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渲染是将3D模型转换成2D图像，并最终呈现在屏幕上的过程。 尽管这句话简短，但其中涵盖了许多数学、物理和计算机方面的知识，描述了用计算机虚拟化真实世界的基本逻辑。渲染过程需要计算机进行运算，并且耗费时间。  不同的渲染分类会使用不同的渲染引擎。例如，实时渲染通常会使用Unity和Unreal引擎，而离线渲染则会使用V-ray和Keyshot。 尽管这些技术和引擎产品各有特点，但它们之间也有共通之处，因此Unreal引擎的实时渲染能力也可以用于云渲染。 随着硬件计算能力的发展，渲染引擎的界限逐渐变得模糊，尽管它们在不同使用场景下仍然具有自身的特点和优势。 常见的渲染类型包括实时渲染、离线渲染、云渲染和混合渲染。 这些渲染类型之间可能有重叠和交叉，并且在技术上也存在差异。为了避免过多专业性描述，我们将尝试用简明易懂的方式进行解释。 一、实时渲染 实时渲染意味着我们能够实时地观看渲染后的3D物体或场景效果。 在数字领域，实时通常指每秒至少24帧的播放速度。只有达到或超过1秒内播放24张连贯图像，人眼观看时才不会感觉到卡顿。 实时渲染场景通常具有强交互属性，比如最常见的3D游戏《王者荣耀》和《绝地求生》，或者带有交互性的3D应用，如智慧城市和智慧园区的可视化项目。 在实时渲染场景中，这些应用独立运行在我们的电脑或手机上，通过本地硬件能力完成实时渲染的过程。因此，要玩大型游戏，需要具备较好的硬件性能。 二、离线渲染 离线渲染与实时渲染相对应，简而言之，我们无需实时观看渲染效果。 这种场景最常见的就是家装效果图。 熟悉装修的朋友应该知道，设计公司制作效果图通常会收费（有些公司为了吸引客户可能会免费），他们实际上在进行离线渲染。 为什么我们不实时渲染一张效果图，而要采用离线渲染机制？这取决于渲染效果的要求。 实时渲染虽然速度快，可以实时生成渲染内容，但相对于真实度而言，渲染效果是无法特别高的。而离线渲染场景通常对渲染要求非常高，甚至要求完全真实。 比如之前提到的家装效果图，您可能不需要立即看到渲染图，但如果看到后发现效果不好，可能会考虑换其他设计公司。 另一个常见的场景是好莱坞电影、3D动画等影视制作。它们需要实现非常逼真的渲染效果，甚至完全真实的场景复现，但实时性要求不高。  因此，大部分好莱坞大片，特别是特效出众的影片，制作周期都非常长。比如众所周知的《阿凡达》，使用了40000颗CPU，104TB内存，10G网络带宽，历时一个多月进行离线渲染。 也许有人会疑问，怎么可能用到那么多CPU来进行渲染呢？有哪台计算机能够具备这么多CPU呢？实际上，这是关于离线渲染一个容易被误解的地方：离线渲染大多数情况下实际上是在线进行的。 通常情况下，我们可以使用一台普通的电脑进行家装效果图的渲染制作，但自己的电脑配置肯定不会太高。因此，完成整套渲染计算的过程，直到最终输出图像，需要相当长的时间，当然，电脑硬件越好，渲染时间越短。 对于专业设计团队来说，虽然需要运用离线渲染实现高质量的渲染效果，但他们通常希望渲染时间尽可能缩短。 因此，出现了一种新型的离线渲染形式：渲染农场。渲染农场应该是很多人都熟悉的，它是在云端使用许多渲染服务器，这些服务器可以构建成成千上万颗CPU或GPU的集群，专门为需要快速完成离线渲染的用户提供服务。 这就是《阿凡达》使用那么多CPU进行 渲染的原因，当然现在基本上都使用GPU来进行渲染工作。渲染农场实际上是搭建渲染服务器集群，因此它其实是离线渲染场景中的一种渲染形式，但实际上它是在线进行的。 三、云渲染 云渲染是指在云端完成渲染的过程。为什么在之前提到渲染农场时没有特别强调它就是云渲染呢？ 实际上，从渲染发生的节点来说，渲染农场这种离线渲染属于云渲染的范畴。 但是，我们通常对云渲染的理解是在云端完成实时渲染的场景。 之前提到的实时渲染大部分时候都是在我们的本地电脑或手机上完成的，因此对终端硬件的要求较高，否则就会出现卡顿现象。 云渲染的出现是为了解决这个问题：让配置较低的终端设备也能实时渲染具有良好效果的3D内容。 云渲染的基本原理是将所有的3D渲染工作交给云端。渲染完成后，将其编码为视频实时传输到我们的客户端，客户端变成视频播放器，对视频流进行解码和播放，并且可以监听鼠标和键盘操作，实现交互功能。 这样，大量的三维数据和美术资源无需安装到我们的手机或电脑客户端，全部在云端完成渲染，客户端只需要具备视频播放性能，就能体验到具有良好渲染效果的3D应用。 对于普通用户来说，手机设备不需要特别高配，就可以体验效果很好的游戏，而且手机通常也不会过热。目前，云渲染主要体现在游戏场景中，即云游戏。 当然，还包括一些对渲染质量要求较高的3D可视化或数字孪生项目。 经过以上阐述，您对实时渲染、离线渲染和云渲染这三种不同的渲染形式应该有基本理解。 事实上，渲染本身就是一个数学算法在计算机上的运算过程。它们各有优劣和适用场景： 01、实时渲染 追求渲染速度，对交互体验要求较高。因此，即便在终端设备具备较高性能的情况下，也需要大量的数学算法优化，以在不过度降低渲染效果的情况下缩短渲染时间，实现良好的实时性交互。 02、离线渲染 追求渲染质量，不要求实时性和交互性。追求的是极致的渲染效果，实现以假乱真的体验。因此，采用最优秀、最贴近真实物理原理的渲染算法，进行高真实度的渲染过程。通过云端渲染农场的计算能力，尽量缩短渲染时间。 03、云渲染 追求相对较高的渲染质量，同时也要实现实时性要求。因此，云端计算能力的部署和调度要求更高，让配置较低的终端用户也能通过云渲染体验到良好的3D应用效果。 
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