Glossar der 3D-Visualisierung
Renderzeit: Definition und Schlüsselfaktoren
Die Renderzeit ist die Zeit, die ein Computer benötigt, um ein Bild oder einen Frame aus einer 3D-Szene zu berechnen. Sie wird beim fotorealistischen Rendering in Zeit pro Bild und in Echtzeit in Bildern pro Sekunde (fps) gemessen. Sie hängt von der Hardware, der Engine, der Komplexität der Szene und der geforderten Qualität ab.
Wie wird die Renderzeit gemessen?
Es gibt zwei Welten mit unterschiedlichen Messgrößen:
- Offline- oder Produktions-Rendering: wird in Zeit pro Bild gemessen. Ein fotorealistisches Architektur-Rendering in 4K kann je nach Szene von wenigen Minuten bis zu mehreren Stunden dauern.
- Echtzeit-Rendering: wird in fps gemessen. Ein Videospiel oder ein interaktiver Rundgang benötigt mindestens etwa 30 fps, um flüssig zu wirken, und Virtual Reality verlangt in der Regel 72 bis 90 fps oder mehr.
Bei Animationen vervielfacht sich die Gesamtzeit: Ein einminütiges Video mit 30 fps hat 1.800 Einzelbilder, und jede zusätzliche Sekunde pro Frame summiert eine halbe Stunde zur Gesamtrechenzeit.
In der Praxis: Render Fabrik ist ein Studio für 3D-Visualisierung für Bauträger und Architekten in ganz Europa, mit Angebot innerhalb von 24 Stunden.
Faktoren, die die Renderzeit beeinflussen
| Faktor | Warum er Einfluss hat |
|---|---|
| Auflösung | Die Zeit steigt mit der Anzahl der Pixel: Ein 4K-Bild hat viermal mehr Pixel als Full HD |
| Sampling (Samples) | Mehr Samples pro Pixel reduzieren das Rauschen, verlängern aber die Berechnung |
| Globale Beleuchtung und Lichtbounces | Jeder zusätzliche Lichtbounce vervielfacht die Berechnungen |
| Komplexe Materialien | Glas, Reflexionen, Brechung, transluzente Materialien (SSS) und Haar sind rechenintensiv |
| Geometrie | Dichte Vegetation, Rasen und sehr detaillierte Möbel erhöhen die Polygonzahl um Millionen |
| Anzahl der Lichtquellen | Viele kleine Lichtquellen, besonders in nächtlichen Innenräumen, erzeugen schwer zu entfernendes Rauschen |
| Effekte | Tiefenschärfe, Bewegungsunschärfe, volumetrischer Nebel und Kaustiken |
| Hardware | CPU-Kerne, GPU-Leistung und -Speicher, verfügbarer Arbeitsspeicher |
CPU, GPU und Renderfarmen
CPU-Rendering
Engines wie Corona oder V-Ray CPU nutzen alle Prozessorkerne. Sie sind bei sehr großen Szenen sehr stabil, da sie den in der Regel reichlich vorhandenen Arbeitsspeicher des Systems verwenden.
GPU-Rendering
V-Ray GPU, Redshift, Octane, Cycles, Lumion, D5 Render oder Unreal Engine nutzen die Grafikkarte. Sie sind in der Regel deutlich schneller bei Szenen, die in den GPU-Speicher passen. Die Grenze liegt im VRAM: Wenn die Szene nicht hineinpasst, schlägt das Rendering fehl oder wird langsamer.
Renderfarmen
Eine Renderfarm verteilt die Arbeit auf viele Computer. Sie ist die übliche Lösung für lange Animationen: Jede Maschine berechnet unterschiedliche Frames parallel. Es gibt eigene Renderfarmen von Studios und Cloud-Dienste, die nach Nutzung abgerechnet werden.
So beschleunigen Sie ein Rendering ohne Qualitätsverlust
- Denoiser verwenden: KI-basierte Denoiser (wie NVIDIA OptiX oder Intel Open Image Denoise) ermöglichen es, das Rendering früher zu stoppen und das verbleibende Rauschen zu entfernen.
- Geometrie optimieren: Proxies und Instanzen für Vegetation und wiederholte Elemente verwenden und alles entfernen, was die Kamera nicht sieht.
- Texturen anpassen: Keine 8K-Maps für Objekte verwenden, die im Bild nur wenige Pixel einnehmen.
- In niedriger Auflösung vorab prüfen: Bildausschnitt, Licht und Materialien mit schnellen Renderings freigeben und die hohe Auflösung für den Schluss aufheben.
- Bounces und Samples begrenzen: Nur so viele einstellen, wie für die Szene erforderlich sind.
- Regionen rendern: Nur den Teil des Bildes neu berechnen, der sich nach einer Überarbeitung geändert hat.
Renderzeit in Architektur, Immobilien und Produkt
In der Architektur bestimmt die Geschwindigkeit, wie viele Material- und Lichttests in ein Projekt passen. In der Immobilienbranche beeinflusst sie die Lieferfrist von Verkaufskampagnen für den Verkauf ab Plan, besonders wenn Video enthalten ist. Im Produktbereich ermöglicht eine gute Konfiguration, Dutzende Farbvarianten desselben Modells effizient zu erzeugen.
In allen Fällen spart vorausschauende Planung mehr Zeit als Hardware: Eine Designänderung nach dem finalen Rendering zwingt dazu, die Berechnung zu wiederholen.
Die Renderzeit in einem Visualisierungsstudio
Ein Visualisierungsstudio balanciert bei jedem Auftrag Qualität und Rechenzeit aus. 3D-Innenraumvisualisierungen mit viel Glas und künstlichem Licht erfordern eine andere Strategie als Außenansichten, und 3D-Videos verlangen die Optimierung jedes Frames. Wenn Sie ein Team für Ihr Projekt in Spanien suchen, besuchen Sie unsere Seite für Spanien.
Häufig gestellte Fragen
Wie lange dauert das Rendern eines 3D-Bildes?
Das hängt von der Szene, der Auflösung und der Hardware ab. Eine einfache Ansicht kann Minuten dauern, ein komplexes Interieur in hoher Auflösung Stunden. Echtzeit-Rendering erzeugt Bilder fast sofort, mit etwas geringerer Präzision.
Was ist schneller, CPU- oder GPU-Rendering?
In der Regel ist die GPU schneller, wenn die Szene in ihren Speicher passt. Die CPU ist stabiler bei sehr großen Szenen und einigen komplexen Effekten.
Warum hat mein Rendering Rauschen?
Weil nicht genügend Samples berechnet wurden. Die Lösung ist, die Samples zu erhöhen, die Beleuchtung zu verbessern oder einen Denoiser zu verwenden.
Wie viele fps benötigt ein Echtzeit-Rundgang?
Um auf dem Bildschirm flüssig zu wirken, sind mindestens etwa 30 fps und idealerweise 60 fps erforderlich. In Virtual Reality werden höhere Raten empfohlen, um Übelkeit zu vermeiden.