与软件渲染相比，使用PURE独立渲染卡或者RenderDrive机架式共享渲染器，最高可以使渲染速度提升数十倍，从而大大缩短制作者的生产周期，提高工作效率；而它的价格与昂贵的渲染农场相比却是绝大多数制作公司都能够接受的。

　　本文要介绍是一套通过硬件来对光线追踪和间接照明进行加速的解决方案，依靠ART VPS公司最新的硬件光线追踪渲染技术，为硬件独立渲染3D芯片装配有AR350芯片的PURE独立渲染卡和RenderDrive机架式共享渲染器。

　　与软件渲染相比，使用PURE独立渲染卡或者RenderDrive机架式共享渲染器,最高可以使渲染速度提升数十倍，从而大大缩短制作者的生产周期，提高工作效率。不管是用于建筑表现，还是制作角色动画，或者是频道包装，对于渲染速度所带来的限制都可以基本忽略，艺术家和CG制作人员可以放心大胆地追求最满意的效果，而它的价格与昂贵的渲染农场相比却是绝大多数制作公司都能够接受的。

　　这套解决方案完全支持maya、3ds max、Autodesk VIZ和Catia软件系统。下面我们就分别来了解一下PURE独立渲染卡和RenderDrive机架式共享渲染器。

              基于AR350 (光线追踪处理器)的各产品的生产能力对比

PURE独立渲染卡

　　PURE独立渲染卡是一个强大、高效的PCI专业渲染卡，目前来说是较为实用的高质量3D渲染解决方案。PURE将ART VPS公司曾获奖的渲染技术内置于工作站中，使大部分3D动画师和设计师都能使用ART的渲染技术。另外，相比起购买或租用百万元之高的渲染农场了，PURE的价格是大多数用户都能承担的。

PURE独立渲染卡能够提供:
● 包含操作界面软件。
● 专门处理光线追踪、光能传递、HDRI、运动模糊和景深特效。
● 附带RenderMan着色模型。
● 快速的全屏预览用来对设置轻松进行调节。
● 内含8个AR350光线追踪处理器。
● 配合针对maya和Max设计的RenderPipe插件，还完全支持WindowsNT、2000或XP操作系统。

下面我们再细说一下PURE独立渲染卡的主要特性

1．光线追踪

　　光线追踪是一种基于现实世界中的物理法则的渲染类型，图像通过计算穿过场景到达镜头的光线路径而生成。每一个像素的产生都需要计算这个像素所代表的区域内所有光线的表现，因此通过光线追踪所产生的图像往往更真实，也更优秀。但是光线追踪的计算量却异常大，所以对于现在的常规软件和硬件配置而言，即便是一张简单的图像也会需要相当漫长的渲染时间。

● PURE渲染卡使用专门设计的处理器来对光线追踪计算进行加速，并且可以评估每一帧所需要的光线深度级别，然后应用于图像的其他位置上，从而提高工作效率。因此PURE渲染卡可以用远远高于软件渲染器的速度生成质量远远超越它们的图像。

● PURE渲染卡能够真实地模仿真实世界中的光线行为，同时提供简单的用户界面和强大的运算表现。

● 独立渲染卡完全支持光能传递、景深、镜头特效、HDRI、焦散、折/反射以及运动模糊等渲染特性，并将其表现发挥到极致。

2．所支持的渲染特性

3．照明和间接照明

　　不管是模拟真实的环境还是创造梦幻的世界，真实世界的光照和阴影往往都是渲染时所需要依据的尺度。PURE的灯光可以改变大小来变成区域灯光，从而产生真实的柔和阴影。灯光也可以拥有可见的几何外形，从而在材质的反射中模拟真实的高光区域。默认情况下PURE灯光遵循inverse square （平方反比）衰减规则，所以得到的效果更加令人信服。 

　　 和真实世界中离光源越远阴影越柔和的规律一样，PURE灯光能够提供自然、可控的结果，不管是简单的还是复杂的灯光环境，都可以得到精确、真实的表现。

　　如果使用IES灯光，PURE可以准确地参照厂家预设的规格进行模拟。 但是创造真实图像的并不仅仅是直射光源和真实的阴影，ART VPS RP-SSI（Selective Secondary Illumination可选间接照明）模型能够为用户提供可以自由选择的场景间接照明。

4．速度

　　PURE的速度是相当快的，借助于硬件渲染方式，它的光线处理速度远远胜过软件渲染器。 无论是为海报渲染大尺寸的图像还是进行动画渲染，PURE就相当于内置在工作站里的渲染农场。
 
5．Materials and Shading材质和着色

　　为了更好地配合3D应用软件的标准材质，以及适应RenderMan的着色语言，PURE拥有一个基于物理的渲染外套材质库。这些渲染外套材质通过物理途径来实现像玻璃、陶瓷、金属等比较特殊的表面属性，并且能够完美协调PURE的硬件渲染结构。
 
6．RenderMan语言支持

　　可以创造特有的材质、灯光和摄像机模型。RenderMan着色语言是专门用来创造任意自定材质模型的开放语言，最早由Pixar开发并应用于他们的动画电影项目。RenderMan语言能够描绘3D场景的所有属性——模型的几何形态、灯光、材质、摄像机等等，PURE可以让你创造自己的专用材质从而修正或扩展渲染引擎的能力。

7．摄像机和镜头特效

　　在电影和摄影中，摄像机对于创造精美图像而言扮演着重要的角色。通过对焦距、光圈、快门以及镜头选择的控制可以形成非常大的创作空间。PURE将这些工具设置再现在您的3D软件中，摄像机的参数和真实世界一样直接影响到景深和运动模糊的效果，镜头斑也会根据场景的亮度而自动产生，一个特定的渲染通道能够快速地根据真实世界的参数生成镜头特效。PURE的景深特效由摄像机的属性计算得来，基于真实的物理参数，并且可以实现高敏感的摄像机控制和精确的结果。 无论是用来模拟海面上反射的阳光，还是用来分析最新设计的轿车头灯，PURE都可以以最接近物理真实的镜头特效精确地展现出光线的魅力。

RenderDrive机架式共享渲染器

　　RenderDrive是ART VPS公司的3D渲染工具的招牌——一个专为解决繁杂的渲染工作而设计的系统。结合光线追踪处理器，RenderDrive能够提供一个强大、灵活、可靠的渲染环境，提供强大的场景数据处理能力，比如能为诸如宇宙空间、汽车设计、大型建筑开发的应用提供良好的渲染质量。RenderDrive有一个TCP/IP，这样就能作为网络共享设备，让资源最大程度地得到利用。RenderDrive能够处理超过3000万个多边形，比软件光线追踪快60倍，最高可将8台RenderDrive单元连为一体来得到“终极”的光线追踪渲染表现。

　　目前可以使用的RenderDrive系统共有两个，一个是RenderDrive RD3500，另一个是ART VPS最尖端的终极渲染利器RenderDrive RD5000。

　　RenderDrive的最大特点就是任务列表(Job Queue)，对于较为繁忙或者有较多用户需要进行渲染的工作室来说，对渲染任务的有效管理显得至关重要。RenderDrive的工作管理可以通过任何网页浏览器直接进入，只需将诸如Internet Explore这样的浏览器指向RenderDrive的网络地址即可，这种基于网页的通道可以让工作人员从网络中的任意一台电脑进行监控。 用户可以通过这种方式来监控渲染进程、调整渲染任务的顺序、检查RenderDrive系统的状态以及控制一些其它的管理任务。

RenderDrives机架式网络渲染器能够提供：

● 操作界面软件
● 专门处理光线追踪、光能传递、HDRI、运动模糊和景深特效
● 附带RenderMan着色模型
● 基于网络的离线式渲染，将工作站解放出来
● 快速的全屏预览用来对设置轻松进行调节

ART渲染工具与软件渲染的对比

与3dsmax & VIZ对比

例一：内部反射 – 光线处理

　　 这个例子要重点表现的是渲染器的光线处理能力，使用PURE和RenderDrive的硬件渲染可以节约超过25倍的时间。

　　场景是一个简单的丙烯酸立方体，背后有一个Area Light（区域灯光）进行照明，在三个对比场景中光线传递深度都被限制在16次折/反射，而实际上PURE和RenderDrive能够处理高大255次的折/反射，这是别的渲染器远远达不到的。
图像解析度: 图像渲染尺寸为 2048 x 2048

例二：运动模糊

　　这个例子使用两个Area Light（区域灯光）和光亮的材质来测验渲染器处理被反射的运动模糊和运动模糊阴影的能力。请注意使用PURE和RenderDrive可以准确地表现出运动的白色母球顶部的高光区域。
图像解析度: 图像渲染尺寸为720 x 640

例三：流体特效

    这个例子中maya FluidFX模型被转换成了网格物体，只有这样PURE、RenderDrive和其他插件渲染器才能对它进行渲染。

    这里流体被赋予了玻璃材质，会有非常多的内部折/反射。
图像解析度: 图像的渲染尺寸为1024 x 1024 
例四：拖拉机 – 渲染 NURBS面

　　对于巨大数量NURBS面的处理对所有渲染器而言都是很大的挑战，这个例子表现的场景包含有6500个NURBS面。（在CAD中创建并导入maya）
图像解析度: 图像的渲染尺寸为2000 x 2000

例五：预览对比 (Subaru)

　　这个例子用来表现预览技术应对大数据量的能力，左边使用PURE和RenderDrive进行处理的预览包含了场景中所有的信息，包括景深效果、HDRI光照、模糊反射等等。由此可见，使用PURE和RenderDrive可以让您以最快的速度进行设置和调节，从而大大缩短创作所需要的时间。