Renderen in hardware ipv software

[maratropa]

kwam een stukje van jhon carmack tegen die wat vertelde over hardware acc. rendering. Beswel interresant:

"There are some colorful comments here about how studios will never-ever-ever replace tools like renderman on render farms with hardware accelerated rendering. These comments are wrong.

The current generation of cards do not have the necessary flexibility, but cards released before the end of the year will be able to do floating point calculations, which is the last gating factor. Peercy's (IMHO seminal) paper showed that given dependent texture reads and floating point pixels, you can implement renderman shaders on real time rendering hardware by decomposing it into lots of passes. It may take hundreds of rendering passes in some cases, meaning that it won't be real time, but it can be done, and will be vastly faster than doing it all in software. It doesn't get you absolutely every last picky detail, but most users will take a couple orders of magnitude improvement in price performance and cycle time over getting to specify, say, the exact filter kernel jitter points.

There will always be some market for the finest possible rendering, using ray tracing, global illumination, etc in a software renderer. This is analogous to the remaining market for vector supercomputers. For some applications, it is still the right thing if you can afford it. The bulk of the frames will migrate to the cheaper platforms.

Note that this doesn't mean that technical directors at the film studios will have to learn a new language -- there will be translators that will go from existing langauges. Instead of sending their RIB code to the renderfarm, you will send it to a program that decomposes it for hardware acceleration. They will return image files just like everyone is used to.

Multi chip and multi card solutions are also coming, meaning that you will be able to fit more frame rendering power in a single tower case than Pixar's entire rendering farm. Next year.

I had originally estimated that it would take a few years for the tools to mature to the point that they would actually be used in production work, but some companies have done some very smart things, and I expect that production frames will be rendered on PC graphics cards before the end of next year. It will be for TV first, but it will show up in film eventually.

John Carmack"

Bijv, in plaats van renderen met je 3d prog, save je het als een .rib (renderman scene file) en die stuur je naar een renderchip.

[Yoozer]

heh, ik hoor geregeld "maar ik heb een geforce 4! waarom gaat het renderen dan niet sneller!"

zozo, pixar's hele power op een workstation? pixar's power in welk jaar? ik neem aan dat zij natuurlijk ook uitbreiden.

zelf heb ik er eens over gedacht - huur een oude hangar/loods af en stop deze helemaal vol met oude, goedkope computers. je eigen robuuste multi-cpu systeem voor een niet zo hoge prijs.

of nog beter - superdistributierenderers. je pleurt gewoon een soort seti@home client op je computer, en dan zit je bijvoorbeeld 3 uur te renderen op een plaatje van 32x32 dat naar ILM gaat.

nog beter - maak een freeware renderer met opties waar maya nog jaloers van wordt, verplicht iedereen met die renderer tijdens het modellen de client aan te laten, en gebruik een centrale hub voor modellen en (procedurele) textures uit te wisselen.

modellen kunnen klein blijven, procedure textures bestaan uit 30 regels gecomprimeerde tekst, en voor de bitmaps - die kun je dan bijvoorbeeld uploaden (zodat je een redelijk uniforme, hoog-kwalitatieve texture database krijgt). je modelleert terwijl je computer zit te zweten op een paar pixels die hij doorstuurt naar mensen die cpu-power kunnen inhuren (een soort credits-systeem), in de tussentijd renderen een paar miljoen computers vrolijk een hoop modellen, en je krijgt je samengestelde production-render plaatje (als het klaar is) op een FTP aangeleverd in bitmapformaat.

over het algemeen duurt 't modelleren langer, en met goede previews (opengl, low-res renders) kan er zoveel mogelijk tijd nuttig aan het renderen worden besteed.

ach ja, toekomstdromen. hm. carmack's visie klinkt interessant, maar ik wil 't nog even zien gebeuren.

[maratropa]

tja carmack is natuurlijk ook niet alwetend...

Je hebt het over distributed renderen, ik geloof dat dat niet zo makkelijk zomaar over internet te doen. Want de pc op afstand heeft wel een hoop info nodig om toch dat kleine stukje te renderen.

[handige_harrie]

hehe, dat werd ook hoog tijd dat gfx-kaarten kunnen 'meehelpen' bij het renderen.

Zeker als je kijkt naar huidige games (@50fps) en dan iets leuks maakt met je 3d-progje en vervolgens een half uur moet wachten eer je render klaar is .

Met de komende generatie 3d-kaarten, bedoelt ie daarmee al de nv30 en de r300, of de opvolgers daarvan? Ik was nl. al van plan begin volgend jaar voor een nv30 te gaan .

Bijv, in plaats van renderen met je 3d prog, save je het als een .rib (renderman scene file) en die stuur je naar een renderchip.

Wat bedoel je hier nou mee?
.
.
.
Je bedoelt dus eigenlijk dat je het renderen 'uitbesteedt', leuk, maar de thuisgebruiker heeft er niet veel aan, filmmakers wel.

[Yoozer]

nou, kijk. een linux-cluster is leuk, maar kost geld. neem een SGI oplossing en het kost nog meer. laat ILM nu de ontwikkeling van een renderer financieren (alle 'wetenschap' die je nodig hebt is in feite reeds openbaar - algoritmes voor renderen hoeven hoogstens geoptimaliseerd te worden, en daar zou je de open-source community voor kunnen vragen om het per systeem zo efficient mogelijk in ASM uit te balanceren), en zo hebben thuisgebruikers en filmmakers er iets aan.

[GA!S]

Wat ik ff niet snap, als mijn dual PIII 800 er al een flinke tijd over doet om een plaatje te renderen, wat voor hardware mag ik dan verwachten die dat "near real time" gaat doen? Is het niet zo dat softwarematige renderings nu eenmaal blijven omdat je proc toch wel het ding in je systeem is dat nou eenmaal de meeste data per tijdseenheid kan uitpoepen? Ik kan me bijna niet voorstellen dat de GPU/VPU/blablablaPU sneller zal zijn dan een proc. Meer geoptimaliseerd kan ik me voorstellen, maar moet dan niet de hele manier van denken, modelleren en renderen om?

[Verwijderd]

Op zaterdag 29 juni 2002 00:15 schreef GA!S het volgende:
Wat ik ff niet snap, als mijn dual PIII 800 er al een flinke tijd over doet om een plaatje te renderen, wat voor hardware mag ik dan verwachten die dat "near real time" gaat doen? Is het niet zo dat softwarematige renderings nu eenmaal blijven omdat je proc toch wel het ding in je systeem is dat nou eenmaal de meeste data per tijdseenheid kan uitpoepen? Ik kan me bijna niet voorstellen dat de GPU/VPU/blablablaPU sneller zal zijn dan een proc. Meer geoptimaliseerd kan ik me voorstellen, maar moet dan niet de hele manier van denken, modelleren en renderen om?

nee, het kan wel sneller je proc is relatief langzaam doordat ie multifunctioneel inzetbaar moet zijn, daarom draait er ook software op. Een proc, gemaakt voor maar een doel: renderen, kan hardwarematig zijn functies ingebakken hebben. Dat gaat tig keer sneller dan softwarematige berekeningen, je hoeft namelijk niet tussendoor dingen uit het geheugen ta halen enzo (geen von neumancyclus dus) je gooit er op die chip aan de ene kant data in, en dat wordt direct omgezet (in het ideale geval)

[Oogst]

Op vrijdag 28 juni 2002 23:57 schreef handige_harrie het volgende:
Zeker als je kijkt naar huidige games (@50fps) en dan iets leuks maakt met je 3d-progje en vervolgens een half uur moet wachten eer je render klaar is .

Met de komende generatie 3d-kaarten, bedoelt ie daarmee al de nv30 en de r300, of de opvolgers daarvan? Ik was nl. al van plan begin volgend jaar voor een nv30 te gaan .

Game-graphics zijn nou eenmaal zo zwaar vereenvoudigd dat ze snel te renderen zijn. 3d-progje Renderers zijn nou eenmaal zo complex en breed inzetbaar dat ze niet genoeg geoptimaliseerd en vereenvoudigd kunnen worden om écht snel te renderen. De snelheid waar Carmack het over heeft is ook nog steeds enorm lang, denk eerder aan één frame per minuut dan één frame per seconde. Maar ook dat is al een enorme tijdswinst.

Het lijkt me sterk dat de kaarten waar Carmack het over heeft de gewone thuis-gamer-kaarten zijn. Ik denk dat hij eerder kaarten in de stijl van de Quaddro en Wildcat bedoelt (of is de nv30 de nieuwe Quaddro? dan haal ik namelijk ff wat dingen door elkaar).

Op vrijdag 28 juni 2002 23:43 schreef Yoozer het volgende:
een paar miljoen computers

Jaja, jij denkt dat er zomaar een paar miljoen modellers rondlopen en die gaan nog allemaal overstappen ook? 'Tuurlijk joh, in de toekomst is 3d-modelling net zo populair als gaming...

En je moet niet denken dat ik ook maar één hertz processor-power kwijt wil als ik aan het modellen ben.

[handige_harrie]

Op zaterdag 29 juni 2002 23:13 schreef Oogst het volgende:

[..]

Game-graphics zijn nou eenmaal zo zwaar vereenvoudigd dat ze snel te renderen zijn. 3d-progje Renderers zijn nou eenmaal zo complex en breed inzetbaar dat ze niet genoeg geoptimaliseerd en vereenvoudigd kunnen worden om écht snel te renderen. De snelheid waar Carmack het over heeft is ook nog steeds enorm lang, denk eerder aan één frame per minuut dan één frame per seconde. Maar ook dat is al een enorme tijdswinst.

Het lijkt me sterk dat de kaarten waar Carmack het over heeft de gewone thuis-gamer-kaarten zijn. Ik denk dat hij eerder kaarten in de stijl van de Quaddro en Wildcat bedoelt (of is de nv30 de nieuwe Quaddro? dan haal ik namelijk ff wat dingen door elkaar).

De vooruitgang in hardware voor games is veel harder gegaan dan voor 3d-cgi, en dat is ook logisch omdat de gaming markt veel groter is. Hier zal het verschil in snelheid eerder aan liggen dan aan de optimalisatie van 3d-cgi-renderers, denk ik .

Als je kijkt naar sommige screenshots van UT2003 dan kan ik dat trouwens niet meer 'zwaar vereenvoudigd' noemen hoor, als ik zoiets zou kunnen moddelen en texturen, laat staan animeren (qua detail) zou ik hartstikke blij zijn.

Je verwacht niet dat thuis-gamer-kaarten geschikt zijn voor de dingen waar Carmack het over heeft en dat ie het eerder heeft over kaarten zoals de Quadro...en waarop is de Quadro gebaseerd? Dezelfde chipset als in je GeForce, dus waarom zou het niet kunnen?

De nv30 is trouwens de opvolger van de geforce4/quadro4.

[.oisyn]

Op zondag 30 juni 2002 00:12 schreef handige_harrie het volgende:
Als je kijkt naar sommige screenshots van UT2003 dan kan ik dat trouwens niet meer 'zwaar vereenvoudigd' noemen hoor, als ik zoiets zou kunnen moddelen en texturen, laat staan animeren (qua detail) zou ik hartstikke blij zijn.

jouw capaciteiten om iets te kunnen modellen hebben daar helemaal niets mee te maken

in alle games, dus ook in ut2003, zijn alle models enorm low-poly in vergelijking met de models die je bij gerenderde 3d animaties gebruikt. En dat is natuurlijk ook logisch: games zijn interactief, dus de models moeten met enorme snelheid afgehandeld kunnen worden. Een gerenderde animatie is statisch: boeit in principe niet of het lang duurt om te renderen, als het eindproduct er maar zo goed mogelijk uitziet.
Bovendien heb je in games verder geen realistische elementen als reflection en refraction (is wel te simuleren, maar het wordt dan een enorm versimpeld model van de werkelijkheid)

[handige_harrie]

Op zondag 30 juni 2002 00:33 schreef .oisyn het volgende:

[..]

jouw capaciteiten om iets te kunnen modellen hebben daar helemaal niets mee te maken

in alle games, dus ook in ut2003, zijn alle models enorm low-poly in vergelijking met de models die je bij gerenderde 3d animaties gebruikt. En dat is natuurlijk ook logisch: games zijn interactief, dus de models moeten met enorme snelheid afgehandeld kunnen worden. Een gerenderde animatie is statisch: boeit in principe niet of het lang duurt om te renderen, als het eindproduct er maar zo goed mogelijk uitziet.
Bovendien heb je in games verder geen realistische elementen als reflection en refraction (is wel te simuleren, maar het wordt dan een enorm versimpeld model van de werkelijkheid)

true true

Maar het is wel zo dat games inlopen qua graphics op 3d-cgi. Vooral in polycount, maar ook belichting e.d. wordt steeds realistischer.

Daar heb ik trouwens laatst zelfs een simpel grafiekje over gezien, maar waar?

[maratropa]

de spellen markt is nu al groter dan de film mark dacht ik gehoord te hebben.

Maar het zullen geen 3d kaarten worden zoals we nu in de pc hebben. Het hoeft ook nix op het scherm te zetten hij hoeft alleen maar te renderen, en een plaatje te saven. Dus gewoon een kaart met 1 of meer chips die via je OS aanspreekbaar is.

Een mooie techniek is wat doom III gebruikt. daar maken ze high res modellen, en daar maken ze texturen van, die ze op de low res in het spel plakken. Met 3d bump technieken lijken de modellen dus onwijs high res, zonder erg zwaar te zijn. Dit zit trouwens ook in max 5.