Blender-Cycles-Performance: Leitfaden zu Speicher und Rendering

Die aktuellen Cycles-Dokumentationen von Blender erläutern die Optionen in den Bereichen Performance und Simplify, mit denen sich Render-Performance und Speicherbedarf anpassen lassen. Dieser Leitfaden zeigt, wie diese Einstellungen insbesondere bei Architekturvisualisierungen mit großen Texturen, dichter Geometrie oder Volumenobjekten genutzt werden können. Die Dokumentation nennt keine konkrete Blender-Versionsnummer. Die folgenden Informationen basieren daher auf der „latest“-Dokumentation zu Cycles im Blender Manual. Auch die Menüpfade beschränken sich auf die dort angegebenen Bezeichnungen.

Zuerst den Engpass ermitteln

Bevor Sie Performanceeinstellungen ändern, sollten Sie feststellen, ob das Hauptproblem die Renderzeit, ein knapper Speicher oder eine langsame interaktive Arbeit ist. Denn Einstellungen, die Speicher sparen, können die Renderzeit verlängern; auf Geschwindigkeit ausgelegte Optionen können dagegen mehr Speicher benötigen. Für diese Abwägung bietet die Blender-Dokumentation die Voreinstellungen Default, Faster Render und Lower Memory: Default balanciert Speicherbedarf und Geschwindigkeit aus, Faster Render soll das Rendering bei höherem Speicherverbrauch beschleunigen, während Lower Memory den Speicherbedarf auf Kosten längerer Renderzeiten senken soll.

1. Die Performance-Voreinstellung und die CPU-Auslastung wählen

Die Voreinstellungen im Bereich Render › Performance helfen dabei, die Priorität der Szene festzulegen, bevor Sie einzelne Einstellungen anpassen. Wenn kein Speicherproblem vorliegt und die Renderzeit verkürzt werden soll, kommt Faster Render infrage. Bei Szenen, die an Speichergrenzen stoßen, ist Lower Memory ein geeigneterer Ausgangspunkt. Die Ergebnisse hängen von der jeweiligen Szene ab: Laut Dokumentation bieten die Voreinstellungen unterschiedliche Kompromisse zwischen Geschwindigkeit und Speicherbedarf; ein gleicher Gewinn für jede Szene ist nicht garantiert.

Threads Mode legt fest, wie die maximal nutzbare Zahl der CPU-Kerne während des Renderings bestimmt wird. Auto-Detect wählt die Zahl der Threads automatisch anhand der Zahl der logischen Prozessoren. Mit Fixed lässt sich diese Obergrenze manuell festlegen. Wenn Sie während des Renderings andere Aufgaben am Computer erledigen möchten, können Sie mit Fixed einen Wert unterhalb der Zahl der logischen Prozessoren einstellen. So lässt sich die dem Rendering zugewiesene CPU-Auslastung begrenzen. Da die Quellen keine Empfehlung für eine bestimmte Workstation nennen, sollte kein fester Wert vorausgesetzt werden.

2. Den Speicherbedarf mit Tile Size steuern

Bilder mit hoher Auflösung können in Tiles der festgelegten Größe verarbeitet werden. Um den Speicher während des Renderings zu schonen, werden die Tiles auf der Festplatte zwischengespeichert. Kleinere Tiles können auch den Verbrauch des Texture Cache senken, da dann nur die Bildtexturen geladen werden müssen, die für das jeweilige Tile benötigt werden. Allerdings wirkt sich die Tile-Größe auf die Performance aus.

Verwenden Sie zunächst 2048 Pixel als Ausgangswert. Wenn das Rendering wegen Speichermangels nicht funktioniert, probieren Sie 1024 oder 512 Pixel aus und vergleichen Sie die Ergebnisse. Gehen Sie nicht davon aus, dass niedrigere Werte das Rendering unter allen Umständen beschleunigen: Sie können Speicher sparen, zugleich aber die Performance geringfügig verschlechtern.

3. Die Texturlast mit Texture Cache und Simplify reduzieren

Bei Szenen mit vielen Bildtexturen kann Texture Cache den Speicherbedarf und die Startzeit reduzieren. Das System speichert Bilder im gekachelten, mipmap-fähigen .tx-Format, sodass nur die für das Rendering erforderlichen Tiles und Auflösungen geladen werden müssen. Dafür werden etwas mehr Festplattenspeicher benötigt und die Render-Performance geringfügig beeinträchtigt. Ist die automatische Erstellung aktiviert, werden .tx-Dateien während des Renderings angelegt und bei Änderungen am Quellbild aktualisiert. Als Standardordner ist in der Dokumentation blender_tx/ angegeben; der Ordnerpfad lässt sich über die Voreinstellung für den Texture-Cache-Dateipfad ändern.

Um die Texturgrößen zu reduzieren, können auch die Optionen Texture Resolution und Texture Size Limit unter Render › Simplify genutzt werden. Erstere skaliert Bildtexturen; Letztere sorgt dafür, dass Texturen die festgelegte Grenze nicht überschreiten. Die Dokumentation empfiehlt für diese Optionen keine konkreten Werte. Bei einer Architekturvisualisierung ist es daher sinnvoller, Test-Renderings entsprechend den Qualitätsanforderungen anzufertigen, statt kleine Details in der Ferne und Materialien, die aus der Nähe betrachtet werden, gleichermaßen zu verkleinern.

4. Unsichtbare Details und wiederholte Renderings berücksichtigen

Camera Cull im Simplify-Bereich kann Objekte anhand des Kamerabildausschnitts automatisch ausblenden; das Culling-Verhalten lässt sich mit Margin beeinflussen. Distance Cull schließt Objekte anhand ihrer Entfernung zur aktiven Kamera aus; die Einstellung erfolgt über Distance. Bei großen Architekturszenen können diese Optionen helfen, wenn außerhalb des Bildausschnitts oder weit von der Kamera entfernte Elemente nicht benötigt werden. Prüfen Sie jedoch bei Änderungen des Bildausschnitts, ob kein erforderliches Objekt ausgeblendet wird.

Max Subdivision legt eine Obergrenze für die Zahl der Unterteilungen von Subdivision-Surface-Objekten fest. Child Particles zeigt eine Teilmenge der Kinder-Haare und -Partikel statt aller an. Diese Optionen können dazu beitragen, die Detailstufe von Unterteilungen und Child Particles in der Szene zu begrenzen. Volume Resolution im Viewport-Bereich beeinflusst ebenfalls die Auflösung von Volumenobjekten. Laut Blender-Dokumentation wirkt sich diese Einstellung stärker auf den Speicherbedarf als auf die Rechenzeit aus.

Bei wiederholt gerenderten Projekten kann Persistent Data erneute Renderings und Animationsrenderings beschleunigen, indem die Renderdaten im Speicher gehalten werden. Gleichzeitig steht Blender bei anderen Aufgaben dadurch weniger Speicher zur Verfügung. Wenn mehrere View Layer vorhanden sind, werden zur Begrenzung des Speicherverbrauchs die Daten nur eines View Layers beibehalten; gemeinsam genutzte Objekte zwischen den Layern können erhalten bleiben. Berücksichtigen Sie diese Option auch im Hinblick auf Arbeitsschritte, die nach dem Rendering Speicher benötigen.

Worauf es im Workflow für Architekturvisualisierungen ankommt

Diese Einstellungen können Architektinnen und Architekten, Innenarchitektinnen und Innenarchitekten sowie Visual Artists helfen, die mit großen Texturbibliotheken, hochauflösenden Frames und komplexen Szenen arbeiten. Das erste Ziel sollte nicht sein, alle Optionen gleichzeitig zu ändern, sondern herauszufinden, ob der Engpass beim Speicher oder bei der Rechenzeit liegt. Ändern Sie anschließend jeweils nur eine Einstellung und vergleichen Sie Bildqualität und Renderverhalten. So lässt sich leichter nachvollziehen, welche Anpassung sinnvoll ist.

Auf der Hardwareseite erläutern die Quellen die Möglichkeit, die Zahl der CPU-Threads festzulegen, sowie die CPU-/GPU-Optionen für den Compositor. Sie empfehlen jedoch keine bestimmte Grafikkarte, keinen bestimmten Prozessor und keine konkrete Speicherkapazität. Außerdem wird darauf hingewiesen, dass der Bereich Acceleration Structure nicht angezeigt wird, wenn ein OptiX-Rechengerät verwendet wird. Welche Optionen sichtbar und geeignet sind, kann daher vom verwendeten Gerät abhängen. Angaben zu Lizenzen oder Kosten sind in diesen Dokumentationen nicht enthalten.

Häufige Fehler

• Anzunehmen, Faster Render sei bei Speicherproblemen automatisch die Lösung. Diese Voreinstellung kann mehr Speicher benötigen.

• Davon auszugehen, dass eine kleinere Tile Size das Rendering mit Sicherheit beschleunigt. Laut Dokumentation kann damit ein geringer Performanceverlust einhergehen.

• Den zusätzlichen Festplattenspeicher und die Auswirkungen auf die Performance bei Texture Cache nicht zu berücksichtigen.

• Den geänderten Kamerabildausschnitt nach Camera Cull oder Distance Cull nicht zu überprüfen.

• Simplify anzuwenden, ohne das finale Bild zu kontrollieren. Verkleinerte Texturen oder reduzierte Details können die sichtbare Qualität beeinflussen.