استغرق عرض بعض الإطارات الأكثر تعقيدًا في Finding Dory أكثر من 600 ساعة.
لا يقتصر فريق عمل Pixar على التلوين والتحريك فحسب، بل إن الجانب التكنولوجي هناك يبحث باستمرار عن طرق جديدة لتحسين العمل الذي يقوم به الآخرون. وقد أدى ذلك إلى ظهور برنامج Presto، وهو برنامج مصمم لشركة Pixar بالتعاون مع Maya، بالإضافة إلى مكتبة من أدوات العرض والنمذجة في الوقت الفعلي.
العرض ذو الصلة:قم ببث أفلام Pixar المفضلة لديك على Amazon Video الآن
في مؤتمر GPU Technology الخاص بشركة Nvidia، ثلاثة من موظفي Pixar - مهندس برمجيات الرسومات بول جيريمياس، ومهندس البرمجيات الرئيسي جيريمي كاولز، والبرمجيات شرح المهندس ديرك فان جيلدر كيف أدت صناعة الأفلام إلى إنشاء البرامج، مع بعض المظاهر لشخصيات بيكسار المفضلة إلى الأبد يقيس.
تحدي فريد من نوعه
كما قد تتخيل، تتطلب الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد المتطورة من Pixar أجهزة رائعة. جزء من التحدي الخاص بشركة بيكسار هو أن معظم الآلات مصممة للسرعة، وليس للجمال. ولهذا السبب قامت الشركة ببناء أنظمتها الخاصة المصممة خصيصًا لصناعة الأفلام.
الجهاز القياسي في Pixar مدعوم بمعالج Intel ذو 16 نواة بسرعة 2.3 جيجا هرتز وذاكرة وصول عشوائي سعتها 64 جيجا بايت. كبشو Nvidia Quadro M6000 بسعة 12 جيجابايت. إذا كان الفريق يحتاج إلى المزيد من الجاذبية، فهناك تكوين مزدوج لوحدة المعالجة المركزية مع اثنتين من الرقائق ذات 16 نواة، وزوج من M6000s، وذاكرة وصول عشوائي (RAM) سعة 128 جيجابايت.
وحتى تلك الآلات يتم دفعها إلى أقصى طاقتها خلال يوم عمل نشط. يوجد أكثر من 100 مليار مثلث في لقطة صغيرة، وهو عدد أكبر حتى من أسرعها سطح المكتب للألعاب يمكن التعامل معها. تتكون الأم، من شركة كارز، من أكثر من 800 شبكة، وكلها تقريبًا مشوهة بطريقة ما. أضف إلى ذلك مدارس الأسماك في Finding Nemo، أو أسراب الروبوتات في Wall-E، وستصبح الحاجة إلى تطوير البرمجيات داخل الشركة أكثر إلحاحًا.
المعزوفة
يوجد في قلب مجموعة برامج Pixar برنامج Presto المنعزل والمملوك. يعد برنامج النمذجة، الذي تم إنشاؤه بالتعاون مع Maya، مسؤولاً عن كل شيء بدءًا من تخطيط المشهد وحتى الرسوم المتحركة والتجهيزات وحتى محاكاة الفيزياء والبيئات. لا تعرضها شركة بيكسار في الأماكن العامة كثيرًا. لحسن الحظ، خلال العرض التقديمي في GTC، حظينا بعرض حي.
يحدث الكثير من التعبيرات والرسوم المتحركة والتأثيرات والتقسيمات الفرعية في Pixar في الوقت الفعلي.
قد تبدو واجهة Presto مألوفة لأي شخص قضى بعض الوقت في تطبيقات النمذجة ثلاثية الأبعاد مثل Maya أو 3DSMax، ولكنها تحتوي على سير عمل الابتكارات التي تساعد الفنانين في أجزاء مختلفة من العملية على الاستمرار في التركيز على عملهم، وعدم الاضطرار إلى التعامل مع الأعمال غير الضرورية معلومة.
وفي الوقت نفسه، يمكن لرسامي الرسوم المتحركة وعمال التركيب العثور على كمية كبيرة من البيانات ذات الصلة بدورهم المحدد، وطرق متعددة لتوضيح أجزاء من الشبكة. نماذج الشخصيات ليست مجرد قطع فردية. إن الإمساك بقدم وودي وتحريكها لأعلى ولأسفل يوضح أيضًا مفاصله الأخرى والنسيج في المناطق المحيطة.
باعتباري من محبي Pixar منذ فترة طويلة، لم أتمكن على الفور من الإشارة إلى أي قطع أثرية أو غرابة رسومية في العرض المباشر. من المفيد أن يكون الأمر مجرد Woody و Buzz على خلفية رمادية، لكن القوام كان حادًا، وكانت الرسوم المتحركة نظيفة، وكانت الانعكاسات دقيقة وواقعية. حتى أن اللقطة المقربة التي ركزت على شارة وودي بدت في محلها. وقد حدث كل ذلك في الوقت الحقيقي.
تسخير القوة التعاونية
كانت إحدى القيود المبكرة التي واجهت Presto هي عدم قدرتها على التعامل مع العمل التعاوني، لذلك شرعت Pixar في دمج الوظيفة في سير عملها. والنتيجة هي وصف المشهد العالمي، أو الدولار الأمريكي. تسمح هذه الواجهة التعاونية للعديد من فناني Pixar بالعمل على نفس المشهد أو النموذج، ولكن على طبقات مختلفة، دون أن يدوس بعضهم البعض.
عرض Presto في مؤتمر NVIDIA's GTC
من خلال إدارة كل جانب من جوانب المشهد بشكل فردي - الخلفية، والتجهيزات، والتظليل، والمزيد - يمكن لرسام الرسوم المتحركة أن يعمل في المشهد بينما يقوم الفنان بتعديل مظهر الشخصيات، وسوف تنعكس هذه التغييرات في العروض عبر المشهد سبورة. بدلاً من الإطارات، يتم وصف المشاهد من حيث الطبقات والمراجع، وهو نهج أكثر معيارية بكثير للنمذجة ثلاثية الأبعاد التقليدية.
العرض ذو الصلة:تدفق جامعة الوحوش على فيديو أمازون الآن
تم نشر USD لأول مرة في Pixar في إنتاج الفيلم القادم Finding Dory، وسرعان ما أصبح جزءًا لا يتجزأ من سير العمل. ولم يقتصر نجاحها على شركة بيكسار، بل إن برامج مثل Maya وKatana تعمل بالفعل على دمج الدولار الأمريكي. يمكن نقل الأصول الموجودة في هذه البرامج ونسخها بحرية، ولكن هذا ليس كل ما في القصة.
أظهر فان جيلدن كيف قامت شركة Pixar بالارتقاء بالدولار الأمريكي إلى الأمام من خلال برنامج جديد يسمى USDView. إنه مخصص لتصحيح الأخطاء السريع والتدريج العام، ولكن حتى هذا أصبح معقدًا بشكل متزايد. في العرض التوضيحي، افتتح USDView مشهدًا قصيرًا يحتوي على 52 مليون مضلع من Finding Dory في ثوانٍ معدودة على محطة عمل متنقلة.
في الواقع، قام فان جيلدن بذلك عدة مرات فقط للتأكيد على مدى سرعة البرنامج. إنها ليست مجرد معاينة سريعة أيضًا. هناك مجموعة محدودة من عناصر التحكم للتشغيل وحركة الكاميرا، ولكنها طريقة رائعة للفنانين للحصول على فكرة عن حظر المشهد أو عرضه دون الحاجة إلى تشغيله في Presto.
سيتم إطلاق USD، مع برنامج USDView المدمج، كبرنامج مفتوح المصدر هذا الصيف. سيكون متاحًا في البداية لنظام التشغيل Linux، لكن Pixar تأمل في إصداره لنظامي التشغيل Windows وMac OS X لاحقًا.
ضرب المضلعات
إحدى الطرق الرئيسية لتحسين النماذج ثلاثية الأبعاد هي التقسيم الفرعي. من خلال تقسيم المضلعات وإعادة تعريفها باستمرار، يزداد تعقيد العرض - وكذلك تزداد الدقة ومستوى التفاصيل. في ألعاب الفيديو، هناك حد للمدى الذي يمكن أن يصل إليه التقسيم الفرعي قبل أن يضر بالأداء. لكن في أفلام بيكسار، السماء هي الحد الأقصى.
ولتقديم مثال على المدى الذي يمكن أن يصل إليه التقسيم الفرعي، أظهر جيريمياس مثالاً لشبكة بسيطة مكونة من 48 مضلعًا. أظهرت الصورة التالية المضلع بعد جولة من التقسيم الفرعي، ويبدو أكثر نظافة، ويحتوي على 384 مضلعًا. وبعد جولة أخرى، أصبح الشكل مصقولًا تمامًا، لكن التكلفة كانت عبارة عن شبكة تحتوي على أكثر من 1.5 مليون مضلع. لاحظ جيرمياس أن هذه التقسيمات الفرعية تكون أكثر وضوحًا عند نقاط الاتصال بين نموذجين، وخاصة على أطراف أصابع الشخصية.
تعتمد بيكسار على التقسيم الفرعي لدرجة أن الشركة قامت ببناء محرك التقسيم الفرعي الخاص بها، OpenSubDiv. إنه يعتمد على مكتبات RenderMan الأصلية من Pixar، ولكنه يتميز بواجهة برمجة تطبيقات أوسع بكثير. لقد تم تصميمه مع أخذ الدولار الأمريكي في الاعتبار أيضًا، لسهولة التكامل في سير العمل.
استدعاء الهيدرا
إذا كنت تريد أن ترى كيف تتراكم هذه العناصر دون الحاجة إلى تقديم مشهد نهائي، فإن Hydra هو الحل. إنه محرك العرض في الوقت الحقيقي من Pixar، المبني على OpenGL 4.4. والأهم من ذلك، أنه مصمم خصيصًا لإنتاج الأفلام الطويلة، كما أنه مصمم للسرعة.
كانت الأنسجة حادة، وكانت الرسوم المتحركة نظيفة، وكانت الانعكاسات دقيقة وواقعية.
إنه ليس حلاً شاملاً للعرض النهائي، ولكنه يمكن أن يساعد في جمع الكثير من الحلول التأثيرات والتفاصيل للحصول على تمثيل أكثر دقة لما سيبدو عليه المشهد مقارنة بـ USDView يمد. كما أنه يدعم ميزات مثل منحنيات الأجهزة المرصعة بالفسيفساء، والتمييز، وإدارة مثيلات الأجهزة.
حتى أن شركات التأثيرات والإعلام الأخرى تعمل مع Pixar لدمج Hydra في سير عملها. قامت شركة Industrial Light and Magic، شركة المؤثرات الخاصة التي تقف وراء أفلام Star Wars، ببناء نسخة هجينة من برامجها المبنية على تقنية Pixar. في حالة جهاز Millennium Falcon، يعني ذلك 14500 شبكة و140 نسيجًا بدقة 8K لكل منها - وهو ليس بالأمر الهين، حتى بالنسبة لمحطات العمل الشاقة.
لكن الأمر لا يتعلق فقط بإنشاء النماذج وتحريكها. جزء كبير من ضبط الحالة المزاجية للفيلم وصقله يتضمن تأثيرات ما بعد المعالجة. أراد الفنانون والمطورون في Pixar عملية سهلة ومبسطة بنفس القدر لإضافة التأثيرات وإدارتها.
وهناك عدد غير قليل لإدارته. أظهر Cowles قائمة من تأثيرات ما بعد المعالجة التي لن تبدو في غير مكانها في إعدادات رسومات Crysis. يتضمن ذلك الإغلاق المحيط، وعمق المجال، والظلال الناعمة، وضبابية الحركة، وحفنة من تأثيرات الإضاءة، والأقنعة والمرشحات بمجموعة متنوعة من النكهات. عندما تنظر عن كثب إلى عرض مشهد تحت الماء مع Dory وNemo، فإن التأثير التراكمي لهذه الإضافات يتزايد بسرعة.
في الوقت الحقيقي، تطور حديث
اليوم، يتم تنفيذ الكثير من التعبيرات والرسوم المتحركة والتأثيرات والتقسيمات الفرعية لشركة Pixar في الوقت الفعلي. لم يكن هذا هو الحال دائمًا. أظهر فان جيلدر ذلك من خلال إيقاف تشغيل الميزات التي يمكن الآن معاينتها على الفور باستخدام مجموعة الأدوات الحديثة. اختفت الظلال، واختفت التفاصيل الرئيسية مثل حدقة العين والعلامات، واختفت جميع الألوان باستثناء حجب الألوان الأساسية.
لقد أوضح هذا المثال النطاق الهائل لكل مشهد في هذه الأفلام. إن تعقيد مجرد مشهد صغير يفوق بكثير حتى ألعاب الفيديو الأكثر تقدمًا، كما أن المردود هائل.
حتى مع كل هذه الأجهزة الرائعة والبرامج المصممة خصيصًا، فقد استغرقت بعض الإطارات الأكثر تعقيدًا في Finding Dory أكثر من 600 ساعة للانتهاء منها. إنها تكلفة يتعين على شركات مثل Pixar أن تأخذها في الاعتبار عند ميزانية الفيلم، ولكن البرامج الداخلية المصممة لهذا الغرض تساعد في تبسيط المجالات المهمة.
توصيات المحررين
- تم إخفاء ثلاث وحدات معالجة رسومات RTX 4090 نادرة جدًا في Cyberpunk 2077
- Nvidia GTC 2022: RTX 4090 وDLSS 3 وكل شيء آخر تم الإعلان عنه
- تهيمن وحدات معالجة الرسومات Nvidia على مبيعات Newegg، على الرغم من ارتفاع الأسعار
- تتبنى Nvidia ARM في معالجاتها الجديدة للحوسبة الفائقة
- مقابلة: كيف قام مخرجو فيلم Pixar's Soul بتحريك الحياة الآخرة ببراعة
