3D rendering

Vad är framtiden för 3D-rendering?

 

Rendering förändras, den traditionella CPU rendera modellen ifrågasätts, och andra antyder att det är dags att ompröva dina 3d-renderings lösningar.

Den traditionella arbetsflödet för 3D skapande är ett komplicerade skräddarsydda recept där en bild eller animering skapas i 3D-program, och sedan – efter omfattande förhandsgranskning – återges och slutade i en compositing program. Detta kan orsaka alla slags huvudvärk om ingredienser i receptet inte blanda väl tillsammans, eller om du inte koka dem länge nog.

Du ser, den traditionella CG arbetsflöden har en brist: mest processorintensiva element – rendering – ofta händer i mitten av ett projekts livslängd. Detta innebär antingen att rendering är uppdelad i flera delar för att ändra kontrollera, vilket innebär mycket arbete i det slutliga compositing skedet av processen. eller en potentiell minskning göra kvalitet (dödande reflektioner på vissa material, till exempel) för att tillåta jobbet att komma ut på tiden.

Den traditionella metoden beror också på rendera processen som kastar alla resurser-hungrig arbetsflödet på datorns CPU, lämnar stora delar av systemet som hade använts i skapandet av scen sammanträdet gör ingenting – grafikkortet i synnerhet.

Men är detta traditionella sätt att arbeta börjar att bli utmanad på ett antal fronter från framsteg inom mjukvaruutveckling, ökningar av hårdvara makt och snabbare bredband. Detta gör det möjligt för konstnärer att flytta ‘render squeeze’ till en punkt som de valt i sitt arbetsflöde som är mer beroende av jobbet. Två omvälvande teknik särskilt möjliggör denna förändring: GPU-rendering och molntjänster.

 

Rendering på de GPU

Till professionella 3D-konstnärerna, ett kraftfullt grafikkort är ett måste, men vanligtvis detta har bara varit sant under tillgångens skapande faser. Medan idén om GPU-rendering – använda beräkningskraften i grafikkortet till stöd med slutlig rendering – inte exakt nya, finns det fortfarande en uppfattning att det inte är redo att konkurrera med de traditionella CPU-modellen.

Chris Ford, Affärschef för RenderMan, Detaljer ett par av de viktigaste frågorna. ”Hittills har det största problemet med GPU rendering har varit begränsade minne och i/o, vilket gör det svårt att hantera scener referera till de enorma mängderna data om geometri och struktur som är typisk för RenderMan”, säger han.

”Men Nvidia har nyligen aviserat en GPU som är kapabel att stödja 24GB VRAM [GK110], vilket är ganska respektabel, och vi ser en hel del löfte. Fortfarande återstår betydande utmaningar såsom avsaknaden av standardisering runt CUDA, OpenCL och så vidare, eller att kod behöver frekvent uppdatering för specifik hårdvara revideringar, men vi utvärderar GPU-rendering noga över olika delar av render pipeline ”.

 

NVIDIA tillkännagav nyligen GK110, en GPU som är kapabel att stödja 24GB VRAM denna uppdelning av standarder mellan GPU rendering standarder är en viktig anledning till att många programutvecklare har ännu att plocka sidor. Utvecklare såsom Autodesk, dock utnyttjar GPU under hela kreativa processen. Marc Stevens, Autodesk media och underhållning vice president och senior teknisk ledare, lägger ut sin lösning.

”Det finns två sidor av GPU-återgivning som vi tittar på”, säger han. ”Vi satsar mycket på våra interaktiva vyportar att försöka ge användare det mest interaktiva och representativa sammanhanget att göra kreativa beslut. Den andra sidan är GPU-accelererade sista bildruta rendering. GPU definitivt erbjuder en stor nytta här: hastighet – desto snabbare får du ditt resultat, desto snabbare kan du göra dina beslut.

 

GPU-accelererade sista bildruta rendering erbjuder en stor fördel: hastighet

”men det finns vissa utmaningar fortfarande ute – skalbarhet, kostnaden för att göra GI/reflektioner/refraktion, noggrannheten i bild, återgivningstid procedurals och så vidare. För många av dessa områden är CPU rendering fortfarande gå till lösningen idag ”.

De flesta renderings leverantörer lägger till GPU lösningar att komplettera sin befintliga CPU render output: Mental ray har Iray och V-Ray har V-Ray RT återgivningstillägget att ge användaren återkoppling i skapandeprocessen. – V-Ray RT GPU är en viktig del av vår utvecklingsplan, säger Lon Grohs, vice VD för affärsutveckling på kaos-gruppen.

”Funktionsuppsättning vuxit till att omfatta rörelseoskärpa, instancing, automatisk textur storleksändring och i V-Ray 3.0, återge element. Vi Visa införandet av Render element som den sista pusselbiten i pusslet behövs för att göra verklighet av slutlig-frame rendering på GPU. Vi arbetar med kunder nu för att ta detta till den stora skärmen ”.

 

Bygger man så kommer de

Utvecklare börjar bli intresserade av GPU-återgivning, men är konstnärerna efter? ”Det finns ett starkt intresse från såväl användare som vår programvarupartners” noterar Greg Estes, industrin verkställande för media och underhållning på Nvidia.

”Bra exempel på GPU rendering lösningar är kaos V-Ray RT, Otoy oktan Render, cebas finalRender, Art & Animation lurviga boll och vår egen Nvidia iray. Det finns också en framväxande GPU renderer kallas rödförskjutning [som stöder Maya och Softimage] som ser mycket intressant ”.

Men ett 12 GB Nvidia Kepler-kort kan finnas utom räckhåll för de flesta 3D-konstnärer, är utvecklingen av GPU rendering lösningar snabbt ikapp till produktionen av traditionella CPU rendering lösningar. Det finns också en billigare uppgraderingsväg än CPU rendering: om du ville bara dubbel din arbetsstation är rendering output funktioner, lägga till en annan GPU till din arbetsstation, som kan förbättra datorns hastighet i scen skapandet och rendering utdata i ett.

 

Rendering i molnet

”Molnet” har blivit sådan allestädes närvarande term är det svårt att veta vad ‘rendering i molnet’ är tänkt för att betyda. För tillfället finns det två specifika typer av integration med molnet. Först är att använda online-tjänster för att agera som återge noder för befintliga rendering lösningar, antingen via en dedikerad molnet rendering företaget eller en skräddarsydd lösning. Under tiden skapar mer intrepid användare sina egna render lösningar med hjälp av moln infrastruktur, som exploateras av företag som Netflix och NASA.

Annons åt sidan från datasäkerhet angår, molnet rendering har alltid hämmats av två saker. Det viktigaste är överföringshastigheten, både till och från molnet. Återge online gårdar behöver alla tillgångar inrymt på deras servrar, inklusive hög upplösning texturer, master geometri och så vidare, men de flesta Internetleverantörer begränsar deras uppladdningshastighet till en bråkdel av hämtningen, vilket gör det mycket tidskrävande att ladda upp alla tillgångar. Den andra frågan är komplexitet: nätverk rendering lösningar är ofta komplexa bitar av programvara som ansluta flera datorer.

För att hjälpa till med detta problem, har nätverket gård eneborg kommit med en lösning, som marknadsföring och kommunikation manager Margarete Kitel förklarar. – Vi har utvecklat en skicka plug-in kallas Farminizer ”, säger hon. ”Kontrollerar det scenen för alla typer av fel uppställningar och vid fel råder användaren vad ändra”. Därefter förbereder scenen för gården och exporterar det till chefen Rebus. Där användaren kan ladda upp till gården, sedan börja göra jobbet och se framsteg. När göra är klar kan användaren hämta de renderade filerna på sin dator ”.

 

Oskärpa raderna

Zync är ett verktyg utvecklat för att erbjuda en annan metod för rendering i molnet, som suddar ut den tidigare hård gräns mellan lokala och online rendering, som CMO Todd Prives förklarar. ”Med mer traditionella off-site gårdar, du har att arbeta för en viss filstruktur och paketera dina grejer. Från dess kärna Zync är utformad för att vara en förlängning av din lokala gård, så att du inte behöver ändra ditt sätt att arbeta på alla – allt är bara automatisk när det gäller att kunna modell, animera och comp, precis som om du hade en lokal gård ”.

Annonseringen många återge utvecklare har visat olika versioner av GPU renderare körs i molnet, men de flesta har bara varit tekniska demonstrationer. Otoy’s oktan återge Cloud edition, beror i slutet av 2013, kommer att vara bland de första att komma till marknaden; Otoys VD Jules Urbach beskrivs fördelarna med molnet rendering för dess användare. ”Med molnet rendering är i princip ögonblicklig, och det är vad vi visar upp på Nvidia konferensen i mars. Visst är det med 100 grafikprocessorer, men det är ingen stor grej, som [kostnaden för] en GPU är kanske en dollar en timme ”.

 

Zync omfattar plugin-program för att hantera din render från inom applikationer som Nuke eller Maya med återge Cloud Edition, Otoy introducerar stöd för Alembic, formatet geometri som blir en standard interchange standard mellan 3D program. Viktigaste om Alembic, bortsett från att kunna lagra animerade 3D-geometri, är att det är en öppen standard, skapad av ILM och Sony bilder Imageworks.

Därför, till skillnad från andra format som ägs av specifika utvecklare, det utvecklas för att rymma arbetsflöden i stället för vinstmarginaler.

Urbach förklarar vad som händer när du flyttar till molnet. ”Alembic tillåter oss att ta data från alla olika oktan appar i molnet och sedan återge – oavsett om det är 4K, 8K, stereo eller holografiska, allt blir gjort i några sekunder, kontra minuter eller timmar eller vem vet vad på stationära CPU”.

 

Få i molnet?

Annons med oktan nu erbjuder en GUI-driven, browser-baserade lösning, betyder det att vi kunde se Återgivningsverktyg som baseras renodlat i webbläsaren? Det är exakt vad Lagoa erbjuder: en opartisk, webbläsare-driven renderingsmotor baserad i molnet. Lagoa använder också social interaktion och samarbete, via kommentar system och direkt samverkan med scenen i varje aspekt av belysning, material och geometri. Den drivs av WebGL och med den här tekniken alltmer antas av mobila webbläsare, 3D-konstnärer har potential att starta ljusscener på sina surfplattor eller även smartphones.

Länge etablerade render företag går också in i denna marknad. Lon Grohs, vice VD för affärsutveckling på kaos-gruppen nämner en ny produkt när man diskuterar V-Ray i förhållande till molnet rendering. ”På V-Ray har vi utvecklat en lösning som kallas V-Ray molnet, som är en webb- och mobil-ready plattform för direkt distribution av molnet rendering”.

Budskapet är tydligt för 3D-konstnärer: nu är tiden utforska cloud rendering

V-Ray Cloud är planerad att visas som en webb-baserad render lösning, som ett tillägg till programmet online 3D Clara.io. Detta erbjuder en full 3D app i molnet, med V-Ray’s .vrmesh och .vrscene scen standardformat så att användare kan blanda filer från skrivbordet till molnet. Detta är en potentiell milstolpe i molnet computing, en produktionstestats render lösning med år av historia att integrera med en ny plattform. Budskapet är tydligt för 3D-konstnärer: nu är den tid utforska moln renderingar.