实时渲染与离线渲染优势浅析 -3D 可视化技术

实时渲染和离线渲染

现代游戏和电影在很大程度上依赖于精彩的特效，比我们意识到的要多得多。随着每一年的推移，满足观众的期望越来越困难，然而，制片人似乎仍然能够通过让我们着迷，让我们相信他们创造的电脑虚拟现实。他们是如何做到的呢？答案在于不断进步和寻找新的技术解决方案，当然，这也需要高素质的专业人员，将三维可视化推向一个新的层次。

一流的渲染技术能够创造奇迹。在制作方面，让这个过程更省时、更有利可图对企业来说非常重要，目前实时渲染和离线渲染等方法似乎都很受欢迎，那么，你应该选择哪一种呢？

什么是实时渲染？

实时渲染指在显示设备上实时生成图像的渲染方式。它需要尽快完成三维场景的建模、光照计算、多视角绘制等渲染过程,以产生和显示图像。实时渲染追求的是一个交互式的画面更新速度,通常每秒 20-60 帧。

特征:

1. 快速反应:可以实时响应用户的操作与交互

2. 低滞后:渲染延时时间短,提供流畅体验

3. 适用场景:适用于游戏、虚拟现实、网页三维动画等需要及时反馈的场景

实时渲染是一种能够快速生成高质量图像的技术，但是它也有一些缺陷，比如需要高性能的硬件、对光照和材质的限制、以及渲染时间的不稳定性。为了解决这些问题，3DCAT 实时渲染云提供了一种基于云计算的实时渲染服务，它有以下几个好处：

• 强大的 XR 应用运行平台

提供强大的图形实时渲染计算服务，平台配备弹性 GPU 资源集群，支持自动负载均衡和伸缩扩容，支持海量用户同时安全访问应用，让任意设备，随时随地访问在线三维应用。

• 领先的 CloudXR SaaS 服务

集成了 CloudXR 技术，可为用户提供高清晰度低延时的沉浸式 XR 应用串流服务。用户无需部署工作站或外置 XR 追踪系统，即可利用 3DCAT 云端渲染力获得高清串流体验。

• 自主研发的 RayStreaming 协议

将三维应用通过流（streaming）的方式实时推送到终端，并与终端实时交互，更具沉浸性和可访问性。

• 集成自主研发的镭速传输系统

数据管道上叠加应用瑞云镭速传输系统，可极大提升文件传输速度

什么是离线渲染？

离线渲染指完成所有图像渲染计算后再输出渲染结果的方式。它侧重渲染质量和真实度,通常需要较长时间完成复杂的光照和材质计算以达到照片级逼真效果。离线渲染的输出结果可以用于电影、广告等 post-production 作业。

特征:

1. 高质量:可以采用复杂的渲染算法和材质达到超高质量效果

2. 长渲染时间:通常每帧图像需要几秒到几天时间渲染

3. 适用场景:适用于要求高度真实和精致的电影、广告等制作

实时渲染和离线渲染的区别

实时渲染和离线渲染的主要区别在于：

1.渲染时间点不同。实时渲染采用即时生成图像，以实时显示在屏幕上；离线渲染采用事先完成所有渲染计算，延后输出结果。

2.渲染质量不同。实时渲染由于时间限制难以采用太过复杂的渲染算法和材质，图像质量相对较低离线渲染可以采用各种手段追求高度逼真的渲染质量。

3.是否支持交互。实时渲染可以支持用户实时交互并立即更新画面；离线渲染由于提前完成渲染，无法支持交互。

4.延时时间不同。实时渲染通常要控制在每秒 20-60 帧，延时较短；离线渲染每帧计算时间可以是几秒到几天，延时较长。

5.适用场景不同。实时渲染适用于要求低延时和实时响应的场景，如游戏、VR；离线渲染更适用于要求高质量和真实感的电影、特效等制作。

6.硬件需求不同。实时渲染需要高性能 GPU 等硬件以完成实时计算；离线渲染可以通过大量集群资源分布式完成渲染任务，硬件门槛较低。

总结

实时渲染和离线渲染都可以成为出色的可视化策略。如果您的目标是创建一个无缝体验，模仿实时画面并带领观众进行沉浸式的三维之旅，选择实时渲染是一个更明智的选择。比如，如果您正在创建互动游览或游戏，选择实时渲染会更为重要，而且它可以让电影制作变得更容易。

实时渲染也可以提供一种难以通过其他方式实现的真实感。这种方法不需要很长时间或更大的预算，这也是一个额外的好处。

如果您的目标不是创造这种类型的幻觉，那使用离线渲染可以满足您的所有需求。它可以通过您使用的灯光和纹理来提高场景的深度和真实感，从而提供高质量的可视化效果。

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