Введение
Компьютерная система для рендеринга компьютерной графики
Рендерная ферма — это высокопроизводительная компьютерная система, например, компьютерный кластер, предназначенная для рендеринга компьютерной графики (CGI), как правило, для визуальных эффектов в кино и на телевидении. Рендерная ферма отличается от рендерной стены, которая представляет собой сетевой, модульный дисплей, используемый для рендеринга в реальном времени. Рендеринг изображений — это высокопараллельная задача, поскольку кадры и иногда тайлы могут быть вычислены независимо друг от друга, при этом основной обмен данными между процессорами заключается в загрузке исходных материалов, таких как модели и текстуры, и скачивании готовых изображений.
Продуктивность
За десятилетия развитие вычислительных мощностей позволило сократить время рендеринга изображений. Однако возросшие вычислительные ресурсы используются для достижения современного уровня качества изображения. В то время как простые изображения можно создавать быстро, более реалистичные и сложные изображения с высоким разрешением теперь можно создавать за приемлемое время. Время, затрачиваемое на создание изображений, может быть ограничено производственным графиком и сроками, а стремление к высокому качеству работы стимулирует потребность в увеличении вычислительной мощности, а не просто в ускорении создания тех же самых изображений. Проекты, такие как Big and Ugly Rendering Project, предоставляют возможность рендеринга изображений с использованием Blender как через широко распределенные, так и через локальные сети.
Управление
Для управления крупными фермами рендеринга требуется менеджер очереди, который автоматически распределяет задачи между множеством процессоров. Каждая "задача" может представлять собой рендеринг одного полного изображения, нескольких изображений или даже подсекции (или тайла) изображения. Программное обеспечение обычно представляет собой клиент-серверное приложение, обеспечивающее связь между процессорами и менеджером очереди, хотя некоторые очереди не имеют центрального менеджера. Общие функции менеджеров очереди включают: переприоритизацию задач в очереди, управление программными лицензиями и алгоритмы для оптимальной оптимизации производительности с учетом различных типов оборудования в ферме. Управление лицензиями, осуществляемое менеджером очереди, может включать динамическое распределение лицензий доступным процессорам или даже ядрам внутри процессоров. В шутку системных инженеров, занимающихся в основном обслуживанием и мониторингом фермы рендеринга, называют "загонщиками рендеров", чтобы поддержать тему "фермы". Это название должности можно встретить в титрах фильмов. Помимо локальных ферм рендеринга, возможности облачных ферм рендеринга стали доступны благодаря развитию высокоскоростного доступа в Интернет. Многие облачные вычислительные сервисы, в том числе специализированные на рендеринге, предлагают услуги фермы рендеринга, оплачиваемые только за фактически использованное процессорное время. Поскольку прогнозировать стоимость или время обработки, необходимое для завершения рендеринга, сложно, фермы рендеринга выставляют счета за ГГц в час. Те, кто рассматривает возможность аутсорсинга рендеринга на ферму или в облако, могут предпринять ряд шагов для повышения точности прогнозов и снижения затрат. Эти сервисы избавляют клиента от необходимости создавать и поддерживать собственное решение для рендеринга. Существует также совместный рендеринг, когда пользователи объединяются в сеть аниматоров, предоставляющих свои вычислительные ресурсы группе. Однако этот подход имеет технологические и ограничения безопасности. Некоторые облачные фермы рендеринга разрабатывались в течение длительного времени и сертифицированы по стандарту TPN, который является достаточно авторитетным сертификатом в области безопасности.