Недавно я произвёл небольшой апгрейд своего компьютера, а именно – перешёл на AMD и обзавёлся RTX-картой. И в этой статье я представлю первичный опыт, который я уже успел получить при использовании нового железа.
Если конкретней, то моя новая конфигурация состоит из AMD Ryzen 9 5000 Series и Nvidia GeForce RTX 3060 на 12 Гб от GIGABYTE.
Они пришли на смену Intel Core i7 Gen 7 и Nvidia GeForce GTX 1070, опять же, от GIGABYTE.
Думаю, этой краткой информации вполне достаточно, чтобы в общих чертах понимать с чего и на что именно я перешёл.
Важным уточнением ещё будет, что количество ОЗУ осталось неизменным – 16 Гб.
Мой рабочий процесс включает в себя практически все области в сфере компьютерной графики: моделирование, анимацию, текстурирование и, конечно же, рендер. Так или иначе, мне приходится прибегать ко всем вышеперечисленным областям, но наиболее важным является вопрос получения конечного результата моей работы. И в большинство своём, это визуализация, – рендер.
Именно на этапе визуализации появляется необходимость в новом мощном железе. И в моём случае, вопрос скорее даже не в мощности этого «нового» железа, а в тех возможностях, которые дают технологии, заложенные в эти решения.
В этой статье я не буду как-то разбираться в устройстве этих технологий, поскольку она не про них; а потому лишь кратко расскажу, что они из себя представляют, для понимания тех вещей о которых и идёт речь в этой статье.
Эту информацию я вынесу в самый конец, дабы не отвлекаться от основной темы. А сейчас сразу перейдём к возможностям и тестам.
OptiX Denoiser
По сути, это самая первая вещь, давшая мне понять всю крутость RTX трёхтысячной серии.
Такая «штука» как OptiX, являющаяся графическим движком, работает с использованием технологий CUDA. И пускай изначально OptiX являлась технологией, как раз таки, для создания тех самых «лучей», её возможности значительно шире.
В частности, благодаря новой микро-архитектуре Ampere (о которой я расскажу в конце), которая представляет возможность использования тензорных ядер для различных вычислений на основе ИИ. В том числе, задействуя технологию OptiX.
В моё случае, функций OptiX Denoiser, которая интегрирована уже во множество 3D-пакетов, позволяет моментально убирать шум с изображений любой сложности.
Если хотите, можете подробнее почитать на сайте Nvidia для разработчиков – https://developer.nvidia.com/optix-denoiser.
Для улучшения качества получаемого изображения в Arnold по-средствам увеличения выборки (семпилинга), при GPU-рендере придётся настраивать каждый источник освещения отдельно, так как Arnold не даёт выполнить глобальную настройку этих параметров, за исключением общего значения SSAA.
Однако увеличение данного параметра, даже при условии его влияния на множества других параметров, не решит проблему с шумом на конечном изображении, если не прибегнуть к настройке каждого источника света отдельно (что и нужно делать для финального рендера, вне зависимости от того на чём вы будете рендерить – на процессоре или на видеокарте).
Но для быстрого получения общего изображения, не заморачиваясь с настройкой освещения, отсутствие возможности выкрутить выборку всех нужных компонентов глобально доставляет не мало неудобств.
Просто потому что выводимое изображение слишком шумное..
Выше представлен GPU-рендер со значением выборки в 4 семпла.
А на этом скриншоте вы можете увидеть конкретные параметры выводимого изображения.
По сути, они точно такие же, с какими я и порендерил эту сцену для арта.
Как видите, изображение крайне шумное, и не даёт даже примерного представления о внешнем виде отдельных элементов сцены, особенно что касается материалов с характерными особенностями, вроде металла, лампочек гирлянды или тонированного стекла ёлочных шаров.
При этом, тупое увеличение выборки SSAA (параметр "Camera (AA)"), ненамного улучшает ситуацию.
На изображениях выше представлены рендеры с восьмью (8AA) и пятью (5AA) значениями семплинга.
При 8 значениях семплинга изображение действительно становится менее шумным, однако, этого всё равно недостаточно. А при условии, что увеличение выборки приводит к увеличению времени рендеринга – бесконечно крутить семплы не получится.
Однако всё меняется, если задействовать Optix Denoiser.
Эта технология уже встроена в Maya, поэтому достаточно просто активировать соответствующий чекбокс, чтобы добавить этот метод обработки в качестве AOV-слоя.
Optix Denoiser процедурно очищает изображение, окрашивая пиксели в исходные цвета, которые рендер уже частично просчитал, но из-за недостатка итераций не смог визуализировать.
И результат такой мгновенной обработки вы можете видеть на изображениях ниже..
Вы можете видеть то, насколько великолепно работает эта технология, поскольку изображение становится полностью бесшумным буквально по щечку.
При том, что это то же изображение, порендеренное на 5AA значении семплинга, которое представлено выше, только со включенным AOV-слоем RGBA_denoise.
Однако стоит учитывать метод, описанный выше, поскольку при обработке через OptiX Denoiser, местами изображение становится через-чур бесшумным.
Вы даже сами можете заметить, что в тех же окнах, заполняемое пространство слишком матовое для такой поверхности. Ко всему, между стеклом (окном) и пространством дома стоит обычный полигональный plain, а следовательно, пространство между стеклом и этим объектом должны заполняться светом.
У plain'а стоит хитрый матовый материал, поглощающий свет, однако это не избавляет лучи от преломления в стекле, и прохождении ещё какого-то расстояния до этой поверхности.
Я это всё к тому, что такая бесшумная обработка периодически может рушить ваш старательно выверенный PBR. Поэтому с применением данной возможности для получения конечных изображений нужно быть осторожным.
"Фотографи RGBA_ denoise".
RTX трёхтысячной серии (3000 Series)
И начнём мы, конечно же, с нового (на данный момент) поколения RTX, поскольку технологии, заложенные именно в эти чипы, и предлагают все те «крутые штуки», о которых мы будем говорить далее.
Микро-архитектура Ampere
«Ampere» – это новая (на данный момент) архитектура Nvidia, являющаяся главным преимуществом для видеокарт серии RTX, а также ряда моделей Nvidia Tesla.
Если вкратце, то она поддерживает операции типа Tensor Float 32 (TF32) – то есть позволяет выполнять операции с плавающей точкой (FPU64 - Floating-point Unit) на тензорных ядрах.
Сюда же наслаиваются и другие типы операций, которые могут быстро обрабатываться на тензорных ядрах видеокарты.
Проще говоря, эта микро-архитектура позволяет в полной мере задействовать тензорные ядра видеокарты для параллельного (многопоточного) выполнения различных операций из разряда HPC-вычислений.
HPC – High Performance Computing (высокопроизводительные вычисления).
Если ещё проще, эта микро-архитектура, вкупе с остальными технологиями, вложенными в RTX трёхтысячной серии, превращает компьютер в высокопроизводительную станцию.
А это в свою очередь делает возможным внедрение и быструю работу различных технологий на основе ИИ.
Да, тут стоило бы сделать множество оговорок, касательно производительности в рамках HPC. Однако стоит разграничивать производительность на уровне дата-центров и возможность быстрых вычислений на основе ИИ на личном компьютере. В любом случае, эта статья не об этом.
Всё вышеописанное позволяет задействовать такие крутые технологии как OptiX и Nvidia CUDA; и в целом, задействовать эту технологии в полной мере при работе в графическом софте.
AMD Ryzen пятитысячной серии (5000 Series)
Пятое поколение архитектуры Zen 3 от AMD местами «творит чудеса» в плане производительности. Однако мы знаем, чем номинальная производительность отличается от реальной, поэтому в любом случае, стоит брать конкретный опыт использования.
С AMD, в практическом понимании, я познакомился только с этого процессора – AMD Ryzen 9 5900X. И в первую очередь я акцентировал внимание на многопоточность, поскольку параллельные вычисления, вне зависимости от задачи, мне зачастую просто необходимы.
Ии.. с точки зрения характеристик этот процессор можно даже не обсуждать, так как они у него превосходные:
• 12 ядер
• 24 потока
• 64 Мб кэш-памяти
Однако прелесть решений от AMD заключается ещё и в графических возможностях... которых тут, увы, нет.
Да, в этом процессоре нет встроенной графики Radeon, которую было бы очень интересно затестить, поэтому я постараюсь сделать это как-нибудь в другой раз.
#arnold render #maya #nvidia #rtx #cuda #optix
