动漫云计算渲染平台的应用论文

动漫云计算渲染平台的应用论文

　　经过多年国家对动漫产业的大力扶持，动漫产业渐渐形成规模。近十年来中国动漫产业值翻了十倍，到2016年中国动漫产业值达到1100亿。3D电影的出现，视觉效果冲击着传统电影行业，观众对画面的追求不断提升。市场对动漫产品需求日益增加，传统计算机的渲染已经无法满足实际需求，云渲染平台的应用解决了动漫产品渲染的难题。

　　1 云计算机渲染平台的应用背景与意义

　　每一部动漫产品的诞生都是很多艺术家付出努力的结果。在动漫产品的制作过程中，前期建模、材质、动画花费很多精力去制作，但都要通过渲染来完成作品最后的展示，渲染在动漫产品生产过程中占有重要地位。影视动漫行业对特效要求越来越高，高质量了画面，炫目的特效需要大量的数据处理，每一帧画面的生成都离不开计算机的辛勤工作。一秒三维动画大概要24帧组成，动画师完成动画的制作可能要花费十几分钟，但传统的渲染生成要花费数以十倍时间来完成，还要考验计算机性能是否够用。传统的方式下，渲染一部动画片需要数周乃至数月。3D动画《驯龙高手》在基于由1万个处理核心，以第周7 d，每天24 h全天工作量计算，渲染过程持续了28周，通过云渲染这部动画电影可以在10 d内完成。大型科幻电影《阿凡达》，影片特效制作占用了CPU内核数量约4万多个处理核心，需要10G网络连接的数据中心渲染一年多时间，如果用云渲染技术三个月甚至更短的时间就可以完成[4]。云渲染實现了渲染应用与超级计算机系统的有机结合，实现了线上渲染的服务模式，为高校动漫和相关企业提供了有力的保障。

　　2 云计算渲染平台

　　云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云现在可以看做网络的统称，以前用云来代表电信网络。云计算甚至可以让你体验每秒百万亿次的运算能力，拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。

　　简单的云技术已经走入人们生活，比如说大家熟悉云邮箱、云盘等，用户可以通过注册帐号，从中获得计算机云存储空间和信息服务。云盘为代表的几家科技公司主要是百度网盘、金山云U盘、Windows SkyDrive（微软公司推出的一项云存储服务微云网盘）以及华为网盘等深受用户们喜爱。很多大型科技公司如Amazon、Google、IBM、Microsoft、Intel、Oracle、Sun等都加入到云计算技术改革中。作为云计算的发起者和主流使用者，Google以发表学术语言文言化的复古倾向--一个值得关注的语言科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式浅析“教学学术”视角下大学教师教学责任意识剖析传播学术中的“欧洲中心主义”——亚洲中从Ontology的译名之争看哲学术语的翻译原则试论新闻学学术规范研究的依据与路径论析大学教师教学与科研的学术责任中学的学术:一个亟待关注的话题试论学术嬗变中的教育创新环境法学的学术特色与贡献

　　的形式公开了其云计算三大成果：GFS、Mapreduce、BigTable，并在美国和中国的高等学府开设了云计算编程课程，且允许第三方通过Google App Engine 运行大型并行应用程序[1]。

　　关于云渲染平台的核心技术，主要包含云服务、云存储以及虚拟化技术等几个方面，现阶段主要有以基础设施作为服务的（IaaS）虚拟机、存储器、网络物理资源层；以平台作为服务的（PaaS）用于构应用的API，管理中间件层；以软件作为服务的（SaaS）完整的终端用户应用，SOA构建层[1]。不同的云服务类型发挥着不同的作用，云计算能够有效的执行划分、部署以及安全虚拟资源池，借助集群中的各个渲染节点实现渲染效果佳，时间短的效率最优化。

　　3 云计算技术在三维动画渲染中的运用

　　三维动画渲染通过对模型、灯光、材质、贴图等元素的组合设定，将动漫技术通过计算机程序完整的计算转化成图像的过程。渲染环节对设备要求非常高，普通的计算机很难实现高精度特效画面的效果。目前电影中三维特效实用也越来越多，渲染环节会消耗大量的时间，特别是3D电影高清作品，渲染任务超出想象，渲染同时人员闲置，只有机器在动作。云技术的出现，解决了上述难题，国内自主研发的云渲染平台如炫云、Render?bus、Csrender、阿里渲染云（render farm）等[2]。众所周之的创造国产动漫票房神话的三维动画电影《大圣归来》，该片的渲染工作由多家渲染云平台完成，量子云未来信息科技有限公参与其中，该公司2014年正式成立，致力于云计算技术研究、云系统构建及云计算行业解决方案。其核心技术团队来自硅谷，短短两年公司成为名副其实的“独角兽”企业。云技术的高速推广和发展，造就了动漫产业规划产值不断提高，如今量子云渲染农场在400平米面积的IDC内，计算能力达到每秒150万亿次（150TFlops，相当于国家天河一号的1/8），存储达到 5千万亿字节（5PB，相当于存储16.6万蓝光影片），网络吞吐 达到每秒15.36万亿次（15.36Tbps）。 以此为基础，量子云重新定义渲染行业，带领大家进入 云渲染的秒速时代。

　　以Renderbus云渲染公司为例，此公司是中国起步最早、规模最大、用户数量最多的云渲染平台，是中国“自助式云渲染”的开创者、阿里云视觉云计算全球战略合作伙伴，同时也是全球最大的渲染农场之一[3]。渲染产品的过程有以下几个步骤。

　　（1）下载Renderbu渲染平台的客户端，进行帐号注册、充值和登录。

　　（2）将准备渲染的动画文件3ds Max或Maya软件导入到“分析列表”。

　　（3）逐个选择上传分镜头文件，点击下一步进行渲染参考的设置，完成之后点提交上传。

　　（4）“渲染任务”按要求开始渲染，同时可以查看渲染结果。

　　（5）在“我的下载”中可以查看渲染的结果，进行下载。

　　4 高校云渲染平台的建设

　　近几年随着高校数字化建设的推广，以改善学校硬件条件为基础，各高校在计算机硬件设备方面投入大量的资金。由于渲染和存储设备价格昂贵，仍然无法满足学院二级部门的专业需求。如果学校建设起数字化云平台服务，将学校闲置设备统一管理，进行拓展云服务空间，实现资源的合理利用。学校自助云渲染平台建设好以后，终端用户可以通过校内网访问学校云渲染平台，免费进行注册和渲染，减少了学校基础建设资金投入，同时实现了资源的共享。

　　5 结语

　　动漫产业不断扩大，涉及领域也越来越广泛。国家对云技术的支持力度不断增加，为动漫产业发展助力，武汉市在汉阳造文化创意产业园建立了华中最大云渲染计算中心；上海试点推出影视“云渲染”公共服务平台；国家动漫园携手炫我科技打造天津最大云渲染中心等等。影视动漫等产业渲染问题也推动云技术不断更新与进步。随着云技术渲染平台的推广，“独角兽”云科技公司也会越来越多，采用云渲染已经成为动漫企业必然的选择。高校数字化校园建设中，云渲染服务平台建设越来越受到重视，同时也为动漫专业进一步深化产学研合作带来了机遇。

　　参考文献

　　[1]宋旸，朱毅.基于云计算的动漫渲染技术的研究[J].电脑知识与技术，2011（7）：7448-7449.

　　[2]田红，韩晓红.云计算技术在高校动漫专业渲染阶段的应用[J].自动化与仪器仪表，2014（12）：131-132.

　　[3]徐静.浅谈云计算技术在3D动画渲染中的作用[J].中国教育技术装备，2016（8）：48-49.

　　[4]陈璠.“天河——酷卡”动漫与影视超级渲染云计算平台正式启动[N].天津日报，2011-8-23（9）.

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