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CPU還是顯卡—三維建筑動畫制作3D渲染中到底需要什么硬件配置?
在三維建筑漫游動畫制作過程中,一套合理的配置會讓效率提高不少,但是,很多朋友大多都存在一個疑慮,三維建筑動畫中的3D渲染到底應該用什么配置?
很多人一提及3d渲染就說什么圖形卡萬歲。完爆280x 這篇文章告訴大家顯卡和cpu 在3D max是如何運用的。究竟什么樣職業的人需要圖形卡,什么樣的不需要圖形卡。畢竟圖形卡價格不菲,入門級的也要1000了。下面素材轉自互聯網。
首先要明確的一點是,3D設計一般可以大致分為3步或4步:1、建模,就是制作出模型。2、設置動作:這步只是在動畫設計中需要,包括給模型設置動作,或者為虛擬攝像機設置行進路線。3、打燈光、貼圖、賦材質:安置合適的燈光并且設置投影,用各種貼圖給模型賦上材質。這一步,是最終成品是否真實最重要的一步。4、最終渲染。下面我依次貼圖說明專業顯卡在各步驟中起的作用。
專業顯卡由于針對專業3D設計軟件做過優化,所以在顯示上更為準確,下面這張圖是在3Ds Max中一張建筑的模型,請注意下中箭頭所指部分,由于游戲顯卡無法良好的支持專業3D設計軟件,所以在模型的顯示上,出現了破面等錯誤顯示。而綠色箭頭所指部分才是正確的顯示。而且,如果模型越復雜,構成模型所用的面越多,這種錯誤也就越常見,如下圖所示。
所以說專業的圖形卡可以讓你的預覽效果更真實。提高建模的速度和材質在3D中的表現。(這里不是說的最后成圖的表現。)
作為對比,我們來看更復雜的模型在專業顯卡上的表現,圖1是NV的Quadro FX 4000顯卡的驅動設置畫面,可以看到,驅動中內置了大量已經做好的專門針對專業3D設計軟件優化的配置,其中包括普通用戶也很熟悉的3Ds Max、AutoCAD、Lightwave、Maya等等。
專業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”能力,就是把已經做好的東西重現出流暢的畫面;而專業顯卡著重“生成”能力,就是按照設計師給定的坐標、參數,生成虛擬的三維物體。專業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。
專業顯卡還能安裝各種專門的軟件,為了讓3D設計軟件能更好的發揮顯卡的性能,譬如針對3Ds Max的是MAXtreme,安裝完畢后,在3Ds MAX中可以選擇MAXtreme作為顯示驅動,得到更好的顯示效果、更快的速度。而從圖3中可以看到,我將要打開的是一個大小為66.6MB的3Ds MAX模型文件(順便說一句,剛才打開的那個建筑模型的文件大小僅僅是600KB而已),請大家在圖4中仔細尋找是否有模型顯示錯誤的地方。
除了驅動顯示無錯誤以外,專業顯卡還能極大的減輕在制作過程中CPU的負荷,譬如對一個復雜模型進行移動操作,游戲顯卡就會出現跳幀、不流暢,造成無法精確移動,可能就會移動很多次后,仍然無法移動到準確的位置。然而顯示是否錯誤、運行是否流暢、穩定,都會極大的影響制作的效率,甚至影響制作者的心情。
完成前期制作后,就到最終渲染這步了。我必須著重指出的是:最終渲染的速度與顯卡無關,只和CPU的處理能力有關,其次和內存有關。在整個渲染過程中,顯卡唯一做的工作就是每當CPU渲染完畫面中其中一個部分后,就把這部分在屏幕上顯示出來。所以,對于最終渲染來說,專業顯卡和游戲顯卡毫無區別(如果真要較真說有區別,那也僅僅是顯示的畫面、色彩更好一些)。
很多學習工業設計專業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,或者以為要CPU、內存、顯示卡一起升,才提高三維做圖的最終渲染速度.......
下面向大家具體講解一下,
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,好消息是幾乎現在所有的主流低端顯卡就能提供日常應用。
內存:很多人也認為內存會影響渲染速度,這個觀點也不正確,當內存足夠用的時候,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存,場景中的多邊形越多,占用內存越大,當你的內存不夠用的時候就會出現嚴重延遲,因為這時候開始調用硬盤空間做虛擬內存了。當你內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存以外其余幾乎不消耗內存。普通場景一般8g內存夠用了。也就是說,對于一個場景的渲染,如果8g內存夠了,不會調用硬盤做虛擬內存的情況下,那么就算你加到16g或者32g的內存對渲染數度也根本不會有提升。
最終渲染的速度與顯卡無關,只和CPU的處理能力有關,其次和內存有關。在整個渲染過程中,顯卡唯一做的工作就是每當CPU渲染完畫面中其中一個部分后,就把這部分在屏幕上顯示出來。所以,對于最終渲染來說,專業顯卡和游戲顯卡毫無區別(如果真要較真說有區別,那也僅僅是顯示的畫面、色彩更好一些)。但是,由于制作者的能力和經驗的限制,無法準確的預測出最終渲染的結果,而最終渲染又非常耗時(96年剛開始接觸3D設計時,電腦CPU還是奔騰級別,那時經常頭天晚上開始渲染,然后人去睡覺,第二天早上起來看渲染結果,現在電腦性能不斷提升,一般的建筑效果圖的最終渲染已經能控制在1~2小時左右了),為了節省時間,都是采取先降低分辨率,渲染一個低像素的小樣,大致瀏覽效果,然后調整,再渲染小樣,再調整,多次重復后,才最終出圖的(這里就是老手和新手最顯著的區別了,老手能大大減少重復次數,而新手可能反復調整數天都無法得到理想效果)
由于渲染耗費時間,在這階段,制作者經常處于等待小樣的渲染。那么,有什么辦法能提高效率么?請看下圖,3Ds MAX采取的是在圖中所示的四視口視圖模式下,可以調整視圖顯示,通過激活圖中鼠標所指的ActiveShade,在這種狀態下,所做的任何調整,都能實時的在右下這個視圖中,實時的顯示出效果,而這個效果是通過顯卡來渲染的。(當然,也可以渲染中選擇ActiveShade輸出來使用顯卡來快速渲染)。
由于各家顯卡的不同,以及顯卡驅動的不同,這個顯卡渲染結果和真實的最終渲染結果是有區別的,區別有多大,則取決于顯卡的驅動對3Ds MAX的優化,以及是否是專業顯卡。專業的顯卡以及針對專業3D設計軟件的驅動優化,能夠讓這個顯示效果盡可能的接近最終渲染效果。也就能讓制作者無需最終渲染就能大概的了解到最終成品的效果是怎樣的,極大的方便了制作者的調整工作,減少前面我所提到的重復次數。
但是,我們得明白一點,無論怎樣的優化,都沒辦法讓顯卡渲染的結果和CPU渲染的最終成品完全一致。從某種意義上來說,顯卡渲染的圖像其實是一種殘次品,顯卡所支持的OPENGL函數,特別是游戲顯卡支持的OPENGL函數是縮水的簡化版本,用顯卡渲染是一種為了速度而降低質量的、無奈的處理辦法。這也是為什么我們能看到《侏羅紀公園》中的恐龍、《終結者2》中液態機器人等等近乎完美的CG電影,但卻始終無法讓電腦游戲畫面接近真實,在發展了那么多年以后,我們仍然能一眼看出電腦游戲畫面中種種不真實的地方,甚至,現在的電腦游戲畫面,還遠遠比不上那部失敗的CG電影——《最終幻想》。下面兩張圖,圖1在四視口視圖模式下激活ActiveShade后顯卡渲染的結果(右下角的那個視口),圖2中左邊的那副是在渲染中選擇用ActiveShade輸出,用顯卡渲染的結果,而右邊的那副是CPU渲染的最終成品,大家自己比較吧。
現在我做個總結,在前期制作中,專業顯卡比游戲顯卡更穩定,更流暢,沒有或者極少有顯示錯誤,在后期制作中,能夠一定程度上的提升效率。如果你要制作3D動畫,或者很復雜的模型,那么,一塊專業顯卡能助你一臂之力。如果,你只是做建筑效果圖,那么,如何優化模型,用最少的面表現出建筑特征才是更重要的,是不是游戲顯卡并不重要,畢竟,建筑效果圖實在太簡單了……當然,還是那句話,人才是最重要的,能不能出好的作品,并不完全看器材,而關鍵是看操作器材的那顆腦袋。
那么,到這里,想必疑問3D渲染到底該怎么配置的朋友應該有一定的認識了吧?如果你工作使用的是一款CPU渲染軟件,那么不要猶豫,一款多線程、高主頻、大緩存的CPU絕對是大幅度提升工作效率的有力保證!如果你使用的是GPU渲染軟件,那么讓CPU和GPU均衡配置、甚至偏向GPU才是正確選擇!
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