суббота, 23 октября 2010 г.

Первые впечатления от V-Ray RT GPU...

Итак, прошло буквально пару дней как ко мне приехал для тестов свеженький дистрибутив V-Ray и лицензия на него. После успешной установки и настройки я получил ключ для загрузки на тесты V-Ray RT GPU beta.
Первые впечатления от рендера я сейчас здесь и отпишу.
Первое что хочется заметить, V-Ray RT Это не Production renderer как в случае с iray for 3ds Max. Его основная задача сделать высококачественную Preview визуализацию и обновлять изображение по мере изменения сцены, материалов, освещения и других элементов. Это позволит быстро осуществить настройку сцены и выполнить тестовые визуализации. В предыдущем посте я уже говорил, что со стандартной версией V-Ray RT CPU производительность на этапе настройки шейдеров и освещения повышается 6 раз (хотя у кого как, но главное то что повышение производительности в работе наблюдается).
В первом тесте я взял нашу модель с экстерьером и машиной, зада стандартный V-RayMtl и установил источник света V-RaySun. Визуализация осуществляется из камеры V-RayPhysicalCamera с настроенной экспозицией и балансом белого.
Я пока не стал замерять скорость визуализации сцены и визуализации после внесения изменений, это я сделаю в след. посте, а быстренько пробежался по функционалу и интеграции в 3ds Max.

V-Ray RT визуализирует сцену в режиме ActiveShade в отдельном диалоговом окне.
V-Ray RT может быть использован только в качестве ActiveShade визуализатора, об этом он сообщит если вы выбрали его в качестве Production визуализатора.
В режиме ActiveShade он может быть использован как в отдельном диалоговом окне (см. рисунок выше), так и в качестве окна проекций режима ActiveShade.

V-Ray RT визуализирует сцену в режиме ActiveShade в окне проекции камеры.
Благодаря этому можно спокойно настраивать материалы и освещение, при этом не перегружая рабочее пространство множеством окон. Если требуется изменить положение камеры или объекта, просто перетащите их используя инструменты Move, Rotate & Scale, учтите, что эти операции делать можно только в окнах проекций, а не в окне ActiveShade (ограничения такие).
Другой пример, это применение V-Ray RT как раз для отображения изменений в материале и освещении. Я назначил материал с синим цветом и легкими размытыми отражениями, и далее отвизуализировал сцену с помощью V-Ray RT GPU. Как и было показано в демонстрации Chaos Group после изменения цвета в материале, сцена моментально была пересчитана и был получен новый результат.

V-Ray RT визуализирует сцену в режиме ActiveShade до и после изменения цвета материала.
Теперь же стоит обратить внимание на загрузку GPU при визуализации сцены с помощью V-Ray RT GPU. Все примеры загрузки GPU мы собрали с помощью утилиты GPU-Z 0.4.6.

GPU в не загруженном состоянии.
Все эксперименты я делаю с использованием GPU NVIDIA Quadro FX 1800, у этой модели используется 64 ядра CUDA и 768 Мб памяти. На зиображении выше, показано что GPU практически никак не используется и его память практически пуста.
Когда запущен 3ds Max и загружена сцена, примерно загружается до 140 Мб графической памяти, каждый раз этот показатель может отличаться.

GPU при загруженной трехмерной сцене в 3ds Max.
Когда в дело вступает V-Ray RT GPU, сцена транслируется в формат данных V-Ray и загружается сначала в системную ОЗУ, после чего данные передаются на вычисления и хранение в память GPU.

GPU при загруженной трехмерной сцене в 3ds Max.
Во время использования V-Ray RT GPU, сцена занимает порядка 250 - 320Мб в памяти графической карты. Так как визуализация осуществляется в режиме реального времени, то графический процессор будет постоянно задействован в вычислениях и нагружен, пока мы не закроем окно с V-Ray RT.
Вот здесь то и становится актуальным применение дорогих и производительных GPU с большими объемами памяти. Подробнее об этом я опишу здесь и в своей статье на RENDER.RU, а так же на CG Event 2010 в своем докладе.
В целом, остался очень доволен производительностью V-Ray RT GPU в такой сцене, при этом, по сравнению с iray он не весит полностью работу системы и 3ds Max, и позволяет комфортно оперировать с другими приложениями и ковырянием с трехмерными моделями.

понедельник, 11 октября 2010 г.

И все же он быстрее…

Итак, после предыдущего и первого «разочаровывающего» теста iray, я решил пройтись по документации и протестировать его с аналогичными визуализаторами из той же категории.
Визуализаторы разделены как минимум на две большие категории – biased и unbiased визуализаторы. Первые из них это классические визуализаторы, где все элементы изображения вычисляются отдельно и потом уже на финальном этапе объединяются для получения конечного изображения (или выводятся по слоям). Так же в этом типе визуализаторов для экономии времени разработчики используют упрощенные математические модели освещения и описания свойств поверхностей - для увеличения скорости визуализации.

Визуализаторы второй категории используют более корректные физические модели света и визуализируют сразу все «одним махом». При этом максимально загружая вычислительные ресурсы. На выходе вы получаете изображение, строящееся из множества точек, каждая из которых обладает большим количеством данных основанных на физически корректной модели освещения (это с одной стороны и объясняет шум на изображении), чем больше точек вычисляется, тем лучше результат. Но для того что бы их вычислить необходимо потратить много времени. Обычные процессоры тут как раз и начинают загибаться.

На выручку может прийти применение GPU для ускорения вычислений. Благо используемые в unbiased рендерах алгоритмы отлично поддаются распараллеливанию, это то, что нам как раз нужно.
Какие рендеры сейчас представляют обе категории? Список дается ниже.
Biased визуализаторы (наиболее широко известные):
- mental ray
- RenderMan
- V-Ray
- Brazil
- finalRender
- (NEW) finalRender R4 (GPU Accelerated)
- 3delight (RenderMan compliant)
Unbiased визуализаторы:
- iray from mental images (mental ray compliant* & GPU Accelerated)
- V-Ray RT CPU (V-Ray compliant**)
- V-Ray RT GPU (V-Ray compliant**, GPU Accelerated)
- FryRender
- ARION (FryRender compliant & GPU Accelerated)
- Octane (GPU Accelerated)
- Indigo renderer
Примечание:
* - mental images iray совместим с большинством возможностей mental ray в standalone версии (но существует ряд ограничений (дополнительно можно узнать из документации).
** - V-Ray RT CPU & V-Ray RT GPU интегрированы полностью в среду Autodesk 3ds Max и полностью взаимодействуют с biased версией V-Ray, поддерживают материалы и текстуры V-Ray. Благодаря поддержке интерактивной визуализации, можно ускорить процесс создания материала в несколько раз, по словам знакомых, V-Ray RT CPU ускорил их работу в x6 раз (!!!).
GPU Ray tracing engines
Отдельное направление, которое сейчас продвигается компанией NVIDIA – интерактивный ray tracing с возможностью интеграции в различные приложений. Базируется на применении комплекса инструментов NVIDIA APEX и входящем в него NVIDIA OptiX. Особенность данных инструментов заключается в оптимизации под применение профессиональных решений NVIDIA Quadro.
Теперь перейдем ближе к рассматриваемым визуализаторам. Первый тест был сделан не очень то корректно, mental ray будет считать быстрее чем iray по причине, что он biased рендер, и строит изображение по отдельным этапам, а так же используя упрощенные модели освещения.
Но вот если сравнить iray с аналогичными ему unbiased визуализаторами, то тут станет сразу заметно, что он выполняет визуализацию значительно быстрее.
Сравнение времени визуализации в Maxwell Render, iray for 3ds Max 2011 и ARION.
После первого теста, я как уже упомянул выше, решил сделать тесты с аналогичными визуализаторами. За основу был взят Maxwell Render, как наиболее уже устоявшийся стандарт среди unbiased визуализаторов и с большим набором возможностей.

Модель сцены импортированная и настроенная в Maxwell Studio.
Далее, то же самое было сделано для ARION. Т.к. сцена создавалась изначально в 3ds Max, то в нем я применил Daylight system и шейдеры Arch&Design для визуализации с помощью iray.

Сцена в 3ds Max Design 2011, с открытыми параметрами iray renderer.
Тесты показали следующий результат. Около получаса потребовалось Maxwell Render, что бы визуализировать эту простенькую сценку до приемлемого качества. Но вот совершенно иное время показали GPU Accelerated визуализаторы. Iray потребовалось всего 10 минут что бы получить представленный нижу результат, а вот ARION при затраченных 12 минутах показал еще и не самый лучший результат в картинке.

Финальные рендеры тестовой сцены.
В целом, более чем в 2 раза быстрее, чем Maxwell render оказался именно iray. И это только при использовании NVIDIA Quadro FX 1800. Т.к. это простая сценка и особой сложности в ней нет, по этому результату сложно сказать, что все же он быстрее или лучше. Теперь буду создавать сцены с большим количеством объектов и разными поверхностями.
Главное, это сейчас получить V-Ray и на его основе сделать полностью все тесты со сценами.
Конечно, не хватает интерактивных возможностей iray for 3ds Max, так же не очень корректно он работает в редакторе материалов, при этом программа даже подвисает или некорректно дает результат с разными шейдерами. За это конечно стоит пинать разработчиков, но надеюсь они решат все эти задачи к выходу следующей версии 3ds Max 2012.

четверг, 7 октября 2010 г.

3ds Max Design 2011: iray renderer

Наконец свершилось! Дождался я своего релиза Subscription Advantage Pack для 3ds Max.
Все уже давно ждали, когда же интегрируют iray renderer в 3ds Max, дождались...
...теперь можно использовать GPU в качестве мощного ускорителя для визуализации трехмерных сцен. iray renderer поддерживает практически все CUDA GPU's от NVIDIA. Вы можете использовать практически всех представителей линеек NVIDIA GeForce, NVIDIA Quadro и NVIDIA Tesla.

Я лично использую NVIDIA Quadro. Но стоит вопрос при том, какую модель GPU использовать и на какие её качества стоит обращать внимание. Первое это конечно вычислительные ядра CUDA, чем их больше, тем лучше, далее идет объем памяти, даже можно скзать он один из самых важных показателей, т.к. все данные для вычислений хранятся именно в памяти GPU. Если памяти не так много (меньше 1Гб), то при визуализации больших сцен, используется и основная оперативная память, а это конечно сказывается на производительности. Так же не стоит забывать и о пропускной способности шины графической памяти, чем она больше, тем быстрее будут выполняться вычисления.
Первый тест (блин комом)
Как только я получил свою копию Subscriprion Advantage Pack, я решил провести несколько тестов с экстерьером. Все тесты делались в Autodesk 3ds Max Design 2011 SP 1 Subscription Advantage Pack.

Сцена с экстерьером здания.
В сцене порядка 815 объектов, к каждому из них применены материалы Arch&Design, в сцене достаточно много отражающих и преломляющих поверхностей.
Визуализация выполнялась на моей основной рабочей станции с CPU Intel Core 2 Duo E6600, 6Gb RAM и GPU NVIDIA Quadro FX 1800.
Первый тест мы выполнили визуализатором mental ray 3.8.

Время визуализации этой сцены 6 минут 30 секунд.
Как видно из приведенного выше примера, все достаточно просто классический визуализатор выполнил свою задачу достаточно быстро (рендер кадра Full HD). При этмо качество изображения достаточно высокое.
А вот теперь перейдем к iray. Тут меня ожидал достаточно большой ком и блин.
Первый тест с iray я сделал практически просто указав время визуализации 6 минут 30 секунд. Результат мягко говоря не тот, что я ожидал.

Тест визуализации экстерьера с помощью iray 1.1.
Т.к. данный визуализатор и вообще весь принцип iray очень жестко зависит от времени визуализации, мы получили совершенно отличающийся результат от того, что мы получили в рендере классическим mental ray.
Как видите очень много просто недовизуализированных участков на изображении. Но это не столь печальный результат. Это можно списать на саму модель GPU с всего 64 вычислительными ядрами и 768Мб памяти.
Стоит только чуть изменить настройки и методы вычисления, сразу же можно улучшить результат.
Настройки для третьего теста были заданы вручную (показано на иллюстрации ниже).

Параметры для третьего теста iray.
Третий тест был выполнен чуть дольше по времени, но при этом благодаря вручную выставленных параметрам удалось повысить и качество изображения.

Результаты визуализации с помощью iray и вручную выставленных параметров.
А вот теперь о наболевшем, хоть картинка и считается достаточно быстро (если учесть что чем мощнее GPU тем быстрее и лучше будет получаемый результат), то мы так и не видим пока достаточно качественно реализованного продукта. Не хватает интерактивности в визуализации (об Active Shade вообще можно забыть), совершенно криво реализована поддержка многих шейдеров, и нет толковой реализации в редакторе материалов, из-за чего макс просто виснет и начинает долго думать при открытии редактора материалов.
Дальше мы поиграемся с интерьерами, тут как раз iray может показать высокий результат в визуализации, но при этом, мы поиграемся и с различными шейдерами и материалами.

P.S. Потопаю сегодня к коллегам из комп слонов, клянчить железки для тестов... скоро тесты на разных GPU.

пятница, 10 сентября 2010 г.

В шесть (x6) раз быстрее!!!

Итак, пришло время анонсов. После 2х месяцев простоя, молчания и возвращения из ссылки. Я наконец закончил аж две статьи, и на сегодняшний день, полностью анонсирую первую статью. С сегодняшнего дня я переключаюсь на серию статьей о GPU Accelerated приложениях использующих возможности технологии NVIDIA CUDA или OpenCL.
Первая статья из цикла полностью посвящена уже готовому и долгожданному приложению, Adobe Premiere Pro CS5. А именно новейшему движку воспроизведения\кодирования видео, Adobe Mercury Playback Engine.

Статья опубликована на страницах on-line журнала render.ru. В статье мы рассмотрим некоторые из новых возможностей программы Adobe Premiere Pro, и конечно основной упор сделаем на GPU Accelerated возможностях программы.

Мы провели тест с воспроизведением видео и при кодировании секвенции с помощью Adobe Mercury Playback Engine. Используя современную рабочую станцию от компании FORSITE, мы сравнили, насколько высок прирост при кодировании видео с помощью современного CPU (Core i7-960 3,2GHz) и с помощью GPU NVIDIA Quadro FX 3800 (со 192 ядрами CUDA).

Результат теста вы можете видеть на иллюстрации выше. С применением GPU версии, времени было затрачено в 6 раз меньше, чем, при применении CPU версии и это только на Quadro FX 3800.
Более детально, вы все узнаете из статьи "Обзор нового GPU accelerated движка в Adobe Premiere Pro CS5".

понедельник, 30 августа 2010 г.

Возвращение из ссылки...

Приветствую всех! Наконец вернулся из недельного тура в ссылку на север. Отдохнув и поразмыслив над кучей вопросов, а так же собрав огромное количество различного материала для статей я полностью готов к реализации своих идей.
Куда же я ездил? Все просто на северный Урал, в "Пермь великую" - Чердынь.
Вообще этот казалось бы забытый городок просто не может вызвать какого то интереса у большинства людей, но на деле оказывается все с точностью, да на оборот. Этот город является одним из древнейших городов России и настолько сильно связан с историей нашего государства что там куда не брось свой взгляд да попадется какая нибудь древность значимая для нас с вами и нашей истории.

Вид на город Чердынь с низу по течению реки Колва.
Городу уже более 550 лет. Точно кто основал город до сих пор не могут сказать ни одни историки, но то что на этом месте были поселения еще аж в 1370-х годах это точно. Но в летописях указывается 1451 год когда в первые пришли Русские в эти края и начали обустраиваться.

Берег реки Колва.
Город так же сыграл огромную роль в покорении Сибири и торговых отношениях между существовавшими тогда народами Руси и Сибири.

Старые складские купеческие бараки на берегу реки (примерно конец XVII, начало XVIII веков).
Особую роль здесь занимает и Церковь, ведь в Чердыни одни из самых красивых и очень необычных храмов. Например храм Вознесения представляет собой не только место где проводились службы, но и является отличным местом для наблюдения за огромнейшей территорией.

Храм Вознесения (1750 - 1854 годы).
На Троицком холме в городе Чердынь построен целый большой храмовый комплекс который просто изобилует огромным количеством интересных построек и каждая из них играет свою роль в жизни древней Чердыни.

Комплекс их храмов на Троицкой горе.
Более подробно и полную серию снимков Вы сможете увидеть уже скоро на моей странице вконтакте и facebook. Так же часть из фотоснимков и сделанных видео будет уже использована в ближайшее время в моих статьях.

суббота, 21 августа 2010 г.

В ссылке на севере...

Решил я очередные видео-введения к статьям. Послал себя в ссылку на север Урала точнее Пермского края, первый Русский город на Урале - Чердынь. Карта прилагается. Так что, кто меня потеряет смотрите где искать.

Просмотреть город Чердынь на карте большего размера

Подробнее можно узнать из википедии, но т.к. я там прожил всю свою сознательную молодость (ну до лет этак 15-ти) то мне лучше будет рассказать лично обо всем в кратких видео-введениях к статьям. Ссылка на статью в википедии>>

Вернусь 29 августа с фотками и видео, будет интересно ) не зря городу уже 559 лет.
После возвращения:
- Дописываем статью об SSD накопителе Intel
- Дописываем статью о Adobe Mercury Playback Engine
- Продолжаем работу над статьей о Cerebro (а то столько написано, а дописать то совсем ничего!!! пару разделов и сравнение с другими программами)
- Начинаем статью о mental images iray (наконец то!!!)
- Пишем in-depth review о NVIDIA Quadro (Fermi based architecrure)
В общем мне главное отдохнуть эту недельку а потом мы возьмемся за всех и все. Бугагага (лано, шучу))) ).

воскресенье, 1 августа 2010 г.

Видео презентаций с SIGGRAPH 2010


Итак, как я обещал, выкладываю видео, которые я записал по ходу презентаций с SIGGRAPH 2010.
Первые две презентации, это презентации от Autodesk. Прошу прощения за не совсем большое разрешение и качество, т.к. писалось все с on-line трансляции, которая проводилась ночью на Autodesk AREA.

- Презентация Creative 3D Finishing (о применении в производстве нескольких приложений и объединение их в едином pipelin'e (рассмотрены Autodesk Smoke 2010 for Mac, Autodesk Flame 2010, Autodesk Maya 2010).
Ссылка для загрузки>> (Фал в формате .mp4 res. 800x450, смотреть с помощью QuickTime или аналогичного плеера поддерживающего h.264 кодек, размер 795Мб (!!!))

- Презентация Autodesk, NVIDIA & mental images (разработчики из NVIDIA показали новую версию PhysX и ее интеграцию в Autodesk 3ds Max, а представители mental images продемонстрировали интегрированный в рабочее пространство 3dsMax визуализатор iray).
Ссылка для загрузки>> (Фал в формате .mp4 res. 800x450, смотреть с помощью QuickTime или аналогичного плеера поддерживающего h.264 кодек, размер 276Мб (!!!))


Технологические презентации с SIGGRAPH 2010:
Материал предоставлен компанией NVIDIA и содержит ряд презентаций опубликованных после представления на SIGGRAPH 2010.

- iray and Cloud Computing , Alexander Keller (mental images)
В этой презентации представители mental images рассказывают об основным методах реализации визуализации с помощью GPU в iray, о проблемах с которыми могут столкнуться пользователи и о том, как их решить, так же продемонстрирован новый сервис облачных вычислений и подход к его реализации.
Ссылка для on-line просмотра>>

- Rapid GPU Ray Tracing Development with NVIDIA OptiX, Austin Robison (NVIDIA Corporation)
Эта презентация дана в продолжение темы реализации GPU ускорения для вычислений трассировки луча в приложениях для визуализации. Презентация показывает возможности NVIDIA OptiX и разработку приложений с применением OptiX.
Ссылка для on-line просмотра>>

- OpenGL 4.0 for 2010, Barthold Lichtenbelt and Mark Kilgard (NVIDIA Corporation)
Презентация по возможностям и реализации Open GL 4.0 на NVIDIA GPU's в 2010 году.
Ссылка для on-line просмотра>>

- APEX : Creating scalable immersive game environments, Monier Maher, Hermes Lanker, and Aron Zoellner (NVIDIA Corporation)
Эта презентация так же больше ориентирована на разработчиков приложений, но может быть полезна всем, кто интересуется тем, как работают современные технологии и как их можно применять в разработке приложений и современных игр.
Ссылка для on-line просмотра>>

- Quadro to the Power of Fermi (Scott Fitzpatrick, Product Manager, NVIDIA)
Презентация NVIDIA посвященная новому поколению GPU NVIDIA Quadro на основе архитектуры Fermi.
Ссылка для on-line просмотра>>

Часть из этих вопросов и материалов презентаций мы рассмотрим в следующих статьях, которые будут опубликованы в сентябре - октябре 2010.