广告传媒多媒体公共平台渲染系统0001

1、上海市多媒体公共服务平台 Apple 渲染系统系统集成 及相 关技术问题的 解决上海市多媒体公共服务平台（一期）建设项目于2003年 11 月立项， 2004年 2 月开始建设，并于 2004 年 8 月建设完成平台一期工程， 2004 年 10 月通过 了市科委组织的专家鉴定验收。 上海市多媒体公共服务平台目前拥有集群渲染子 系统、影视制作子系统、 多媒体信息产业统计子系统和多媒体高端授教系统。 集 群渲染子系统配备有50台HP原装100个CPU的服务器以及10台APPLE G5 20 个CPU的服务器；选用了 Softimage/xsi 4.0、3DMAX Maya等三维制作软件和 Ren

2、derman、Mental-ray 、Mayarender 等著名渲染软件，可对任何三维动画项目 实施制作和渲染。影视制作子系统配备了苹果标清后期制作系统及SONY多款数字 Betacam录放设备，搭载了 Final cut pro、Shake3.0、Combustion 等后期处 理软件，为三维动画、 影视公司制作影视或动画项目提供了全套的影视后期制作 设备。高端授教中心拥有国际知名的苹果公司图形图象制作培训的先进设备与软 件系统，并实现与集群渲染系统、 影视制作系统的联动。 在2005年正式运营后， 我们在行业内的有关专家建议和大力支持下， 我们开设了测评工作室。 在今年初 在国际著名厂商

3、和有关公司的支持下对 CG方面最新的硬件进行了专业的测评。 测评的文章已经在CGWORLD志今年第三期上发表了。在正式运营后，我们还配 合多媒体考核办公室开设了多媒体高端授教中心，开展APPLE高端电脑的培训工 作。上海市多媒体公共服务平台目前成功实施了 Apple 渲染系统的建设。 经过一 个多月的项目实施，解决了各种技术上的难题， 成功得在国内率先推出了以 Apple 集群服务器平台为基础，在其上实现 Maya集群渲染、Ren derma n集群渲染和 MentalRay渲染，其中通过分布式资源管理软件 Muster调用Apple服务器集群 里的 Maya 来渲染以及 MentalRay

4、在 Apple 平台上的运行等技术方案在国内都是 第一次实施。方案说明在此次Rander farm建设中，我们将10台Apple的服务器通过千兆网络组 成一个渲染服务器群组。渲染软件由Maya Ren der、Men tai Ray Re nder Man组成，用于渲染。这三 种软件，由Maya Render为主，功能最强大也最昂贵的 Render Man和功能价格 居中的Mental Ray为辅在照顾功能完整的基础上，照顾了最佳性能价格比。图形工作站上安装三维动画软件 Maya用于进行高要求的三维动画制作， 演示及教学等。在渲染管理服务器由分布式资源管理软件Muster，来完成分布式渲染、创

5、作以及其它分布式执行工作KServe G5泣染1眼务器*10阳嵯工作站赳Kserve G3文件啦务當软件系统的工作流程如下图：Softimage XSI可以直接输出用于 MentalRay 的.MI文件,可以通过RIO输出用于RenderMan的.RIB文件。RIB文件格式是所有三维动动画的共通语言中功能最强，使用最广泛，效果最好，及稳定性最高的的一个。Maya可以直接输出用于 Maya Render的.MA或.MB文件也可以通过 MayaMa输出用于RenderMan的.RIB文件.这样就可以使整个系统的软件部分在 互相配合方面灵活实用。Apple Xserve G5Apple公司最新推出的

6、服务器产品Xserve G5对科技环境中所需要的高性 能计算（High-Peformanee Computing ，HPC，还有工作组集群以及渲染计算 集群而言都是非常理想的。G5处理器的超标量（superscalar ）、超级流水线体 系（superpipelined ）支持多达215条指令同时执行，高带宽执行核心提供超 过12个离散功能性单位，包括双浮点运算单位和双整数运算单位，以同时处理大量的指令由于去除了仅合适服务器工作的部分，因此Xserve集群节点就能以业界最低的价格来实现每一 gigaflop的运算速度。Renderman 介绍Pixar动画制作室在计算机动画制作领域里集合了艺术

7、技术性和故事的原创 性。其产品RenderMan软件从1985年到现在都被广泛应用于超过一百多部电影 上。Pixar公司所制作的"Toy Story"（玩具总动员）是世界上第一部全三维动画电 影；"A Bug's Life"（蚂蚁总动员）及"Monster"（怪兽公司）亦是Pixar公司所创作 的最富有想象力的角色电影。只有 Ren derman能够完成这项巨大的渲染工作。事实上，因其强大的网络渲染功能，Ren derMan已经成为工业技术标准。Ren derMan具有很高的稳定性、可信性和灵活性，并能高速地连续转化渲染出令

8、人惊叹的效果，其性价比无可比拟。如果说前面三部电影奠定了Pixar在动画界的领先地位，那么，"Finding Nemo"（海底总动员）再一次掀起了 Pixar动画风 潮-它创建了一个美妙奇幻的海底水族世界。Pixar动画工作室用Renderman将 水族生物独特的半透明质感表现得淋漓尽致， 分外动人。 不同玲珑剔透的水族生 物就好像是Renderman技术的竞技场，让人不得不佩服它的渲染功能。Renderman 的渲染功能包括： 局部光线追踪( Selective Ray Tracing ) 折射和焦散( Refractions and Caustices ) 全域照明 (

9、Global Illumination) 阴影计算 (Traced Shadows) 完全支持 HDRI 深影效果( Deep Shadows)Renderman 安装：Renderman 总的来讲分为两在部分： RenderMan Artist Tools 和 RendermanPro-Server,其中RenderMan Artist Tools为提交工作任务和管理图像的工具，Ren derma n Pro-Serve为整个渲染器的核心部分，即渲染客户端，由它来进行渲 染工作。下面我们来介绍一下 Renderman 的安装：1、Renderman License Server 的安装：只有

10、安装了正确的license后才能运行Renderman,双击安装程序Pixar_License.msi进入license的安装界面，在安装的最后阶段会弹出一个对话 框，我们需要把官方授权的lice nse拷贝到此对话框内，单击确定完成安装。2、RenderMan Artist Tools 的安装：Ren derMan Artist Tools是Ren derma n的一个重要工具。双击安装程序Pixar_RAT_6.0.msi，进入安装界面，在安装的过程中，我们要注意要把Lice nseServerr的机器名或IP选对，然后我们可以按NEXT键，直到出现安装完成的对 话框出现，安装完成后我们要

11、重新启动机器。重启机器后，我们就可以启动RenderMan Artist Tools 程序了。3、Renderman Pro-Server 的安装：Ren derma n Pro-Serve的任务是进行渲染，在此次的项目中，我们用的渲染 客户端是苹果机，因此我们只介绍在苹果机上的安装步骤方法。1) 开始安装双击 RenderManProServer_version.pkg 进行安装2) 简介双击程序压缩包( RenderManProServer_version.pkg )后，会看到一个 介绍软件的界面，点击 Continue 继续安装。3) Read Me 接下来的界面是“ Read Me文件

12、，其中包含有文档中没有的重要信息。4) License Agreement下一界面是许可密码文件，单击 Continue 继续安装，会出现一个新的窗 口问你是否同意以上条款，如果不同意就会退出安装程序，如果同意， 会继续安装。5) 选择安装位置 安装程序需要指定一个安装位置来确定把程序放在哪个磁盘上，如果以 前安装过不同版本的请点击 Upgrade。6) 安装等待一会， RenderMan Pro Server 会安装到硬盘上并且自动启动，会出 现一个 Preferences 窗口，输入 License Server 的信息，也可以在 Preferences 窗口中随时更改这些信息。单击 Cl

13、ose 之前退出 RenderMan Pro Server 完成安装。7) 结束安装单击 Close 来结束安装，然后就可以进行渲染工作了。Mental Ray 介绍Mental ray? 能够通过多处理器计算机的并行处理和网络上的计算机的交 叉处理，渲染出卓越质量的图像。它运用专有的高级加速功能和递归采样功能， 在一些小型、简单的处理器都能够达到快速渲染。Mental ray 具有 MI 场景描述语言，使用 ASCII 和混合 ASCII/binary 编码， 因此其可接受 MI 场景数据文件。它支持简单的几何图形包括多边形、平衡自由 图形、毛发，表面细分。运行用户提供的 C 和 C+ 代码

14、，可创建出程序性的纹 理、材质、模拟光线和透镜特效， 通过光线图案控制器 ( Photon shade)r 和 Photon Map?g 来控制模拟全域照明。软件的自由形式表面处理和近乎真实的性能以及 其数学化的精确性，是其之所以超越其他渲染软件产品的原因。Mental ray 也可以直接作为综合性的数据库。 它综合欧盟的 DESIRE 项目做 了重大发展， 如平行渲染运算法则和分布式数据库。 信息在单个处理器工作站上 运行传输， 也可在共用存贮器的平行平台上传输， 同样适用于分布式的存贮器构 架体系，如网络上的不同种类的工作站和平行性超级计算机。Mental ray 是第一个能够结合光线运动

15、规律进行物理模拟校正的渲染软件， 可以完全用程序实现可以想像到的不同现象。利用men tai ray Phe nome na? 互式的图形用户界面，用户可以编辑和 创建不同的视觉现象，如创建和编辑光线，控制完全和渲染的关的选项和参数， 管理渲染进程。Mentai Ray 的安装在多媒体公共服务平台的项目中， MENTAL RAY 渲染器是安装在苹果机上 的因此我们在这里介绍在苹果机上的安装方法：1、我们要把 MENTAL RAY 的软件安装 CD 放入光驱并进入超级用户。2、在命令窗口进入 MENTAL RAY 的软件目录，键入“ ./install 并按”回车3、接下来会出现安装菜单，选择“

16、 full in stall会安装MENTAL RAY 和SPM。MentalRay默认的安装目录是/usr/local/mi，可执行的程序在/usr/local/mi/bin 的目录下， MentalRay 首先调用的头文件放地 /usr/local/mi/inc 的目录下， Shader 文件放在 /usr/local/mi/shaders 目 录下。SMB 文件夹自动挂接（ mount） 及 muster 自动启动问题本项目实施过程中， Apple Xserve G5 Cluster Node 服务器系统的安装、 配置等实施服务顺利完成。Maya软件的代理商Jadson公司的工程师随后实

17、施在 Apple 服务器平台的 Maya 网络集群渲染系统的调试服务。 在 Maya 网络集群 渲染应用系统中，Maya渲染应用通过分发服务器上的Muster分发系统将任务分 发到 Apple 服务器网络集群进行渲染，应用系统要求在 Apple 服务器平台上将 其在分发服务器上的素材和场景文件夹自动 mount到Apple服务器平台上并自 动启动 muster 应用。在进行这项工作时出现问题。共享文件夹不能自动挂接在 渲染节点上。经过了解应用系统对自动挂接文件夹和自动执行 Muster 应用的具体需求 后，终于成功的解决了这个问题。首先需要正确的根据应用系统的需要写脚本，我们创建一个叫 SMB

18、Mount 名字的脚本，具体的脚本文件内容（略）为了在 Mac OS X 系统下自动的执行脚本命令，需要在 /Library/StartupItems 目录下创建一个叫 SMBMount 的子目录，然后将建好的脚本文件 SMBMount 拷 贝到该目录下，注意脚本文件名一定要和子目录名相匹配且文件具有相应的执行 权限。然后在SMBMount目录下创建一个叫 StartupParameters.plist名字的配置文 件，内容（略）这样，Mac OS X Server系统就可以自动的执行脚本文件里的内容，可以自 动将相应的文件夹挂接上。 且自动执行 Muster 命令。这样就顺利的完成了工作。 Renderman 检查步骤：如果在渲染测试过程中遇到 Renderman不能渲染的时候，可以通过以下步骤 检查：1