基于云计算的渲染解决方案在三维动画教学中的运用

田雅岚 （重庆文理学院 404100）郑志翔 （重庆通信学院 404100）

基于云计算的渲染解决方案在三维动画教学中的运用

田雅岚 （重庆文理学院 404100）
郑志翔 （重庆通信学院 404100）

本文基于目前三维动画教学中传统渲染平台遇到的问题，引入云计算中的云渲染技术作为解决方案，对云计算与云渲染及云渲染在线平台简单的操作步骤进行了介绍，根据云渲染在线平台的特点对云渲染解决方案运用到三维动画教学中的优势进行了分析，更快捷更便利的云渲染解决方案，将会让三维动画教学成果品质更高更好。

云计算；云渲染；在线平台；三维动画教学

一、传统渲染平台在教学中的现状

在三维动画方向的课程中，有大量的课程作业需要通过渲染这个最后一道工序得以完成，精细的渲染才能让师生好的创意，好的作品完美的呈现出来。然而目前三维动画教学中传统渲染平台存在许多的问题。渲染是动画制作流程中的设备密集型工序，为了模拟现实世界的观感，在三维场景模型中加入灯光、阴影、材质等效果，通过渲染这一过程将三维模型转化为真实可见的视觉图像，需要复杂的计算机运算过程。它使得CPU计算量大，占用大量的CPU资源设备易卡死，渲染时间也非常冗长，有时需要多台设备同时渲染，甚至因为设备原因不得不降低作品的品质。一般的三维动画课程作业总时长短，精度要求也较低，基本还能保证教学的进行。但制作毕业设计或项目时对灯光及环境的高要求，场景中的大量复杂模型，高精度的参数设置和复杂的动作设定，渲染设备的性能要求就凸显出来。当然前几年许多学校也引进了图形工作站，几年下来对于设备的维护的不当，渲染技术的不断更新，人员的管理以及不断增加的教学成本等问题都逐渐让其成为摆设，闲置造成较大的资源浪费。许多学校也向动画公司借用渲染农场来进行渲染，不但费用较高而且时间与地域受限。基于这些现状，我们尝试将云渲染解决方案运用到三维动画教学渲染环节中与传统的渲染平台一起为教学服务。

二、云渲染与云渲染在线平台

要说云渲染必须先说云计算，云计算（ Cloud Computing）是并行处理、分布式处理和网格计算的发展，也是一种新兴的共享基础架构的方法。云计算近年广泛应用于各个领域并派生出如云金融，云医疗，云渲染，云游戏等多种解决方案。云渲染是基于云计算的一种公共服务技术。云渲染除了运用云计算的虚拟化技术和海量数据储存等技术外，其最主要的技术是利用了云计算的高性能计算，通过web借助高速互联网接入访问资源，将3D程序放入远程的服务器上通过众多分布式渲染节点形成一个超级计算集群进行运算，渲染时间成百倍降低提高渲染资源利用效率。

国内专注于云渲染的在线平台有Renderbus、渲云和炫云等。其中Renderbus云渲染农场是我国自主研发的自助式云渲染平台（海外上线品牌为FOX Render Farm）属于深圳市瑞云科技有限公司RAYVISION Inc旗下。瑞云是中国云渲染平台中自助式云渲染”的开创者，为奥斯卡最佳动画短片《哈布洛先生》，《龙之谷：破晓奇兵》等动画提供云渲染技术服务。近年来阿里云渲染解决方案与瑞云科技就视觉云计算进行了战略合作。渲染用时达到8000核小时的动画片《小门神》就运用了阿里云渲染解决方案，分担了高峰值时本地渲染农场的渲染压力。可见云渲染在线平台在国内已逐步成熟。

三、云渲染在线平台操作步骤

首先，需要用云渲染在线平台支持的软件制作好需渲染的文件。云渲染在线平台对目前主流的三维制作软件渲染引擎都能够提供支持，如常见的三维制作软件：Autodesk Maya、Autodesk 3ds Max、Maxon Cinema4D、RenderMan等；常用渲染器：V-Ray、Mental Ray等都提供支持。第二步，压缩需渲染的文件提交至平台，录入渲染参数与输出信息而后进行渲染。Renderbus平台用户对渲染过程可进行实时监控，进行暂停、恢复等操作，完成后可立即看缩略图。第三步，在线支付费用。根据每一帧的渲染时间由系统自动计算。平台中集成了自动算费功能，可在渲染前进行成本估算。通过本地渲染一帧的时间乘以总帧数来进行预计，可见云渲染平台是通过时间来收费的。以Renderbus平台的收费标准为例，从充值金额不同分为普通用户到VIP4用户的不同等级进行倒阶梯收费，由0.67元/核时到0.27元/核时不等，另外还设有针对大型影视制作更高规格渲染需求和长期合作伙伴制作无缝集成的定制收费标准。第四步，下载最终输出结果。

四、云渲染在线平台运用到教学中的优势

1.节约办学成本。有些院校大量购买新的软硬件产品用于创建基于云计算的各种方案解决平台（包括云渲染）——创立私有云概念。用阿里云前总裁王坚的说法这有悖于云计算作为一种公共服务的初衷，“云计算不是去扩建IT，云计算是去拥抱互联网”，不是买计算设备而是买在线计算服务，降低单位计算成本，这才是云计算。通过云渲染在线平台减少学校设备的资金投入将办学经费运用到更急需的地方。2.为师生节约创作成本。云渲染在线平台按量计费比动画公司渲染农场的收费还更便宜。学校可出资注册公用账号申请VIP福利甚至与云渲染平台长期合作等方法拿到更低折扣。学校更甚至可以将节约购买设备的资金用于补贴师生的创作成本中。3.节约时间成本。基于云计算技术的云渲染比本地渲染速度提升数百倍，并且不用费事去解决由于软硬件设备带来的障碍，让师生的时间与精力更好的集中于创作中。4.更自由便捷的渲染体验。以往在做项目或毕业设计时学校一般会借助于动画公司的渲染农场，受到公司的地域与时间以及操作不自由等因素的困扰。云渲染平台基于网络提供24小时人工在线服务无需排队，只要有网络就不受地域与时间的限制；平台提供自动上传和下载资源文件与渲染结果，自动错误检测，实时预览，任务优先级别可调节，渲染完成后及时Emall、手机短信通知用户等人性化的功能在操作上更便捷。5.更安全。不怕源文件泄露，签约保密合同，参考国际标准执行安全规格保密和加密措施。

总结

整合社会资源避免不必要的资源浪费，国内云渲染在线平台的明显优势使其完全有能力对特别是中小型动画公司以及动画院校提供比传统渲染平台更快捷更便利的云渲染解决方案，让三维动画教学成果品质更高更好。

[1]冯雪宁，任达.浅谈云渲染技术对于CG艺术创作的影响[J].电影评介，2012（16）.

[2]吴磊.没有销售员的阿里云[J].IT经理世界，2013（19）.