Собираем компьютер для 3D-моделирования: гайд для чайников
Трёхмерное моделирование — перспективная отрасль, которая с каждым годом всё больше набирает обороты. Иллюстрация, дизайн интерьеров, анимация, реклама, постпродакшн и геймдев — спрос на 3D-дизайнеров стабилен, а стоимость их услуг весьма высока. При этом попасть в индустрию вполне реально: образовательные платформы предлагают самые разные курсы, рассчитанные на слушателей с любым уровнем подготовки. Поэтому при наличии времени и бюджета овладеть навыками трёхмерного моделирования не проблема.
Для того чтобы полноценно работать и успешно монетизировать свои знания, дизайнеру-трёхмерщику нужен компьютер. Очень хороший и дорогой, потому что обычный домашний/офисный десктоп и уж тем более ноутбук для этого абсолютно не подходят. Почему? Да потому что трёхмерка очень требовательна к железу: ни одному офисному процессу, никакой компьютерной игре не нужны такие вычислительные мощности, которые необходимы программам 3D-моделирования и рендер-движкам.
Например, постпродакшн легендарного «Аватара» студии Weta Digital потребовал полного обновления дата-центра: для выполнения заказа Джеймса Кэмерона существующих мощностей одного из самых именитых производителей трёхмерных спецэффектов просто не хватило. На создание и рендер первых 11 кадров ушёл целый год, и только после того, как в дата-центре появились 34 стойки с новейшими серверами HP Proliant, процесс производства удалось ускорить до 200 кадров в день. Совокупная мощность вычислительного массива составила 40 000 процессорных ядер, которым в общей сложности пришлось обработать петабайт (миллион гигабайт) информации.
Конечно, в обычной работе 3D-дизайнер вполне может обойтись без сверхмощных серверов, но производительный компьютер в любом случае понадобится. И, скорее всего, собирать его придётся самостоятельно. Если этот процесс вас не привлекает, имеет смысл проскроллить статью — в конце есть решение для тех, кто предпочитает тратить время на творчество, а не на самостоятельную сборку ПК. Всем остальным расскажем об основных нюансах, которые необходимо учитывать при выборе и покупке комплектующих.
Прежде чем сложить воедино все детали этого пазла, обратим внимание на три важных момента.
1. Область деятельности
Трёхмерный дизайн безбрежен и многогранен, и требования к технике в разных областях 3D очень разные, поэтому, прежде чем приступать к сборке компьютера, необходимо чёткое представление о том, какие задачи он будет выполнять. Например, проектирование для трёхмерной печати обходится практически без рендеринга — самого ресурсозатратного процесса в 3D — значит, оно не потребует мощного и дорогого железа. Для дизайна интерьеров придётся собрать более производительную машину, а тем, кто хочет заниматься анимацией и трёхмерными спецэффектами, нужно быть готовыми к покупке топовых (и самых дорогих) комплектующих.
2. Программы для работы
Ещё один довольно существенный ориентир в вопросах сборки компьютера для работы — системные требования программ. Их можно найти на официальных сайтах разработчиков (и убедиться в том, что эти показатели могут значительно отличаться). Как правило, производители указывают минимальные и рекомендованные параметры: стоит ли говорить, что на первые ориентироваться не стоит?
3. Актуальные комплектующие
Время — это то, что работает против вас. Компьютеры стремительно устаревают, а технологии, наоборот, развиваются всё быстрее и требуют всё больше вычислительных мощностей. То, что сегодня считается производительной машиной, завтра окажется просто хорошей, а послезавтра настоятельно потребует апгрейда. Поэтому собирать рабочую станцию необходимо с запасом мощности, чтобы хватило надолго. Как правило, хорошие машины работают около 3-6 лет, потом может потребоваться замена железа на более актуальное или просто новое (как в случае с твердотельными накопителями, у которых совсем небольшой ресурс).
А теперь вернёмся к комплектующим. Что выбрать?
CPU
Процессор — центральный элемент рабочей станции, который отвечает за все вычислительные процессы (в том числе и просчёты во время рендеринга). При выборе стоит обратить внимание на две основные характеристики: количество ядер (этот показатель определяет возможность выполнять несколько задач одновременно) и тактовую частоту (отвечает за быстродействие системы). Ещё один важный параметр CPU — многопоточность. Многопоточные ядра позволяют повысить производительность системы за счёт одновременной обработки двух потоков одним ядром.
Количество ядер процессора напрямую влияет на скорость рендера, а при моделировании большее значение, наоборот, имеет тактовая частота. Необходимый минимум для 3D — это 4 ядра и 3 ГГц: работать можно, но очень неспешно. А вот производительность восьмиядерных 8- и 16-поточных процессоров с частотой от 3,2 ГГц гораздо выше: на данный момент это оптимальная конфигурация по соотношению цена/качество, подходящая для решения большинства трёхмерных задач. Существуют и более мощные CPU с бо́льшим количеством ядер для обработки самых сложных 3D-процессов (например, анимации), но их стоимость гораздо выше.
Если говорить о процессорах Intel, бюджетным решением станут восьмиядерники из семейства Core i7, оптимальным — из Core i9, а те пользователи, которые не ограничены в средствах или планируют утереть нос «Аватару», могут обратить внимание на линейку Intel® Xeon®. Впрочем, многоядерные многопоточные процессоры AMD Threadripper™ тоже прекрасно подходят для 3D (и при этом стоят дешевле).
GPU
Хороший графический процессор или видеокарта — это настоящая инвестиция в будущее. Классические движки (такие как V-Ray или Mental Ray), использующие для просчёта только мощности центрального процессора, постепенно уступают новому поколению рендеров, работающих на вычислительных мощностях видеокарт. Главное преимущество GPU-движков — скорость: они за несколько секунд справляются с просчётом сцены, на которую рендер на CPU потратит 10-15 минут. Такой подход позволяет рендерить трёхмерную модель фактически в реальном времени, что значительно ускоряет работу дизайнера и повышает её качество.
Лидер и технологический локомотив в области GPU — это, конечно же, NVIDIA®. Последнее поколение видеокарт на базе архитектуры NVIDIA® Turing™ с технологией трассировки лучей RTX™ и тензорными ядрами предоставило массу новых возможностей не только геймерам, но и графическим дизайнерам. Для представителей творческих профессий NVIDIA® предлагает специальную линейку GPU Quadro® RTX™, позволяющую использовать возможности трассировки лучей, искусственного интеллекта и продвинутого шейдинга с аппаратным ускорением. Octane, Redshift, Cycles, Furry Ball, V-Ray RT — все популярные GPU-движки в паре с Quadro® в десятки раз ускоряют процесс рендеринга, повышают продуктивность, облегчают работу, позволяют создавать невероятно сложный и эффектный контент и, как следствие, повышают ценность специалиста на рынке 3D-графики.
Единственные минус линейки Quadro® — это цена. Впрочем, ассортимент GPU NVIDIA® достаточно широк, чтобы подобрать для сборки более бюджетную видеокарту — многие игровые модели неплохо показывают себя и в рендеринге. Подойдут линейки RTX™ и GTX™, а чтобы не запутаться в ассортименте, необходимо обращать внимание на четырёхзначный индекс модели. Первые две цифры (или одна у более старых карточек) указывают на поколение, вторые две — на характеристики производительности. Для 3D подходят модели десятого и двадцатого поколений с индексом производительности 60, 70 или 80. Из видеокарт подороже можно выбрать, например, NVIDIA® GeForce® RTX™ 2070, а если бюджет ограничен, стоит остановиться на NVIDIA® GeForce® GTX™ 1070 или 1060. Производительность у RTX™, само собой, будет больше, чем у GTX™, но все эти модели позволят использовать в работе GPU-движки и оценить преимущества рендера на мощностях видеокарты.
Что касается технических характеристик, для видеокарты важнейшим параметром является объём графической памяти. 4 Гб — это необходимый минимум для трёхмерной графики, но для серьёзной работы лучше выбрать 8-гигабайтные модели.
RAM
При выборе оперативной памяти правило простое: чем больше, тем лучше. Если бюджет ограничен, можно начать с 16 Гб, но при этом обязательно предусмотреть возможность расширения памяти в будущем (выбрать материнскую плату с достаточным количеством слотов). 24-32 Гб — оптимальная цифра, а самые сложные процессы могут потребовать и больше оперативки.
HDD и SSD
Для трёхмерной графики крайне важно быстродействие системы, поэтому без твердотельного накопителя не обойтись: на него устанавливают операционку и программы. Но SSD-хранилища недолговечны: количество циклов перезаписи на них ограничено, поэтому все рабочие проекты лучше хранить на старых добрых жёстких дисках — более медленных, но при этом более надёжных. Для SSD 240 Гб — это минимум, а объём HDD ограничен только бюджетом. Графические проекты требуют много места: пара-тройка терабайт довольно быстро забьется рабочими файлами, поэтому сэкономить на накопителях вряд ли получится.
Если планируется интенсивная работа с большой нагрузкой на HDD, есть смысл купить два одинаковых жёстких диска и настроить зеркальный RAID-массив. В этом случае один из дисков будет доступен для записи, а второй станет точной копией первого. Такая система позволяет в случае отказа одного из дисков, во-первых, не потерять данные, во-вторых — сохранить работоспособность системы и не прерывать работу над текущим проектом в ожидании новых комплектующих.
Материнская плата
Материнка — это фундамент вашей будущей рабочей станции, который объединит разрозненные детали в единую систему. Главное правило при ее выборе — берите с запасом! Плата должна быть масштабируемой: поддерживать установку дополнительных планок памяти, жёстких дисков, новых видеокарт и т. д.
Итак, с основными комплектующими мы определились. Осталось разместить их на материнской плате, добавить блок питания и систему охлаждения, сложить всё в красивый корпус, установить операционную систему и программы для работы… Сложно? К счастью, можно обойтись и без этого, просто купив готовый компьютер. Правда, до недавнего времени мощные сборки, подходящие для трёхмерной графики, встречались в магазинах электроники крайне редко. Но всё поменялось с появлением у Acer линейки профессиональных компьютеров для создателей контента Concept D.
Включи и работай
Эти компьютеры изначально создавались с целью удовлетворить специфические потребности представителей творческой индустрии, в том числе и дизайнеров-трёхмерщиков. Линейка включает в себя сразу три готовых десктопа: ConceptD 500, ConceptD 700 и ConceptD 900. Все комплектующие в них идеально подходят для графики и не конфликтуют друг с другом (чего нельзя исключить при самостоятельной сборке). Чтобы начать работу, десктоп достаточно просто достать из коробки и включить.
Даже младшая модель в линейке настольных ПК ConceptD 500 обладает весьма впечатляющими характеристиками. Она собрана на базе восьмиядерного 16-поточного процессора Intel®Core™ i9 и имеет на борту видеокарту NVIDIA® Quadro® RTX™ 4000. Concept D 700 — мощнее: он оснащен процессором Intel® Xeon® и дополнительным модулем памяти Optane™, который ещё больше увеличивает быстродействие системы. Старшая же модель ConceptD 900 — это настоящий монстр, производительная графическая станция, способная «вывезти» абсолютно любой, даже самый сложный проект. У неё целых два процессора Intel® Xeon® Gold 6148, которые в сумме дают 40 ядер и 80 потоков, и один из самых производительных GPU — NVIDIA® Quadro® RTX™ 6000.
Все рабочие станции ConceptD обеспечивают возможность апгрейда и расширения, так что каждая из них станет надёжным рабочим инструментом на долгие годы. Лэптопы линейки не только производительные, но и очень красивые: две младшие модели могут похвастаться элегантным белым корпусом с отделкой из дерева и алюминия, а старшая «упакована» в строгий чёрный корпус с эффектной вентиляционной решёткой.