曙光：为中小企业打造“动漫农场”

动漫制作离不开渲染应用，无论是动画片、影视特效还是后期合成处理，渲染都是制作过程的重要一环，而且通常会花费大量的时间。特别是对于发展中的制作公司，受制作设备、项目大小以及制作费用等因素制约，不可能在项目前期购买大批设备搭建渲染农场。没有高效率的制作设备就只能局限于承接一些小项目，并且忍受长时间的渲染等待。鉴于用户的这种使用现状，我们基于曙光最新推出的PHPC100个人高性能计算机为“中小企业用户”提供一个高性价比的小规模渲染解决方案。

什么是渲染农场

近年来，随着动漫制作行业在国内的不断兴起，“渲染农场”这个专用名词开始在业内流行。所谓的渲染农场是指由网络中分布的多台服务器共同完成一个或者多个渲染任务的服务器群集，或者说是渲染集群。它将海量的渲染任务，分割成若干任务，提交给网络上的其他的服务器渲染，由网络中的几十、上百台服务器计算完成以后，存储到一个指定的存储目录里，再由制作人员调用。那么是什么样的需求导致了渲染农场的诞生？我们又怎样搭建一个渲染农场？本文将围绕这两个问题，介绍基于曙光PHPC的渲染解决方案。

为什么需要渲染农场？

无论是3D动画软件还是2D图像合成，免不了会耗费掉很长的渲染时间，尤其当制作的图像是电影规格或是HDTV时，渲染更繁重。仅仅使用单台或者多台工作站进行渲染计算，速度非常慢，并且在渲染计算过程中制作人员已经无法使用工作站再进行其他工作。单机渲染的制作方式严重影响了动画产品的制作效率。与此同时，随着视频技术的高速发展，数字电视、高清电视的普及，对高清节目的制作也提出了更高的要求。一般而言，高清电视节目制作时所需的渲染时间大约是标清节目的4倍到5倍，这样的渲染速度几乎是不能接受的。

所以国内现在很多团队都在问一个同样的问题，我们如何解决渲染问题，是否需要渲染农场？

看看目前国内大多数制作团队的工作方式：“白天制作，晚上渲染”或者是“渲染占去了白天、晚上的时间”。如果是前者，白天制作完的场景在晚上就能渲染完成，那么你可能不需要渲染农场。但是如果是后者，就该考虑一下是否需要额外的机器来完成渲染工作了。

再来看看平时项目的渲染效率。如果平均渲染时间每帧画面超过5分钟，而制作时间和渲染时间的比例达到甚至超过3:1，那么可以考虑渲染农场的问题了。

最后再来看看项目制作过程中的需求。通常来说，大部分的制作人员还不太习惯使用网络渲染。对于一个10-40人左右的团队，当要考虑制作大中型项目的时候，就得考虑提前半年以上的时间购置渲染系统，留给制作人员和渲染农场调试磨合的时间。

综合来看，如果上述问题是制作团队已经遇到的问题，那么说明，用户可以考虑是否应该购买一套渲染农场了。

如何才能搭建“渲染农场”

一部全CG电影的总渲染时间是很恐怖的……
通常2K电影分辨率所需要的渲染时间能被大家接受的大概在每帧1小时左右，而好莱坞主流电影的分辨率在2K、4K，甚至达到了6K或者8K，随着每一阶品质的提高而其渲染时间将是上一品质的4倍。如果场景还涉及到粒子、流体等复杂计算的时候，渲染的速度又会成倍提高，一帧画面的渲染时间可能在10小时以上。

先看看在普通PC上渲染一个复杂特效镜头，假设用2K分辨率，如果每帧渲染时间在2个小时左右，则仅仅一分钟的放映量就需要120天的渲染时间！

而由高性能计算机搭建起来的渲染农场可以将这些海量的渲染任务，分割成若干任务，提交给网络上的其他的服务器渲染，由网络中的几十、上百台服务器计算完成以后，存储到一个指定的存储目录里，再由制作人员调用。

这样，120天的渲染任务，分发到60台服务器上以后，2天左右就可以顺利完成工作。而且渲染并不占用制作的时间。

有了这样的渲染农场，企业可以用最快的时间看到作品的质量，如果需要修改也不会浪费太多的时间，这样整个作品的渲染和产出都会很轻松的实现，同时不会影响企业里其他项目的进行。

所以，不能采用普通的PC、工作站甚至是服务器来打造“渲染农场”——我们必须采用并行计算模式，必须用高性能计算机来做“渲染农场”。而高性能计算机我们都知道，目前价格动辄百万以上，价格让人望而却步。幸好，曙光近期推出了面向中小企业尤其是动漫渲染的整体解决方案，那就是曙光个人高性能计算机PHPC100.

动漫渲染解决方案——曙光个人高性能计算机PHPC100

曙光PHPC100是曙光公司转门为办公室应用环境设计的双核/四核服务器产品，它不仅在众多方面超越了传统机架式服务器，具有刀片服务器高稳定、高可用、高扩展、高密度、高性能的特点，而且更适合没有专门机房的中小型用户，使用普通墙电供电，噪音相比其他类型服务器大幅降低。它提供更加卓越的计算处理性能、简单方便的部署使用和全方位的监控管理，可以显著提高用户的生产率和工作效率，最大限度地降低IT运营和管理维护成本。

它采用整体优化的策略，有效降低了系统功耗，再加上其人性化的设计、超强的系统扩展能力、卓越的性价比和计算密度，可以覆盖更广泛的用户需求，尤其适用于科研机构和中小型企业。

整个渲染农场大致包含下列部分：

分发管理/文件服务器：部署渲染分发管理软件，用于渲染节点和渲染任务的分发和管理，外接外置存储，为渲染节点提供高带宽共享存储。

渲染节点：部署渲染器，执行分发管理服务器派发的渲染任务。

外置存储：用于存储渲染任务所需的材质文件和渲染完成的各种图片。

系统拓扑图：

该方案适合中小规模动漫用户的渲染应用，渲染集群内部通过千兆以太网连接起来，所有计算节点由管理分发服务器进行统一监管，同时负责管理存储并建立与分发管理服务器以及计算节点之间的数据共享。前端的2D和3D制作机可以通过千兆网络连接到分发管理服务器上提交渲染任务，由部署在渲染集群的渲染分发管理软件进行任务分发和管理。所有的渲染结果将保存在外置存储上，前端设计制作组可以通过千兆网直接访问文件服务器中的数据。通过渲染集群，用户可以大大缩短产品制作时渲染所耗费掉的时间。

曙光个人高性能计算机PHPC100——动漫渲染解决方案

推荐配置：

效果实测
目前渲染领域用户常用的三维制作软件有Maya和3DMax,常用的渲染器有Mental ray、V-ray、Render Man等，不同的渲染器有不同的应用特点并且所需的渲染时间也不同。然而，无论采用何种渲染器，在相同的软件环境下，不同硬件平台渲染同一个场景文件所需的时间相差还是很大的。如下表所示：

  
备注：仅使用PHPC100的1个计算模块

对于一个95.8M的场景文件，渲染尺寸为1280×853。曙光PHPC100的1个计算模块该场景所需渲染时间仅相当于普通高端PC上或者高端图形工作站上渲染同一场景所需的时间1/2。而计算模块的增加将带来整个场景渲染时间的线性缩减，因此，如果按照一个镜头包含一个场景，而一个场景有200帧来计算，那么采用曙光PHPC100渲染这一个镜头将给用户节省一半以上的渲染时间。或者说在相同的计算周期内，可以完成比原计算多出一倍以上的渲染任务。

在性能优越的同时，曙光PHPC100个人高性能计算机针对办公室应用环境设计，不再需要昂贵的机房，运行噪音低，整体功率低，直接使用室内电源插座即可供电。由此可见，曙光PHPC100是追求高性价比的中小规模用户最贴心的选择。