3D動(dòng)畫渲染中云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用之研究

陳志敏

摘要：以提升3D動(dòng)畫渲染質(zhì)量為目標(biāo)，文章在對云計(jì)算技術(shù)與云渲染理論基礎(chǔ)進(jìn)行解析的基礎(chǔ)上，提出了在云渲染平臺上應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)的建議。對幾種常見的云渲染關(guān)鍵技術(shù)類型進(jìn)行列舉，并對其功能與優(yōu)勢進(jìn)行概述，對 Renderbus、渲云以及Foxrenderfarm這三種渲染平臺及其應(yīng)用程序進(jìn)行探究。希望在后續(xù)的發(fā)展中，云渲染在云計(jì)算技術(shù)的帶動(dòng)下，獲得更大的發(fā)展空間。

關(guān)鍵詞：3D動(dòng)畫渲染；云計(jì)算；云渲染；渲染程序

作品渲染3D動(dòng)畫創(chuàng)造進(jìn)程中尾端是極重要的環(huán)節(jié)，若沒有計(jì)算機(jī)設(shè)備的輔助，那么創(chuàng)作者的創(chuàng)意就難以體現(xiàn)出來。近些年，3D動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)獲得更大的發(fā)展空間，但是作品渲染目標(biāo)的達(dá)成所耗損的時(shí)間量卻處于不斷增長的狀態(tài)中。高新技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用，在減縮3D動(dòng)畫渲染時(shí)長方面體現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價(jià)值。本文以3D動(dòng)畫渲染中云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用為論點(diǎn)，做出如下論述內(nèi)容。

1. 概念

1.1云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算的發(fā)展是以[1]分布式示計(jì)算、并行計(jì)算與網(wǎng)格計(jì)算為基礎(chǔ)的，其是一種新穎的商業(yè)計(jì)算模型。微觀層面上的云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付與應(yīng)用模式，實(shí)質(zhì)上可以被理解為借助網(wǎng)絡(luò)按照需求、易拓展等形式得到硬件、平臺、軟件等所需資源的方式；廣義的云計(jì)算是指服務(wù)的交付與應(yīng)用模式，指借助網(wǎng)絡(luò)以需求為基準(zhǔn)、易拓展的形式取得所需的服務(wù)，該服務(wù)可以是IT與軟件、或和互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的，也可以是其他類型的服務(wù)。

1.2 云渲染

云渲染模式與云計(jì)算模式有異曲同工之處，其是把3D程序安插進(jìn)遠(yuǎn)程服務(wù)器內(nèi)進(jìn)行渲染，用戶終端借助Web軟件與高速互聯(lián)網(wǎng)接入探訪資源，用戶終端發(fā)出命令，服務(wù)器參照相關(guān)命令運(yùn)行相應(yīng)的渲染任務(wù)，最后產(chǎn)出的渲染結(jié)果畫面會(huì)被傳輸至用戶終端內(nèi)呈現(xiàn)出來。

2. 3D動(dòng)畫渲染中云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用

2.1云渲染的關(guān)鍵技術(shù)

多樣化技術(shù)融合進(jìn)云渲染中，但其宗旨是一致的，即維護(hù)與強(qiáng)化各項(xiàng)渲染工作運(yùn)行的順暢性與高效性，最終獲得預(yù)期渲染成果，畫面整體質(zhì)量被顯著提升[2]。云渲染中含有的關(guān)鍵技術(shù)體現(xiàn)出多樣化特征，總結(jié)起來，大體上涵蓋以下幾種類型：

（1）虛擬化技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用原理可以做出如下概述：即同一物理環(huán)境中可以允許多樣化系統(tǒng)的虛擬機(jī)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，每臺虛擬機(jī)均有和其相匹配的虛擬硬件，可以在這些硬件內(nèi)加載應(yīng)用程序與操縱系統(tǒng)；（2）云存儲(chǔ)。云存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上就是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、分布式文件系統(tǒng)為依托，把網(wǎng)絡(luò)內(nèi)多樣化存儲(chǔ)設(shè)備整合在一起共同運(yùn)作，與此同時(shí)其是把數(shù)據(jù)信息提供給外界的一種系統(tǒng)；（3）云服務(wù)。云服務(wù)也是云渲染中的一類關(guān)鍵技術(shù)，云服務(wù)的最大功效體現(xiàn)在為用戶供應(yīng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與讀取等服務(wù)。現(xiàn)階段，應(yīng)用頻率較高的云服務(wù)大體上有IaaS、PaaS與SaaS三種類型，與之相對應(yīng)的部署模型大體上涵蓋公共云、私有云、社區(qū)云和混合云四類。

2.2渲染平臺類型及其渲染流程

2.2.1Renderbus渲染平臺

該云渲染平臺可以被視為國內(nèi)規(guī)模最大的渲染農(nóng)場，其中囊括了大批量的計(jì)算資源，12核CPC、64 G內(nèi)存的渲染機(jī)器集群以及數(shù)以百計(jì)的TB高速存儲(chǔ)設(shè)備，始終等待召喚。和以往的渲染平臺進(jìn)行對照與解析，發(fā)現(xiàn)Renderbus云渲染平臺的最大優(yōu)勢表現(xiàn)在集中式規(guī)模化和自助式服務(wù)方面上。詳細(xì)的講，以往的渲染農(nóng)場中系統(tǒng)空跑這一狀況是極為常見的，其產(chǎn)生的原因在于服務(wù)器的空置率較大。但是Renderbus平臺是云計(jì)算集中程度顯著，其能夠把全部計(jì)算資源統(tǒng)合到云端上，在一定數(shù)目公共服務(wù)平臺的協(xié)助下計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作進(jìn)程中獲得優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

Renderbus自助式渲染的操縱形式涵蓋以下四個(gè)步驟：一是對待渲染的動(dòng)畫場景文件的傳送上傳；二是對文件進(jìn)行壓縮；三對輸出文件格式、規(guī)格等渲染參數(shù)進(jìn)行布設(shè)，進(jìn)行渲染；四對獲得的渲染結(jié)果施以下載措施。

2.2.2 渲云渲染平臺

該渲染平臺作為國內(nèi)云渲染平臺的典范，對于國內(nèi)3D動(dòng)畫技術(shù)發(fā)展起到深遠(yuǎn)的影響。基于渲云渲染平臺構(gòu)建了在線渲染的服務(wù)模式這一實(shí)況，所以其在減縮渲染資源投入量方面體現(xiàn)出一定的優(yōu)越性。渲云平臺運(yùn)行全程可以被細(xì)化為以下四個(gè)步驟：

步驟Ⅰ：對預(yù)要渲染的3D動(dòng)畫文件施以壓縮措施，使其成為ZIP格式，做好壓縮包存儲(chǔ)渠徑選擇工作，在確保無任何誤差存在的情況下進(jìn)行存儲(chǔ)。

步驟Ⅱ：登錄渲云網(wǎng)站去下載PC客戶端，登錄以后的首要任務(wù)為上交預(yù)要渲染的文件，繼而單擊“上傳渲染文件”，從而使其存儲(chǔ)進(jìn)客戶端內(nèi)，最后單擊“提交渲染”按鈕。

步驟Ⅲ： 在網(wǎng)頁端的協(xié)助下在線支付程序的運(yùn)轉(zhuǎn)體現(xiàn)出迅速性與安穩(wěn)性特征，此時(shí)操作人員需單擊“支付并下載”按鈕以達(dá)到支付動(dòng)畫渲染費(fèi)用的目標(biāo)[3]。若用戶余額不夠之時(shí)也需進(jìn)行充值操作，上交以后便可以對渲染的終極結(jié)果自行下載。

步驟Ⅳ：在網(wǎng)頁端可以隨意查閱用戶任務(wù)的渲染狀態(tài)，當(dāng)快速渲染完成后便可自行下載渲染結(jié)果，一般情況下在下載的進(jìn)程中用戶可以自行選擇下載工具。

2.2.3 Foxrenderfarm渲染平臺

該云渲染平臺和國內(nèi)眾多平臺之間無顯著的差異性，其也為Renderbus的姊妹品牌。Foxrenderfarm具體是由中國瑞云科技有限公司研制被對外供應(yīng)的云渲染服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)平臺，其最大的特點(diǎn)體現(xiàn)在24h均擁有數(shù)千臺集群服務(wù)器處于運(yùn)轉(zhuǎn)模式，正因如此其在處理績效環(huán)節(jié)上無法與他類平臺同日而語。從規(guī)模上分析，F(xiàn)oxrenderfarm渲染平臺在國際上已經(jīng)是首屈一指，同時(shí)其在測算能力方面上與發(fā)達(dá)國家云渲染平臺也是不分伯仲的。動(dòng)畫片《Ribbit》已在尼亞加拉電影節(jié)中上映，該部動(dòng)畫電影的渲染局部是在Rayvision Inc.的Foxrenderfarm 渲染平臺制作而成的。其畫面帶有精美、細(xì)膩、深度、逼真等特征，包涵美感與藝術(shù)價(jià)值，象征著動(dòng)畫藝術(shù)的最高檔次，可以被視為計(jì)算機(jī)技術(shù)和藝術(shù)的完美整合體。

3. 云渲染技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

在知識經(jīng)濟(jì)一體化時(shí)代中，云計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)得到社會(huì)群體的肯定，在其帶動(dòng)下云渲染技術(shù)獲得更大的應(yīng)用空間，以下本為對該技術(shù)在某校數(shù)字化校園平臺中的具體應(yīng)用進(jìn)行解析。

該院校在數(shù)字化校園構(gòu)建進(jìn)程中借助布設(shè)數(shù)字校園私有云的方式，為學(xué)校信息化管理、行政決策、科研計(jì)算服務(wù)等工作提供了便利。私有云的有效應(yīng)用，使基礎(chǔ)設(shè)施演變成服務(wù)層的角色，研制一致性的交互界面，對外供應(yīng)登錄服務(wù)，此時(shí)用戶獲得優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn)[4]。那么在這樣的局勢性，該校師生在應(yīng)用云渲染技術(shù)以及獲得相應(yīng)體會(huì)環(huán)節(jié)上帶有時(shí)效性特征，其將會(huì)對動(dòng)畫設(shè)計(jì)全程有更為全面的認(rèn)識與掌握。再者，私有云還具備統(tǒng)合學(xué)校閑散資源的功能，這在提升硬件建設(shè)效率方面體現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價(jià)值。在操縱進(jìn)程中，不同專業(yè)學(xué)生也可以參照課程實(shí)訓(xùn)需求，規(guī)范性、動(dòng)態(tài)性、柔韌性的配置渲染節(jié)點(diǎn)，借此途徑達(dá)到獲得預(yù)期效果的目標(biāo)。

結(jié)束語：

綜合全文論述的內(nèi)容，可見云計(jì)算計(jì)算在 3D動(dòng)畫渲染中發(fā)揮的作用是不容小噓的，與傳統(tǒng) 3D動(dòng)畫渲染技術(shù)相比較，云渲染技術(shù)在作品渲染效率以及渲染成本上均占上風(fēng)。可以推測的是，在后續(xù)的發(fā)展進(jìn)程中，云計(jì)算技術(shù)在 3D動(dòng)畫領(lǐng)域中將會(huì)獲得更大空間這一結(jié)論，為國內(nèi) 3D動(dòng)畫產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)注入動(dòng)力。

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