Рендер-ферма — это мощная система, состоящая из нескольких компьютеров, работающих вместе для генерации цифровых изображений или видео, путём объединения их вычислительной мощи. Эти системы широко используются в таких областях, как кинопроизводство, визуальные эффекты (VFX), компьютерная графика (CG), анимация и дизайн. В статье мы рассмотрим, как используются рендер-фермы, их преимущества и подходящие GPU для создания таких систем.
Рендеринг — как устроен процесс
Рендеринг — это процесс преобразования трёхмерных моделей, текстур, освещения и других графических данных в двухмерные цифровые изображения или видео. Он трудоёмкий и сложный, поскольку просчитывается огромное количество параметров, включая свет, отражение, глубину, текстуры и т. д. Из-за большой математической сложности расчётов рендеринг требует мощное вычислительное оборудование, особенно при работе с высоким разрешением, сложными сценами и эффектами.
Для рендеринга необходимы следующие компоненты:
- Графический процессор (GPU). GPU отвечает за вычисления, необходимые для рендеринга. Выбор подходящего GPU зависит от требований к производительности, бюджета и конкретного программного обеспечения для рендеринга.
- Программное обеспечение для рендеринга. Это специализированное программное обеспечение, которое управляет процессом рендеринга и взаимодействует с GPU для выполнения необходимых вычислений. Некоторые популярные решения для рендеринга включают V-Ray, Arnold, Redshift и Octane Render.
- Датасеты и другие цифровые активы. Это трёхмерные модели, текстуры, материалы, освещение и другие графические данные, используемые для создания цифровых изображений или видео.
Как используются рендер-фермы
Рендер-фермы используются для выполнения сложных вычислений, необходимых для создания высококачественных цифровых изображений и видео. Этот процесс известен как рендеринг. Рендеринг может занимать много времени, особенно при работе с высоким разрешением, сложными сценами и эффектами. Рендер-фермы помогают ускорить этот процесс, распределяя нагрузку между несколькими компьютерами, работающими параллельно.
Вычислительные узлы, они же рендер-узлы, в рендер-ферме работают под управлением специального программного обеспечения, которое управляет распределением задач и объединением результатов. Когда художник или дизайнер отправляет задачу на рендеринг в рендер-ферму, программа автоматически дробит на более мелкие подзадачи и распределяет их между доступными рендер-узлами. Каждый узел выполняет свою часть работы, а затем результаты собираются обратно вместе, чтобы сформировать окончательное изображение или видео.
Чаще всего рендер-фермы используются в следующих отраслях:
- Визуализация архитектурных проектов. Архитекторы и дизайнеры используют рендер-фермы для создания фотореалистичных изображений и видеороликов, демонстрирующих будущие здания, интерьеры и ландшафтный дизайн. Это позволяет им визуализировать свои проекты в натуральную величину и с высоким качеством, а также презентовать их клиентам и заинтересованным сторонам.
- Создание визуальных эффектов (VFX) и компьютерной графики (CG) для кино и телевидения. Рендер-фермы широко используются в киноиндустрии для создания сложных визуальных эффектов, симуляции физических явлений и композитинга различных слоёв изображения. Это позволяет создателям фильмов и телепередач достичь желаемого визуального результата, сохраняя при этом высокое качество изображения и эффективность производственного процесса.
- Анимация. Студии анимации используют рендер-фермы для генерации кадров мультфильмов, мультсериалов и рекламных роликов. Рендеринг анимации может быть крайне ресурсоёмким процессом, особенно при работе с высоким разрешением и сложными эффектами. Рендер-фермы позволяют аниматорам ускорить процесс рендеринга и сократить время производства.
- Дизайн продукции и маркетинговые материалы. Дизайнеры продукции и маркетологи используют рендер-фермы для создания фотореалистичных изображений и видеороликов, демонстрирующих новые продукты, упаковку и брендинг. Это помогает им визуализировать и протестировать дизайн до его производства, а также создавать убедительные маркетинговые материалы для продвижения продукта.
- Научные вычисления и визуализация. Рендер-фермы могут использоваться для выполнения сложных научных вычислений и визуализации результатов в медицине, физике, химии и других научных областях. Это позволяет учёным и исследователям анализировать большие объёмы данных, моделировать сложные системы и визуализировать свои открытия.
- Виртуальная и дополненная реальность (VR/AR). Рендер-фермы могут применяться для генерации контента для виртуальной и дополненной реальности, требующего высокой производительности и быстрой отрисовки изображений. Это позволяет создателям VR/AR-контента обеспечить плавный и реалистичный опыт пользователя, а также ускорить процесс разработки и тестирования.
Преимущества рендер-ферм
- Высокая производительность. Распределение нагрузки между несколькими компьютерами позволяет значительно увеличить скорость рендеринга по сравнению с использованием одного компьютера. Это особенно важно в проектах с жёсткими сроками, где результаты привязаны к конкретным датам и важно быстро завершить все процессы.
- Повышенная эффективность. Рендер-фермы позволяют художникам и дизайнерам продолжать работать над своими проектами, не дожидаясь завершения рендеринга. Это приводит к повышению эффективности и росту производительности труда.
- Масштабируемость. Рендер-фермы могут быть легко масштабированы в соответствии с потребностями проекта или студии. Добавление дополнительных рендер-узлов позволяет увеличить мощность системы и обрабатывать более сложные задачи. Cloud4Y позволяет создать нужное количество кластеров рендер-фермы под разные задачи.
- Сокращение издержек. Аренда облачной рендер-фермы может привести к существенному сокращению затрат за счёт более эффективного использования ресурсов и снижения времени ожидания. Быстрый доступ к ресурсам также способствует снижению расходов на производство продукта.
Какие GPU используются для рендер-ферм
Выбор подходящего графического процессора (GPU) для рендер-фермы зависит от нескольких факторов, включая бюджет, требования к производительности и конкретное программное обеспечение для рендеринга. В целом, для рендер-ферм лучше подходят GPU с большим количеством памяти и высокой производительностью.
Часто используются хорошо известные модели типа:
- VIDIA GeForce RTX 3090. Это флагманский GPU от NVIDIA с 24 ГБ памяти GDDR6X и высокой производительностью в рендеринге. Он поддерживает технологию трассировки лучей в реальном времени и ускорение искусственного интеллекта (AI), что делает его идеальным выбором для студий, работающих с сложными сценами и эффектами.
- AMD Radeon Pro WX 8200. Это профессиональный GPU от AMD с 8 ГБ памяти GDDR5 и хорошей производительностью в приложениях для рендеринга. Он оптимизирован для рабочих станций и рендер-ферм, обеспечивая высокую производительность при относительно низкой цене.
- NVIDIA Quadro RTX 8000. Это профессиональный GPU от NVIDIA с 48 ГБ памяти GDDR6 и исключительной производительностью в рендеринге. Он также поддерживает технологию ray tracing в реальном времени и ускорение AI, что делает его отличным выбором для студий, нуждающихся в максимальной производительности и памяти.
Но есть и другие видеокарты, которые относятся к промышленной линейке устройств. Например, GPU NVIDIA® Tesla® V100, P100, M60, M40, RTX 3060-3090 и RTX 4060-4090. Рендер-ферма Cloud4Y построена на базе массива высокопроизводительных профессиональных графических ускорителей Tesla M40.
Данное серверное решение ориентировано на задачи, связанные с поддержкой машинного обучения, глубокого обучения, тренировки нейросетей. Подходит для работы с искусственным интеллектом. Видеопроцессор и память оптимизированы таким образом, чтобы можно было выполнять любые тяжёлые вычисления в бесперебойном режиме 24х7. Вы также можете использовать предустановленные пакеты приложений PyTorch, TensorFlow, Keras, XGBoost, CUDA, OpenCV, Jupyter Notebooks и другие для решения задач машинного обучения (DSVM).
