sandraaws: May 2013

Sejarah Rendering Farm

Final Fantasy VII Advent Children, Resident Evil: Degeneration, UP, Toy Story 1-3, The Incredibles, Monster Inc, Finding Nemo dan lainnya yang berupa Film 3D adalah hasil dari rendering. Film gabungan 3D dan real person seperti Transformer, Star Wars dan film yang memiliki efek komputer juga merupakan hasil rendering. Render atau Rendering adalah proses akhir dari pembuatan gambar 3D aktual dari gambar yang telah di siapkan sehingga menyerupai bentuk nyata dengan warna cahaya, bayangan dan sudut pandang yang nyata. Sehingga menghasilkan gambar yang real dan tampak seperti sebuah hasil foto yang hidup dan nyata. Selain untuk film, rendering dapat juga digunakan untuk Arsitektur, video game, simulator dan lainnya.

Untuk yang pernah mencoba merendering sendiri hasil dari pekerjaannya atau seorang mahasiswa yang mendapat tugas membuat proyek 3D pasti merasakan bahwa merender itu membutuhkan waktu yang lama meskipun menggunakan komputer yang memiliki spek tinggi. Bagaimana dengan film 3D yang memiliki durasi yang cukup lama sampai misalnya berdurasi sampai 1 setengah jam? Tentunya sangat lama waktu yang dibutuhkan untuk merendernya. Misalnya, waktu render mencapai 40 juta jam untuk Monsters vs Aliens, 30 juta jam untuk Madagaskar: Escape 2 Africa, dan 6,6 juta jam untuk Revenge of the Sith. Beberapa frame resolusi IMAX diperlukan untuk Devastator, tokoh dalam Transformers 2: Revenge of the Fallen, mengambil hingga 72 jam per frame.

Untuk mensiasati hal tersebut maka dirancanglah sebuah sistem bernama “rendering Farm”. Pada faktanya hitungan waktu rendering itu berdasarkan waktu yang diperlukan sebuah core processor untuk melakukan rendering. Denganrendering farm akan terdiri dari ribuan core processor yang digabung untuk melakukan rendering. Sehingga waktu yang dibutuhkan untuk merender akan lebih singkat dengan menggunakan beberapa komputer.

Apa itu Rendering Farm ?

Rendering adalah suatu proses untuk mengubah model geometri menjadi suatu gambar. Untuk melakukan proses render biasanya membutuhkan waktu yang lama, terutama untuk rendering gambar yang photo-realistic. Untuk mengatasi masalah tersebut pemanfaatan sumber daya grid sebagai suatu rendering farm dapat dijadikan sebagai salah satu alternatif pilihan.

Rendering farm adalah sekumpulan dari komputer yang bekerja secara bersama sama untuk melakukan proses render.

Konsep Rendering Farm

Pada dasarnya konsep kerja rendering farm adalah membagi tugas renderingke beberapa komputer. Apabila kita merender single frame saja maka render farmakan “keroyokan” dalam melakukan render karena akan terbagi secara otomatis. Namun apabila melakukan rendering animasi atau multiple frame maka tiap-tiap komputer akan dapat merender tugasnya masing-masing yang dapat dibagi secaramanual oleh kita. Misalnya komputer A akan merender frame 1 sampai 50, komputer B akan merender frame 51 sampai 100, komputer C akan merender fram 101 sampai 150 dan seterusnya sesuai yang kita tentukan.

Render Farm atau Peternakan Render adalah suatu kumpulan komputer (Computer Cluster) yang dibangun untuk mempercepat rendering suatu animasi atau image yang biasanya digunakan untuk keperluan pembuatan film dan visual-visual efek untuk siaran TV.

Mari kita mengambil contoh film Transformers 2, jika kita merender keseluruhan film dengan menggunakan 1 unit komputer dengan spesifikasi terbaru akan memakan waktu selama 16.000 tahun, tetapi dengan menggunakan teknologi Render Farm hanya butuh beberapa tahun saja termasuk proses pembuatannya. Begitulah hebatnya teknologi Render Farm.

Seperti yang dijelaskan diatas bahwa Render Farm merupakan kumpulan banyak komputer yang membentuk sebuah Cluster dalam satu jaringan. Konsepnya seperti ini, coba anda bayangkan ada 5 unit komputer dengan spesifikasi utama menggunakan 6 Core prosesor berkecepatan 3Ghz. Sekarang kita bentuk itu menjadi suatu Farm maka kekuatan Render Farm ini akan menjadi 6 Core prosesor x 5 unit = 30 Core. Setiap Core prosesor tersebut berkecepatan 3Ghz, jadi total kecepatan Render Farm tersebut adalah 3Ghz x 30 Core = 90Ghz. Dengan contoh sebuah Render Farm sederhana diatas, dapat kita bayangkan bagaimana cepatnya sebuah Render Farm sederhana dalam merender gambar resolusi tinggi atau animasi singkat.

Skema Render Farm

Sifat Rendering Farm

Ada dua macam sifat rendering, biased dan unbiased rendering. Unbiased rendering dapat memberikan hasil yang lebih baik dari biased rendering karena pada unbiased rendering tidak ada penyederhanaan proses rendering, tetapi waktu yang dibutuhkan untuk melakukan unbiased rendering lebih lama dan sumber daya komputasi yang dibutuhkan semakin besar. Untuk mengatasi hal tersebut pemanfaatan cloud computing di lab B201 untuk membangun suatu render farm dapat dijadikan alternatif.

Untuk membangun suatu rendering farm maka dibutuhkan suatu software pembantu yang dapat difungsikan sebagai tools untuk melakukan proses parallel rendering. Yadra adalah salah satu tools yang dapat digunakan untuk membangun sebuah rendering farm. Yadra akan sangat efektif bila digunakan untuk merender suatu animasi, sebab yadra bekerja dengan cara memecah dan mendistribusikan frame dari le animasi kepada setiap komputer. Proses memecah frame dilakukan secara manual oleh user dengan cara melakukan ssh pada tiap komputer client. Dalam tugas akhir ini yadra akan diimplementasikan pada sistem grid yang telah ada di Jurusan Tehnik Elektro, selain itu program bantuan juga akan dibuat untuk mempermudah user dalam menggunakan yadra

Luxrender digunakan sebagai software untuk melakukan proses unbiased rendering karena luxrender menggunakan teknik ray tracing yang mampu menghasilkan tingkat ketajaman gambar yang sangat tinggi. untuk mengatur kerja tiap komputer pada render farm digunakan condor karena condor dapat melakukan penjadwalan job secara paralel pada tiap komputer. Implementasi dari penelitian ini adalah render farm yang dapat melakukan unbiased rendering dan memberikan hasil rendering dengan prosentase kesalahan sebesar 66,54%-78,65% untuk proses rendering selama 5 menit dan sebesar 52.53%-61.1% untuk proses rendering selama 150 menit.

Tujuan Rendering Farm

Tujuan dari penggunaan rander farm adalah untuk mempermudah proses rendering file blender, dimana file blender tersebut di-copy-kan ke server, lalu server mebagikan tugas kepada client-nya untuk merender file tersebut, hasil render akan tersimpan di server.

Ada beberapa software yang bisa digunakan untuk melakukan rendering farm. Disini saya akan memberikan langkah-langkah bagaimana melakukan rendering farm dengan menggunakan software Blender. Proses rendering pada file blender, dimana file blender tersebut di-copy-kan ke server, lalu server mebagikan tugas kepada client-nya untuk merender file tersebut, hasil render akan tersimpan di server.

Langkah-langkah adalah sebagai berikut:

1. Siapkan 1 server, dan 3 client, pastikan PC atau laptop terkoneksi ke jaringan, jika menggunakan koneksi wireless, maksimal 4 client.

2. Untuk server, pastikan kapasitas hard disk besar, karena akan digunakan sebagai tempat penyimpanan hasil render.

3. Server dan client tersebut terkoneksi dengan wireless.

4. Siapkan file BRFServer.exe, BRFClient.exe dan folder master yang terkumpul dalam folder RenderFarm.

5. Sekarang, saatnya menciptakan access point di server, langkah pertama adalah pilih menu Start –Control Panel – Network Sharing and Centre – Manage Wireless Network – Add –Create an ad hoc network – Beri nama jaringan pada Network Name – pilih No Authentication pada Security type – centang Save this network – Next

6. Back, setting IP pada server tersebut dan pada PC/Laptop client, untuk IP Server misalkan kita menggunakan IP : 192.168.7.1 sedangkan untuk 2 clientnya menggunakan IP: 192.168.7.2, 192.168.7.3 dan 192.168.7.4

7. Untuk client dan server, pada Home Group, pilih radio button Turn Off Password Protected Sharing

8. Pada client, search dan connect wireless server, dengan mencari nama jaringan yang telah dibangun server pada proses 4.

9. Kemudian tes koneksi dengan ping client ke server dan sebaliknya.

10. Pada server dan client, copy file REnderFarm ke direktori C:. Aktifkan renderfarm pada server dan client.

11. Pada server, buat direktori baru misalnya di D:, beri nama proyek, lalu klik kanan, Properties, Sharing, Share, pilih Everyone, Add, pilih Read/Write pada Permission level.

12. Pada client, masuk ke direktori C:, buka folder RenderFarm, klik BRFClient, masukkan lokasi file blender.exe pada path url yang muncul, yaitu: c:\RenderFarm\master\blender.exe

13. Maka akan muncul waiting for a job.. ini berarti, client sedang menunggu proses rendering yang yang ditugaskan oleh server.

14. Pada client, coba akses folder proyek dengan pilih menu Start – Run - \\192.168.7.1

15. Pada server, ambil data *.blend (misalnya pena.blend), pindahkan ke folder proyek. Dalam folder yang di-sharing tadi, buat folder rander1 dalam folder proyek, ganti nama file blend tersebut, lalu pindahkan ke folder render1.

16. Pada server, buat file .csv di folder proyek

17. Caranya, create new text, save as csv, beri nama ip sehingga menjadi file ip.csv. Check ekstensi folder, jangan sampai di hidden.

18. Pada server, double click BRFServer.exe dalam folder C:\RenderFarm

19. Kemudian search.

20. Buka file ip.csv, ketikkan ip server pakai koma enter, dan ip client, seperti ini:

192.168.7.1,

192.168.7.2,

192.168.7.3,

192.168.7.4

Lalu save.

21. Kemudian di BRFServer.exe, browse file ip.csv, maka akan tampil di client

22. Shared Folder Name: proyek