图形渲染CPU重要还是显卡重要

2024年4月3日发(作者：)

图形渲染CPU重要还是显卡重要？3D渲染、三维建模速度和显卡有关吗？三维制图

电脑配置！3D设计用什么显卡

本文结论：3D渲染最终主要靠CPU来完成，同时内存容量也要足够大。而3D建模

主要由图形显卡来完成。

行业的一次革命！基于GPU的渲染技术解析

Quicksilver渲染器

最近，众多开发都围绕使用GPU来加速产品的渲染（逼真级或非逼真级）。目前，

一般有两种方法来使用GPU加速渲染，一种方法就是利用GPU的能力来处理三角面、灯

光和像素着色技术，通常被用在游戏、DirectX和OpenGL上。在3ds Max和 3ds Max

Design 2011中，你可以访问新的Quicksilver渲染器来利用这项技术。

另外一项技术就是使用GPU去计算灯光如何与物质交互以及通过追踪场景中的光

子路径来创建图像。在这项技术中，GPU将扮演一个超级计算机的角色来处理场景并传递

逼真的结果。3ds Max和3ds Max Design 2011的订阅用户现在能够下载最新的iray渲

染器就是利用了这项技术。另外，还有很多的第三方正在追求GPU加速技术。例如，Chaos

Group最近已经推出了基于GPU渲染的VrayRT，其实也是采用了一些和iray相同的技巧。

和常规VrayRT（基于CPU渲染）不同的是，基于 GPU渲染的VrayRT能够充分利用你

的GPU而不是你的CPU。

Iray渲染解决方案

iray渲染技术利用GPU 的大规模并行处理能力，实现了效果更加逼真的3D图形

效果、更具创意的设计以及更快速的决策过程，使逼真的图形也能实现互动效果。

iray技术可以让设计师利用与日常物理环境非常接近的材料和光线效果轻松、准确

地进行模拟，加速了创意流程。由于其极高的可扩展性、互动性以及物理准确性，iray技

术让设计以及工程领域的专业人士能够制作出最高质量的最终帧输出效果，没有其它同类

软件使用复杂的困扰。

Quicksilver硬件渲染引擎

Max新增的多线程渲染引擎，可以利用CPU和GPU为绘图场景提供渲染加速，

速度要比旧款引擎提升10倍左右。

以3ds Max的图形制作用电脑为例，其作用包括三个阶段：第一阶段是建立模型，第

二阶段是光源材质，第三阶段是渲染。这三个阶段对工作站的子系统的要求侧重点各不相

同，在3ds Max里面，对硬件的要求也主要集中在这三个方面，有人把这三个阶段统一称

为“渲染”，这是极不科学的，也给人们带来了误导。

专业显卡与游戏显卡的最大不同在于第二阶段方式的不同，游戏显卡着重“显现”能

力，就是把已经做好的东西重现出流畅的画面；而专业显卡着重“生成”能力，就是按照

设计师给定的坐标、参数，生成虚拟的三维物体。专业卡除了能比游戏卡更加流畅地控制

复杂的模型外，还支持一些游戏显卡所没有的，或者支持度达不到设计工作要求的特效，

使设计师在建模阶段就可以看到最接近最终结果的画面。

第三个阶段是渲染阶段。当我们需要把模型或者场景输出成图像文件、视频信号或者

电影胶片，就必须经过渲染。这个操作对CPU核心数量极为敏感，多核心等特性对性能提

升巨大，此外也对内存、硬盘响应速度的要求也比较高。

很多学习工业设计专业的同学都觉得渲染和显卡有关，觉得渲染时间的多少取决于显

卡的好坏，其实这是错误的！

其实很多做三维的新手都有这个误区，或者以为要ＣＰＵ、内存、显示卡一起升，才

提高三维做图的最终渲染速度.......

但实际情况是现在主流的三维软件渲染器，升级ＣＰＵ就够了，预渲染时8600GT和

GTX460没有区别。渲染三维和玩电脑游戏是不同的，升级显卡只影响即时演算的速度而

已，也就是视图的操作速度，做三维最终渲染速度几乎只靠CPU！！这个是在专业的CG论

坛——火星时代论坛上公认的。

下面我向大家具体讲解一下，

首先，必须明白一件事，cpu和GPU的分工，cpu是干什么的呢？当然是计算！渲染

的时候，光线跟踪也好，光能传递也好都需要大量的计算，这些工作都是由CPU提供的。

那显卡（也就是GPU干什么呢？是不是没啥用了？当然不是!显卡的功能就在于你在设计

的时候，也就是渲染之前为你提供屏幕即时显示，三维刷新用的，也就是你渲染之前在软

件视图中看到的三维画面还有游戏画面都是显卡的功劳，它主要负责多边形的生成和基本

光效解算，借助的也就是显卡所拥有的openGL等功能，好消息是几乎现在所有的主流低

端显卡就能提供日常应用。）

下面对机器的各配件对专业的影响进行讲解：

显卡：高端低端显卡和专业显卡在3D渲染时几乎无差别。专业显卡的驱动特殊优化

过，支持的功能更多，可以在3D制作过程中的实时渲染中看到更多效果而已，我们通常

买的显卡都是游戏显卡，主要作用是即时演算游戏里的图形，除了在实时渲染中由于显卡

自身多边形处理性能差异而导致画面延迟以外几乎没有任何区别，也就是说你用一块

8600GT和一块9800GT来做3D，除了在实时过程中画面转换的速度有些差别以外，其余

几乎一样。

内存：很多人也认为内存会影响渲染速度，这个观点也不正确，当内存足够用的时候，

渲染速度也不会有太大影响。什么是足够用？？一般3D使用是打开场景文件会占用大量

内存，场景中的多边形越多，占用内存越大，当你的内存不够用的时候就会出现严重延迟，

因为这时候开始调用硬盘空间做虚拟内存了。当你内存满足你的场景文件所需要的量时，

渲染的时候除了灯光计算需要比较多的内存以外其余几乎不消耗内存。普通场景一般1G

内存够用了。也就是说，对于一个场景的渲染，如果1G内存够了，不会调用硬盘做虚拟

内存的情况下，那么就算你加到4G的内存对渲染数度也根本不会有提升。

下面告诉大家如何选购：

3D渲染速度影响最大的是CPU，所以尽量把资金投入到CPU上，选择多核心的CPU

对渲染速度提高极大，尽量用双核甚至四核芯的CPU，至于内存，1GB以上是必备的，有

条件加到2G以上最好（VISTA系统至少加到2GB以上），至于显卡，除非你用专业卡，

否则一般中低端的N卡是首选（3DMAX、MAYA等等软件多数还是用OpenGL为图形接

口，这方面N卡要比A卡有优势）除非你还要兼顾游戏，那么一款600RMB左右的显卡

就够用。2D软件道理也是一样的，图形的处理速度也完全取决于CPU。后期软件在渲染

出片的时候，也是靠CPU计算，但由于后期制作的素材较多，内存要尽量大。

三维制图渲染用机的装机方案有2种，

第一种：砸钱到多核CPU上，象现在的Intel 酷睿i7以及AMD的羿龙II X6、X4

系列CPU非常很好。4G及其以上大内存，显卡要一般的，GT240或者HD5550就可以，

平时出图用主流渲染器（巴西 ）

第二种：砸钱到高端的专业显卡上，象4000多块的丽台 Quadro FX 3800等专业

图形显卡，4G及其大内存，一般400元左右的双核CPU，平时出图用GPU渲染器（Gelato

２.0，教材极少，还有MAYA的硬件渲染功能要会编程才能用...很少人会）这2个渲染器

比较难用..所以一般装机选第一套方案。

我想说的是目前三维软件，主流渲染器主要颈瓶在CPU，再好的显卡，对最终渲染几

乎没有什么影响，除非是用现在比较难用的非主流的GPU渲染器，而且一般要专业显卡才

能很好的支持.....

转个帖子大家看看：

预览的时候靠显卡和内存，最终渲染的时候靠CPU和内存。

因为通常的3D制图软件最终渲染的时候都是靠CPU裸算的，所以最好配备一个多核

CPU。

以下是我和一个人的讨论：

做美工的时候，静态的 2D 渲染以及静态的 3D 建模和渲染，是裸靠 CPU 算，还

是可以用 DirectDraw（2D）以及 OpenGL/Direct3D（3D） 这些 API 调用显卡 GPU

资源来加速处理呢？如果可以用显卡来加速，当今为何又强调图形工作站最好用 双核

CPU ？

如果你是做美工

应该都是静态渲染，这种情况下都是裸靠CPU计算的

一个象素一个象素裸算出来的，跟显卡没有直接关系

显卡主要在设计过程中，动态绘制的时候起作用，说白了就是preview。 比如你设计

了一个面片数量达到百万级的model,设计好了想转个角度看一看，如果显卡不好就会很顿

甚至直接死机的我都见过，显卡的档次高就有明显的提升。再比如给模型贴了很多纹理，

再想鼠标转着看看，显卡不行也不照。

一旦设计完毕，开始渲染，就不关显卡什么事情了，CPU＋内存 决定了渲染速度。所

以那些工业级的CG，都是用好多机器做分布式渲染...

总结起来，interative rendering ->显卡

static rendering -> CPU+内存 是不是说：

CPU 负责把模型上的所有元素都算好放在内存中，但是这只是 model 的基本数据。

具体从某个角度观看model，光照、距离、消隐/遮蔽、Alpha、过滤，甚至纹理贴上

去该是

啥样……都靠显卡适时地将 CPU算好放在内存中的model数据换算成可视元素呈现

出来。

所以 CPU 好、内存大 才能快速的生成model基本数据，而显卡好才能快速、适时

地将这些数据转换为可视元素呈现给设计者看。

你谈到的这些，都是在设计过程中

这个时候的显示，都是属于预览级别的，并不是最终的效果图

当然cpu,内存要起作用

但是最主要的工作是显卡做的，这个时候的渲染称为interative的渲染

也就是你说的这个“适时”的意思

当你完成好了设计工作model,camera,往往最后要生成一张图片吧，

任何造型类的软件3d maya,3d max, 4d cinema,都会有render这样的操作，设置好渲染

的细节以后，点一下render，你会发现这张图片的生成过程一般是比较长的，不能做到实

时。这个渲染过程称为“静态”的渲染过程，它的渲染机理和第一段里面的渲染是完全不

同的，在这个过程中，主要是CPU完成了渲染（其实也就是计算每个象素的颜色值）的过

程，CPU+内存是关键。

最强大GPU渲染器+视频效果+工作流程

在很多重要大场景可视化应用领域里，如石油和天然气的勘探、大型汽车、飞机、轮

船等CAD/CAM制造、地理信息系统GIS、高清医学影像、高端数字内容制作、军事航天

空间技术应用、虚拟仿真、气象预报等，需要一种CPU+GPU型号的超级高性能实时渲染

虚拟仿真工作站，这种设备没有几百万人民币下不来，现在利用最新IT技术产品，只需不

到20万，就可以打造一款满足上述顶级应用的超级图形工作站了。

SinoToon公司作为来自美国好莱坞的专业数字图形技术研发的领军企业，联合

NVIDIA和ATI等著名的芯片和程序公司，在全世界率先推出了世界上首款计算量超过1T

的的超级桌面图形工作站。

什么是GPU渲染？

GPU渲染是利用图形处理芯片进行渲染运算的最新技术，与传统的CPU渲染不同，

GPU渲染的运算速度更快，传统的CPU渲染是利用CPU的运算部分进行渲染运算，但一

颗CPU的运算单元只占CPU的20%，即便是目前主流的多核CPU也是一样，多核只是

可以同时运行多个程序。

但对运算而言毫无帮助。GPU就不同了，举个例子来说，一颗GPU拥有240个核心，

那么当进行渲染运算时，这240个核心会全部进行并行计算，而CPU只能进行串行计算

处理。

由此可见，GPU渲染在速度上可以毫无悬念的超过CPU渲染，可以达到以往不可想

象的实时渲染。功能介绍所见即所得

●真正意义上的实时交互式非线性3D渲染合成系统，使用现今主流专业图形加速器中

的的并行处理单元，改变以往生产制作流程中速度和质量成反比的状况。以往需要几小时

来完成渲染的图像现在只需要几秒甚至不到一秒就能渲染完毕。实时置换：实时环境光遮

罩：

实时渲染：