3d рендеринг — это создание двухмерных изображений из 3d моделей. Генерация изображения происходит на основе данных, которые устанавливают особенности освещения, текстур, материалов изображения и т.п.
Рендеринг 3D сцен и анимации — активно используется не только в искусстве, но и в промышленном дизайне и дизайне интерьеров. Процесс рендеринга не прост и, чтобы получить хорошее качество картинки и относительно быструю скорость процесса требуются большие мощности.
Для осуществления рендеринга используется либо центральный процессор (CPU), либо графический процессор (GPU) вашего компьютера, а также специальные фермы для рендеринга, но последнее мы сегодня обсуждать не будем, а поговорим о рендере на вашем домашнем или рабочем компьютере.
Многие новички задаются вопросом: на чем лучше рендерить — на видеокарте или на центральном процессоре? Именно об этом мы сегодня вам и расскажем.
Сразу поясним: «лучше» не бывает — многое зависит от ваших целей, наличия времени и того, какое оборудование у вас имеется. Также существует и такой вариант, когда центральный и графический процессоры работают одновременно, например, это будет так, если речь идет о движке V-Ray. Это называется гибридная конфигурация, но об этом мы сегодня также пока говорить не будем.
Итак, для начала разберемся с тем, как в принципе осуществляется рендеринг на GPU и CPU.
Рендеринг на центральном процессоре — общая информация, принципы
Современные CPU, как правило, состоят из нескольких производительных ядер. Такая архитектура позволяет выполнять задачи с высокой скоростью. Чем больше ядер, тем выше производительность при рендеринге.
В процессорах их количество может доходить до 64. Такой вариант обеспечивает отличные показатели в работе. При рендеринге на CPU открыт доступ к оперативной памяти. Из-за этого не возникает сложностей при визуализации сцен, содержащих большой объем данных. Центральный процессор существенно лучше при работе с архитектурными визуализациями.
Конечно, для получения всех преимуществ от такого рендеринга следует выбирать проверенные решения. Сбалансированной моделью является AMD Ryzen 5950X.
Его конкурент — Core-i9 12900K от Intel. Данная модель выделяется высокой частотой (5,2 ГГц).
Рендеринг на видеокартах — общая информация, принципы работы
Графический процессор состоит из множества маленьких ядер. Изначально GPU предназначен для одновременного выполнения большого количества задач. Это дает видеокартам конкретные преимущества над процессорами. Рендеринг — это процесс, который включает множество этапов.
Графические процессоры лучше себя проявляют при работе с 3D-объектами. Выполняемая задача сразу же распараллеливается. Определенные мощности выделяются под:
- выборку пикселей;
- съемку лучей;
- рендеринг некоторых кадров.
Также следует помнить, что GPU имеет более существенные ограничения по памяти. Стандартные графические карты могут использовать порядка 8-12 Гб. В то же время, у процессоров есть доступ к системной памяти, в ее объем в современных системах составляет 16-128 Гб.
CPU и GPU рендеринг: различия работы: качество и скорость
Можно долго рассуждать на тему преимуществ и недостатков определенного варианта. Но для наглядности следует провести сравнение. Отталкиваясь от результатов, вы сможете принять верное решение.
Скорость
В первую очередь следует сравнить CPU и GPU по скорости реализации задач. Центральный процессор последовательно осуществляет действие за действием. Видеокарта же одновременно выполняет несколько процессов. Такой принцип работы позволяет GPU существенно быстрее реализовывать задачи. Если у вас в приоритете находится скорость, то следует сделать выбор в пользу графических процессоров. Современная видеокарта может отрендерить изображение буквально в два раза быстрее современного же процессора.
Качество картинки
Также следует осуществить сравнение по качеству и точности графики. Рендеринг — это трудоемкий процесс, который осуществляется с использованием производительного оборудования.
У центральных процессоров все ядра связаны друг с другом. По этой причине они обычно выдают лучший результат. Такое оборудование лучше использовать при работе над полноценными 3D видеороликами. CPU поможет при создании красочных кадров. Как правило, у профессионалов нет жесткой привязки ко времени. Для них большее значение имеет результат работы.
Здесь следует определиться с тем, какой параметр для вас более важен. Если время на рендеринг ограничено, то остановитесь на GPU. Нужен стабильный результат? Тогда следует выбрать CPU.
Также следует выбрать подходящий вариант по цене. С годами оборудование становится все более и более технологичным. И, как следствие, дорогим. Поэтому фактор стоимости становится актуальным. Существенно выгоднее использовать GPU. Если взять видеокарту и центральный процессор за аналогичную стоимость, то мощность первой окажется существенно выше. Также вы сможете сэкономить серьезную сумму на оборудовании. Дело в том, что несколько GPU легко подключаются к одному компьютеру или серверу. Вы сможете создать небольшую рабочую станцию, которая будет реализовывать относительно сложные задачи за считанные минуты.
Может показаться, что рендеринг с использованием видеокарт существенно лучше, но это не совсем так. Небольшая станция, базирующаяся на GPU, не может заменить дорогостоящую ферму, состоящую из CPU. Визуализация на графических процессорах подойдет тем, кто пока что не получает серьезные деньги за свою работу. Первоначально вы удивитесь тому, насколько быстро осуществляется рендеринг на GPU. Но со временем все равно придете к тому, что CPU дает более качественный и стабильный результат за счет использования оперативной памяти.
Изначально рендеринг всегда осуществлялся на центральном процессоре и поэтому является стандартным методом, в том числе в некоторых программах. Но сейчас очень популярным стало GPU, во многом благодаря скорости работы. И, кстати, наибольшее преимущество здесь получили графические процессоры от Nvidia, поскольку неплохо заточены под процесс рендеринга.
Тем не менее, если вы хотите получить фотореалистичный рендер, то все же центральный процессор здесь выигрывает.
Также важно отметить, что поскольку и видеокарта и процессор при рендеринге работают на своих максимальных частотах, то необходимо во-первых, выбирать мощные комплектующие, во-вторых, иметь адекватную систему охлаждения, потому, что если вы постоянно работаете с рендером, то износ оборудования неизбежен. Для этого вам понадобится хорошо продуваемый корпус, башенный кулер на процессоре и у вашей видеокарты также должно быть хорошее охлаждение.
