GPU渲染一文详解，设置、优势和技巧

在3D渲染领域，速度和效率至关重要，而GPU渲染已成为游戏规则的改变者，这是不争的事实。本文将介绍有关GPU渲染的所有信息，从设置硬件到探索其优势，以及优化工作流程的一些有用技巧。我们希望本指南能帮助您更好地了解GPU为您提供了哪些功能，以实现更快、更高效的渲染。

什么是 GPU 渲染?

如果您从事3D渲染工作的时间足够长，您可能经历过按下“渲染”按钮后，看着机器缓慢运行的沮丧。但随着时间的推移，渲染技术（包括CPU和GPU）的速度都大大加快。尤其是GPU渲染，简单来说，它使用机器的显卡（或GPU）来渲染图像和动画。传统上，渲染是在CPU上完成的，CPU一次处理一个任务。但GPU呢？它可以同时处理数千个任务。

假设我们正在建造一栋房子。CPU就像一个工人；它高效、细致，但速度较慢。相反，GPU就像雇佣了一整队工人，每个人同时处理项目的不同部分。结果呢？那栋房子（在我们的例子中是渲染）建造得更快了。

我的一个朋友曾经告诉我：“当我刚开始工作时，GPU渲染甚至还没有进入我们的视野。我们都只能依靠CPU，即使是最好的CPU也要花很长时间才能完成工作。但随着GPU变得越来越强大，我们开始使用它们进行渲染，速度的提高是一种幸福感。”

设置 GPU 渲染

现在您已经对GPU渲染有了初步了解，让我们来讨论如何设置它。

​硬件要求

您不能只插入任何旧GPU并期望它能很好地运行。对于渲染，您需要大量的硬件投资和VRAM（视频内存）。场景越复杂，所需的内存就越多。

（1）最低规格：如果您是预算有限的初学者，那么配备12GB VRAM的NVIDIA GeForce RTX 3060之类的产品应该可以完成大多数基本任务。

（2）推荐规格：对于要求更高的工作流程，请考虑使用NVIDIA RTX 4090等GPU。这些小怪物配备了许多CUDA核心和足够的VRAM，可以处理最苛刻的场景。

如果您是AMD的粉丝，他们的Radeon Pro系列也有一些强有力的竞争者，但NVIDIA传统上一直是渲染领域的领导者。

为您的工作流程选择合适的 GPU

根据NVIDIA的说法，并非所有GPU都是一样的，适合游戏的GPU并不总是适合渲染。如果您从事专业渲染，则需要投资专业级GPU，例如NVIDIA Quadro系列。这些GPU提供更高的精度和稳定性，这在您处理大型项目时至关重要。相反，对于想要快速、经济高效的渲染的人来说，GeForce RTX系列等消费级GPU是极佳的选择。它们并不总是具有Quadros的精度，但对于我们大多数人来说，它们已经足够好了。

其他硬件考虑因素

一个小建议是，“别忘了你的其他设置！”你的GPU可能是这场秀的主角，但它仍然需要合适的配角。例如，确保你的电源可以满足GPU的能源需求。一些高端显卡可能非常耗电……此外，GPU渲染会产生大量热量。适当的冷却是必须的，特别是如果你同时运行多个GPU。

流行的 GPU 渲染引擎

硬件准备就绪后，就该选择软件了。市面上有多种GPU渲染引擎，每种引擎都有自己的优势。以下是一些最受欢迎的引擎：

OctaneRender 

OctaneRender 是首批充分利用GPU的无偏渲染器之一，以其速度和出色的输出而闻名。如果您涉足建筑可视化（ArchViz）、电影或动画领域，您会喜欢它的易用性和丰富的材质库。只是不要忘记保存您的工作——Octane有时可能有点不稳定。嘿，你知道……没有什么是完美的！

Redshift 

我们可以说Redshift是GPU渲染器中的“法拉利”。这个渲染引擎经过优化，能在处理极其复杂的场景时实现闪电般的渲染速度。它还具有高度可定制性，因此深受喜欢调整每个设置的专业人士的喜爱。

V-Ray GPU 

多年来，我们熟知并喜爱的经典V-Ray，但针对GPU进行了增强。如果您和我一样身处建筑可视化领域，那么您可能曾经使用过V-Ray。GPU版本提供惊人的速度，同时保留了使V-Ray闻名的照片级真实感。但事实是，V-Ray因其CPU渲染能力而闻名。

Cycles

让我们不要忘记这个正在崛起的开源社区！Blender的Cycles渲染器已经取得了长足的进步，Blender GPU渲染加速也不容忽视。此外，它是免费的，这总是一个不错的福利。

GPU 渲染的优势

现在我们已经介绍了技术方面，让我们来讨论一下为什么GPU渲染值得您投入时间、精力和资源。

速度

这是最重要的一点。如果您厌倦了等待数小时的渲染，那么一个好的GPU可以将您的渲染时间缩短到几分钟。当我第一次尝试GPU渲染时，感觉就像从拨号上网转到宽带上网一样。是的，就是这么快！您甚至可以通过使用基于GPU的渲染农场来加速这一速度，该农场拥有一整组最强大的GPU，随时可以渲染您的项目。

效率

GPU可以同时处理多个任务，因此渲染效率远高于CPU。它们通常更节能，这意味着您的电费不会飙升。

可扩展性

如果您需要更多性能，只需添加更多GPU。这意味着您可以将多个GPU连接在一起，从而实现更快的渲染时间。只需确保您已进行正确的设置（并且您的设备中有足够的空间）。

成本效益

好吧，GPU的前期成本可能比较高，但可以将其视为一项投资。从长远来看，节省的渲染时间将带来丰厚的回报，尤其是在时间紧迫的情况下。

视觉保真度

借助GPU，您可以在工作时获得实时反馈。这对于游戏和VR等实时渲染至关重要的行业尤其有用。

优化您的工作流程：技巧和最佳实践

如果我们想要一些实用的技巧来帮助我们充分利用GPU渲染，那么它们如下：

技巧1：平衡GPU和CPU的使用率

虽然GPU渲染速度很快，但有些任务仍然更适合CPU。了解两者之间的平衡可以显著优化您的工作流程。例如，复杂的模拟、场景准备和混合渲染。某些软件（如V-Ray）提供混合渲染模式，可同时利用CPU和GPU。这使您可以充分利用两者的优势，让CPU处理复杂的计算，而GPU专注于渲染速度。结果如何？整体而言，过程更流畅、更快速。

技巧2：优化场景复杂性

使用实例化等技术来减少场景中的多边形数量，这将为重要内容释放更多VRAM。下面的视频教程内容丰富，包含更多信息：

技巧3：充分利用多GPU设置

GPU越多，功率越大。但请记住，功率越大，责任越大，热量也越大。

技巧4：使用云渲染

如果您的本地机器不够用，请考虑使用Renderbus瑞云渲染等GPU渲染农场，您无需自行购买任何硬件即可使用整个GPU农场。新用户注册瑞云动画账号填 GSZI 得10渲染劵，完成实名认证等人均可再领 100无门槛渲染劵奖励。

GPU渲染的未来

事实上，GPU渲染的前景非常光明。随着AI与渲染引擎的集成，我们看到了更智能、更快速的工作流程。由GPU驱动的实时光线追踪也在改变游戏规则，让我们更接近实时的真实照片级真实感。当然，随着基于云的渲染农场的兴起，我们正在进入一个即使是小型工作室也可以获得巨大渲染能力而无需花费大量资金的时代。

结论

GPU渲染不再是遥不可及的未来，而是实实在在的现在。无论您是刚刚踏上3D渲染之旅的新手，还是寻求优化现有工作流程的资深用户，深入了解GPU渲染的配置、优势和面临的挑战，都将极大地提升您的工作效率。请铭记，选择恰当的硬件搭配合适的渲染引擎，不仅能为您节省宝贵的时间和金钱，还能让您享受到高效稳定的渲染体验。