标题：动漫渲染
动漫渲染
动漫渲染，是动漫制作的核心环节之一。它基于一套完整的程序进行计算，从而通过模型、光线、材质、阴影等元素的组合设定，将动漫设计转化为具体图像，一般包括获取模型、设定摄像机、照明方案、材质纹理和阴影等5个流程。动漫渲染是实现创意和前期设计构想的关键环节，直接决定动漫作品的视觉效果，高水平的渲染可以细致地显示出材质纹理和光景效果，使形象更加生动逼真。
动漫渲染的工作内容：
动漫渲染大体上包括5个流程：获取模型（调入需要的场景和角色模型）、设定摄像机（包括摄像机的机位、景深、焦距，以及最终图像的输出分辨率、格式）、照明方案（设置灯光参数）、材质纹理（物体表面的材质特征及纹理贴图，包括颜色、透明、反射、光泽等）、阴影，高水平的渲染可以细致地显示出材质纹理和光影效果，使形象生动逼真。
众所周知渲染在整个动画生产环节中意味着什么，高品质的画面是每一个创作者共同追求， 当项目风格确定后，角色设定，分镜脚本，set up测试，特效测试和渲染测试都将同期开展，这时渲染部门要做的工作有：找一些模型来设置灯光色彩（将片中所涉及到的时间段（比如黄昏，傍晚，黎明...）尽量都测试一遍；计划应该使用的渲染图层；估算渲染周期；和后期合成部门商讨渲染方案；设定在什么情况下使用什么渲染器；根据上述内容，做一份详细的渲染计划表。
做这些工作的目的如下：
目的1：得到一套和渲染相关的数据上报制片部门，便于项目统筹；
目的2：给可能加入的新的渲染工作人员一套可参考数据，能让他很快上手工作；
目的3：公司存档备案，给日后提升工作效率提供依据。
在做渲染测试时，我们应该考虑的就是如何更好的达到项目风格要求，目前就国内外市场整体情况来看，被大家广为接受的动画风格分为：纯二维动画（《死神》《火影忍者》），纯三维动画（《料理鼠王》），二维式三维动画（如：《小马王》），二维+三维动画（《苹果核战记》）几类，画面色彩倾向：亮丽、鲜明唯美；单色、冷艳干脆；阴暗、灰调低沉。
我国动漫渲染存在的问题：
跟美国、日本等动漫大国相比，我国动漫产业还处于初级发展阶段，产业分工十分粗糙，动漫制作和渲染没有完全分开，规模小，应用杂，手工操作、人工管理还普遍存在，几乎处于“刀耕火种”的状态。总的来说，动漫渲染领域还存在以下一些应用痛点：
1)“共用平台”的特殊定位：由于动漫公司普遍缺乏规模，所以中国当前的渲染平台还是以公用的渲染制作平台为主，这主要以全国各个动漫基地的公共平台为代表，通常是一方出资兴建，出租给企业使用。另外，从全球动漫产业链定位来看，中国作为“外包加工厂”，也需要应对来自欧美等市场多种不同要求的渲染项目。 这些决定了我国的渲染平台需要有很强的集成性、适应性和灵活性，这与美国有很大不同。美国的渲染平台，比如迪斯尼和好莱坞一些影视公司，基本都是自建自用的，相对比较固定，不需要在上面运行多种软件，更加强调系统的安全性和可靠性。  
2)系统复杂，管理困难：共用的渲染生产线远远超出了一般平台的复杂性。首先是渲染软件的复杂性，不同的渲染任务需要不同的渲染软件以及对应插件，比如Maya主要用来做影视特效，3ds Max则用于游戏以及建筑动画表现形式的制作。而不同软件，以及同一软件的不同版本对应的插件都不一样，甚至相互冲突，为一个任务匹配合适的软件及插件需要较为专业的人员;其次，硬件管理的复杂性，渲染集群通常会有四路、双路等不同类型服务器，也会有GPU和CPU的不同计算类型。对渲染应用而言，即便是同属于X86架构的AMD与Intel也是异构设备，因为不同的处理器渲染的图片色差十分严重。
3)各区域资源分配不均：在经济较发达地区，大部分的动漫渲染平台闲置率居高不下，而同时在经济欠发达地区，硬件设备和教育资源的欠缺又限制其文化产业的发展。
4)原始的渲染作业管理：渲染行业还处于“除了渲染是自动化的以外，其余的都是人工”的状态，渲染任务提交和返还用硬盘拷、渲染资源的人工分配的情况还比较普遍，渲染用户对于渲染过程无法直接监控，平台管理运营还停留在以人工为主的原始操作。
5)知识产权安全得不到保障：现在用户提交渲染任务普遍是通过移动存储设备拷入或者远程FTP提交，然后再由渲染平台工作人员分配到制定的渲染平台上，动漫渲染完成后也是以这种模式返还用户手中，过程中用户提交的各个渲染任务都没有得到保护，被剽窃、拷贝走随时有可能发生。
动漫渲染之“渲染农场”
随着3D、4D电影的兴起和高清动漫趋热，动漫渲染的运算量呈几何倍数增长，由高
性能计算（HPC）集群构成的“渲染农场”成为大规模动漫制作的主流选择。
在渲染过程中，无论是3D动画软件还是2D图像合成都需要耗费大量的渲染时间。如果用工作站（单路双核处理器）承担渲染工作，一部2K分辨率的普通CG电影，渲染时间大约在每帧1小时左右，如果要达到4K、6K的高清分辨率，一帧画面的渲染时间可能在10小时以上。而且，在渲染计算过程中制作人员无法使用工作站进行其他工作。
渲染农场以高性能计算集群为基础，将海量的渲染任务分割成若干份，交由网络中分布的多台服务器共同运算，最终存储到一个指定的目录里，由制作人员调用。在上述案例中，假设用单台工作站（单路双核处理器）进行渲染，采用2K分辨率，如果每帧渲染时间在2个小时左右，则仅仅一分钟的电影就需要120天的渲染时间！而如果采用渲染农场，将一分钟的渲染任务分发到60台服务器（双路四核处理器）上，12小时左右就可以完成工作，而且不会占用制作时间。
再以《玩具总动员》为例，如果仅使用一台电脑（单一处理器），这部长达77分钟的影片的渲染时间将会是43年，而采用集群渲染系统，只需约80天。
我国高性能计算技术的快速发展和应用，为我国动漫产业的兴起和兴旺带来了强劲的助推动力。浪潮是国内最早涉足高性能计算的厂商之一，经过多年市场实践和不断的技术创新，浪潮形成了以天梭TS10000和浪潮倚天为代表的高性能集群系统和桌面超算产品，为不同规模的动漫应用提供了多样化的平台选择。浪潮天梭TS10000高性能计算集群，已经成为承载超大规模、超高性能科学计算的优质平台，在资源勘探、科学研究和动漫渲染等领域有着广泛应用；浪潮“倚天”是国内首款采用“CPU+GPU”协同计算架构的万亿次桌面超级计算机，使中小科研机构和动漫工作室在低成本下应用高性能计算成为可能。
针对国内动漫用户“一机多用”等应用特点，浪潮作为优秀的IT方案提供商，为动漫生产从前期设计到中后期制作的全业务流程，打造了涵盖测试、部署优化以及运维的整体解决方案，用户在不同环节遇到的存储、I/O、软件兼容性问题将得到一体化解决，高性能计算集群的应用效能将得到最大化发挥。其中，在加强“软实力”方面，浪潮为用户提供集合了渲染引擎、3D动画制作软件和相关插件在内的软件包，并通过自主设计的天梭监管软件EffiScale实现整个系统的智能化管控。
动漫渲染的技术展望：
随着云计算这一新兴技术的诞生和逐渐成熟，信息技术引领者逐步开始了云计算在动漫渲染领域应用实践。作为国内最大规模的IT产品和服务厂商之一，浪潮首度提出“渲染云”解决方案，帮助动漫企业实现从传统的集群渲染到渲染云的应用提升。渲染云是一种基于网络的渲染服务提供方式，让用户以Web界面、全自主的完成各种渲染任务。从后台看，渲染云需要整合大量的异构硬件、渲染软件和插件，并且将多个渲染平台进行协同管理，实现资源的按需分配、按量计费。
浪潮“渲染云”主要解决了产业的两大应用问题：一是渲染任务以及异构软硬件资源的自动化管理，实现不同渲染集群、甚至跨Internet不同数据中心之间的渲染任务的均衡分配和管理，提高渲染资源利用效率及投资回报率;二是渲染客户的远程自助服务，终端客户只需要通过Web就可以享受到任务提交、任务进度查看和收费情况等全程服务。在引入这一模式后，渲染业务将简化成三个步骤：客户在线提交任务，渲染云管理中心调度资源进行计算，双方在线进行业务结算。