Pixar eemaldab loori Presto ja muude ettevõttesiseste tööriistade eest

leida dory kõigi aegade suurimat tulu toonud animafilm pixar presto 0001
Disney-Pixar
Mul pole probleemi tunnistada, et olen tohutu Pixari nohik. Alates mänguasjaloost kuni Nemo leidmiseni on raske mitte olla lummatud loovast jutuvestmisest ja kaasahaaravatest tegelaskujudest ning ennekõike ainulaadsest Pixari välimusest.

Mõnede Dory leidmise kõige keerukamate kaadrite renderdamiseks kulus üle 600 tunni.

Pixari meeskond ei tegele aga ainult värvide ja animatsiooniga ning tehniline pool otsib pidevalt uusi viise, kuidas teiste tööd parandada. See on viinud programmini Presto, mis on koostöös Mayaga Pixari jaoks loodud, ning reaalajas renderdus- ja modelleerimistööriistade raamatukogu.

Seotud pakkumine:Voogesitage oma lemmik Pixari filme Amazon Videos

Nvidia GPU tehnoloogia konverentsil kolm Pixari töötajat – graafikatarkvara insener Pol Jeremias, juhtiv tarkvarainsener Jeremy Cowles ja tarkvara insener Dirk Van Gelder – selgitas, kuidas filmitegemine viis tarkvara loomiseni, kusjuures mõned Pixari lemmiktegelaste esinemised tulid lõplikult kaasa mõõta.

Ainulaadne väljakutse

Nagu võite arvata, nõuab Pixari tipptasemel 3D-animatsioon muljetavaldavat riistvara. Osa Pixarile omasest väljakutsest on see, et enamik masinaid on ehitatud kiiruse, mitte ilu jaoks. Sellepärast ehitas ettevõte oma süsteemid, mis on mõeldud filmide tegemiseks.

Pixari standardmasina toiteallikaks on 2,3 GHz 16-tuumaline Inteli protsessor koos 64 GB mäluga RAMja 12 GB Nvidia Quadro M6000. Kui meeskond vajab veidi rohkem võimsust, on olemas kahe protsessoriga konfiguratsioon kahe 16-tuumalise kiibiga, paari M6000 ja 128 GB muutmäluga.

QuadroM600024GB

Ja isegi need masinad on aktiivse tööpäeva jooksul aetud. Väikeses pildis on üle 100 miljardi kolmnurga, rohkem kui isegi kiireim mängude töölaud saaks hakkama. Mater, firmalt Cars, koosneb enam kui 800 võrgusilmast ja peaaegu kõik need on mingil moel deformeerunud. Kui lisada sellele veel kalaparved filmis Finding Nemo või robotparved Wall-E-s, muutub vajadus tarkvara ettevõttesiseseks arendamiseks ainult teravamaks.

Presto

Pixari tarkvarakomplekti keskmes on erakordne, patenteeritud Presto. Koostöös Mayaga loodud modelleerimistarkvara vastutab kõige eest alates stseeni paigutusest, animatsioonist, taglasest kuni isegi füüsika ja keskkondade simuleerimiseni. Pixar ei näita seda sageli avalikult. Õnneks kostitati meid GTC-s toimunud esitluse ajal live-demoga.

Suur osa Pixari liigendusest, animatsioonist, efektidest ja alajaotusest toimub reaalajas.

Presto liides võib tunduda tuttav kõigile, kes on veetnud aega 3D-modelleerimisrakendustes nagu Maya või 3DSMax, kuid sellel on töövoog uuendused, mis aitavad protsessi eri osades kunstnikel oma tööle keskenduda ega pea tegelema mittevajalikuga teavet.

Samal ajal saavad animaatorid ja riggerid leida suure hulga andmeid, mis on nende konkreetse rolli jaoks olulised, ja mitu meetodit võrgu osade liigendamiseks. Tegelaste mudelid ei ole ainult üksikud tükid. Woody jalast haaramine ja selle üles-alla liigutamine liigendab ka tema teisi liigeseid ja ümbritsevate piirkondade kangast.

Pikaajalise Pixari fännina ei suutnud ma otseülekande demos kohe välja tuua ühtegi artefakti või graafilist veidrust. Abiks on see, et hallil taustal olid lihtsalt Woody ja Buzz, kuid tekstuurid olid teravad, animatsioon puhas ning peegeldused täpsed ja realistlikud. Isegi Woody märgile keskendunud lähivõte nägi täpiline välja. Ja see kõik toimus reaalajas.

Koostööjõu rakendamine

Üks Presto varajastest piirangutest oli tema suutmatus toime tulla koostööga, nii et Pixar otsustas selle funktsiooni oma töövoogu tuua. Tulemuseks on Universal Scene Description ehk USD. See koostööliides võimaldab paljudel Pixari kunstnikel töötada sama stseeni või mudeli kallal, kuid erinevatel kihtidel, ilma üksteisele jalgu astumata.

Presto demonstratsioon NVIDIA GTC konverentsil

Haldades stseeni iga aspekti eraldi – tausta, taglaseid, varjundeid ja muud – saab animaator töötada stseenil, kui kunstnik tegelaste välimust parandab, ja need muudatused kajastuvad renderdustes kogu juhatus. Kaadrite asemel kirjeldatakse stseene kihtide ja viidete abil, mis on palju modulaarsem lähenemine traditsioonilisele 3D-modelleerimisele.

Seotud pakkumine:Voog Koletiste ülikool Amazon Videos nüüd

USD kasutati esmakordselt Pixaris eelseisva filmi Finding Dory tootmisel ja sellest sai kiiresti töövoo lahutamatu osa. Selle edu pole piirdunud Pixariga ning sellised programmid nagu Maya ja Katana integreerivad juba USD. Nende programmide varasid saab vabalt liigutada ja kopeerida, kuid see pole veel kõik.

Van Gelden näitas, kuidas Pixar viib USD sammu edasi uue programmiga USDView. See on mõeldud kiireks silumiseks ja üldiseks lavastuseks, kuid isegi see muutub üha keerukamaks. Demos avas USDView mobiilses tööjaamas lühikese stseeni 52 miljoni polügooniga rakendusest Finding Dory vaid mõne sekundiga.

Tegelikult tegi Van Gelden seda mitu korda lihtsalt selleks, et rõhutada, kui kiire on tarkvara. See pole ka lihtsalt kiire eelvaade. Taasesitamiseks ja kaamera liikumiseks on piiratud hulk juhtnuppe, kuid see on suurepärane võimalus artistidele saada aimu stseeni blokeerimisest või lavastamisest, ilma et oleks vaja seda Prestos käivitada.

USD, mille USDView on sisse ehitatud, käivitatakse sel suvel avatud lähtekoodiga tarkvarana. Algselt on see saadaval Linuxi jaoks, kuid Pixar loodab selle hiljem Windowsi ja Mac OS X jaoks välja anda.

Hulknurkade korrutamine

Üks peamisi 3D-mudelite viimistlemise meetodeid on alajaotamine. Hulknurkade pidev lammutamine ja uuesti määratlemine suurendab renderdamise keerukust – aga samamoodi ka täpsust ja detailsust. Videomängudes on alajaotuse piirang, enne kui see jõudlust halvendab. Pixari filmides on aga taevas piir.

Näitena selle kohta, kui kaugele alajaotamine võib ulatuda, näitas Jeremias näidet lihtsast 48-hulknurksest võrgust. Järgmisel pildil oli polügoon pärast alajaotusringi palju puhtam ja 384 hulknurgaga. Pärast teist ringi oli kuju täielikult silutud, kuid hind oli üle 1,5 miljoni hulknurgaga võrk. Jeremias märkis, et need alajaotused on kõige märgatavamad kahe mudeli kokkupuutepunktides ja eriti tegelase sõrmeotstes.

Pixar tugineb alajaotusele nii palju, et ettevõte ehitas oma alajaotuse mootori OpenSubDiv. See põhineb Pixari algsetel RenderMani raamatukogudel, kuid sellel on palju laiem API. See on loodud USD-d silmas pidades, et hõlpsasti töövoogu integreerida.

Hüdra väljakutsumine

Kui soovite näha, kuidas need elemendid summeeruvad, ilma et peaksite viimast stseeni renderdama, on Hydra lahendus. See on Pixari reaalajas renderdusmootor, mis on üles ehitatud OpenGL 4.4-le. Oluline on see, et see on loodud spetsiaalselt täispikkade filmide tootmiseks ja see on loodud kiirust silmas pidades.

Tekstuurid olid teravad, animatsioon puhas ning peegeldused täpsed ja realistlikud.

See ei ole lõplik lahendus lõplikuks renderdamiseks, kuid see võib aidata paljusid kokku viia efektid ja üksikasjad stseeni täpsemaks kujutamiseks, kui seda suudab USDView pakkuda. Samuti toetab see selliseid funktsioone nagu riistvara tesselleeritud kõverad, esiletõstmine ja riistvara eksemplari haldus.

Isegi teised efektid ja meediaettevõtted on teinud koostööd Pixariga, et integreerida Hydra oma töövoogu. Tähesõdade filmide taga olev eriefektide ettevõte Industrial Light and Magic on loonud oma tarkvarast hübriidversiooni, mis on üles ehitatud Pixari tehnoloogiale. Millennium Falconi puhul tähendab see 14 500 võrku ja 140 tekstuuri 8K juures – see pole väike saavutus isegi ekstreemsete tööjaamade puhul.

Kuid see ei seisne ainult mudelite loomises ja nende animeerimises. Suur osa filmi meeleolu loomisest ja lihvimisest hõlmab järeltöötluse efekte. Pixari kunstnikud ja arendajad soovisid sama intuitiivset ja sujuvat efektide lisamise ja haldamise protsessi.

Tähesõdade jõud ärkab
Star Wars jõud äratab vfx oscars 0010

Ja hallata on päris palju. Cowles näitas loendit järeltöötlusefektidest, mis ei paistaks Crysise graafikaseadetes kohatud. See hõlmab ümbritsevat oklusiooni, teravussügavust, pehmeid varje, liikumise hägusust, käputäis valgusefekte ning mitmesuguste maitsetega maske ja filtreid. Kui vaatate tähelepanelikult Dory ja Nemoga veealust stseeni renderdamist, suureneb nende lisade mõju kiiresti.

Reaalajas, hiljutine areng

Tänapäeval toimub suur osa Pixari liigendustest, animatsioonidest, efektidest ja alajaotusest reaalajas. See ei olnud alati nii. Van Gelder näitas seda, lülitades välja funktsioonid, mille eelvaadet on nüüd võimalik kaasaegse tööriistakomplekti abil koheselt vaadata. Varjud olid kadunud, peamised detailid, nagu pupillid ja märgised, kadusid ning kõik peale kõige elementaarsema värviblokeeringu kadusid.

See näide tõi nende filmide iga stseeni tohutu ulatuse koju. Vaid väikese stseeni keerukus kaalub üles isegi kõige arenenumad videomängud ja kasu on tohutu.

Isegi kogu selle muljetavaldava riistvara ja spetsiaalselt loodud tarkvaraga kulus Finding Dory kõige keerukamate kaadrite valmimiseks üle 600 tunni. See on kulu, mida sellised ettevõtted nagu Pixar peavad filmi eelarves arvestama, kuid ettevõttesisene spetsiaalselt loodud tarkvara aitab olulisi valdkondi sujuvamaks muuta.

Toimetajate soovitused

  • Cyberpunk 2077-sse on peidetud kolm üliharuldast RTX 4090 GPU-d
  • Nvidia GTC 2022: RTX 4090, DLSS 3 ja kõik muu välja kuulutatud
  • Vaatamata kõrgematele hindadele domineerivad Neweggi müügis Nvidia GPU-d
  • Nvidia kasutab oma uutes Grace'i superarvutiprotsessorites ARM-i
  • Intervjuu: kuidas Pixar’s Souli režissöörid kunstipäraselt hauataguse elu animeerisid