Движки рендеринга и совместимость с оборудованием – как собрать идеальный ПК

Это одна из первых вещей, которые вам нужно знать при планировании нового ПК для рендеринга: какой движок вы используете или планируете использовать?

Причина проста:

Разные механизмы рендеринга поддерживают разное оборудование. Некоторые могут использовать любой графический процессор от AMD и Nvidia или выполнять рендеринг в гибридном режиме или на любом типе CPU, но большинство не может.

Некоторые движки работают в режиме реального времени, некоторые – оффлайн-движки – обоим требуется очень разное оборудование, чтобы работать наилучшим образом.

Вот обзор самых популярных движков и пакетов программного обеспечения для рендеринга и их совместимости с оборудованием:

Список совместимого оборудования с Render Engine

Автономные и движки рендеринга в реальном времени

Основное различие между, так называемыми, «автономным» механизмом рендеринга и механизмом рендеринга «в реальном времени» заключается в доступном времени, которое у вас есть для завершения кадра:

• Предполагается, что движки реального времени отображают плавный опыт / результат кадра в реальном времени, поэтому кадр должен заканчиваться менее чем за ~20 мс для частоты кадров 50 кадров в секунду. Большинство игровых движков являются движками рендеринга в реальном времени.
• Автономные движки могут использовать гораздо более сложные функции, такие как глобальное освещение или микроперемещения, которые обычно делают рендеринг кадра намного дольше 20 мс, обычно минуты или часы. Очевидно, что с таким временем рендеринга вы не сможете получить плавный результат в реальном времени.

Некоторые механизмы рендеринга на GPU, такие как Redshift или Octane, пытаются смешать оба этих мира, используя прогрессивное уточнение результата рендеринга. С такими движками, хотя по своей природе они являются автономными движками, в режиме предварительного просмотра области просмотра (или интерактивный режим предварительного рендеринга) у вас возникает ощущение движка реального времени.

Это достигается за счёт очень быстрого показа очень грубого предварительного просмотра и постепенного улучшения его с течением времени. Окончательный рендеринг изображения без зернистости займёт гораздо больше времени, чем с настоящим движком реального времени, но, конечно, вы получите полный набор функций автономного движка.

Версии движка рендеринга

Хотя у нас есть несколько движков, перечисленных выше, мы рассматриваем только их новейшие версии. Если у вас есть лицензия на более старую версию одного из движков, вполне может быть, что он не поддерживает некоторые аппаратные средства, отмеченные здесь .

Самый простой способ узнать, как выглядит совместимость вашей старой версии движка, – зайти в настройки рендеринга и найти что-то похожее на это:

Описание и графический интерфейс, конечно, могут отличаться, но у вас должно быть представление о том, на что обращать внимание.

CUDA и OpenCL – это вычислительные архитектуры, которые работают на видеокартах, Cuda на графических процессорах Nvidia и OpenCL на графических процессорах AMD. Оба также могут работать на ЦП, но обычно здесь они намного медленнее.

Аппаратные соображения

Мы будем использовать приведенную выше информацию либо для создания нового специализированного ПК для 3D-рендеринга, либо для модернизации существующего.

Следуя таблице совместимости Render Engine, вы должны иметь более чёткое представление о том, какие типы компонентов можно использовать для рендеринга. Это сильно сужает выбор, но, поскольку существует много различных вариантов и комбинаций GPU и CPU, давайте быстро и подробно рассмотрим:

Рендеринг на GPU

Если выбранный вами движок рендеринга поддерживает рендеринг на GPU, очевидно, вам понадобится одна или несколько мощных видеокарт для ускорения рендеринга.

Рендеринг на GPU можно ускорить почти линейно, добавив на ПК больше видеокарт.

Вообще говоря, покупка видеокарты Nvidia в настоящее время является более безопасным выбором, поскольку они поддерживаются гораздо большим количеством движков рендеринга, чем предложения AMD. Конечно, если вы знаете, что будете рендерить только, скажем, в AMD ProRender, хорошим вариантом будет приобретение пары графических процессоров AMD.

Совместимость с графическим процессором

Если движок рендеринга говорит, что поддерживает рендеринг с помощью графического процессора, это, к сожалению, не означает, что он поддерживает все типы графических процессоров. Сами графические процессоры должны поддерживать вычислительную архитектуру и поставляться с вычислительными модулями или «ядрами CUDA».

У вас не возникнет проблем с рендерингом на видеокартах Nvidia RTX и GTX последних поколений, но чем старше они становятся, тем выше вероятность того, что некоторые функции либо не будут работать, либо графический процессор не будет поддерживаться полностью.

То же самое касается и AMD GPU Render Engines. ProRender и другие движки с поддержкой OpenCL будут работать на графических процессорах текущего поколения, но могут не работать с очень низким бюджетом или более старыми поколениями.

Если вы планируете приобрести бюджетную видеокарту или графический процессор старше текущего или последнего поколения, обязательно ознакомьтесь с документацией по движку рендеринга и веб-сайтом, чтобы узнать, будет ли он работать.

Процессорный рендеринг

К счастью, вы почти ничего не можете сделать неправильно, покупая процессор для рендеринга.

Любой движок рендеринга, поддерживающий рендеринг на CPU, почти во всех случаях будет поддерживать любой тип ЦП, который вы можете купить сегодня.

Конечно, следует убедиться, что ЦП не просто совместим, но и действительно работает настолько хорошо, насколько это возможно.

Суть в том, что вам понадобится процессор с максимально возможным количеством ядер, который также будет иметь максимально возможную тактовую частоту. Мы рекомендуем процессоры AMD Threadripper, так как в настоящее время они не имеют себе равных с точки зрения производительности и ценности.

При выборе процессора один из основных вопросов, на который вам нужно ответить, заключается в том, будете ли вы использовать этот компьютер только для рендеринга или также для активной работы. Активная работа требует высокочастотных процессоров для плавной и быстрой работы.

Поскольку процессоры с большим количеством ядер часто имеют меньшую тактовую частоту, чем процессоры с малым количеством ядер, иногда вам придётся обменивать производительность активной работы на производительность рендеринга или наоборот.

Нахождение правильного баланса между этими двумя моментами становится интересным.

Гибридный (GPU+CPU) рендеринг

Поскольку CPU являются многоцелевыми процессорными блоками, при ограниченной производительности они также могут выполнять код рендеринга на GPU. Центральные процессоры не смогут сделать это так же быстро, как специализированные графические процессоры, но, тем не менее, они могут помочь в процессе рендеринга.

Если выбранный вами механизм рендеринга поддерживает гибридный рендеринг, применяется то, что мы обсуждали в разделах раздельного рендеринга на GPU и CPU.

Вам понадобится процессор с большим количеством ядер и одна или несколько мощных видеокарт.

Движки рендеринга в реальном времени

Движки рендеринга в реальном времени очень похожи на игровые движки. Оба движка будут использовать функции рендеринга, которые проще вычислить и которые занимают гораздо меньше времени.

Цель Real-Time Engine – предоставить опыт реального времени с плавной частотой кадров (50 кадров в секунду или выше можно считать плавным воспроизведением), поэтому целью является время кадра менее 20 мс.

Механизмы реального времени обычно имеют гораздо более широкую совместимость с GPU, чем автономные механизмы рендеринга на графическом процессоре, поскольку им требуется только совместимость с OpenGL или DirectX, но не обязательно требуются какие-либо ядра CUDA или вычислительные единицы / функции и оборудование потокового процессора.

Это не означает, что вы можете обойтись менее мощной видеокартой при использовании механизма рендеринга в реальном времени. Причина проста: несмотря на то, что качество кадров и сложность процесса рендеринга ниже, графический процессор должен быть способен рендерить 50 или более таких кадров в секунду.

Графические процессоры, предназначенные для геймеров (Nvidia GTX…, RTX… – AMD Radeon RX…), обычно работают лучше, чем профессиональные графические процессоры (Nvidia Quadro или AMD Radeon Pro), особенно если рассматривать производительность на рубль.

Конечно, движки реального времени не всегда могут поддерживать плавную частоту кадров. Если ваша сцена слишком сложна, разрешение слишком велико или активированные вами функции рендеринга занимают слишком много времени для расчёта кадра, большинство движков реального времени могут работать как автономные движки и рендерить кадры один за другим.