CPU还是显卡—三维建筑动画制作3D渲染中到底需要什么硬件配置?

在三维建筑漫游动画制作过程中,一套合理的配置会让效率提高不少,但是,很多朋友大多都存在一个疑虑,三维建筑动画中的3D渲染到底应该用什么配置?
很多人一提及3d渲染就说什么图形卡万岁。完爆280x 这篇文章告诉大家显卡和cpu 在3D max是如何运用的。究竟什么样职业的人需要图形卡,什么样的不需要图形卡。毕竟图形卡价格不菲,入门级的也要1000了。下面素材转自互联网。

首先要明确的一点是,3D设计一般可以大致分为3步或4步:1、建模,就是制作出模型。2、设置动作:这步只是在动画设计中需要,包括给模型设置动作,或者为虚拟摄像机设置行进路线。3、打灯光、贴图、赋材质:安置合适的灯光并且设置投影,用各种贴图给模型赋上材质。这一步,是最终成品是否真实最重要的一步。4、最终渲染。下面我依次贴图说明专业显卡在各步骤中起的作用。

专业显卡由于针对专业3D设计软件做过优化,所以在显示上更为准确,下面这张图是在3Ds Max中一张建筑的模型,请注意下中箭头所指部分,由于游戏显卡无法良好的支持专业3D设计软件,所以在模型的显示上,出现了破面等错误显示。而绿色箭头所指部分才是正确的显示。而且,如果模型越复杂,构成模型所用的面越多,这种错误也就越常见,如下图所示。

所以说专业的图形卡可以让你的预览效果更真实。提高建模的速度和材质在3D中的表现。(这里不是说的最后成图的表现。)

作为对比,我们来看更复杂的模型在专业显卡上的表现,图1是NV的Quadro FX 4000显卡的驱动设置画面,可以看到,驱动中内置了大量已经做好的专门针对专业3D设计软件优化的配置,其中包括普通用户也很熟悉的3Ds Max、AutoCAD、Lightwave、Maya等等。

专业显卡与游戏显卡的最大不同在于第二阶段方式的不同,游戏显卡着重“显现”能力,就是把已经做好的东西重现出流畅的画面;而专业显卡着重“生成”能力,就是按照设计师给定的坐标、参数,生成虚拟的三维物体。专业卡除了能比游戏卡更加流畅地控制复杂的模型外,还支持一些游戏显卡所没有的,或者支持度达不到设计工作要求的特效,使设计师在建模阶段就可以看到最接近最终结果的画面。

专业显卡还能安装各种专门的软件,为了让3D设计软件能更好的发挥显卡的性能,譬如针对3Ds Max的是MAXtreme,安装完毕后,在3Ds MAX中可以选择MAXtreme作为显示驱动,得到更好的显示效果、更快的速度。而从图3中可以看到,我将要打开的是一个大小为66.6MB的3Ds MAX模型文件(顺便说一句,刚才打开的那个建筑模型的文件大小仅仅是600KB而已),请大家在图4中仔细寻找是否有模型显示错误的地方。

除了驱动显示无错误以外,专业显卡还能极大的减轻在制作过程中CPU的负荷,譬如对一个复杂模型进行移动操作,游戏显卡就会出现跳帧、不流畅,造成无法精确移动,可能就会移动很多次后,仍然无法移动到准确的位置。然而显示是否错误、运行是否流畅、稳定,都会极大的影响制作的效率,甚至影响制作者的心情。

完成前期制作后,就到最终渲染这步了。我必须着重指出的是:最终渲染的速度与显卡无关,只和CPU的处理能力有关,其次和内存有关。在整个渲染过程中,显卡唯一做的工作就是每当CPU渲染完画面中其中一个部分后,就把这部分在屏幕上显示出来。所以,对于最终渲染来说,专业显卡和游戏显卡毫无区别(如果真要较真说有区别,那也仅仅是显示的画面、色彩更好一些)。

很多学习工业设计专业的同学都觉得渲染和显卡有关,觉得渲染时间的多少取决于显卡的好坏,其实这是错误的!
其实很多做三维的新手都有这个误区,或者以为要CPU、内存、显示卡一起升,才提高三维做图的最终渲染速度.......

下面向大家具体讲解一下,
首先,必须明白一件事,cpu和GPU的分工,cpu是干什么的呢?当然是计算!渲染的时候,光线跟踪也好,光能传递也好都需要大量的计算,这些工作都是由CPU提供的。那显卡(也就是GPU干什么呢?是不是没啥用了?当然不是!显卡的功能就在于你在设计的时候,也就是渲染之前为你提供屏幕即时显示,三维刷新用的,也就是你渲染之前在软件视图中看到的三维画面还有游戏画面都是显卡的功劳,它主要负责多边形的生成和基本光效解算,借助的也就是显卡所拥有的openGL等功能,好消息是几乎现在所有的主流低端显卡就能提供日常应用。

内存:很多人也认为内存会影响渲染速度,这个观点也不正确,当内存足够用的时候,渲染速度也不会有太大影响。什么是足够用??一般3D使用是打开场景文件会占用大量内存,场景中的多边形越多,占用内存越大,当你的内存不够用的时候就会出现严重延迟,因为这时候开始调用硬盘空间做虚拟内存了。当你内存满足你的场景文件所需要的量时,渲染的时候除了灯光计算需要比较多的内存以外其余几乎不消耗内存。普通场景一般8g内存够用了。也就是说,对于一个场景的渲染,如果8g内存够了,不会调用硬盘做虚拟内存的情况下,那么就算你加到16g或者32g的内存对渲染数度也根本不会有提升。

最终渲染的速度与显卡无关,只和CPU的处理能力有关,其次和内存有关。在整个渲染过程中,显卡唯一做的工作就是每当CPU渲染完画面中其中一个部分后,就把这部分在屏幕上显示出来。所以,对于最终渲染来说,专业显卡和游戏显卡毫无区别(如果真要较真说有区别,那也仅仅是显示的画面、色彩更好一些)。但是,由于制作者的能力和经验的限制,无法准确的预测出最终渲染的结果,而最终渲染又非常耗时(96年刚开始接触3D设计时,电脑CPU还是奔腾级别,那时经常头天晚上开始渲染,然后人去睡觉,第二天早上起来看渲染结果,现在电脑性能不断提升,一般的建筑效果图的最终渲染已经能控制在1~2小时左右了),为了节省时间,都是采取先降低分辨率,渲染一个低像素的小样,大致浏览效果,然后调整,再渲染小样,再调整,多次重复后,才最终出图的(这里就是老手和新手最显著的区别了,老手能大大减少重复次数,而新手可能反复调整数天都无法得到理想效果)

由于渲染耗费时间,在这阶段,制作者经常处于等待小样的渲染。那么,有什么办法能提高效率么?请看下图,3Ds MAX采取的是在图中所示的四视口视图模式下,可以调整视图显示,通过激活图中鼠标所指的ActiveShade,在这种状态下,所做的任何调整,都能实时的在右下这个视图中,实时的显示出效果,而这个效果是通过显卡来渲染的。(当然,也可以渲染中选择ActiveShade输出来使用显卡来快速渲染)。

由于各家显卡的不同,以及显卡驱动的不同,这个显卡渲染结果和真实的最终渲染结果是有区别的,区别有多大,则取决于显卡的驱动对3Ds MAX的优化,以及是否是专业显卡。专业的显卡以及针对专业3D设计软件的驱动优化,能够让这个显示效果尽可能的接近最终渲染效果。也就能让制作者无需最终渲染就能大概的了解到最终成品的效果是怎样的,极大的方便了制作者的调整工作,减少前面我所提到的重复次数。

但是,我们得明白一点,无论怎样的优化,都没办法让显卡渲染的结果和CPU渲染的最终成品完全一致。从某种意义上来说,显卡渲染的图像其实是一种残次品,显卡所支持的OPENGL函数,特别是游戏显卡支持的OPENGL函数是缩水的简化版本,用显卡渲染是一种为了速度而降低质量的、无奈的处理办法。这也是为什么我们能看到《侏罗纪公园》中的恐龙、《终结者2》中液态机器人等等近乎完美的CG电影,但却始终无法让电脑游戏画面接近真实,在发展了那么多年以后,我们仍然能一眼看出电脑游戏画面中种种不真实的地方,甚至,现在的电脑游戏画面,还远远比不上那部失败的CG电影——《最终幻想》。下面两张图,图1在四视口视图模式下激活ActiveShade后显卡渲染的结果(右下角的那个视口),图2中左边的那副是在渲染中选择用ActiveShade输出,用显卡渲染的结果,而右边的那副是CPU渲染的最终成品,大家自己比较吧。
 

现在我做个总结,在前期制作中,专业显卡比游戏显卡更稳定,更流畅,没有或者极少有显示错误,在后期制作中,能够一定程度上的提升效率。如果你要制作3D动画,或者很复杂的模型,那么,一块专业显卡能助你一臂之力。如果,你只是做建筑效果图,那么,如何优化模型,用最少的面表现出建筑特征才是更重要的,是不是游戏显卡并不重要,毕竟,建筑效果图实在太简单了……当然,还是那句话,人才是最重要的,能不能出好的作品,并不完全看器材,而关键是看操作器材的那颗脑袋。

那么,到这里,想必疑问3D渲染到底该怎么配置的朋友应该有一定的认识了吧?如果你工作使用的是一款CPU渲染软件,那么不要犹豫,一款多线程、高主频、大缓存的CPU绝对是大幅度提升工作效率的有力保证!如果你使用的是GPU渲染软件,那么让CPU和GPU均衡配置、甚至偏向GPU才是正确选择!

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