Placas profissionais para render em computação gráfica

O uso de placas de vídeo profissionais como opção para trabalhar com renderização para 3d sempre gera dúvidas entre usuários e artistas de ferramentas como Blender, 3ds Max, Maya e outros. Será que uma placa dessa realmente faz a diferença? A NVidia tem uma linha de placas profissionais de alto desempenho chamadas Tesla que são incrivelmente caras demandam um investimento significativo por parte do usuário para que possa ser usada em projetos. O preço de mercado dessas placas Tesla gira em torno de 2200 dólares nos EUA, e aqui no Brasil você encontra pelo equivalente a um rim no mercado negro R$ 6.000,00 ou mais. Esse é o preço só da placa de vídeo!

Mas, será que vale a pena? A equipe do Instituto Blender está para responder a esse questionamento, pois a NVidia fez a doação de duas placas Tesla para serem usadas no projeto. Portanto, a equipe poderá utilizar na renderização do projeto Mango o que existe de mais moderno e veloz em termos de GPU. Nesse quesito, é preciso fazer uma observação em relação a velocidade das placas. Pelo que foi apresentado em testes preliminares com o uso das placas, o render foi um pouco mais lento do que o realizado com opções similares e mais baratas.

O vídeo abaixo mostra um pouco dos testes realizados pela equipe usando as placas Tesla.

Eu mesmo já tinha visto isso em diversos testes e comparações realizadas entre placas Quadro e Tesla com opções de render baseadas em GeForces. Qual a vantagem de usar esse tipo de placa então? Uma das diferenças práticas das placas Tesla e Quadro consiste na quantidade de memória disponível para cada uma dessas placas. Essas placas Tesla mesmo possuem cada uma 6GB de memória. E para renderizar uma cena pela GPU, é preciso armazenar toda a cena com as texturas nessa memória. As placas do tipo GeForce não possuem toda essa quantidade de memória, o que limita um pouco o seu uso em grandes projetos.

As placas destinadas a jogos podem até ser mais rápidas em alguma situações, mas quando for necessário trabalhar com esse tipo de hardware para grandes projetos a coisa pode ficar bem limitada. E quando o objetivo é criar animações com cenários elaborados e qualidade, é muito fácil extrapolar os limites de armazenamento desse tipo de placa.

NVIDIA Maximus: Nova tecnologia para render por GPUs

A escolha de um hardware especializado para trabalhar com renderização e edição de material gráfico pesado pode ser decisivo, principalmente para artistas que precisam manter prazos de entrega em dia, independente da demanda dos projetos. Nesse tipo de situação o investimento no conjunto GPU, CPU e memória podem realmente fazer a diferença. A NVIDIA anunciou no último dia 14 uma tecnologia que promete ajudar ainda mais no trabalho de modelagem 3d, render e visualização. A tecnologia se chama NVIDIA Maximus e pelo que está sendo demonstrado em vídeos, o resultado é realmente impressionante. Mas, para nós pagadores de altos impostos brasileiros a tecnologia Maximus é um investimento relativamente alto.

Nova tecnologia para render por GPUs

Para entender as nossas dificuldades, precisamos entender exatamente o que faz essa nova tecnologia proporciona. A tecnologia consegue direcionar o poder computacional de um conjunto de placas da NVIDIA formados por um modelo Quadro e outro Tesla de maneira que podemos isolar tarefas específicas em apenas um desses dispositivos. Por exemplo, podemos abrir um software 3d como o 3ds Max e acionar a renderização de uma cena usando uma Tesla, e em paralelo continuar usando outros softwares de visualização como o Inventor que irá usar a placa Quadro. O resultado é a multitarefa efetiva no mesmo dispositivo.

O vídeo abaixo mostra um exemplo da tecnologia sendo usada na prática:

Apesar de ser interessante, o problema do custo dessas placas é um impedimento forte para quem quiser seguir esse caminho. O principal problema é a placa Tesla que nos EUA custa pelo menos 1.500 dólares nos seus modelos mais “baratos”. Ao converter esse valor para o nosso mercado nacional e contabilizando os nossos famosos impostos, o resultado seria o custo equivalente ao de 2 ou 3 workstations funcionando com Quadros.

Uma workstation poderosa ou várias medianas?

A tecnologia é promissora e mostra como estamos avançando na direção da renderização cada vez mais rápida com base em GPUs, mas ainde é muito cedo para dizer se esse modelo será usado até mesmo por grandes estúdios. Se você não tem problema de espaço para adicionar novas workstations ao seu “parque” de renderização, será que vale realmente o investimento em uma Tesla?

Comparação entre diferentes GPUs para computação gráfica

A oferta de placas de vídeo para uso em softwares de computação gráfica está cada vez mais diversificada, o que pode deixar qualquer artista 3d confuso na hora de montar a sua workstation turbinada para render. Isso tende a piorar com o advento dos renderizadores totalmente baseados em GPU como é o caso do SmallLuxGPU, VRay RT, iRay e outros. É cada vez maior o número de pessoas que migra para esse tipo de software devido a inegável vantagem em velocidade no render. Ao analisar os números das placas fica fácil entender o motivo. A recém lançada GeForce GTX 580 dispõe de nada menos que 512 núcleos que podem ser totalmente aproveitados no seu jogo 3d preferido, mas também para renderizar imagens. Esse é o tipo de aceleração que deixa para trás a espera e longas renderizações. Quando comparamos com os quatro, oito ou doze núcleos da sua CPU, a batalha está mais que decidida.

Mas, qual placa escolher? A Nvidia disponibiliza uma série de soluções, inclusive com linhas profissionais chamadas de Quadro e as caríssimas Tesla. Outra dúvida comum: uma placa destinada para jogos, serve para 3d pesado?

nVidia_TESLA GPU

Um texto que pode ajudar a elucidar problema foi publicado pelo artista 3d Jeff Patton, em que ele coloca as suas considerações depois de fazer testes de render no 3dsmax e iRay com três placas diferentes:

  • GeForce GTX 470 (448 núcleos)
  • Quadro 5000 (352 núcleos)
  • Tesla 2050 (448 núcleos)

Segundo a sua análise, é perfeitamente possível trabalhar com placas dedicadas para ambientes de jogos, mas é preciso fazer algumas ressalvas. No caso dele, a maior dificuldade foi a memória disponível na placa para jogos que não passava de 1GB. Isso deixa o processo de render mais comprometido em cenas complexas que demandam muito armazenamento. Com a Tesla 2050 ele tem disponível 3GB de memória, permitindo trabalhar com mais folga.

Outro ponto crítico é o aquecimento e performance da placa, que no caso da dedicada para jogos gera uma quantidade de calor excessiva. Segundo o próprio artista, o custo dessas placas para jogos é infinitamente menor que uma Tesla, fazendo com que fique mais fácil de repor. A placa seria substituida de maneira mais fácil.

Quer saber o preço? Enquanto uma GTX 470 está na faixa dos 250 dólares, a Tesla não sai por menos de 2000! Esses preços são para os EUA. No Brasil você pode fazer uma conversão simples, multiplicando o valor por 5, que já inclui os custos tradicionais em impostos, impostos, impostos, frete e lucro do vendedor.

Qual a conclusão? É possível sim usar placas para jogos, mas você precisa tomar cuidado na escolha e caprichar na refrigeração do seu gabinete.

Mais renderização com Path Tracing e GPUs para Maya, LuxRender e Mental Ray

A onda de lançamentos s softwares usando técnicas como o Path Tracing e as GPUs para criar renderização em tempo real parece que não deve parar! Essa semana tomei conhecimento de mais um software especializado nessa tarefa para o Maya, chamado de FurryBall que funciona usando o mesmo princípio do VRay RT dentro do 3ds Max, permitindo manipular e trabalhar com iluminação em tempo real com GI na viewport do Maya. Como o algoritmo usado para gerar esse tipo de efeito é o Path Tracing, a qualidade do render é muito próxima do que conseguimos com o LuxRender, Indigo, Maxwell e FryRender.

O vídeo abaixo mostra o FurryBall sendo executado no Maya para renderizar um carro com boa resolução. O desempenho é muito bom:

E o LuxRender? Caso você já tenha usado o LuxRender para produzir animações que envolvem objetos em movimento, deve lembrar que para gerar cada frame é necessário um bom tempo de render, para conseguir imagens limpas. Com o advento e ajuda dos renderizadores usando a GPU o processo de animação fica mais simples e rápido. Para demonstrar como fica mais rápido, um usuário publicou um vídeo renderizado com o LuxRender e aproveitando a engine Bullet do Blender. O vídeo mostra a interação entre objetos usando Rigid Body e com materiais complexos como vidro.

O que impressiona no vídeo é a velocidade com que as interações acontecem na animação, pois o LuxRender demoraria bastante para gerar os frames. Uma GPU poderosa faz toda a diferença nesse caso.

Já para quem quiser aposta no uso do iRay que é conhecido também como Mental Ray RT, o vídeo abaixo é uma excelente demonstração do nível de qualidade que esses renderizadores podem conseguir. O vídeo foi gravado durante uma demonstração da Mental Images e usa 15 GPUs Tesla da NVidia. O vídeo tem aproximadamente 2 minutos, sendo que o primeiro minuto é apresentado com render em tempo real, e os últimos segundos foram acelerados para mostrar o refinamento do iRay. No total a imagem ficou 15 minutos renderizando.

Como você pode perceber pelo verdadeiro ecossistema de renderizadores que está aparecendo nesses últimos dias, a variedade e poder desses softwares associados ao hardware, deve mudar em breve a maneira com que trabalhamos. Já pensou modelar objetos já renderizados? Nada de visualização em shade!