使用 Blender 渲染視頻時，Blender 引擎（例如 Cycles 和 Eevee）會處理光照、陰影和紋理的計算，通過模擬光與表面的相互作用，考慮反射、折射和陰影等因素，從而創建逼真的視覺效果。例如，Cycles 使用光線追蹤，通過精確模擬光的行為來實現高水平的真實感。
在渲染過程中，渲染引擎將 3D 模型轉換為 2D 圖像或動畫，這在處理復雜場景時可能非常耗時。所需時間取決于各種因素，例如模型的復雜性、光源數量、紋理的分辨率以及渲染設置（例如光線追蹤質量）。
當追求具有高級效果的逼真結果時，對計算能力的需求會顯著增加，特別是對于全局照明和次表面散射等高級效果。
Blender 中的 GPU 渲染可以顯著減少渲染時間與 CPU 渲染相比，尤其是對于復雜場景和高分辨率輸出。如前所述，在捷智算平臺上使用 NVIDIA A5000 等高性能 GPU 可以顯著加快渲染時間，因為 GPU 旨在高效處理并行處理任務，使其成為渲染的理想選擇。
本指南將指導您使用捷智算平臺上的 NVIDIA A5000 GPU 優化 Blender 渲染，確保高效且經濟高效的渲染工作流程。首先，讓我們討論一下虛擬機要求。
VM 渲染規范
在考慮在云端渲染視頻的確切規格時，您必須記住項目的大小。以下是一些一般規則：
1、中央處理器：
最低要求：支持 SSE2 的四核 CPU 通常為最低要求。
建議：建議使用 8 核或以上的高主頻 CPU，以實現更流暢、更快的渲染，尤其是對于復雜的場景。
考慮因素：云提供商通常提供不同的 CPU 選項，因此請選擇一個能夠平衡性能和成本的選項。
2、內存：
最低要求：需要 8 GB RAM，但對于復雜的項目來說，需要更多的 RAM。
建議：建議使用 16 GB 或更大容量，以實現更流暢的渲染并避免與內存相關的問題。
注意事項：渲染大型場景或高分辨率視頻會消耗大量內存，因此請選擇具有足夠 RAM 的虛擬機來滿足您的需求。
3、圖形處理器：
最低要求：專用 GPU 具有至少 2 GB 的 VRAM 和 OpenGL 3.3 支持，這對于 GPU 渲染至關重要。
建議：建議使用具有 8 GB 或更多 VRAM 的強大 GPU，以便更快地渲染和處理復雜的場景。
注意事項：云提供商提供各種 GPU 選項，包括 NVIDIA RTX 系列或同等產品。選擇符合您的性能要求和預算的 GPU。
4、內存：
最低限度：確保您有足夠的存儲空間來容納您的 Blender 項目文件、紋理和渲染輸出。
建議：考慮使用 NVMe SSD 等高性能存儲選項，以加快文件傳輸和渲染速度。
考慮：云提供商提供具有不同性能和成本的不同存儲選項。
5、其他因素：
網絡帶寬：高速互聯網連接對于快速傳輸文件到云虛擬機和從云虛擬機傳輸文件至關重要。
軟件配置：確保 Blender 和任何所需的附加組件在 VM 上正確安裝和配置。
請記住，這些只是一般建議。最佳 VM 配置將根據您特定的項目要求而有所不同。
在本指南中，我們將對小型項目使用以下配置：
GPU（1x RTX A5000）： NVIDIA RTX A5000 專為專業工作負載而設計，包括 3D 渲染。它具有充足的 VRAM（24GB）來處理復雜的場景和紋理。
CPU（2 個帶主機直通的 vCPU）：主機直通允許 Blender 直接訪問底層硬件，從而最大限度地提高性能。
內存（8 GB）：這對于許多 Blender 項目來說已經足夠了，但對于更大、更復雜的場景，可能需要更多的內存。
存儲（50 GB 啟動盤）：足以存儲 Blender 項目文件、紋理和渲染輸出。
我們的配置是 Blender 渲染的良好起點。但是，請在渲染時監控 CPU 和內存使用情況，因為它們可能會成為大型項目的瓶頸。如果遇到性能問題，請考慮升級到具有更多 CPU 核心或 RAM 的 VM。
本指南將討論在捷智算平臺上渲染項目的兩種方法。
在虛擬機中下載 Blender
登錄虛擬機后，開始的第一步是更新和升級它。
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
這需要一點時間來運行。
接下來，我們將安裝最新的 Blender 版本。
sudo snap install blender --classic
您可以通過運行以下命令檢查 Blender 版本：
blender --version
接下來，創建一個名為 gpus.py 的文件并運行它。該文件將檢測可用的 GPU，并可用于調試任何 GPU 問題。
import bpy
def enable_gpus(device_type, use_cpus=False):
preferences = bpy.context.preferences
cycles_preferences = preferences.addons["cycles"].preferences
cycles_preferences.refresh_devices()
devices = cycles_preferences.devices
if not devices:
raise RuntimeError("Unsupported device type")
activated_gpus = []
for device in devices:
if device.type == "CPU":
device.use = use_cpus
print('activated cpu', device.name)
else:
device.use = True
activated_gpus.append(device.name)
print('activated gpu', device.name)
cycles_preferences.compute_device_type = device_type
bpy.context.scene.cycles.device = "GPU"
return activated_gpus
enable_gpus("CUDA", True)
該腳本主要配置 Blender 使用可用的 GPU 執行渲染任務，同時可選擇允許使用 CPU。它專門針對支持 CUDA 的 GPU，這些 GPU 通常位于 NVIDIA 顯卡（如 A5000）中。
我們將使用 Blender 運行該腳本。
blender -b --python gpus.py --debug-cycles --debug-gpu
blender啟動 Blender，-b標志告訴 Blender 以后臺模式運行，允許 Blender 在沒有圖形用戶界面 (GUI) 的情況下運行，但仍會執行命令。-- python gpus.py指示 Blender 執行 Python 腳本“gpus.py”。
--debug-cycles標志可啟用 Blender 的 Cycles 渲染引擎的調試模式。它將在控制臺中提供額外的輸出，以幫助診斷問題或更好地了解渲染過程。最后，--debug-gpu標志可啟用與 GPU 特別相關的調試。它可能會輸出有關 GPU 設備、使用情況或潛在問題的信息。
接下來，我們將下載一個項目文件來看一下它是如何工作的。
下載并渲染項目
Blender 提供了一些可以下載的演示項目并渲染。我們將使用這個測試我們的渲染。
首先，我們將使用 wget（一個用于從互聯網下載文件的免費開源命令行實用程序）來下載演示。
wget https://download.blender.org/demo/test/BMW27_2.blend.zip
接下來，我們需要安裝unzip工具來解壓文件。
apt install unzip
接下來我們解壓文件
unzip BMW27_2.blend.zip
接下來，我們可以進行渲染。為此，我們將使用此命令。
blender --python gpus.py -b -noaudio -y ~/bmw27/bmw27_gpu.blend -o ~/bmw27-GPU-####.png -f 1 -- --cycles-device CUDA+CPU
該命令將僅渲染第一幀。幀是單獨的圖像，按順序播放時會創建動畫。每個幀代表一個時刻。項目中的幀數決定了動畫的長度和流暢度。例如，每秒 24 幀 (fps) 的 10 秒動畫將有 240 幀。
我們只渲染第一幀以查看渲染引擎是否工作以及渲染一幀需要多長時間。
使用當前的 VM 配置，該過程大約需要 28 秒。當幀渲染完成后，您將看到所花費的時間和節省的時間，以及輸出文件的位置。
您可以使用安全復制（SCP）復制輸出文件并在本地計算機上查看它。
接下來，您可以使用此命令渲染整個項目。根據許多因素（包括樣本大小），這可能需要一些時間才能運行。
blender --python gpus.py -b -noaudio -y ~/bmw27/bmw27_gpu.blend -o ~/bmw27-GPU-####.png -a -- --cycles-device CUDA+CPU
樣本大小，即渲染過程中每個像素使用的樣本數量，決定了渲染每幀所需的時間。樣本還決定了渲染圖像的質量，特別是噪聲和光線的計算方式。
樣本量越大，通常可產生質量更好、噪點更少的圖像，但也會增加渲染時間。
運行完成后，您可以復制圖像并完成動畫過程。
如果您沒有像我們一樣下載演示，則需要通過 SCP 將項目放入 VM。操作方法如下。
將項目復制到虛擬機
以 .blend 格式創建 blender 項目后，您必須使用 SCP 命令將其復制到 VM。如有必要，您可能還需要復制其他內容，例如您使用的字體文件。
為此，請導航到包含您的項目的文件夾并打開終端。要復制文件，請使用以下命令：
scp [source_file_path] username@hostname:[destination_path]
看起來可能是這樣的：
scp User/Blender/projects/model.blend root@100.1.1.1:home/project
這會將您的項目復制到虛擬機。您可以按照概述的步驟來渲染您的項目。
在捷智算平臺上使用 NVIDIA RTX A5000 將加快您的 Blender 渲染工作流程。通過優化您的 VM 配置并按照本指南中概述的步驟操作，您可以實現更快、更高效的渲染，而無需昂貴的硬件投資。
捷智算是靈活、可擴展且經濟高效的平臺，讓您專注于您的創意愿景，同時將繁重的計算工作轉移給強大的遠程資源。
