GPU renderingas – šviesa tunelio gale?

Kalbant apie 3D renderinimą, greitų kompų nebūna. Tik lėti, baisiai lėti ir žiauriai lėti. Naujesnės procesorių kartos čia paprastai revoliucijos nepadaro, tik šiokią tokią evoliuciją. Juolab kad tuo pačiu auga ir vartotojų poreikiai – norisi Global Illumination ir kitų grožybių – Caustics, Depth of Field, Motion Blur, Displacement etc… HD manija daugina pikselių kiekį keletą kartų – ir laukiam vieno paveikslėlio pusę paros. O kaip su animacija? Didelės kompanijos žino atsakymą – render farm. Tačiau vienam-lauke-kariui tai neįgyvendinama.

Jau kuris laikas tema “ant bangos” – GPU (Graphics Processing Unit – liaudiškai “vaizduškė”) panaudojimas paraleliniams skaičiavimams, t.y. vietoj centrinio procesoriaus (CPU). Optimizmas tikrai ne iš piršto laužtas – šiuolaikiniai grafikos procesoriai pasiekė tokį produktyvumo lygį, jog kai kuriose situacijose gali lenkti CPU daugybę (netgi šimtus) kartų. Šioje srityje labiausiai pasistūmėjusi NVIDIA su savo CUDA sistema.

Visa bėda, kol kas nelabai yra tai išnaudojančios programinės įrangos  – ir nieko nuostabaus, nes pirminė grafikos procesoriaus paskirtis buvo visai kita. Iki šiol net pati galingiausia vaizdo plokštė pagelbėdavo tik darbiniame režime, tačiau galutinį renderį vistiek tekdavo kramtyt CPU. Būta bene vienintelio geriau žinomo renderio, kuris išnaudojo vaizdo plokštės pajėgumus renderingui – Gelato, sukurto tos pačios NVIDIA kompanijos.

Režisierius Timothy Heath sukūrė trumpą animacinį filmą “The Plush Life” (“Pliušinis gyvenimas”), naudodamas Gelato technologiją. Pačiai animacijai naudota Maya programa.

Vis tik tai nebuvo esminis lūžis GPU renderingo srityje, nes vartotojas nori naudoti sau įprastą programą, renderį, medžiagas ir gauti greitą rezultatą. Juolab, kad ne visi gali įsigyti rekomenduojamą Nvidia Quadro plokštę. Gelato renderis neišplaukė į plačiuosius vandenis, ir NVIDIA nusprendė nebetęsti jo vystymo.

Tačiau nauja optimizmo banga plūstelėjo sulig naujiena apie Mental Images pristatytą technologiją iray, paremtą CUDA. Programinės įrangos gamintojams įdiegus šią technologiją į savo produktus, daugeliui vartotojų atsivers GPU renderingo galimybės. Patys Mental Images kartu su NVIDIA žada šią sistemą pritaikyti vienam populiariausių renderių – Mental Ray. Tai jau būtų proveržis!

Lieka neaiškios kai kurios detalės – Mental Images savo saite teigia, kad iray bus “physically correct”, kas būdinga unbiased tipo renderiams (pvz. Maxwell, Indigo, Fryrender ir kt.).  Tuo tarpu Mental Ray kuriam taikoma ši technologija yra biased tipo vizualizatorius. Taigi – klausimas, kaip šios dvi koncepcijos bus suderintos…

Didelės viltys siejamos su būsimu NVIDIA flagmanu – GT300, kodiniu pavadinimu Fermi.  Šis vaizdo procesorius turėtų pasirodyti lapkričio gale, tačiau tai kelia abejonių, turint galvoje “skandaliukus”, kurie lydi Fermi vystymo procesą. Tai yra rekordinis broko kiekis tarp bandomųjų 40nm lustų pavyzdžių, ir žurnalistų išaiškintas faktas, jog per patosišką Fermi pristatymą GTC2009 konferencijoje NVIDIA vadas Jen-Hsun Huang demonstravo ne tikrą darbinį produkto prototipą, o viso labo muliažą. Šie faktai rodo, kad naujo grafinio procesoriaus gamyba nevyksta taip sklandžiai, kaip norėtųsi. Taigi kol kas belieka laukti… Kol NVIDIA neišmetė ant stalo šio kozirio, kol kas ji truputėlį atsilieka nuo savo konkurento ATI galingiausiųjų varžybose. Tačiau jei prieinamas GPU renderingas taps realybe, ATI teks gerai pagalvoti apie atsaką.