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中型机架式服务器集群渲染方案

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计算机三维影视动画作为一个新兴产业,已经开始影响着当今全球的经济与文化,已经广泛深入到动画、设计、影视制作、游戏、广告、多媒体制作、网络等社会各个层面与相关产业。

在计算机三维设计技术高速发展的背景,也存在繁重低效的过程,也就是渲染瓶颈

在进行三维创作过程,动画设计者往往遇上这样尴尬的事情,他们大都使用图形工作站来完成渲染的任务。单机渲染视图和动画时所需时间往往让人难以忍受,30帧动画就可能耗费数小时,显然渲染时间显得十分困窘,使用单机工作站渲染视频动画的方式速度实在很低,往往是以数天计算,甚至上月的;这样的渲染占到很大的制作时间比例。在渲染时动画设计者就无法使用计算机进行工作,降低了动画产品的制作效率,甚至影响了作品及时的交付。

变形金刚

(你觉得上图中那个东西能用单机渲染出来么?

渲染服务器它通过一系列分布式工作命令借助强大的渲染能力来帮助设计师高效率地完成三维作品的最后成形。网络渲染器可以根据动画设计者的需要任意组合使用,借助于分布式渲染器,动画设计者不仅可以在设计完成3维模型以后,提交给渲染服务器,通过渲染服务器强大的数据处理能力,迅速的按需求进行动画或静帧进行渲染。

通过分布式计算,将一个大型的模型快速渲染,时间往往缩短到原来的1/21/3,甚至几十分之一。原来可能要几天运算的数据,可能几个小时就能搞定,大大提高工作效率。

网络渲染器系统是有很多渲染节点组成,采用领先的分布式渲染技术,系统将自动确定网络中可用的渲染节点和资源,同时将将任务分解到相应渲染节点,自动负载平衡功能可以优化工作流程中每个渲染节点的使用效率。如果某一个渲染节点与网络断开,内置式故障保护功能管理端将自动将作业重新路由到服务器中的其他渲染节点,确保渲染工作如期完成。

分布式渲染管理系统目前可以很好的支持3ds maxmayasoftimageslightwave等软件的网络渲染工作。在实际应用的过程中,网络分布式渲染管理软件将可以根据具体设计软件调整参数结合使用,较好地解决了复杂情况下的模型渲染问题。

渲染集群节点示意图

使用分布式渲染器,能够大大节省了渲染时间、减轻了渲染劳动强度,同时能够为高效率地完成后续合成工作打下了坚实的基础,这一点在中、大型建筑模型应用和计算机动画等多媒体制作领域作用尤为明显,但是在良莠不齐的繁多的渲染器中选择一种具有良好兼容性,稳定性的,也十分繁琐……

系统方案

Renderfarm里,三维工作站提交任务给任务分发服务器,提交的所有任务都被记录在一个共享文件夹中,其他渲染服务器和工作站都可以通过DeadLine for Renderfarm监视程序看到渲染进程,这些正在渲染和等待渲染的任务,在Renderfarm管理程序中叫渲染队列。

渲染服务器在没有渲染的时候,会自动检测共享文件夹,如果找到新的渲染工作,会将这个队列自动激活,然后开始渲染。

工作站可以在渲染的时候通过DeadLine for RenderFarm对渲染进程进行管理,比如停止一个渲染工作,以及激活工作继续渲染等等。

渲染完成以后,有时渲染得到的结果并不满意,可以重排任务,让完成的工作重新渲染。

渲染任务最终完成以后,队列就可以存档,存档的工作将不能被修改,以便检索和提交报告。

Renderfarm渲染系统包括:

1)渲染管理软件

我们为客户选择了最成熟的集群渲染管理软件,DeadLine有着10年的网格计算历史,快速、稳定、容易使用,提供开放的API结构,是三维影视动画教学研究的最优秀的方案。

2)渲染服务器

渲染服务器提供了HP刀片服务器,布置了1004Intel处理器,不仅计算能力强大,而且对于院校研究高端服务器和HPC计算都有很高的科研价值。

3)分发服务器/文件服务器

分发服务器采用了HP 1U服务器,与中央存储系统采用高速光纤连接,管理中央存储,渲染服务器可以直接渲染动画序列文件到中央存储中。

4)中央存储系统

采用HPMSA1000,是一个2 Gb光纤通道存储系统,为直连环境、小型集群及入门级和中档SAN环境提供性价比最佳的特性,具备最大传输率。MSA1000是一个可扩展的高性能存储系统,它降低了部署SAN的复杂性、费用及风险,其模块化的设计允许您按照需要来增加存储容量。

5)网络交换机、服务器机柜、KVM等周边附件

   整套集群渲染系统部署在42U工业标准机柜中,通过千兆网络连接各个服务器,HP的虚拟KVM可以管理、控制各个刀片服务器,方便维护。

拓扑图

 

适用范围

 

中型集群渲染系统适合于具有较高复杂度和计算负载较重的渲染任务。比如具有一定量的流体特效,毛发特效,爆炸、烟火特效,对效果逼真度要求较高的、渲染时需要很大量光影追踪算法来支持、以达到较高级别实景相似度的制作任务。

                                  园林效果,有水面的                                    

                                    

                                     

                            海底 

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在进行三维创作过程,动画设计者往往遇上这样尴尬的事情,他们大都使用图形工作站来完成渲染的任务。单机渲染视图和动画时所需时间往往让人难以忍受,30帧动画就可能耗费数小时,显然渲染时间显得十分困窘,使用单机工作站渲染视频动画的方式速度实在很低,往往是以数天计算,甚至上月的;这样的渲染占到很大的制作时间比例。在渲染时动画设计者就无法使用计算机进行工作,降低了动画产品的制作效率,甚至影响了作品及时的交付。

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通过分布式计算,将一个大型的模型快速渲染,时间往往缩短到原来的1/21/3,甚至几十分之一。原来可能要几天运算的数据,可能几个小时就能搞定,大大提高工作效率。

网络渲染器系统是有很多渲染节点组成,采用领先的分布式渲染技术,系统将自动确定网络中可用的渲染节点和资源,同时将将任务分解到相应渲染节点,自动负载平衡功能可以优化工作流程中每个渲染节点的使用效率。如果某一个渲染节点与网络断开,内置式故障保护功能管理端将自动将作业重新路由到服务器中的其他渲染节点,确保渲染工作如期完成。

分布式渲染管理系统目前可以很好的支持3ds maxmayasoftimageslightwave等软件的网络渲染工作。在实际应用的过程中,网络分布式渲染管理软件将可以根据具体设计软件调整参数结合使用,较好地解决了复杂情况下的模型渲染问题。

渲染集群节点示意图

使用分布式渲染器,能够大大节省了渲染时间、减轻了渲染劳动强度,同时能够为高效率地完成后续合成工作打下了坚实的基础,这一点在中、大型建筑模型应用和计算机动画等多媒体制作领域作用尤为明显,但是在良莠不齐的繁多的渲染器中选择一种具有良好兼容性,稳定性的,也十分繁琐……

系统方案

Renderfarm里,三维工作站提交任务给任务分发服务器,提交的所有任务都被记录在一个共享文件夹中,其他渲染服务器和工作站都可以通过DeadLine for Renderfarm监视程序看到渲染进程,这些正在渲染和等待渲染的任务,在Renderfarm管理程序中叫渲染队列。

渲染服务器在没有渲染的时候,会自动检测共享文件夹,如果找到新的渲染工作,会将这个队列自动激活,然后开始渲染。

工作站可以在渲染的时候通过DeadLine for RenderFarm对渲染进程进行管理,比如停止一个渲染工作,以及激活工作继续渲染等等。

渲染完成以后,有时渲染得到的结果并不满意,可以重排任务,让完成的工作重新渲染。

渲染任务最终完成以后,队列就可以存档,存档的工作将不能被修改,以便检索和提交报告。

Renderfarm渲染系统包括:

1)渲染管理软件

我们为客户选择了最成熟的集群渲染管理软件,DeadLine有着10年的网格计算历史,快速、稳定、容易使用,提供开放的API结构,是三维影视动画教学研究的最优秀的方案。

2)渲染服务器

渲染服务器提供了HP刀片服务器,布置了1004Intel处理器,不仅计算能力强大,而且对于院校研究高端服务器和HPC计算都有很高的科研价值。

3)分发服务器/文件服务器

分发服务器采用了HP 1U服务器,与中央存储系统采用高速光纤连接,管理中央存储,渲染服务器可以直接渲染动画序列文件到中央存储中。

4)中央存储系统

采用HPMSA1000,是一个2 Gb光纤通道存储系统,为直连环境、小型集群及入门级和中档SAN环境提供性价比最佳的特性,具备最大传输率。MSA1000是一个可扩展的高性能存储系统,它降低了部署SAN的复杂性、费用及风险,其模块化的设计允许您按照需要来增加存储容量。

5)网络交换机、服务器机柜、KVM等周边附件

   整套集群渲染系统部署在42U工业标准机柜中,通过千兆网络连接各个服务器,HP的虚拟KVM可以管理、控制各个刀片服务器,方便维护。

拓扑图

 

适用范围

 

中型集群渲染系统适合于具有较高复杂度和计算负载较重的渲染任务。比如具有一定量的流体特效,毛发特效,爆炸、烟火特效,对效果逼真度要求较高的、渲染时需要很大量光影追踪算法来支持、以达到较高级别实景相似度的制作任务。

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