在處理 VFX 和 CGI?? 等高級圖形媒體時,渲染是最重要的功能之一。簡單地說,它是從基本的 2D 或 3D 模型生成超現實或非現實圖像的過程。
渲染使用場景文件(由多個 3D 或 3D 模型組成)。場景文件以預定義格式包含所有相關信息:例如幾何、紋理、視點和閃電描述等。場景文件被提交給“渲染程序”進行處理,最終結果是數字圖像文件。渲染程序使用圖形渲染器,它們對處理媒體的質量和大小很重要。
什么是 CPU 和 GPU 渲染器?
對于圖形,它們只能通過 CPU 或 GPU 渲染器進行處理。兩者有基本的相似之處,他們的工作本質上是相同的。然而,他們處理任務的方式根本不同。
讓我們從更常用的 CPU 渲染器開始,也稱為渲染引擎。中央處理器(Central Processing Unit,簡稱 CPU)渲染器的核心任務是將輸入的數據轉換為信息輸出,是整個計算機的控制中心。
作為歷史上第一個可用的渲染器,CPU 渲染器具有廣泛的用途,并且在渲染方面基本上是行業標準。然而,GPU 渲染引擎正在迅速迎頭趕上。
憑借先進的渲染技術和專用圖像處理能力,GPU 渲染器隨著時間的推移變得越來越復雜,并且正在與他們的 CPU 前身相媲美。GPU 渲染引擎本質上是專用于圖像渲染的微型微處理器。這消除了 CPU 的大量資源密集型圖像渲染,因此它可以更有效地處理其余任務。
CPU 與 GPU——區別在哪里?
雖然這兩種類型都渲染圖像,但核心區別在于它們如何處理渲染過程中涉及的不同子任務。在 CPU 的情況下,中央單元執行各種計算以處理不同的任務。另一方面,GPU 有能力將其所有資源用于執行單個專門任務。
CPU 可以利用幾十個內核按順序處理任務,而 GPU 則由數千個較小的內核組成,可以同時處理多個任務。了解差異對于您決定為您的系統選擇正確的渲染器至關重要。
例如,具有高級圖形功能的應用程序和媒體對于 CPU 渲染引擎來說可能是一項相當乏味的任務。它會對計算機性能和其他任務產生不利影響。相反,GPU 為用戶提供增強的處理能力和內存帶寬,從而實現卓越的效率。據估計,GPU 渲染引擎比傳統 CPU 渲染器快 50 到 100 倍。
然而,有些人認為計算機渲染器提供的質量是無與倫比的。不僅主要工作室和軟件依賴 CPU 渲染器;他們愿意花更多的時間在任務上以換取更高的質量。在如此公平的比較中做出決定可能很困難。以下是兩種圖像渲染引擎的一些優勢,可幫助您做出選擇。
CPU 渲染——有什么優勢?
以下是人們繼續使用 CPU 渲染引擎的一些原因:
能夠處理復雜的項目
GPU 的快速處理速度背后的原因是它被設計為通過以相同的方式一遍又一遍地執行它們來處理大量數據。為了利用 GPU 以其聞名的速度,用戶需要處理僅需要相同類型執行的大量數據。相反,CPU 渲染器可以流暢地處理一組需要不同計算操作的更多樣化的任務。一個理想的 CPU 渲染用例是一個建筑項目,它需要不同的房間進行不同的設計。
增加內存
當前 GPU 的最高內存潛力可能達到80GB。與 CPU 內存不同,如果您增加 GPU 渲染器,GPU 內存不會堆積。因此,請謹慎添加更多 GPU 渲染器,否則它們可能只會影響現有渲染引擎的性能。相反,CPU 系統支持每個 CPU 的內存價值高達 768 GB RAM ,這允許在4x CPU 機器上擁有 1.5TB 甚至更多。這種額外的內存可以讓您順利地管理各種任務。
穩定
CPU 渲染器是內置的,這使它們能夠與您的計算機環境完全集成,并提供無縫的用戶體驗。這允許增強的穩定性和可靠性。作為外部組件,GPU 渲染器如果集成不當不僅會導致系統崩潰,而且頻繁的驅動程序更新也會成為工作的障礙。
質量
對于許多人來說,圖像質量比處理媒體的速度更重要。由于是一個集成解決方案,CPU 渲染器提供了大大改進的圖像質量。如果您喜歡精確的質量勝過時間效率,那么這款適合您。
GPU 渲染——有什么優勢?
GPU 渲染器準備在適當的時候接管他們的前輩。原因如下:
更快的處理
作為一項相對較新的技術,GPU 渲染引擎非常注重圖像渲染過程的速度。標記為渲染的未來,單個 GPU 具有相同的處理能力和功能,只能由整個 CPU 集群匹配。有了更多的核心處理器,GPU 渲染器可以在幾分鐘內完成過去需要數小時才能完成的工作。
更多更少
隨著圖像質量和動畫的不斷擴展,高端設計需要資源密集型系統,而這反過來又需要大量投資的 CPU 渲染集群。相反,GPU 渲染引擎允許您完成復雜的渲染任務(如光澤反射和景深)并安裝多個單元以低得多的價格生產出工作室質量的圖像。
持續進化
GPU 渲染器在不斷發展,每次更新都會使以前的限制過時。誰能說未來的 GPU 渲染引擎在內存或可靠性方面無法與基于 CPU 的渲染引擎匹敵?隨著技術的不斷進步,現代 GPU 將隨著時間的推移變得更好,并可能最終克服它們當前的弱點。
資源密集型任務
隨著現代圖形需求的擴大,用戶越來越多地使用渲染引擎來創建游戲、3D 視覺效果、基于 GPU 的云計算以及處理“大數據”。此類任務需要強大的處理能力和專用資源——只有基于 GPU 的渲染引擎才能為您提供。再加上速度快,GPU 可以讓您以更快的速度生成超逼真的圖像。
哪一個更適合你?
這并不像看起來那么簡單。雖然 GPU 渲染有其自身的優勢,但基于 CPU 的渲染器和基于 GPU 的渲染器都非常適合它們的特定任務。事實上,GPU 僅用于增強您當前的 CPU 系統,并允許您顯著加速圖像渲染。當您的 CPU 執行剩余任務時,您的 GPU 可以處理資源密集型 3D 可視化元素。