渲染是将3D模型转换成2D图像，最后呈现在屏幕上的过程。虽然这里只有一句话，但这句话包含了太多的数学、物理和计算机知识。它描述了我们使用计算机虚拟化现实世界的基本逻辑。渲染过程计算量大且耗时。不同的渲染类别使用不同的渲染引擎。比如我们一般实时渲染用Unity和Unreal，离线渲染用V-ray和Keyshot。但这些技术和引擎产品都是相通的，所以虚幻的实时渲染能力也可以部署在云端，成为云渲染的体现。虽然，由于使用场景的不同，引擎本身的渲染算法也有自己的特点和优势。但是，随着硬件计算能力的发展，它们的界限正在慢慢模糊。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。它们之间既有重叠也有交叉，也有技术上的差异。我们避免过多的技术描述，并尽量以通俗易懂的方式进行解释。实时渲染（Real-timeRendering）从字面意思上很容易理解，就是我们想实时看到渲染后的3D物体或场景的效果。实时的，你怎么用数字理解它？至少24FPS：只要达到或超过1秒连续播放24张图像的速度，人眼观看时不会有卡顿的感觉。一般的实时渲染场景都具有很强的交互属性，比如最常见的3D游戏《王者》《吃鸡》，或者一些交互式3D应用，比如智慧城市、智慧园区的可视化项目。在实时渲染场景中，这些应用会独立运行在我们的电脑和手机上，通过本地硬件能力完成实时渲染过程。所以玩大型游戏，硬件性能一定要好。数据来源于网络离线渲染。离线渲染（OfflineRendering）从字面上理解，好像是“断网”后渲染，但这种理解是错误的。离线渲染对应实时渲染。简单的说，我们不需要实时看到渲染效果。这种场景最常见的就是我们的家装效果图。做过装修的朋友应该都知道，如果让设计公司出效果图，一般都是收费的（当然也有一些是免费招揽客户的），而且他们其实是做线下效果图的。那为什么我们不能实时渲染一个效果图，而是使用离线渲染机制呢？这取决于最终渲染效果有多高。数据来自于网络的实时渲染。虽然渲染速度快，可以实时生成渲染内容，但是渲染效果和真实感相对不可能特别高。对于离线渲染的场景，渲染的要求基本上是很高的，甚至是完全真实的。比如刚才说的家装效果图，你可能不需要马上看效果图，但是如果你看到效果图发现效果不好，你可能就要换一家设计公司了。另一种最常见的是好莱坞影视大片、3D动画等影视场景。它们都需要达到非常逼真的渲染效果甚至是完全真实的场景再现，但对实时性要求不高。所以一般的好莱坞大片，尤其是特效非常好的，拍完之后的制作周期非常长。比如大家熟悉的《阿凡达》，当时用了40000个CPU，104TB内存，10G网络带宽，下线渲染了一个多月。信息来源于互联网。说到这里大家应该会有一个疑问，4万个CPU怎么用来渲染呢？什么电脑能有这么多CPU？其实这就是离线渲染的概念容易被误解的地方：离线渲染在大多数情况下实际上是在线的。通常我们做家装效果图的话，可以用自己的普通电脑来渲染制作，但是我们的电脑硬件配置肯定不会特别好。因此，完成整个渲染计算过程到最终出图需要很长时间。当然，电脑硬件越好，时间越短。如果是专业的设计团队，虽然需要使用离线渲染来达到很高的渲染效果，但肯定也希望画图的时间越短越好。因此，一种新的离线渲染形式应运而生：渲染农场。说到渲染农场，相信很多人都不陌生。它在云端购买了很多渲染服务器。这些服务器可以构建数千个CPU或GPU的集群，服务于需要快速完成离线渲染的用户。资料来源于网络，这也是为什么《阿凡达》的渲染要用那么多CPU的原因。当然，现在GPU基本都是用来渲染的。一个渲染农场其实就是一个渲染服务器集群，当然是在线的。所以，只要一提到renderfarm，就是离线渲染场景下的一种渲染形式，但实际上恰好是在线的。CloudRendering云渲染（CloudRendering），这个字面意思就是在云端渲染。但是为什么上面讲渲染农场的时候没有特别强调是云渲染呢？实际上，按照渲染发生的节点，渲染农场的离线渲染属于云渲染的范畴。然而，我们通常对云渲染的理解是在云端完成实时渲染的场景。我们上面说的实时渲染，大多是在自己本地电脑或者手机上完成的，所以对终端硬件的要求比较高，否则“卡”肯定是在所难免的。云渲染的出现就是为了解决这个问题：让硬件性能较差的终端实时渲染出效果不错的3D内容。云渲染的基本原则是将所有的3D渲染工作交给云端。渲染完成后，编码后的视频实时发送给我们的客户端，客户端成为视频播放器，对视频流进行解码播放。在这个过程中，可以监听一些鼠标和键盘的操作来完成交互功能。如此海量的3D数据和美术资源，我们的手机客户端或者电脑客户端都不需要安装，而是全部在云端渲染。只要客户端具备看视频的性能，就可以体验渲染效果更好的3D应用。对于普罗大众来说，移动设备不需要配备特殊设备就可以体验效果不错的游戏，手机一般也不会发热。目前云渲染的场景主要体现在游戏场景，即云游戏。当然也包括一些对渲染质量要求比较高的3D可视化或者数字孪生项目。资料来源于网络说到这里大家应该对实时渲染、离线渲染和云渲染这三种不同的渲染形式有了基本的了解。其实说到渲染本身，就是一种数学算法在计算机上的计算过程。它们都各有优缺点和使用场景：（1）实时渲染追求渲染速度，需要比较强的交互体验。因此，即使在客户端硬件性能很高的情况下，也需要做大量的数学算法优化，在不特别降低渲染效果的情况下，减少渲染时间，从而达到良好的实时交互。(2)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，达到真实的体验。因此，采用最极端、最好、最接近真实物理原理的渲染算法，进行逼真度高的渲染过程。通过渲染农场的云计算能力最大限度地减少渲染时间。(3)云渲染在满足实时性要求的同时，追求相对较高的渲染质量。因此，对云计算能力的部署和调度的要求会更高，让客户端配置较低的用户也能通过云渲染体验到不错的3D应用。
