北京天文馆8路双核架构建设高性能图像渲染实验室

服务器在线7月11日报道：经过改造的北京天文馆老馆重新对外开放。再次敞开怀抱的天文馆老馆，让公众对浩瀚神秘的宇宙星空有了身临其境般的更为真切的体验。其中尤为值得一提的是，《宇宙少年侦探团》露出了庐山真面目。这是一部具有8K×8K超高清画面的世界最高分辨率的数字电影。6月24日在北京天文馆落成的中国高性能图像渲染实验室正是它的诞生之地。

8K×8K的超高分辨率

8K×8K，是指图像分辨率可达8192×8192。这是什么概念？目前高清的标准分辨率为1920×1080，8K×8K意味着比高清标准还要清晰30多倍。

为何动漫效果要做到如此极致？"天文馆老馆的改造产生了这样的需求。"北京天文馆馆长朱进表示。记者获悉，改造后的老馆天象厅拥有铝合金球幕、卡尔•蔡司9型光学天象仪、全天域数字投影系统、13.1声道的环绕声系统，再配上8K级数字节目的渲染平台，使其一跃而成为世界上最先进的天象厅之一。

数字天象节目制作的很大一部分内容是为大型幕布投影或是穹幕数字电影准备的，与其他影视制作中的数字影像制作相比，需要分辨率更大的最终渲染画面。而且，场景中要使用大量的高分辨率纹理贴图，还需要耗时计算的粒子、光照、光线的反射与折射等效果。8K级的天象节目能使参观者获得更加真实、更加震撼的视觉体验。

据悉，刚落成的中国高性能图像渲染实验室主要应用于高清动漫的渲染，可满足北京天文馆数字和光学两个宇宙剧场、3D动感天文演示剧场、4D动感影院的数字节目制作。

8路双核的胖节点架构

在对业界一些2路、4路、8路x86服务器系统进行了统一的测试之后，北京天文馆数字工作室最终选择了基于8路AMD双核皓龙处理器的Sun Fire X4600服务器系统。

中国高性能图像渲染实验室在国内首次采用单个节点8C的渲染服务器来构架集群渲染系统。高性能胖节点的架构模式可最大程度地提升各渲染节点的性能，降低节点与节点之间的数据流量。集群渲染的基本思路就是通过完善的任务调配管理系统，把渲染的任务分配给多台主机，通过协作的方式来完成镜头的渲染，节省渲染时间。

据北京天文馆数字工作室主任宋宇莹介绍，该渲染系统与其他高性能集群有所不同，它的计算任务相对独立。比如，在节目制作中，会把某个场景分成若干个部分，将每个部分分配到不同的服务器节点上。动画影像中的天空、树木、小孩都独立渲染完成，最后一个个叠加起来。

这种模式对每个节点上的性能及I/O吞吐量提出了很高要求。AMD皓龙处理器的直连架构和超传输总线（HyperTransport）技术，保证了低内存延时和缓存的一致性，避免了系统扩展带来的性能瓶颈，可实现处理器核心之间的高速数据交换，提升节点性能，满足了北京天文馆对高性能渲染的需求。

目前，该渲染系统共利用30台Sun Fire X4600服务器，采用总计160颗AMD皓龙处理器。

用户连线

北京天文馆馆长朱进

北京天文馆数字工作室主任宋宇莹

我们现在最关心的还是运算速度、渲染速度。如果没有这套系统，恐怕要几年时间才能完成一部片子，这是我们不能接受的。在系统建设初期，我们已经把市面上我们能接触到的各种系统不同的组合挨个试了一遍，最后得出SUN加AMD这种组合是最能满足我们要求的。

目前，北京天文馆有四个剧场，每年都会放片子，不可能两部片子放一年，节目制作遇到瓶颈。渲染实验室投入使用后，整个系统的动画生产能力将进一步提高，能够提高画面的质量，缩短数字科普节目的制作周期。比如，以前渲染一部国际惯例21分钟的适合数字宇宙剧场播映的数字天象节目需要一年多的时间。现在采用基于AMD皓龙处理器的新系统之后，渲染时间将至少缩短为原来的一半，大约7个月，工作效率提升是很明显的。

因为有这个能力以后，我们做出片子以后，会有一个很好的平台与国外交流，可以拿我们的片子跟国外相互交换。

项目档案

箱目内容：北京天文馆采用基于8路AMD双核皓龙处理器的Sun Fire X4600服务器建设高性能动漫渲染集群

项目投入：

应用环境：30台Sun Fire X4600服务器（共包含160颗AMD皓龙处理器）、46TB谷数科技NAS存储系统、Windows 2003操作系统

主要技术：Maya软件

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