4 系列 CPU 非常很好。 4G 及其以上大内存,显卡要一般的,GT240 或者 HD5550 就可以,平时出图用主流渲染器(巴西 VR MR....) 4 第二种:砸钱到高端的专业显卡上,象 4000 多块的丽台 Quadro FX 3800 等专业图形显卡,4G 及其大 内存,一般 400 元左右的双核 CPU,平时出图用 GPU 渲染器(Gelato 2.0,教材极少,还有 MAYA 的硬件渲染功能要会编程才能用...很少人会)这 2 个渲染器比较难用..所以一般装机选第一套方案。 我想说的是目前三维软件,主流渲染器主要颈瓶在 CPU,再好的显卡,对最终渲染几乎没有什么影响,除非 是用现在比较难用的非主流的 GPU 渲染器,而且一般要专业显卡才能很好的支持..... 转个帖子大家看看: --------------------------------------------------------------------------------------------- 预览的时候靠显卡和内存,最终渲染的时候靠 CPU 和内存。 因为通常的 3D 制图软件最终渲染的时候都是靠 CPU 裸算的,所以最好配备一个多核 CPU。 以下是我和一个人的讨论: 做美工的时候,静态的 2D 渲染以及静态的 3D 建模和渲染,是裸靠 CPU 算,还是可以用 DirectDraw (2D)以及 OpenGL/Direct3D(3D) 这些 API 调用显卡 GPU 资源来加速处理呢?如果可以用显卡 来加速,当今为何又强调图形工作站最好用 双核 CPU ? ------------------ 如果你是做美工 应该都是静态渲染,这种情况下都是裸靠 CPU 计算的 一个象素一个象素裸算出来的,跟显卡没有直接关系 显卡主要在设计过程中,动态绘制的时候起作用,说白了 就是 preview。 比如你设计了一个面片数量达到百万级的 model,设计好了想转个角度看一看,如果显卡不好就会很顿 甚至直接死机的我都见过,显卡的档次高就有明显的提升。 再比如给模型贴了很多纹理,再想鼠标转着看看,显卡不行 也不照。 一旦设计完毕,开始渲染,就不关显卡什么事情了,CPU+内存 决定了渲染速度。所以那些工业级的 CG,都是用好多机器做分布式 5 渲染... 总结起来,interative rendering ->显卡 static rendering -> CPU+内存 -------------------- 是不是说: CPU 负责把模型上的所有元素都算好放在内存中,但是这只是 model 的基本数据。 具体从某个角度观看 model,光照、距离、消隐/遮蔽、Alpha、过滤,甚至纹理贴上去该是 啥样……都靠显卡适时地将 CPU 算好放在内存中的 model 数据换算成可视元素呈现出来。 所以 CPU 好、内存大 才能快速的生成 model 基本数据, 而显卡好才能快速、适时地将这些数据转换为可视元素呈现给设计者看。 ---------------------- 你谈到的这些,都是在设计过程中 这个时候的显示,都是属于预览级别的,并不是最终的效果图 当然 cpu,内存要起作用 但是最主要的工作是显卡做的,这个时候的渲染称为 interative 的渲染 也就是你说的这个“适时”的意思 当你完成好了设计工作,model,camera,texture,light...往往最后要生成一张图片吧,任何造型类的软 件 3d maya,3d max, 4d cinema,都会有 render 这样的操作,设置好渲染的细节以后,点一下 render, 你会发现这张图片的生成过程一般是比较长的,不能做到实时。这个渲染过程称为“静态”的渲染过程,它的 渲染机理和第一段里面的渲染是完全不同的,在这个过程中,主要是 CPU 完成了渲染(其实也就是计算每 个象素的颜色值)的过程,CPU+内存是关键。 最强大 GPU 渲染器+视频效果+工作流程 6 在很多重要大场景可视化应用领域里,如石油和天然气的勘探、大型汽车、飞机、轮船等 CAD/CAM 制造、 地理信息系统 GIS、高清医学影像、高端数字内容制作、军事航天空间技术应用、虚拟仿真、气象预报等, 需要一种 CPU+GPU 型号的超级高性能实时渲染虚拟仿真工作站,这种设备没有几百万人民币下不来,现 在利用最新 IT 技术产品,只需不到 20 万,就可以打造一款满足上述顶级应用的超级图形工作站了。 SinoToon 公司作为来自美国好莱坞的专业数字图形技术研发的领军企业,联合 NVIDIA 和 ATI 等著名的 芯片和程序公司,在全世界率先推出了世界上首款计算量超过 1T 的的超级桌面图形工作站。 什么是GPU渲染? GPU渲染是利用图形处理芯片进行渲染运算的最新技术,与传统的CPU渲染不同,GPU渲染的运算速度更 快,传统的CPU渲染是利用CPU的运算部分进行渲染运算,但一颗CPU的运算单元只占CPU的 20%,即 便是目前主流的多核CPU也是一样,多核只是可以同时运行多个程序。 但对运算而言毫无帮助。GPU就不同了,举个例子来说,一颗GPU拥有 240 个核心,那么当进行渲染运算 时,这 240 个核心会全部进行并行计算,而CPU只能进行串行计算处理。 由此可见,GPU渲染在速度上可以毫无悬念的超过CPU渲染,可以达到以往不可想象的实时渲染。 功能介绍 7 所见即所得 真正意义上的实时交互式非线性 3D渲染合成系统,使用现今主流专业图形加速器中的的并行处理单元,改 变以往生产制作流程中速度和质量成反比的状况。以往需要几小时来完成渲染的图像现在只需要几秒甚至不 到一秒就能渲染完毕。 实时置换: 实时环境光遮罩: 实时渲染: 2010 最强大GPU渲染系统工作流程.rar(820.58 KB) 8

编辑推荐

  • 名称/格式
  • 评分
  • 下载次数
  • 资料大小
  • 上传时间

用户评论

0/200
    暂无评论
上传我的资料

相关资料

资料评价:

/ 8
所需积分:5 立即下载
返回
顶部
举报
资料
关闭

温馨提示

感谢您对爱问共享资料的支持,精彩活动将尽快为您呈现,敬请期待!