多媒体公共平台apple渲染系统

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Renderman、Mental-ray、Mayarend

2、er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CGWORL

3、D杂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、Renderman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

4、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 Render、Mental Ray、Render 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、创作以及其它分布式执行工作。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R

5、IO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MayaMan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公司最新推出的服务器产品 Xserve G5 对科技环境中所需要的高性能计算（High-Performance 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（

6、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

7、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Renderman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，RenderMan已经成为工业技术标准。RenderMan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

8、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： n 局部光线追踪（Selective Ray Tracing）n 折射和焦散（Refractions and Caustices）n 全域照明(Global Illumination)n 阴影计算(Traced Shadows)n 完全支持 HDRI n 深影效果（Deep Shadows） Renderman安装：Renderman 总的来讲分为两在部分：

9、RenderMan Artist Tools 和Renderman Pro-Server，其中RenderMan Artist Tools为提交工作任务和管理图像的工具，Renderman Pro-Server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license拷贝到此对话框内，

10、单击确定完成安装。2、 RenderMan Artist Tools的安装：RenderMan Artist Tools是Renderman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License Serverr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：Renderman Pro-Server的任务是进行渲染，在此次的项目中，我们用的渲

11、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，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

12、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Close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

13、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，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 shader）和Photon Mapg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DESIR

14、E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mental ray Phenomena交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。Mental 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

15、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“full install”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

16、题本项目实施过程中，AppleXserve 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

17、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SMBMount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

18、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、查看每台计算机的hosts文件是否添加进了包括渲染服务器、License Server、三维工作站在内的计算机名和IP地址。2、检查License Server 是否启动。3、检查Renderman Pro Server的服务是否启动。MentalRay检查步骤：如果在渲染测试过程中遇到MentalRay不能渲染的时候，可以通过以下步骤检查：1、查看每台计算机的hosts文件是否添加进了包括渲染服务器、License Server在内的计算机名和IP地址。2、检查License Server 是否启动。结束语本项目建成后，项目鉴定委员会认为