在進(jìn)行動(dòng)畫或效果圖渲染時(shí)，選擇合適的渲染方式對(duì)項(xiàng)目的速度和質(zhì)量至關(guān)重要。CPU渲染和GPU渲染作為當(dāng)前兩種主要的渲染方式，哪一種更適合你呢？接下來就跟著小編從幾個(gè)方面深入了解一下吧——

CPU和GPU在渲染中的基本功能

CPU是計(jì)算機(jī)的大腦，負(fù)責(zé)處理操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的指令。在單線程性能方面表現(xiàn)出色，針對(duì)需要復(fù)雜計(jì)算和邏輯的任務(wù)還進(jìn)行了優(yōu)化。在渲染中，CPU通常被應(yīng)用到精確度要求高的任務(wù)中，例如幾何處理和場景管理。

GPU圖形處理器，是一種專門設(shè)計(jì)用于同時(shí)處理多個(gè)操作的硬件。不同于傳統(tǒng)的CPU，其具有數(shù)百或數(shù)千個(gè)內(nèi)核，在某些情況下，GPU比傳統(tǒng)CPU上運(yùn)行相同的計(jì)算速度快10倍至100倍。因此它對(duì)于著色、光柵化等對(duì)速度要求快的任務(wù)非常有效。

速度與效率對(duì)比分析

在對(duì)比CPU和GPU渲染的速度和效率時(shí)，渲染任務(wù)的性質(zhì)和使用的渲染引擎也是需要考慮在內(nèi)的重要因素。不同渲染場景下性能對(duì)比：

實(shí)時(shí)渲染

在視頻游戲或交互式應(yīng)用程序的實(shí)時(shí)渲染等場景中，GPU是無可爭議的冠軍。GPU針對(duì)快速圖像創(chuàng)建進(jìn)行了優(yōu)化，其并行處理能力支持在幾分之一秒內(nèi)渲染復(fù)雜場景。

離線渲染

對(duì)于離線渲染任務(wù)（例如電影制作等場景），速度和精確度之間的平衡非要重要，所以一般會(huì)搭配使用CPU和GPU。

GPU可以大大縮短渲染時(shí)間， CPU提供更準(zhǔn)確的結(jié)果，尤其是在涉及光線追蹤和全局照明等復(fù)雜計(jì)算任務(wù)中。

GPU渲染的優(yōu)點(diǎn)和局限性

1、GPU渲染速度更快

GPU渲染的主要優(yōu)勢在于其架構(gòu)。憑借數(shù)千個(gè)專用于處理的核心，GPU可以同時(shí)處理多項(xiàng)任務(wù)，從而縮短渲染時(shí)間。

此外，現(xiàn)代GPU（例如NVIDIA的GeForce RTX系列）配備了用于光線追蹤的專用硬件，使其在渲染逼真圖像方面更加強(qiáng)大。CUDA（統(tǒng)一計(jì)算設(shè)備架構(gòu)）等技術(shù)助力GPU能夠針對(duì)各種計(jì)算任務(wù)進(jìn)行編程，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了其靈活性和性能。

不過，GPU渲染也有其局限性。例如，GPU的專用內(nèi)存VRAM（視頻RAM）數(shù)量因GPU型號(hào)而異，通常會(huì)比CPU可用的RAM少得多。所以對(duì)于需要極高分辨率紋理或大型場景文件的項(xiàng)目來說會(huì)有點(diǎn)困難。

2、大數(shù)據(jù)集和可擴(kuò)展性

GPU可以更高效地處理大型虛擬場景，是處理大量建筑可視化或復(fù)雜3D模型的理想選擇，尤其是需要對(duì)大量數(shù)據(jù)集執(zhí)行相同操作（例如紋理映射、照明計(jì)算）時(shí)。

3、交互式工作流程

GPU支持在渲染過程中對(duì)場景進(jìn)行交互式操作。用戶能夠?qū)崟r(shí)調(diào)整攝像機(jī)角度、燈光和材質(zhì)，不需要漫長的重新渲染周期，即可直接在項(xiàng)目內(nèi)進(jìn)行快速調(diào)整，從而提高工作效率。

CPU渲染的優(yōu)點(diǎn)和局限性

1、高品質(zhì)、細(xì)致的渲染

對(duì)于需要高質(zhì)量、精細(xì)渲染的大型項(xiàng)目，CPU可以提供更大的靈活性。CPU 在建筑可視化方面表現(xiàn)出色，能夠?qū)崿F(xiàn)具有復(fù)雜照明和陰影的逼真圖像。

2、建筑動(dòng)畫

對(duì)于渲染長動(dòng)畫（如漫游等），CPU渲染具有穩(wěn)定性和可靠性的特性，能夠確保所有幀的質(zhì)量一致。不過CPU渲染耗時(shí)可能會(huì)需要長一些。

3、大型建筑可視化

CPU渲染可以處理復(fù)雜的場景、高分辨率紋理和復(fù)雜的燈光設(shè)置。但是，CPU渲染需要大量資源，包括充足的RAM和強(qiáng)大的CPU支持，這可能會(huì)增加項(xiàng)目成本。

4、需要大量后期處理的項(xiàng)目

工作流程如果涉及渲染后的大量后期處理，那么可以選擇CPU。由于離線渲染中每幀都是獨(dú)立計(jì)算的，所以CPU可以提供更大的靈活性。建筑師可以微調(diào)顏色、對(duì)比度等。

GPU與CPU渲染的最佳用例

綜上所述，GPU的渲染速度比CPU快得多，因?yàn)樗鼈冎饕糜谔幚韴D形。GPU渲染速度可能比CPU渲染快一百倍，具體取決于硬件的質(zhì)量和工作負(fù)載的性質(zhì)。

然而，渲染質(zhì)量不僅僅與速度有關(guān)。例如，考慮使用3D圖形調(diào)用來處理多個(gè)復(fù)雜任務(wù)同時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)同步的場景。由于CPU是為復(fù)雜性而構(gòu)建的，而GPU是為執(zhí)行更輕松、更簡單的任務(wù)而構(gòu)建的，因此CPU在3D渲染方面通常表現(xiàn)更好。

當(dāng)然了，其實(shí)現(xiàn)在很多的渲染工作流程都會(huì)搭配使用GPU和CPU來發(fā)揮各自的優(yōu)勢。這種混合方法能在不影響質(zhì)量的前提下，確保更快、更高效地完成渲染任務(wù)。

贊奇與華為攜手共創(chuàng)產(chǎn)品：贊奇云工作站，是基于華為云桌面Workspace能力打造的超高清設(shè)計(jì)師云工作站?？筛鶕?jù)需求靈活申請(qǐng)和調(diào)整桌面CPU、GPU、內(nèi)存、磁盤等規(guī)格，配備CPU機(jī)器數(shù)量上不封頂，GPU機(jī)型皆配備NVIDIA專業(yè)級(jí)顯卡，機(jī)器類型豐富適用于個(gè)人或企業(yè)用戶在云桌面應(yīng)用上的各類差異性需求，實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)部署。

同時(shí)贊奇云工作站內(nèi)置的軟件中心，預(yù)裝數(shù)百款CG行業(yè)相關(guān)軟件，無論P(yáng)s、Pr、Ai、Dw，還是Maya、C4D、3dmax等大型3D軟件，均可完美適配，一鍵安裝省時(shí)省力，降低開發(fā)、設(shè)計(jì)成本。

此外，基于華為云Workspace的能力，贊奇云工作站可提供流暢超高清、真色彩顯示、低時(shí)延交互等優(yōu)質(zhì)的使用體驗(yàn)。加持華為云的海量資源和持續(xù)更新能力，贊奇云工作站也能很好地滿足了行業(yè)持續(xù)升級(jí)要求。