Was ist eine Renderfarm? Alles was Du über Renderfarmen wissen musst.

Montag, 7. September 2020

Was ist eine Renderfarm?

Hast Du jemals das Wort 'Renderfarm' gehört und Dich gefragt, was das ist? In diesem Artikel wird im Detail erklärt, was eine Renderfarm ist und wie sie funktioniert.

Kurz erklärt: Eine Renderfarm ist ein Hochleistungsrechnersystem/Rechenzentrum, das auf die Berechnung von computergenerierten Bildern (CGI) spezialisiert ist. Sie wird hauptsächlich zur Erstellung von Filmen, visuellen Effekten sowie Architekturvisualisierungen verwendet. Lies weiter für eine ausführliche Erklärung.

Wie funktioniert rendern?

Animationen und 3D-Visualisierungen müssen berechnet werden, um Licht, Schatten, Reflexionen und vieles mehr zu definieren - das nennt man Rendern.

Für diesen Prozess benötigen die 3D-Software und der Renderer jedoch nicht nur viel Rechenleistung, sondern auch Zeit.

Schauen wir uns ein paar Zahlen an, um es deutlicher zu machen:

Für eine Sequenz mit einer Länge von einer Sekunde müssen für eine flüssige Bewegung mindestens 25 Einzelbilder berechnet werden. Das bedeutet, dass eine Animation mit einer Länge von einer Minute aus 1.500 Einzelbildern besteht.

Renderprozess

Wie lange es dauert, ein einzelnes Bild zu berechnen, hängt stark von den folgenden Faktoren ab:

  • Komplexität der Szene
  • Rendereinstellungen
  • verfügbare Rechenleistung

Das bedeutet, dass eine Szene entweder innerhalb von Sekunden berechnet werden kann oder dass es viele Minuten, sogar Stunden dauern kann.

Nehmen wir eine einfache Szene als Beispiel. Ein Computersystem, das eine einfache Szene in 10 Sekunden berechnen kann, benötigt für die Berechnung einer 1-minütigen Sequenz immer noch etwa 4 Stunden. Das System arbeitet 4 Stunden bei voller Kapazität, so dass es während dieser Zeit nicht nutzbar ist.

Es ist nicht ungewöhnlich, dass eine qualitativ hochwertige Animation, die auf komplexen 3D-Szenen mit zusammengesetzten Beleuchtungsberechnungen basiert, bis zu 30 Minuten Rechenzeit pro Einzelbild benötigt.

New York 3D Bild von Ander AlencarNew York von Ander Alencar - GrayRender vs. Beauty

Unter der Annahme, dass wir eine durchschnittliche Renderzeit von 10 Minuten haben, würde das lokale Computersystem bei voller Auslastung 10 volle Tage benötigen, um die Frames zu rendern.

Ziemlich lange, oder? In solchen Fällen ist eine Renderfarm sehr hilfreich!

Was ist eine Renderfarm?

Eine Renderfarm besteht aus vielen Computersystemen, die auf die Berechnung von 3D-Bildern spezialisiert sind. Diese werden als Render-Nodes bezeichnet.

Auf jeder dieser Render-Nodes sind die erforderliche 3D-Software, der Renderer und die benötigten Plugins installiert. Zusätzlich ist die Hardware für das CPU- oder GPU-Rendering optimiert.

Größere Renderfarmen haben Tausende von Render-Nodes.

Wie funktioniert eine Renderfarm?

Da eine Renderfarm viele Render-Nodes hat, können die Frames einer 3D-Sequenz gleichzeitig auf diesen Nodes berechnet werden.

Nehmen wir das Beispiel, das wir zuvor verwendet haben - wenn diese Sequenz von hundert Render-Nodes statt nur einem lokalen System berechnet wird, verringern sich 10 Tage rendern auf 2,5 Stunden.

So lässt sich die Renderzeit deutlich reduzieren.

Bild von CPUsBild von CPUs

Wieviel kostet eine Renderfarm?

Die Kosten für den Betrieb einer Renderfarm sind sehr hoch. Die Hardware der Render-Nodes muss immer auf dem neuesten Stand sein. Die Software muss lizenziert werden und die Renderfarm benötigt eine komplexe Infrastruktur, Wartung und viel Strom.

Zusätzlich müssen Gebühren pro Frame für verschiedene 3D-Softwares und Renderer bezahlt werden.

Aus diesem Grund gibt es kommerzielle Renderfarmen, die die Nutzer mieten können um so nur einen kleinen Prozentsatz all dieser Kosten bezahlen zu müssen. Dadurch werden hohe Kosten vermieden, während man dennoch von sehr schnellen Renderings profitiert.

Bild einer kommerziellen RedenfarmBild einer kommerziellen Renderfarm

Welche Arten von Renderfarmen gibt es?

Es gibt zwei Arten von Renderfarmen: selbst gebaute und cloudbasierte Renderfarmen (kommerzielle Renderfarmen).

Wenn ein Künstler mehrere Computer in seinem Studio hat, kann er diese für die Fertigstellung des Renderings verwenden. In diesem Fall handelt es sich um eine selbstgebaute Renderfarm. Größere Studios können Hunderte von selbst betriebenen Servern zum Rendern eines Projekts verwenden. Dies erfordert jedoch ein hohes Maß an technischen Fähigkeiten für die Einrichtung und Wartung. Weitere Kosten fallen an für Hard- und Software, Personal und Energie.

Mit einem cloudbasierten Anbieter/ einer kommerziellen Renderfarm hat der Anwender die Vorteile einer Renderfarm ohne die Kosten für Wartung, Hardware, Software und Energie. Der Anwender kann sofort mit dem Rendern beginnen, benötigt keine hohen technischen Kenntnisse und spart somit viel Geld. Der größte Vorteil ist schließlich die Schnelligkeit des Rendervorgangs sowie die Verfügbarkeit des eigenen Computers, während das Projekt online gerendert wird.

Wie funktionieren kommerzielle Renderfarmen?

Kommerzielle Renderfarmen sind sehr einfach und komfortable zu benutzen.

Nach der Registrierung beim Anbieter gibt es in der Regel eine Software, die installiert werden muss. Diese Software integriert sich in die 3D-Software, was die Benutzung sehr einfach macht.

Wenn die Szenen geprüft sind, werden sie auf die Renderfarm hochgeladen. In der Farm werden die Szenen auf verschiedene Render-Nodes verteilt, die die Frames rendern. Sobald ein Frame gerendert wurde, wird er automatisch auf das System des Benutzers heruntergeladen.

Einige Renderfarmen, wie RebusFarm, bieten ihren Benutzern ein ControlCenter, in dem sie den Fortschritt online oder in der Renderfarm-Software verfolgen können.

Die Währung, die auf RebusFarm verwendet wird, heißt RenderPoints. Wie auch viele andere Renderfarmen bietet RebusFarm einen Kostenrechner an, um die zu erwartenden Kosten (oder wie viele RenderPoints benötigt werden) abzuschätzen.

Was sind die Vorteile einer Renderfarm?

Die Nutzung einer kommerziellen Renderfarm hat viele Vorteile:

  • Zeitersparnis - vor allem, wenn ein Abgabetermin vorliegt und Dein lokales Computersystem nicht in der Lage ist, das Rendern rechtzeitig abzuschließen. Außerdem kannst Du Deinen Computer benutzen, während Dein Projekt auf der Renderfarm gerendert wird.
  • Kostenersparnis - wie bereits zuvor erläutert, ist eine eigene Renderfarm sehr kostspielig. Durch den Einsatz einer kommerziellen Renderfarm sparst Du hohe Kosten.
  • Support - die meisten kommerziellen Renderfarmen verfügen über ein Support Team, das Dir bei allen technischen Fragen, die während des Renderns Deiner Sequenz auftreten können, zur Seite steht.
  • Einfach zu bedienen - Rendercloud-Anbieter haben ihre eigene Software, die sich in die verwendete 3D-Software integriert, was die Nutzung einer Renderfarm wirklich einfach macht.
  • Minimiertes Risiko - Computer können während des Renderingprozesses überhitzen oder herunterfahren. Ein solches Problem über Nacht mit einer Frist zu haben, kann sehr ärgerlich sein. Wenn Du Dein Renderprojekt an eine Renderfarm schickst, vermeidest Du diese Situation, da eine Renderfarm über erfahrene Techniker verfügt, die sicherstellen, dass Dein Rendering ohne Probleme ausgeführt wird.

Bei der Auswahl der richtigen Renderfarm solltest Du nicht nur auf die Kosten achten, sondern auch auf die Einfachheit des Verfahrens, den Service und die Fairness des Anbieters.

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