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GPU渲染流程

來源:教育資源網(wǎng) ? 發(fā)布時(shí)間:2023-05-21 08:39:16 ? 點(diǎn)擊:419

GPU渲染流程

GPU（Graphics Processing Unit）：一種可進(jìn)行繪圖運(yùn)算工作的專用微處理器。GPU 能夠生成 2D/3D 的圖形圖像和視頻，從而能夠支持基于窗口的操作系統(tǒng)、圖形用戶界面、視頻游戲、可視化圖像應(yīng)用和視頻播放。

GPU 具有非常強(qiáng)的并行計(jì)算能力。

GPU 的并行計(jì)算能力使其能夠快速將圖形結(jié)果計(jì)算出來并在屏幕的所有像素中進(jìn)行顯示。 GPU 及其相關(guān)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了圖形處理中的 OpenGL 和 DirectX 模型，從而允許開發(fā)者能夠輕易地操作硬件。OpenGL 嚴(yán)格來說并不是常規(guī)意義上的 API，而是一個(gè)第三方標(biāo)準(zhǔn)（由 khronos 組織制定并維護(hù)），其嚴(yán)格定義了每個(gè)函數(shù)該如何執(zhí)行，以及它們的輸出值。至于每個(gè)函數(shù)內(nèi)部具體是如何實(shí)現(xiàn)的，則由 OpenGL 庫的開發(fā)者自行決定。

實(shí)際 OpenGL 庫的開發(fā)者通常是顯卡的生產(chǎn)商。DirectX 則是由 Microsoft 提供一套第三方標(biāo)準(zhǔn)。 GPU 圖形渲染流程的主要工作可以被劃分為兩個(gè)部分： GPU 圖形渲染流程的具體實(shí)現(xiàn)可分為六個(gè)階段，如下圖所示。

**階段，頂點(diǎn)著色器。 該階段的輸入是 頂點(diǎn)數(shù)據(jù)（Vertex Data） 數(shù)據(jù)，比如以數(shù)組的形式傳遞 3 個(gè) 3D 坐標(biāo)用來表示一個(gè)三角形。頂點(diǎn)數(shù)據(jù)是一系列頂點(diǎn)的**。

頂點(diǎn)著色器主要的目的是把 3D 坐標(biāo)轉(zhuǎn)為另一種 3D 坐標(biāo)，同時(shí)頂點(diǎn)著色器可以對(duì)頂點(diǎn)屬性進(jìn)行一些基本處理。 第二階段，形狀（圖元）裝配。 該階段將 頂點(diǎn)著色器 輸出的所有頂點(diǎn)作為輸入，并將所有的點(diǎn)裝配成指定圖元的形狀。

圖中則是一個(gè)三角形。 圖元（Primitive） 用于表示如何渲染頂點(diǎn)數(shù)據(jù)，如：點(diǎn)、線、三角形。 第三階段，幾何著色器。 該階段把圖元形式的一系列頂點(diǎn)的**作為輸入，它可以通過產(chǎn)生新頂點(diǎn)構(gòu)造出新的（或是其它的）圖元來生成其他形狀。

例子中，它生成了另一個(gè)三角形。 第四階段，光柵化。 該階段會(huì)把圖元映射為最終屏幕上相應(yīng)的像素，生成片段。 片段（Fragment） 是渲染一個(gè)像素所需要的所有數(shù)據(jù)。

第五階段，片段著色器。 該階段首先會(huì)對(duì)輸入的片段進(jìn)行 裁切（Clipping） 。裁切會(huì)丟棄超出視圖以外的所有像素，用來提升執(zhí)行效率。 第六階段，測試與混合。

該階段會(huì)檢測片段的對(duì)應(yīng)的 深度值（ z 坐標(biāo)） ，判斷這個(gè)像素位于其它物體的前面還是后面，決定是否應(yīng)該丟棄。此外，該階段還會(huì)檢查 alpha 值（ alpha 值定義了一個(gè)物體的透明度），從而對(duì)物體進(jìn)行混合。因此，即使在片段著色器中計(jì)算出來了一個(gè)像素輸出的顏色，在渲染多個(gè)三角形的時(shí)候**的像素顏色也可能完全不同。

關(guān)于混合，GPU 采用如下公式進(jìn)行計(jì)算，并得出**的顏色。 關(guān)于公式的含義，假設(shè)有兩個(gè)像素 S(source) 和 D(destination)，S 在 z 軸方向相對(duì)靠前（在上面），D 在 z 軸方向相對(duì)靠后（在下面），那么最終的顏色值就是 S（上面像素） 的顏色 + D（下面像素） 的顏色 * （1 – S（上面像素） 顏色的透明度） 。 上述流水線以繪制一個(gè)三角形為進(jìn)行介紹，可以為每個(gè)頂點(diǎn)添加顏色來增加圖形的細(xì)節(jié)，從而創(chuàng)建圖像。

但是，如果讓圖形看上去更加真實(shí)，需要足夠多的頂點(diǎn)和顏色，相應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生更大的開銷。為了提高生產(chǎn)效率和執(zhí)行效率，開發(fā)者經(jīng)常會(huì)使用 紋理（Texture） 來表現(xiàn)細(xì)節(jié)。 紋理是一個(gè) 2D 圖片（甚至也有 1D 和 3D 的紋理） 。 紋理一般可以直接作為圖形渲染流水線的第五階段的輸入 。

上述階段中的著色器事實(shí)上是一些程序，它們運(yùn)行在 GPU 中成千上萬的小處理器核中。這些著色器允許開發(fā)者進(jìn)行配置，從而可以高效地控制圖形渲染流水線中的特定部分。由于它們運(yùn)行在 GPU 中，因此可以降低 CPU 的負(fù)荷。

著色器可以使用多種語言編寫，OpenGL 提供了 GLSL（OpenGL Shading Language） 著色器語言。

手機(jī)中的“強(qiáng)制進(jìn)行GPU渲染”是什么？

手機(jī)中的“強(qiáng)制進(jìn)行GPU渲染”的意思如下：
GPU是圖形處理器，啟用Gpu渲染加速，就是調(diào)用GPU加速圖形的渲染和填充。開啟GPU渲染加速后可以提升圖形加載速度，降低CPU處理器的負(fù)擔(dān)，使系統(tǒng)運(yùn)行更加流暢，但是也更加耗電。

強(qiáng)制進(jìn)行GPU渲染，就是用顯卡來運(yùn)行游戲，而不是用CPU來運(yùn)行。

好處：Android系統(tǒng)應(yīng)用程序的界面可以通過CPU或者GPU來進(jìn)行渲染，由于GPU在處理圖形方面比CPU更快且效果更好，強(qiáng)制使用GPU渲染會(huì)充分地利用你手機(jī)的GPU，而不是只在玩游戲時(shí)才使用GPU。開啟該功能之后可以大大降低CPU的使用率，減輕CPU的負(fù)擔(dān)，這樣會(huì)讓Android手機(jī)運(yùn)行一些應(yīng)用程序時(shí)更為流暢。
弊處：首先，圖形處理從由CPU承擔(dān)轉(zhuǎn)移到GPU上，手機(jī)是保證運(yùn)行流暢了，但耗能肯定會(huì)相應(yīng)的提升，這就會(huì)造成你的手機(jī)續(xù)航時(shí)間將會(huì)縮短一些。其次，有的應(yīng)用程序存在不支持GPU渲染的情況，在“強(qiáng)制進(jìn)行GPU渲染”模式下運(yùn)行這些軟件可能會(huì)出現(xiàn)崩潰的異常情況。

拓展資料：
圖形處理器（英語：Graphics Processing Unit，縮寫：GPU），又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片，是一種專門在個(gè)人電腦、工作站、游戲機(jī)和一些移動(dòng)設(shè)備（如平板電腦、智能手機(jī)等）上圖像運(yùn)算工作的微處理器。
用途是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所需要的顯示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)，并向顯示器提供行掃描信號(hào)，控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個(gè)人電腦主板的重要元件，也是“人機(jī)對(duì)話”的重要設(shè)備之一。顯卡作為電腦主機(jī)里的一個(gè)重要組成部分，承擔(dān)輸出顯示圖形的任務(wù)，對(duì)于從事專業(yè)圖形設(shè)計(jì)的人來說顯卡非常重要。

gpu怎么輔助渲染

GPU（Graphics Processing Unit）：一種可進(jìn)行繪圖運(yùn)算工作的專用微處理器。GPU 能夠生成 2D/3D 的圖形圖像和視頻，從而能夠支持基于窗口的操作系統(tǒng)、圖形用戶界面、視頻游戲、可視化圖像應(yīng)用和視頻播放。

GPU 具有非常強(qiáng)的并行計(jì)算能力。

GPU 的并行計(jì)算能力使其能夠快速將圖形結(jié)果計(jì)算出來并在屏幕的所有像素中進(jìn)行顯示。
GPU渲染電腦配置跟不上，那么現(xiàn)在呆貓桌面云提供高GPU配置
GPU 圖形渲染流程的主要工作可以被劃分為兩個(gè)部分：

把 3D 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為 2D 坐標(biāo)
把 2D 坐標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際的有顏色的像素
GPU 圖形渲染流程的具體實(shí)現(xiàn)可分為六個(gè)階段，如下圖所示。
頂點(diǎn)著色器（Vertex Shader）
形狀裝配（Shape Assembly），又稱 圖元裝配
幾何著色器（Geometry Shader）
光柵化（Rasterization）
片段著色器（Fragment Shader）
測試與混合（Tests and Blending）
gpu是圖形處理器，啟用Gpu渲染加速，就是調(diào)用gpu加速圖形的渲染和填充。開啟gpu渲染加速后可以提升圖形加載速度，降低cpu處理器的負(fù)擔(dān)，使系統(tǒng)運(yùn)行更加流暢，但是也更加耗電。

在圖形渲染領(lǐng)域，不管是影視動(dòng)畫、建筑表現(xiàn)，還是CG廣告，GPU憑借其專為圖形加速而設(shè)計(jì)的架構(gòu)和計(jì)算能力，為用戶帶來了一種更加高效的渲染解決方案，即GPU渲染解決方案。GPU渲染具有更快速度、更低成本的優(yōu)勢，而且GPU加速渲染的可用性也不斷提高，越來越多搭上GPU渲染標(biāo)簽的高品質(zhì)作品問世。這些發(fā)展趨勢，讓GPU渲染受到了國內(nèi)外用戶的普遍歡迎。

keyshot10怎么設(shè)置gpu渲染？

eyShot 能夠通過 OptiX 充分利用 NVIDIA RTX 的 GPU 加速光線追蹤能力。KeyShot 的 GPU 模式可用于實(shí)時(shí)渲染和本地渲染輸出，允許一鍵訪問 GPU 資源，以利用多 GPU 性能擴(kuò)展和支持 NVIDIA RTX 的 GPU 中的專用光線追蹤加速硬件。

您可以根據(jù)需要在 GPU 和 CPU 之間切換。

KeyShot 中的 GPU 光線追蹤支持 Quadro M6000 或 GTX 980 及更高版本中的 NVIDIA Maxwell 微架構(gòu)。
要求
KeyShot 中的 GPU 光線追蹤支持?基于 Maxwell 微架構(gòu)的 NVIDIA GPU，并支持 Quadro M6000 或 GTX 980 及更高版本中的 CUDA Compute Capability 5.2 或更高版本。我們推薦：

NVIDIA RTX平臺(tái)上的顯卡 ，內(nèi)存至少為 8 GB。
驅(qū)動(dòng)程序版本：對(duì)于 Quadro 和 GeForce 上的 KeyShot GPU，我們建議分別在 Windows 上至少為 471.11，在 Linux 上分別為 470.42.01。

驅(qū)動(dòng)版本
如果您的顯卡的驅(qū)動(dòng)程序版本不是**的，功能區(qū)中的 GPU 圖標(biāo)將被禁用。您可以在此處找到 NVIDIA 驅(qū)動(dòng)程序
NVLink 多 GPU 內(nèi)存：
KeyShot GPU 模式支持使用NVIDIA NVLink連接的多個(gè) GPU 設(shè)置的內(nèi)存擴(kuò)展 。例如，兩個(gè) NVIDIA Quadro RTX 8000 GPU 將提供 96 GB 的 GPU 內(nèi)存。百科

使用 GPU 模式
實(shí)時(shí)視圖
要在 KeyShot 實(shí)時(shí)視圖中使用 GPU 模式，請(qǐng) 在?功能區(qū)上選擇GPU 模式?或 從?主菜單中選擇渲染、GPU 模式。
當(dāng) GPU 模式處于活動(dòng)狀態(tài) 時(shí)，功能區(qū)中的CPU 使用率?下拉菜單 將替換為 GPU 使用率下拉菜單，列出可用的 GPU。您可以在此處限制為 KeyShot 分配的 GPU。

您還可以 在主菜單的渲染、GPU 使用下限制 GPU 使用。?即使在 GPU 模式未激活時(shí)，該選項(xiàng)也可用，使您能夠在進(jìn)入 GPU 模式之前設(shè)置限制。
在平視?href=\”https://manual.keyshot.com/keyshot11/manual/user-interface-2/real-time-view/\”>顯示器?中，您可以通過每秒采樣數(shù)?觀察 GPU 渲染速度 ，以及?內(nèi)存使用情況。

?如果 GPU 內(nèi)存不足，KeyShot 將恢復(fù)為 CPU 渲染。
提示
要將 GPU 設(shè)為默認(rèn)渲染引擎，請(qǐng)轉(zhuǎn)到Preferences > General并上傳具有激活 GPU 模式的新啟動(dòng)場景。
本地渲染輸出
如果您的 GPU 滿足上面列出的要求，您可以在本地以 GPU 模式渲染（默認(rèn)和背景渲染）以及在 GPU 模式下將作業(yè)發(fā)送到?**渲染?。您可以選擇讓渲染引擎遵循實(shí)時(shí)視圖模式，也可以在?渲染對(duì)話框 > 選項(xiàng)的渲染引擎選項(xiàng)中指定 CPU 或 GPU 。

**渲染
如果您的 GPU 不滿足上述要求，您仍然可以 在 GPU 模式下將作業(yè)發(fā)送到**渲染 。要為**渲染添加 GPU 作業(yè) ，只需在渲染對(duì)話框 > 選項(xiàng)的渲染引擎部分中選擇 GPU 模式 。

c4dgpu渲染怎么開

渲染器目前主要分為兩種，一種物理渲染器主要使用CPU進(jìn)行渲染，一種是GPU渲染器，主要使用GPU進(jìn)行渲染。具體使用GPU怎么渲染，請(qǐng)看以下步驟：
步驟一：在渲云官網(wǎng)注冊(cè)賬號(hào)并下載客戶端安裝到本地。

步驟二：設(shè)置項(xiàng)目，配置環(huán)境
第1步：打開設(shè)置面板
第2步：任務(wù)組管理，選擇C4d窗口
第3步：配置出圖路徑，即文件渲染完成后圖片下載的位置（每個(gè)項(xiàng)目可以設(shè)置不同的下載路徑）

步驟三：拖入任務(wù)，配置項(xiàng)目、環(huán)境、機(jī)型
第1步：將C4d的主文件拖入到客戶端窗口，松開鼠標(biāo)后會(huì)彈出C4d提交界面
第2步：選擇任務(wù)提交的項(xiàng)目（若需要新建項(xiàng)目，可以點(diǎn)擊“新建”進(jìn)行新建）
第3步：在列表中選擇需要的環(huán)境（若當(dāng)前列表中沒有所需要的環(huán)境，可以點(diǎn)擊“編輯環(huán)境”進(jìn)行添加或修改環(huán)境的操作）
第4步：選擇機(jī)型

第五步：啟用GPU渲染
第5步：確認(rèn)以上信息無誤后，點(diǎn)擊“提交”
（拖入文件示意圖）

步驟四：文件解析
步驟三完成后點(diǎn)擊提交，進(jìn)入解析步驟。

注意：文件所用的軟件及插件，提交機(jī)器需要安裝才能正常解析
解析的過程與打開文件的過程相當(dāng)，若文件打開較慢，解析時(shí)間也會(huì)較長
（文件解析示意圖）

步驟五：確認(rèn)渲染參數(shù)
注意：解析完成后，點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)置”，進(jìn)入渲染參數(shù)設(shè)置面板
解析完成后，點(diǎn)擊“忽略警告繼續(xù)提交”，則會(huì)跳過渲染參數(shù)確認(rèn)步驟，直接上傳任務(wù)（不建議選擇）
確認(rèn)參數(shù)1：選擇需要渲染的相機(jī)，渲染相機(jī)可以多選
確認(rèn)參數(shù)2：出圖分辨率，可以點(diǎn)擊修改出圖分辨率
確認(rèn)參數(shù)3：渲染序列幀數(shù)和間隔幀數(shù)，可以點(diǎn)擊修改序列幀數(shù)和間隔幀數(shù)
確認(rèn)參數(shù)4：優(yōu)先幀設(shè)置，默認(rèn)測試序列的前中后三幀，測試幀可以自定義修改
確認(rèn)參數(shù)5：子任務(wù)幀數(shù)（一機(jī)多幀），若設(shè)置為2，則每臺(tái)機(jī)器連續(xù)渲染2幀（渲染2幀僅需加載1次文件）
確認(rèn)參數(shù)6：出圖名稱和出圖格式
（參數(shù)確認(rèn)面板）

步驟六：文件上傳
文件參數(shù)確認(rèn)完成后，點(diǎn)擊提交任務(wù)進(jìn)入任務(wù)上傳階段
文件所運(yùn)用到的貼圖、**等工程文件在解析時(shí)已經(jīng)全部讀取完成，任務(wù)上傳時(shí)，工程文件會(huì)自動(dòng)加入到上傳列表并上傳
在上傳管理界面中，可以查看具體的傳輸進(jìn)度

步驟七：在客戶端查看渲染進(jìn)度和預(yù)覽，等待渲染完成下載到本地。

oPPoA5怎樣打開GPU渲染

在高級(jí)設(shè)置模塊中設(shè)置。具體步驟：1、在手機(jī)的桌面中找到設(shè)置按鈕，點(diǎn)擊設(shè)置進(jìn)入到設(shè)置界面。

2、進(jìn)入到設(shè)置界面，我們滑動(dòng)手指拉到**部可以看到一個(gè)其他高級(jí)設(shè)置模塊，點(diǎn)擊其他高級(jí)設(shè)置。

3、在其他高級(jí)設(shè)置界面，找到開發(fā)者選項(xiàng)。4、在開發(fā)者選項(xiàng)界面中滑動(dòng)屏幕到中底部，可以看到有一欄的強(qiáng)制進(jìn)行GPU渲染，目前這一欄是處于關(guān)閉的狀態(tài)。5、點(diǎn)擊按鈕開啟強(qiáng)制進(jìn)行GPU渲染功能，就會(huì)成功開啟強(qiáng)制使用GPU進(jìn)行2D繪圖了。

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