動漫渲染，是動漫製作的核心環節之一。
基本介紹
- 中文名：動漫渲染
- 作用：實現創意目標，提升視覺效果
簡介,工作內容,存在問題,渲染農場,技術發展,
簡介
動漫渲染，是動漫製作的核心環節之一。它基於一套完整的程式進行計算，從而通過模型、光線、材質、陰影等元素的組合設定，將動漫設計轉化為具體圖像，一般包括獲取模型、設定攝像機、照明方案、材質紋理和陰影等5個流程。動漫渲染是實現創意和前期設計構想的關鍵環節，直接決定動漫作品的視覺效果，高水平的渲染可以細緻地顯示出材質紋理和光景效果，使形象更加生動逼真。
工作內容
動漫渲染大體上包括5個流程：獲取模型（調入需要的場景和角色模型）、設定攝像機（包括攝像機的機位、景深、焦距，以及最終圖像的輸出解析度、格式）、照明方案（設定燈光參數）、材質紋理（物體表面的材質特徵及紋理貼圖，包括顏色、透明、反射、光澤等）、陰影，高水平的渲染可以細緻地顯示出材質紋理和光影效果，使形象生動逼真。
眾所周知渲染在整個動畫生產環節中意味著什麼，高品質的畫面是每一個創作者共同追求， 當項目風格確定後，角色設定，分鏡腳本，set up測試，特效測試和渲染測試都將同期開展，這時渲染部門要做的工作有：找一些模型來設定燈光色彩（將片中所涉及到的時間段（比如黃昏，傍晚，黎明...）儘量都測試一遍；計畫應該使用的渲染圖層；估算渲染周期；和後期合成部門商討渲染方案；設定在什麼情況下使用什麼渲染器；根據上述內容，做一份詳細的渲染計畫表。
做這些工作的目的如下：
目的1：得到一套和渲染相關的數據上報製片部門，便於項目統籌；
目的2：給可能加入的新的渲染工作人員一套可參考數據，能讓他很快上手工作；
目的3：公司存檔備案，給日後提升工作效率提供依據。
在做渲染測試時，我們應該考慮的就是如何更好的達到項目風格要求，目前就國內外市場整體情況來看，被大家廣為接受的動畫風格分為：純二維動畫（《死神》《火影忍者》），純三維動畫（《料理鼠王》），二維式三維動畫（如：《小馬王》），二維+三維動畫（《蘋果核戰記》）幾類，畫面色彩傾向：亮麗、鮮明唯美；單色、冷艷乾脆；陰暗、灰調低沉。
存在問題
跟美國、日本等動漫大國相比，我國動漫產業還處於初級發展階段，產業分工十分粗糙，動漫製作和渲染沒有完全分開，規模小，套用雜，手工操作、人工管理還普遍存在，幾乎處於“刀耕火種”的狀態。總的來說，動漫渲染領域還存在以下一些套用痛點：
1)“共用平台”的特殊定位：由於動漫公司普遍缺乏規模，所以中國當前的渲染平台還是以公用的渲染製作平台為主，這主要以全國各個動漫基地的公共平台為代表，通常是一方出資興建，出租給企業使用。另外，從全球動漫產業鏈定位來看，中國作為“外包加工廠”，也需要應對來自歐美等市場多種不同要求的渲染項目。 這些決定了我國的渲染平台需要有很強的集成性、適應性和靈活性，這與美國有很大不同。美國的渲染平台，比如迪斯尼和好萊塢一些影視公司，基本都是自建自用的，相對比較固定，不需要在上面運行多種軟體，更加強調系統的安全性和可靠性。
2)系統複雜，管理困難：共用的渲染生產線遠遠超出了一般平台的複雜性。首先是渲染軟體的複雜性，不同的渲染任務需要不同的渲染軟體以及對應外掛程式，比如Maya主要用來做影視特效，3ds Max則用於遊戲以及建築動畫表現形式的製作。而不同軟體，以及同一軟體的不同版本對應的外掛程式都不一樣，甚至相互衝突，為一個任務匹配合適的軟體及外掛程式需要較為專業的人員;其次，硬體管理的複雜性，渲染集群通常會有四路、雙路等不同類型伺服器，也會有GPU和CPU的不同計算類型。對渲染套用而言，即便是同屬於X86架構的AMD與Intel也是異構設備，因為不同的處理器渲染的圖片色差十分嚴重。
3)各區域資源分配不均：在經濟較發達地區，大部分的動漫渲染平台閒置率居高不下，而同時在經濟欠發達地區，硬體設備和教育資源的欠缺又限制其文化產業的發展。
4)原始的渲染作業管理：渲染行業還處於“除了渲染是自動化的以外，其餘的都是人工”的狀態，渲染任務提交和返還用硬碟拷、渲染資源的人工分配的情況還比較普遍，渲染用戶對於渲染過程無法直接監控，平台管理運營還停留在以人工為主的原始操作。
5)智慧財產權安全得不到保障：現在用戶提交渲染任務普遍是通過移動存儲設備拷入或者遠程FTP提交，然後再由渲染平台工作人員分配到制定的渲染平台上，動漫渲染完成後也是以這種模式返還用戶手中，過程中用戶提交的各個渲染任務都沒有得到保護，被剽竊、拷貝走隨時有可能發生。
渲染農場
動漫渲染之“渲染農場”
隨著3D、4D電影的興起和高清動漫趨熱，動漫渲染的運算量呈幾何倍數增長，由高
性能計算（HPC）集群構成的“渲染農場”成為大規模動漫製作的主流選擇。
在渲染過程中，無論是3D動畫軟體還是2D圖像合成都需要耗費大量的渲染時間。如果用工作站（單路雙核處理器）承擔渲染工作，一部2K解析度的普通CG電影，渲染時間大約在每幀1小時左右，如果要達到4K、6K的高清解析度，一幀畫面的渲染時間可能在10小時以上。而且，在渲染計算過程中製作人員無法使用工作站進行其他工作。
渲染農場以高性能計算集群為基礎，將海量的渲染任務分割成若干份，交由網路中分布的多台伺服器共同運算，最終存儲到一個指定的目錄里，由製作人員調用。在上述案例中，假設用單台工作站（單路雙核處理器）進行渲染，採用2K解析度，如果每幀渲染時間在2個小時左右，則僅僅一分鐘的電影就需要120天的渲染時間！而如果採用渲染農場，將一分鐘的渲染任務分發到60台伺服器（雙路四核處理器）上，12小時左右就可以完成工作，而且不會占用製作時間。
再以《玩具總動員》為例，如果僅使用一台電腦（單一處理器），這部長達77分鐘的影片的渲染時間將會是43年，而採用集群渲染系統，只需約80天。
