Когда я устроился на работу мне поначалу доставляли удовольствие такие диалоги:
— Ты устроился на работу? — Да!
— И где ты работаешь? — На кладбище!
— О, БОЖЕ!

Я причастен к мемориальной доске Валерия Лобановского, которую повесили у входа в главный корпус ОНПУ.
В процессе печати я чуть не запорол верхний значок, и костюм Лобановского. Зато узнал, кто он такой. Но не понимаю, зачем Политеху эта табличка, но мне, собственно, все равно.

Впрочем, хочу сказать, что «страшно негативной энергетики» я на кладбище не ощущаю. Наоборот, первая зарплата, к примеру, у меня вызвала дикий восторг! В дальнейшем я стал гундеть, что этих денег мне мало, но сейчас не об этом.

Да и работа у меня со свободным графиком, зимой прихожу за зарплатой, которая платится мне стабильно, не смотря ни на что, так что в целом неплохое место.

Но работенка пыльная (гранитная пыль всюду), шумная (в цеху выбивают портреты, буквы, жужжит мой станок), и добираться трудно, да.

«А что делает дизайнер на кладбище?» — спросите вы.
«То же, что делают почти все дизайнеры.» — отвечу я — «Делаю картинки.»

Недавно я опубликовал статью о распределенном рендеринге на GPU — поступили некоторые вопросы и предложения. Поэтому считаю нужным рассказать о теме более развернуто (и с картинками, а то без картинок статьи практически не читают), тем самым привлечь к этой теме больше читателей.
Думаю, этим вопросом заинтересуются обладатели мощных вычислительных систем: майнеры, геймеры, админы других мощных вычислительных систем.

Многие обладатели мощного железа задумывались над тем, а нельзя ли подзаработать на мощности своей железки, пока она стоит бестолку?


Красота моя бестоковая!

С недавних пор начал пользоваться сервисом MEGA.
Интересен тот факт, что организация располагает не только своими дата-серверами. С компанией можно сотрудничать, предложив свои дата-центры (соответствующие определенным требованиям) для хранения информации пользователей в зашифрованном виде.

Но, наряду с хранением информации, будет не менее полезным для нас сервис облачно-распределенных вычислений, и в частности, рендеринга.

В идее нет ничего необычного. Я далеко не первый, кому эта идея пришла в голову.
Но делюсь я своими соображениями, потому что считаю, что подобный сервис будет многим очень полезен.

Итак, что такое «рендеринг»? Рендеринг — это вычислительный процесс, в ходе которого, мы получаем красивую картинку по 3д модели с помощью программы «рендера».
Что такое «распределенный»? Это когда хранение или вычисление данных распределяют между множеством компьютеров или серверов, объединенными одной сетью (см. распределенные вычисления).
Распределенный рендеринг — вычислительный процесс, по созданию изображений, распределенный между компьютерами. Вычисления также могут на себя брать облака.

С развитием технологии GPGPU, на рынке появилось немало рендеров на GPU, среди них iRay, V-ray RT, Octane, Arion. Но, сообщество opensource не дремлет, и появились по-крайней мере два известных мне свободных рендера на GPU: SmallLuxGPU и Cycles Render. Хочу поделиться впечатлениями о последнем.

Cycles Render — unbiased рендер, с возможностью рендеринга на GPU (CUDA и OpenCL для ATI). Лежит в коробке с Blender, который работает на Windows, Linux, OSX.


Cycles Render, авто с процедурной текстурой, FullHD готовилось 2 мин на GTX580.

Блендер меня мало интересовал, даже не смотря на некоторые известные мне достоинства: открытость, легкость инсталлятора, скорость работы. Пересесть консерватору с 3д макс на Блендер крайне сложно: другое управление, «все не так!». Но, будучи повернутым на теме анбиас рендеров, тем более на GPU, решил таки опробовать Cycles, за одно и Блендер подучить (на момент опубликования статьи версия 2.63).

Пол года назад я искал себе видеокарту, на которой я смог бы заниматься 3d моделированием, и рендерингом на GPU. В связи с появлением на рынке большого числе рендеров на CUDA мне не терпелось приобрести видеокарту с поддержкой CUDA, а именно Nvidia.

Как некоторые уже знают, Nvidia выставляет на продажу видеокарты нескольких моделей Geforce, Quadro, Tesla, ION, Tegra. В этом коротком сравнении упустим ION и Tegra, т.к. предназначены для мобильных устройств и слабые по производительности.

Нам нужна мощь!

Nvidia power...

В компьютерной графике, рендеринг без допущений относится к технике рендеринга, которая не вносит в расчет систематических ошибок, предположений или погрешностей. Изображение получается таким, каким должно быть в природе, а рендер не имеет настроек качества поверхностей либо источников света.


Изображение отрендерено с помощью Maxwell Render.

Первая часть обнаружена тут.

Чтож, рассмотрим:
Видеокарта: Nvidia GeForce GTX580 (надо учитывать, что не каждый захочет ради еще не развитой технологии GPU рендеринга покупать топовую видеокарту), Частота шейдеров 800 MHz, 512 ядер CUDA.
Тестовая сцена: хоровод стендфордских высокополигональных дракончиков, танцующих вокруг светящейся шестиугольной призмы, висящей в воздухе.


Вот эти ребята.

Чего хотим добиться: минимального шума при минимальных вычислительных затратах.
Сложности:
1. Большинство испытаных рендеров не поддерживают SSS.
2. Демоверсии Octane Render и Arion Render имеют ограничение по разрешению, а сцены типа «шар на поверхности при дневном свете» очищаются от шума быстро даже на CPU рендерах, тем более при столь небольшом разрешении.
3. Сложностью для всех видов рендеринга является рендеринг непрямого освещения, в частности интерьеров, а особенно каустика, на которой мы и остановимся.

Железо и рендеринг
Наиболее популярные, на сегодняшний день, архитектуры процессоров — x86-64. Их относят к CISC. Они обладают огромным набором команд, что привело к большой площади ядра на кристалле. Это, в свою очередь, повлекло за собой сложность в реализации нескольких ядер на чипе. Процессоры x86 не идеальны для многопоточных вычислений, где требуются многократное выполнение небольшого набора команд (RISC).
В свою очередь, рендеринг — алгоритм, который отлично распараллеливается практически на неограниченное количество ядер.

Unbiased renders
В виду того, что производительность железа неуклонно растет — технические вопросы (например семплинг отражений материалов в V-Ray, количество биасов при антиалиасинге, размытии в движении, глубине резкости, мягких тенях) все больше переходят на плечи железа. Так, несколько лет назад появился первый коммерческий рендер «без допущений» (unbiased render) — Maxwell Render.
Основным его преимуществом было качество финальной картинки, минимум настроек, всевозможных «биасов». С течением времени качество картинки приближается к «идеальному». А недостатком было и есть — время рендеринга. Ждать, пока шум сойдет, приходилось очень долго, и многие люди после нескольких проб сразу от него отказались. Еще хуже обстояли дела с анимацией (по понятным причинам).