Pre-rendering là gì

Render là gì? Những kiến thức cơ bản về Render nên biết

Cùng với sự phát triển của đồ họa máy tính, render đã trở thành một khái niệm quen thuộc trong giới thiết kế và ngay cả người dùng phổ thông. Trong bài viết hôm nay Bizfly Cloud sẽ cùng bạn tìm hiểu về render và những điều cần biết.

Render là gì?

Renderhay rendering, tiếng Việt nghĩa là kết xuất, là quá trình tạo ra sản phẩm kỹ thuật số cuối cùng từ một loại đầu vào cụ thể. Thuật ngữ này thường áp dụng cho đồ họa hình ảnh và video, nhưng nó cũng có thể đề cập đến âm thanh. Trong đa số trường hợp, khái niệm render được gắn liền với yếu tố đồ họa do đó trong bài viết hôm nay chúng ta sẽ chỉ xét đến khía cạnh này.

Cụ thể hơn, đầu vào của quá trình render có thể là một tập hợp các mô hình, mỗi mô hình là mô tả của các đối tượng 2D hoặc 3D bằng các ngôn ngữ hoặc cấu trúc dữ liệu được định nghĩa chặt chẽ. Các mô tả này bao gồm các thông tin về hình học, điểm nhìn, chất liệu và bố trí ánh sáng của đối tượng, Máy tính đọc các mô tả này và từ đó tạo ra đầu ra là file hình ảnh/video ở định dạng phổ biến như jpg, mp4, hoặc trực tiếp hiển thị trên màn hình.

Những thông tin cần biết về Render

Vai trò của Render trong thiết kế đồ họa

Trong thiết kế đồ họa, có hai quá trình chính là thiết kế trên phần mềm và kết xuất thành sản phẩm cuối cùng. Trong khâu thiết kế, designer [người thiết kế đồ họa] dựng các mô hình, thêm màu sắc, hiệu ứng, ánh sáng, thông qua các công cụ được cung cấp bởi phần mềm thiết kế đồ họa. Những dữ liệu sinh ra trong quá trình thiết kế được lưu vào các project theo định dạng và cấu trúc chặt chẽ của phần mềm được sử dụng.

Các project thường có kích thước rất lớn do chứa nhiều file thông tin không nén và chưa qua xử lý. Điều đó có nghĩa là mặc dù các designer có thể xem trước [preview] sản phẩm của quá trình thiết kế thông qua tính năng của phần mềm, các project vẫn không phù hợp để trở thành một sản phẩm dành cho đại đa số mục đích thương mại hay phục vụ người dùng cuối.

Các hiệu ứng phức tạp như được sử dụng trong làm phim thì việc xem trước đòi hỏi phải thực thi toàn bộ các xử lý trong thời gian thực khiến máy tính quá tải và không thể thể hiện hết kết quả của quá trình xử lý.

Những vấn đề trên là lý do tồn tại của khâu render, khi tất cả các hiệu ứng, lớp phủ được kết hợp lại và các quá trình xử lý ánh sáng được diễn ra một lần. Kết quả cuối cùng được ghi nhận là một file sản phẩm duy nhất, đã tối ưu, đã xử lý xong và sẵn sàng sử dụng ngay mà không cần tác động nào khác.

Lựa chọn Render bằng CPU hay GPU?

Render thực chất cũng là quá trình thực hiện hàng loạt phép tính toán giống như các tác vụ khác trên máy tính, do đó nó có thể được thực hiện bằng cả CPU [bộ xử lý trung tâm] và GPU [bộ xử lý đồ họa]. Tuy nhiên, CPU và GPU được tạo ra nhắm tới những tác vụ xử lý khác nhau nên render bằng CPU và GPU cũng có những điểm khác biệt rõ ràng.

Công nghệ sản xuất gần đây đã cho ra đời những CPU có đến hàng chục lõi, nhưng nếu so sánh với hàng ngàn nhân xử lý trong GPU thì có vẻ quá ít. Đó là do CPU được tạo ra để xử lý một số ít tác vụ lớn cần thực hiện các phép toán tuần tự [xử lý đồng bộ] với tốc độ nhanh nhất có thể.

Ngược lại, GPU thích hợp sử dụng để thực hiện song song nhiều tác vụ nhỏ [xử lý bất đồng bộ] nhờ số lõi xử lý lớn. Mặt khác, các CPU hiện đại có thể quản lý lượng RAM lên đến đơn vị Terabyte trong khi bộ nhớ của các GPU [VRAM] chỉ giới hạn ở vài chục Gigabyte. Những khác biệt trên dẫn tới một số kết quả sau:

• Tốc độ render bằng GPU nhanh hơn, nhưng độ chính xác và chất lượng hình ảnh render bởi CPU tốt hơn.
• Với cùng tốc độ xử lý đồ họa, một GPU có thể tương đương tới 5 CPU do đó giá thành GPU rendering là rẻ hơn.
• CPU có thể xử lý các kết xuất cần dung lượng bộ nhớ rất lớn, trong khi GPU bị giới hạn ở khía cạnh này.
• Tốc độ xử lý nhanh cùng khiến GPU thích hợp với các công việc cần trình diễn kết quả trong thời gian thực như mô phỏng, video game,

Có thể thấy dường như render bằng GPU là lựa chọn đem đến nhiều lợi ích hơn, nhưng không phải tuyệt đối. Tùy thuộc vào tính chất công việc cần tốc độ cao và giá thành rẻ hay cần độ chính xác và bộ nhớ lớn mà ta chọn GPU hay CPU cho render.

Có những loại Render nào?

Có hai loại render chính là pre-rendering và real time rendering. Pre-rendering nghĩa là kết xuất hình ảnh trước và lưu thành các định dạng phổ biến để có thể đọc được từ các trình đọc file media cơ bản hay in ấn. Pre-rendering thường tạo ra hình ảnh có độ chân thực cao, nhiều chi tiết và hiệu ứng phức tạp nên thường ứng dụng trong làm phim, tạo poster, Ngược lại, realtime rendering kết xuất hình ảnh và trình chiếu trong thời gian thực nên được ứng dụng trong đồ họa tương tác như video game, mô phỏng,

Những điều cần biết khi dùng Render

• Render có thể được xếp vào một trong những loại tác vụ tiêu tốn nhiều tài nguyên nhất trên máy tính, khi nó có thể đẩy cả GPU và CPU hoạt động ở công suất tối đa và tiêu tốn bộ nhớ gần như không giới hạn tùy độ phức tạp của sản phẩm. Do đó khi render không nên cùng lúc sử dụng các tính năng khác của hệ thống và cần hệ thống tản nhiệt hiệu quả để không làm giảm tuổi thọ linh kiện.
• Khi render bằng CPU, nên chọn các dòng CPU chuyên dụng như Intel Xeon, AMD Threadripper với số lõi lớn, hỗ trợ nhiều RAM và thiết kế chịu tải đặc biệt để tăng tốc độ xử lý. Còn với GPU rendering thì các dòng NVIDIA Quadro và AMD Firepro được thiết kế với VRAM lớn và driver chuyên dụng sẽ phù hợp hơn cho công việc render.
• Với khối lượng công việc lớn hay có tính chất đặc thù, một máy tính đơn lẻ dù mạnh đến đâu cũng không thể render nhanh chóng được. Khi đó giải pháp khả thi là kết nối nhiều máy tính/phần cứng lại để có sức mạnh xử lý rendering cao hơn. Các doanh nghiệp hoàn toàn có thể tự thiết lập các render farm bằng hệ thống máy tính nội bộ để vận hành các phần mềm tương thích như Vray hay Corona.

Hi vọng bài viết này đã giúp các bạn hiểu rõ hơn về khái niệm render và những thông tin cần biết để render hiệu quả nhất. BizFly Cloud sẽ tiếp tục chủ đề render và thiết kế đồ họa trong các bài viết sắp tới vì vậy đừng quên theo dõi chúng tôi để luôn cập nhật những thông tin hữu ích.