GPU渲染是什么
GPU即显卡渲染,是指用软件从模型生成图像的过程。模型是用严格定义的语言或者数据结构对于三维物体的描述,它包括几何、视点、纹理以及照明信息。
渲染是三维计算机图形学中的最重要的研究课题之一,并且在实践领域它与其它技术密切相关。在图形流水线中,渲染是最后一项重要步骤,通过它得到模型与动画最终显示效果。自从二十世纪七十年代以来,随着计算机图形的不断复杂化,渲染也越来越成为一项重要的技术。
扩展资料
渲染的应用
渲染的应用领域有:计算机与视频游戏、模拟、电影或者电视特效以及可视化设计,每一种应用都是特性与技术的综合考虑。
作为产品来看,现在已经有各种不同的渲染工具产品,有些集成到更大的建模或者动画包中,有些是独立产品,有些是开放源代码的产品。从内部来看,渲染工具都是根据各种学科理论,经过仔细设计的程序,其中有:光学、视觉感知、数学以及软件开发。
控制计算机中每个操作和指令的标准中央处理单元 (CPU) 在渲染过程中执行复杂计算时经常会饱和或过载。
为了克服这些渲染挑战,市场上引入了图形处理单元(GPU)来协助CPU执行渲染任务。GPU 通过使用集成芯片内的多个内核来帮助加速图像生成和数字化。它们支持与 CPU 一起工作的更大数据块,从而优化渲染过程。
GPU 负责操作和显示图形,并且独立于 CPU 工作。市场上的大多数 GPU 都采用一种称为光栅化的特定渲染方法。该方法包括将几何图形分解为要在计算机和其他数字设备上显示的像素。光栅化越详细和专业,从渲染过程中获得的图像质量就越好。
GPU 的类型
集成 GPU
集成 GPU 位于或内置于 CPU 旁边,并共享相同的 RAM。它们价格实惠且能耗较少,但其性能往往低于独立 GPU。
独立 GPU
离散 GPU 与 CPU 分离,并且独立于 CPU 处理操作和指令,并具有自己的 RAM 内存。它们比集成 GPU 提供更好的性能并且更适合处理图形数据。
然而,独立 GPU 需要高能耗,会产生余热,需要对其进行控制以维持计算机正常运行。独立GPU更适合游戏或视听行业的专业人士。
GPU 规格和特性
选择 GPU 时,建议了解显卡的规格以及它们如何影响渲染质量和效率。
视频内存
GPU 使用视频随机存取存储器 (VRAM),而不是 CPU 使用的标准 RAM。VRAM 在执行渲染过程时临时存储数据。GPU 需要存储大量数据来转换它们,而不需要 CPU RAM 的帮助。因此,VRAM 限制了 GPU 一次可以渲染的帧数。当 GPU 空间不足时,CPU 会生成性能较低的低质量图像。
一般来说,VRAM 的容量至少应为 12GB,才能生成高分辨率图像和详细纹理。当然,更大的 RAM 需求将取决于 GPU 的用途(游戏、动画、挖矿等)。
GPU 时钟速度
GPU 时钟速度代表 GPU 中的多个核心渲染图像的速度。速度以千兆赫 (GHz) 表示,决定了 GPU 收集数据时的性能。
时钟速度取决于渲染需求和分配给内核的任务的复杂性。它以 GHz 为单位进行测量,因为它与 GPU 一秒钟内可以执行的渲染周期数有关。
内存带宽
内存带宽表示 GPU 在给定时间内可以复制并传输到图形处理器的数据量。内存带宽单位是千兆字节每秒 (GB/s)。就 GPU 规格而言,它与 VRAM 一样重要,因为它代表数据流动的速度,影响渲染效率。