如何在daz studio中使用gpu渲染

这个教程里面我们要介绍的是如何使用DAZ Studio快速的创造出角色动作与场景，首要的工作是先到DAZ网站进行软件的下载：

DAZ Studio的官方网址

在Product页面即可看到DAZ Studio Pro的下载，底下的按钮已经告诉我们，这个软件是免费的，按下download free进入下载页，进行下载时将需要DAZ的账户，如果没有的话在线申请一个即可。

与以往的下载方式略有不同的地方是，DAZ现在提供了一个专用的下载管理器，如图所示，我们可以根据需求来选择DAZ Studio与其他搭配的组件。

在Ready to Install里面会显示出已经下载完成的部分，如果勾选了底下的Delete Package Once Installed，表示在该组件安装后会自行删除。

下载完成后会自动进行安装，在Installed的列表里面可查看已经安装完成的软件与组件，也可以按下Uninstall进行卸载。

由于DAZ Studio已经是免费的软件，所以直接打开软件即可进行操作，不存在授权或是输入序号的问题。

许多朋友在安装DAZ 之后，对于这个软件的操作流程有一些困惑，我们将使用一个角色生成与渲染的案例来说明DAZ的使用步骤。

首先，在Actors，Wardrobe & Props > Figure> Female的选项里找到Barefoot Dancer这个角色，双击图示即可加载此基础模型。

角色产生后，可以通过视图右上方的工具进行视角的旋转与缩放，也可以使用View Cube来查看不同的视角。

接着在Hair里面选择左边的头发样式，DAZ提供了两种不同的短发造型，如果需要其他的款式，就必须加载发型的专用资源包。

在Wardrobe里面列出的服装列表找到Clothing - Barefoot Dancer中专用的款式，双击后即可在模型上面加载此服装。

如图所示，现在基础模型上面已经增加了头发与服装，接下来的步骤是调整角色的姿态，一种方法是旋转关节来摆设动作，我们介绍的是另一种更为快速的方式，直接调用动作库让角色的姿态达成我们需要的效果。

在调用动作前，我们来看一下Scene里面的物件列表，Genesis 2 Female为基础模型，底下的三个物件分别是头发、上衣与裤子。

在Pose & Animate > Presets > By Function里面找到Pose - Genesis 2 Female Barefoot Dancer的动作，双击后将此动作加载到角色模型。

如图所示，角色模型的动作从原来的T姿态更换为我们所选择的样式，而服装的部分也会跟着角色姿态做出调整。

接下来我们要选择角色用的舞台，在Environments里面选择Shaded Haven，双击后即可将模型加载到场景里面。

在Lights & Camera里面进行相机与灯光的设置，我们仍然选用了DAZ所提供的样式库，双击Camera 2 - Barefoot Dancer将视角更换为所选的位置。

然后在Light目录里面双击LIGHTS - Barefoot Dancer，将此灯光效果加载到场景内，作用是改变场景内的灯光摆设与光线强度。

如图所示，现在场景内的角色模型看起来呈现出不同的光照效果，接着就可以继续进行渲染的测试。

在Content Library的底下提供了渲染的不同设置，我们可以先选用Render -Settings Low - Barefoot Dancer来作为初步的效果测试，然后确认视图里面使用的是相机的视角，再按下Ctrl + R键之后即可开始进行渲染。

如图，这是渲染出来的角色与场景效果，通过简单的几个动作，我们已经了解到DAZ的角色与配件选用的步骤，与场景内的相机、灯光进行搭配后所产生的整体环境，而DAZ Studio更为强大的是资料库的扩充功能，这一部分我们将在后面的教程里面再做详细的介绍。

其实CPU是可以替代GPU进行图形渲染，但是效率方面相差很大！

有一个比较有意思的视频可以直观的展示CPU与GPU绘图的区别： 一个实验告诉你CPU与GPU的区别，你知道吗？

我怕时间长视频会无法播放，所以我截取了视频中的两部分做成了gif图。（这里对视频制作者说声抱歉，截取gif只是为了学习相关的知识点目的！）

计算机通过渲染的方式将像素点绘制到屏幕上，而渲染过程中最常用的技术就是光栅化。

CRT显示器中有一个电子枪，以从左到右，从上到下的方式扫描，屏幕分辨率越高，需要扫描的点数就越多，对电子枪扫描频率的要求就更高。一次扫描结束后，会到左上角原点，此时显示器显示一帧画面。如图：

CPU将图形任务分配给GPU，GPU把渲染好的存入缓冲区，视频控制器按照一定的频率显示到屏幕上。这个频率其实是显示器发出的一个信号，叫做垂直同步信号VSync。作用是屏幕显示完一帧画面后再切换到下一帧的显示工作。

双缓冲解决了效率问题，但是引起了另一个问题。画面撕裂问题。如图：

出现的原因是双缓冲机制下，GPU存入缓冲区后视屏控制器读取缓冲数据，通知显示器展示内容。上面介绍过的显示器的显示要从左往右，从上往下的顺序扫描，这个需要一定的时间。如果显示器正在扫描一半的时候，GPU新一帧数据已经制作完成并通知视频控制器读取缓冲数据，视屏控制器通知显示器，显示器上一帧只读取到了一半，就切换到新一帧内容进行继续扫描，会出现屏幕中上面显示旧一帧画面，下面展示新一帧画面，进而出现了撕裂情况。

解决办法其实还是用垂直同步的方式（VSync），也就是等待显示器显示完全后，通知GPU进行下一帧的相关操作。这样能解决画面撕裂现象，也增加了画面流畅度，但需要消费更多的计算资源，也会带来部分延迟。

前面说到CALayer才是用户在屏幕上看到一切的基础。UIView为什么也能展示视图到屏幕上呢？

因为 UIKit 中的每一个 UI 视图控件其实内部都有一个关联的 CALayer。由于这种一一对应的关系，视图层级拥有 视图树 的树形结构，对应 CALayer 层级也拥有 图层树 的树形结构。

开启流程：

打开设定，下滑，有‘开发者选项’的一项。点击进入

2进入开发者选项，下滑找到强制GPU渲染，点击后面按钮打开。

什么是GPU渲染：

安卓在开发者选项里增加了强制gpu渲染，开启Force GPU Rendering之后，系统不再检查软件是否支持HWA，一律使用GPU渲染界面，不仅减少检测hwa的环节，充分利用gpu，减轻cpu的负担，软件和桌面提高帧数，变得更流畅，

强制GPU存在问题：

第一是，强制GPU加速功能会增加功耗，降低待机时间。打开“强制进行GPU渲染”后，不支持GPU加速的软件也强制GPU渲染，这有可能会造成程序无响应、死机等兼容性问题。

第二是，部分旧程序本身不支持gpu渲染，没有硬件加速hwa的就会出现崩溃。

比较老的程序因为SDK版本低不支持gpu加速，或者开发时默认不开启gpu渲染，遇上gpu强制渲染就会出现问题。总之，强制gpu渲染会充分利用gpu，而不是游戏时才使用gpu，同时增加功耗，降低续航，不会影响手机使用寿命。

gpu渲染设置步骤如下：

1、首先，单击菜单栏上的“渲染－渲染设置”（F10），锁定图幅的纵横比，然后选择“3200＊2250”作为“宽度和高度”。

2、然后，vray——全局开关——关闭全局照明，不渲染最终的图像不打勾。

3、再然后，图像采样器——类型——自适应确定性蒙特卡洛、自适应细分，颜色贴图——类型——线性倍增，打开抗锯齿过滤。

4、下面，间接照明——打开间接照明——在一次反弹里面选择“发光图”——在二次反弹里面选择“灯光缓存”。

5、下面，发光图－在当前预设中选择低－半球细80－插值采样50。

6、这是灯光缓存，按1800细分。

7、下面是DMC采样器设置。

8、下面是渲染区域划分设置和区域排序。您可以从上到下、从左到右或其他方式进行选择。

9、保存预设，设置完成。

GPU（Graphics Processing Unit）：一种可进行绘图运算工作的专用微处理器。GPU 能够生成 2D/3D 的图形图像和视频，从而能够支持基于窗口的操作系统、图形用户界面、视频游戏、可视化图像应用和视频播放。GPU 具有非常强的并行计算能力。GPU 的并行计算能力使其能够快速将图形结果计算出来并在屏幕的所有像素中进行显示。

GPU 及其相关驱动实现了图形处理中的 OpenGL 和 DirectX 模型，从而允许开发者能够轻易地操作硬件。OpenGL 严格来说并不是常规意义上的 API，而是一个第三方标准（由 khronos 组织制定并维护），其严格定义了每个函数该如何执行，以及它们的输出值。至于每个函数内部具体是如何实现的，则由 OpenGL 库的开发者自行决定。实际 OpenGL 库的开发者通常是显卡的生产商。DirectX 则是由 Microsoft 提供一套第三方标准。

GPU 图形渲染流程的主要工作可以被划分为两个部分：

GPU 图形渲染流程的具体实现可分为六个阶段，如下图所示。

第一阶段，顶点着色器。 该阶段的输入是 顶点数据（Vertex Data） 数据，比如以数组的形式传递 3 个 3D 坐标用来表示一个三角形。顶点数据是一系列顶点的集合。顶点着色器主要的目的是把 3D 坐标转为另一种 3D 坐标，同时顶点着色器可以对顶点属性进行一些基本处理。

第二阶段，形状（图元）装配。 该阶段将 顶点着色器 输出的所有顶点作为输入，并将所有的点装配成指定图元的形状。图中则是一个三角形。 图元（Primitive） 用于表示如何渲染顶点数据，如：点、线、三角形。

第三阶段，几何着色器。 该阶段把图元形式的一系列顶点的集合作为输入，它可以通过产生新顶点构造出新的（或是其它的）图元来生成其他形状。例子中，它生成了另一个三角形。

第四阶段，光栅化。 该阶段会把图元映射为最终屏幕上相应的像素，生成片段。 片段（Fragment） 是渲染一个像素所需要的所有数据。

第五阶段，片段着色器。 该阶段首先会对输入的片段进行 裁切（Clipping） 。裁切会丢弃超出视图以外的所有像素，用来提升执行效率。

第六阶段，测试与混合。 该阶段会检测片段的对应的 深度值（ z 坐标） ，判断这个像素位于其它物体的前面还是后面，决定是否应该丢弃。此外，该阶段还会检查 alpha 值（ alpha 值定义了一个物体的透明度），从而对物体进行混合。因此，即使在片段着色器中计算出来了一个像素输出的颜色，在渲染多个三角形的时候最后的像素颜色也可能完全不同。

关于混合，GPU 采用如下公式进行计算，并得出最后的颜色。

关于公式的含义，假设有两个像素 S(source) 和 D(destination)，S 在 z 轴方向相对靠前（在上面），D 在 z 轴方向相对靠后（在下面），那么最终的颜色值就是 S（上面像素） 的颜色 + D（下面像素） 的颜色 （1 - S（上面像素） 颜色的透明度） 。

上述流水线以绘制一个三角形为进行介绍，可以为每个顶点添加颜色来增加图形的细节，从而创建图像。但是，如果让图形看上去更加真实，需要足够多的顶点和颜色，相应也会产生更大的开销。为了提高生产效率和执行效率，开发者经常会使用 纹理（Texture） 来表现细节。 纹理是一个 2D （甚至也有 1D 和 3D 的纹理） 。 纹理一般可以直接作为图形渲染流水线的第五阶段的输入 。

上述阶段中的着色器事实上是一些程序，它们运行在 GPU 中成千上万的小处理器核中。这些着色器允许开发者进行配置，从而可以高效地控制图形渲染流水线中的特定部分。由于它们运行在 GPU 中，因此可以降低 CPU 的负荷。着色器可以使用多种语言编写，OpenGL 提供了 GLSL（OpenGL Shading Language） 着色器语言。

1、简化材料

首先，开始简化视频的现有材料。您还可以考虑使用轻质或更简单的材质来渲染速度更快。更简单的对象和材质可以缩短渲染时间。

2、降低几何复杂性

改善渲染时间的有效步骤之一是简化元素的几何复杂性。如果您正在使用 3D 元素，请尽量保持其表面的几何形状简单明了。

3、自定义照明

调整照明设置可以帮助您缩短渲染时间，因此请考虑更新照明。检查哪种照明设置花费的时间更少，从而使您的项目更短。

4、进行 GPU 渲染

将优先级设置为 GPU（图形处理单元）。如果您没有 GPU 单元，请确保为您的计算机购买一个。它比进行 CPU 渲染要高效得多。

5、提高计算机规格

启动计算机资源可有效缩短渲染时间。例如，您为计算机添加更好的 GPU、CPU 和 RAM 单元。这是获得更快渲染的有效方法。

当然除了购置升级硬件之外，还可以选择赞奇云工作站，专为设计师们准备的云电脑。

赞奇云工作站满足工业设计/仿真行业、建筑设计行业、游戏设计行业、影视动画行业等CG行业场景。

6、自定义渲染图块大小

许多渲染专家发现较小的图块尺寸可以缩短渲染时间。您可以在软件渲染设置中降低渲染图块的大小。

7、烘焙动画动作

在处理动画和运动时，在开始渲染之前烘焙它们。预烘焙运动减少了 CPU 的压力。选择所有动作并单击软件上的烘焙动画选项。

8、哪种类型的软件最适合渲染？

Unity、Blender 和 Maya 等软件是一些最好的渲染工具。您可以使用这些来改进渲染时间。这个工具包有更好的工具来渲染不同类型的视频。对于 2D 项目，可以使用 Toon Boom Animate 和 Stop Motion Studio 等工具。他们是最棒的。

9、为缩短渲染时间推荐的RAM数量是多少？

对于大多数专业级渲染任务，建议使用 32GB RAM。当然，您可能对较低的 RAM 数量感到满意，但它会减慢渲染过程，这就是为什么在进行专业渲染时，请坚持提及 RAM 数量。

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