您打算升級(jí)計(jì)算機(jī)了嗎？閱讀本文，看看 CG 專家 Ricardo Ortiz 的實(shí)用硬件指南，發(fā)掘如何獲得最佳渲染效果。

身為渲染軟件專家的我，經(jīng)常有人問關(guān)于工作中使用的主要工具。如何選擇最適合我們需求的計(jì)算機(jī)或筆記本電腦？應(yīng)該有什么配置？

這個(gè)問題很難回答，而且計(jì)算機(jī)規(guī)格日新月異，只推薦特定的機(jī)種也無濟(jì)于事。盡管如此，本文中，我將分享有關(guān) V-Ray CPU 與 GPU、離線或?qū)崟r(shí)解決方案的渲染硬件的重要信息。除了這篇文章之外，你還可看看這篇硬件推薦指南。

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渲染需要那些硬件？

我們的計(jì)算機(jī)及其中央處理器（CPU）、圖形處理器（GPU）和隨機(jī)存取內(nèi)存（RAM）必須提供足夠的速度、通用性、容量和可靠性，以便將我們心中的概念轉(zhuǎn)變?yōu)檎鎸?shí)。身為藝術(shù)家，我們需要一臺(tái)能夠讓我們磨練技藝的計(jì)算機(jī)，讓創(chuàng)意自由地流動(dòng)，無拘無束。

?使用硬件來減少渲染時(shí)間

光線追蹤渲染引擎需要專門的處理器進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算。有三種主要的運(yùn)算方法。CPU、GPU 與混合模式，也就是同時(shí)使用 CPU 與 GPU 運(yùn)算。渲染的速度取決于處理器的效能，處理器比計(jì)算機(jī)中的任何其他部件都要重要。處理器（CPU 或 GPU）越快，渲染時(shí)間就越短。就是這樣。

離線渲染或?qū)崟r(shí)渲染？

離線渲染器，如 V-Ray，可使用 CPU 或 GPU，也可通過添加多臺(tái)計(jì)算機(jī)，如渲染農(nóng)場(chǎng)，以分布式渲染模式使用。這讓藝術(shù)家可充分利用工作室和公司提供的任何硬件。

另一方面，具有光線追蹤的實(shí)時(shí)渲染引擎，如?Chaos Vantage，僅使用 GPU 工作，尤其是采用 RTX 技術(shù)的最新一代 NVIDIA GPU。

因此，平衡 CPU 與 GPU 的效能是產(chǎn)品級(jí)渲染的最佳選擇。

充分發(fā)揮內(nèi)存

渲染過程包括幾何體、紋理和材質(zhì)等過程，在多個(gè)步驟中，信息和數(shù)據(jù)會(huì)編入渲染。

當(dāng)我們渲染具有數(shù)百萬多邊形和高分辨率紋理的龐大場(chǎng)景時(shí)，渲染引擎需要更大的空間來存儲(chǔ)所有信息。此外，圖像的結(jié)果是基于其像素?cái)?shù)的，因此分辨率越高，需要的內(nèi)存就越大。

基于 CPU 的渲染引擎使用 RAM 進(jìn)行編譯，而 GPU 渲染引擎使用 VRAM（GPU 內(nèi)存）。

可靠性

從我們開啟計(jì)算機(jī)的那一刻起，直到關(guān)閉計(jì)算機(jī)，我們必須確信一切都能正常運(yùn)作。我相信，不會(huì)有 3D 專家從來沒遇過硬件方面的挫折。但總不該每天都發(fā)生吧。

我們應(yīng)該找到一臺(tái)臺(tái)式計(jì)算機(jī)或筆記本電腦，其工作站配置與我們的創(chuàng)作節(jié)奏相協(xié)調(diào)，并且能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定使用。

渲染是如何進(jìn)行的？

到目前為止，我已經(jīng)提到了渲染過程中不可或缺的三個(gè)主要組件。CPU、GPU 和 RAM。其余的部件，如硬盤存儲(chǔ)，也同樣重要。有了高質(zhì)量的存儲(chǔ)，我們可在整個(gè) CG 創(chuàng)作過程中快速讀寫資產(chǎn)。有許多存儲(chǔ)選項(xiàng)供您挑選，但在我看來，SSD NVMe 是很好的解決方案，這種規(guī)格你用起來會(huì)很開心。

讓我用圖片更好地解釋渲染過程。

?在蜜蜂周圍，我們可看到使用 Bucket 圖像采樣器的 CPU 渲染。每塊 Bucket 都代表一個(gè)處理器的線程。您可在市面上找到具有各種內(nèi)核/線程，以及不同時(shí)鐘速度的 CPU 處理器。核心/線程的數(shù)量和頻率越高，渲染性能就越好。

在右邊，我們可看到 RAM 的消耗量幾乎達(dá) 5GB。

另一方面，這張圖片顯示了用漸進(jìn)式圖像采樣器進(jìn)行的 GPU 渲染。整個(gè)過程讓我們從一開始就能看到整張圖像，而且會(huì)逐步完善。運(yùn)算比 CPU 快，因?yàn)槠浼軜?gòu)與大量的平行運(yùn)算。

在右邊，您可看到 VRAM 的占用（幾乎達(dá) 7GB）。

Bucket 模式使用的內(nèi)存比漸進(jìn)式渲染模式少，這就是為何我們看到了兩者內(nèi)存使用的差異。

3D 場(chǎng)景越大，內(nèi)存消耗就越多。如果我們的計(jì)算機(jī)有大量的內(nèi)存或有龐大 VRAM 內(nèi)存的 GPU，我們就可肆意地渲染大規(guī)模的場(chǎng)景，如恢弘的森林或大型城市。

我怎么知道哪種CPU/GPU最適合我？

在 Chaos 公司，我們創(chuàng)建了?V-Ray Benchmark，這是獨(dú)立的應(yīng)用程序，可測(cè)試并比較多種 CPU 與 GPU 處理器的性能。這個(gè)實(shí)用工具幫助藝術(shù)家為光跡追蹤渲染運(yùn)算選擇最佳處理器。

想知道當(dāng)前最強(qiáng)大的硬件是哪個(gè)型號(hào)嗎？請(qǐng)查閱結(jié)果吧。

何時(shí)該升級(jí)渲染硬件？

當(dāng)今，硬件正以驚人的速度改進(jìn)。如果我們今天購置了市面上最好的計(jì)算機(jī)，明年就會(huì)有更好的。技術(shù)的不斷進(jìn)步有時(shí)會(huì)讓我們處于尷尬的窘境，出現(xiàn)許多問題，例如，到底何時(shí)才是升級(jí)的最佳時(shí)機(jī)。答案很簡(jiǎn)單：如果你有需求，那么就是購買新計(jì)算機(jī)的時(shí)機(jī)。

當(dāng)涉及到最高質(zhì)量的產(chǎn)出時(shí)，如高分辨率圖像、動(dòng)畫或VR，大公司和工作室會(huì)在硬件上投入相當(dāng)多的資金，因?yàn)樗麄兞私膺@樣會(huì)得到最大的投資效益，能持續(xù)保持高產(chǎn)能。?

對(duì)于自由藝術(shù)家和中型公司來說，這種投資很高昂。云服務(wù)和渲染農(nóng)場(chǎng)是很好的替代方案，可滿足高生產(chǎn)需求，而不必投資大量硬件設(shè)備。

云渲染

今天，所有藝術(shù)家都可利用云服務(wù)來加速渲染。通過云渲染，我們可把自己的計(jì)算機(jī)變成一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，解決這種苛刻需求的制作。云渲染是低效能筆記本電腦的完美解決方案。

此外，云渲染很容易嘗試。點(diǎn)擊幾下即可，圖像與動(dòng)畫馬上就可進(jìn)行渲染。點(diǎn)擊這里可免費(fèi)試用 Chaos Cloud 的渲染。

渲染農(nóng)場(chǎng)

渲染農(nóng)場(chǎng)是非常強(qiáng)大的替代方案，讓您面對(duì)緊迫的制作交期。渲染農(nóng)場(chǎng)提供了解決方案，可適應(yīng)多個(gè) 3D 平臺(tái)與不同的渲染引擎，也支持許多第三方的插件。倘若您的工作流程相對(duì)復(fù)雜，渲染農(nóng)場(chǎng)是完美的解決方案。這里有 Chaos 官方授權(quán)的 V-Ray 渲染農(nóng)場(chǎng)列表。

哪些顯示器最適合建模與渲染？

在專業(yè)的工作流程中，有高成本的顯示器配置文件可用于色彩校正。讓我們省略顯示器配置文件，我將根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分享顯示器型號(hào)的三個(gè)基本特征，這些顯示器對(duì)于自由工作者來說價(jià)格實(shí)惠。

?IPS 面板屏幕

IPS 面板是多功能的，由于其色彩出色與可視角度，您可用兩個(gè)并排的屏幕工作。盡管這種屏幕有比其他面板更慢的反應(yīng)速度，但對(duì)于數(shù)字藝術(shù)家的職業(yè)來說，這一缺點(diǎn)并不像在電玩游戲中那樣顯著。

屏幕尺寸與分辨率

27 英寸或 32 英寸的顯示器對(duì)我們的眼睛和頭部高度來說是很舒適的，很符合人體工學(xué)。

4K 分辨率的顯示器似乎是觀看內(nèi)容的最佳選擇，但對(duì)于數(shù)字藝術(shù)家的工作流程來說卻不見得。這樣高的分辨率，3D 軟件的接口其互動(dòng)會(huì)讓人感到不舒服，圖標(biāo)和窗口可能會(huì)顯得太小而難以操作。因此我認(rèn)為，2K 分辨率是目前最好的選擇。

100% 的 sRGB 色彩空間

視覺工作流程中的標(biāo)準(zhǔn)色彩空間是 sRGB；V-Ray 的 VFB 原生使用 sRGB 色彩空間；倘若影像轉(zhuǎn)到 Photoshop 或 After Effects，你也會(huì)使用 sRGB 色彩空間。一臺(tái) 100% sRGB 顯示器將有助于確保我們的工作成果一致。

總結(jié)

對(duì)于任何專業(yè)的藝術(shù)家來說，投資一臺(tái)工作站永遠(yuǎn)是優(yōu)先事項(xiàng)。沒有什么能比一臺(tái)性能出色的計(jì)算機(jī)更能讓工作流程變得更好。如果項(xiàng)目超出了硬件能力，那么我們可利用云端運(yùn)算，如果項(xiàng)目涉及特殊情況，我們可使用渲染農(nóng)場(chǎng)。即使涉及到重大的挑戰(zhàn)，今天的技術(shù)也能讓我們迎頭趕上，完成任何項(xiàng)目。

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本文首發(fā)于 Chaos 官方技術(shù)博客，作者是 Ricardo Ortiz，譯者是 Hammer Chen