पिक्सर ने प्रेस्टो, अन्य इन-हाउस टूल्स से पर्दा हटा दिया

मुझे यह स्वीकार करने में कोई दिक्कत नहीं है कि मैं पिक्सर का बहुत बड़ा शौकीन हूं। टॉय स्टोरी से लेकर फाइंडिंग निमो तक, रचनात्मक कहानी कहने और सम्मोहक पात्रों और सबसे बढ़कर, अद्वितीय पिक्सर लुक से मंत्रमुग्ध न होना कठिन है।

हालाँकि, पिक्सर की टीम सिर्फ रंग और चेतन ही नहीं करती है, और वहां का तकनीकी पक्ष दूसरों द्वारा किए जा रहे काम को बेहतर बनाने के लिए लगातार नए तरीकों की खोज कर रहा है। इससे माया के सहयोग से पिक्सर के लिए बनाया गया प्रोग्राम प्रेस्टो, साथ ही रीयल-टाइम रेंडरिंग और मॉडलिंग टूल की एक लाइब्रेरी तैयार हुई।

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एनवीडिया के जीपीयू प्रौद्योगिकी सम्मेलन में पिक्सर के तीन कर्मचारी - ग्राफिक्स सॉफ्टवेयर इंजीनियर पोल जेरेमियास, प्रमुख सॉफ्टवेयर इंजीनियर जेरेमी काउल्स और सॉफ्टवेयर इंजीनियर डिर्क वान गेल्डर - ने बताया कि कैसे फिल्म निर्माण से सॉफ्टवेयर निर्माण हुआ, जिसमें पसंदीदा पिक्सर पात्रों की कुछ प्रस्तुतियाँ हमेशा के लिए शामिल की गईं उपाय।

एक अनोखी चुनौती

जैसा कि आप कल्पना कर सकते हैं, पिक्सर का अत्याधुनिक 3डी एनिमेशन प्रभावशाली हार्डवेयर की मांग करता है। पिक्सर के लिए विशिष्ट चुनौती का एक हिस्सा यह है कि अधिकांश मशीनें गति के लिए बनाई गई हैं, सुंदरता के लिए नहीं। इसीलिए कंपनी ने फिल्म निर्माण के उद्देश्य से अपना स्वयं का सिस्टम बनाया।

पिक्सर की मानक मशीन 64GB के साथ 2.3GHz, 16-कोर इंटेल प्रोसेसर द्वारा संचालित है टक्कर मारना, और एक 12GB एनवीडिया क्वाड्रो M6000। यदि टीम को थोड़ी अधिक ऊर्जा की आवश्यकता है, तो 16-कोर चिप्स में से दो, M6000 की एक जोड़ी और 128GB रैम के साथ एक डुअल-सीपीयू कॉन्फ़िगरेशन है।

और यहां तक ​​कि सक्रिय कार्य दिवस के दौरान उन मशीनों को भी उनकी सीमा तक धकेल दिया जाता है। एक छोटे से शॉट में 100 अरब से अधिक त्रिकोण होते हैं, जो सबसे तेज़ से भी अधिक है गेमिंग डेस्कटॉप संभाल सकता था. कारों का मैटर 800 से अधिक जालों से बना होता है, और उनमें से लगभग सभी किसी न किसी तरह से विकृत होते हैं। इसमें फाइंडिंग निमो में मछलियों के झुंड, या वॉल-ई में रोबोटों के झुंड को जोड़ें, और इन-हाउस सॉफ़्टवेयर विकसित करने की आवश्यकता केवल और अधिक दबाव वाली हो जाती है।

हाथ की सफ़ाई

पिक्सर के सॉफ़्टवेयर सुइट के केंद्र में एकांतप्रिय, मालिकाना प्रेस्टो है। माया के सहयोग से निर्मित मॉडलिंग सॉफ्टवेयर, दृश्य लेआउट से लेकर एनीमेशन, हेराफेरी, यहां तक ​​कि भौतिकी और वातावरण के अनुकरण तक हर चीज के लिए जिम्मेदार है। पिक्सर इसे अक्सर सार्वजनिक रूप से प्रदर्शित नहीं करता है। सौभाग्य से, जीटीसी में प्रस्तुति के दौरान, हमें एक लाइव डेमो देखने का मौका मिला।

प्रेस्टो का इंटरफ़ेस उन लोगों को परिचित लग सकता है जिन्होंने माया या 3DSMax जैसे 3D मॉडलिंग अनुप्रयोगों में समय बिताया है, लेकिन इसमें वर्कफ़्लो है ऐसे नवाचार जो प्रक्रिया के विभिन्न हिस्सों में कलाकारों को अपने काम पर ध्यान केंद्रित रखने में मदद करते हैं, और उन्हें अनावश्यक चीजों से नहीं जूझना पड़ता जानकारी।

साथ ही, एनिमेटर और रिगर्स अपनी विशेष भूमिका के लिए प्रासंगिक डेटा की व्यापक मात्रा और जाल के हिस्सों को जोड़ने के कई तरीके पा सकते हैं। पात्रों के मॉडल केवल व्यक्तिगत टुकड़े नहीं हैं। वुडी के पैर को पकड़ना और उसे ऊपर-नीचे घुमाने से उसके अन्य जोड़ और आसपास के क्षेत्र के कपड़े भी जुड़ जाते हैं।

लंबे समय से पिक्सर प्रशंसक के रूप में, मैं लाइव डेमो में तुरंत किसी भी कलाकृति या ग्राफिकल विषमताओं को इंगित नहीं कर सका। इससे मदद मिलती है कि यह ग्रे पृष्ठभूमि पर सिर्फ वुडी और बज़ था, लेकिन बनावट तेज थी, एनीमेशन साफ ​​था, और प्रतिबिंब सटीक और यथार्थवादी थे। यहां तक ​​कि वुडी के बैज पर केंद्रित क्लोज़-अप भी सटीक लग रहा था। और यह सब वास्तविक समय में हुआ.

सहयोगात्मक शक्ति का उपयोग करना

प्रेस्टो की शुरुआती सीमाओं में से एक सहयोगात्मक कार्य को संभालने में असमर्थता थी, इसलिए पिक्सर ने कार्यक्षमता को अपने वर्कफ़्लो में लाने की योजना बनाई। परिणाम यूनिवर्सल सीन डिस्क्रिप्शन या यूएसडी है। यह सहयोगी इंटरफ़ेस कई पिक्सर कलाकारों को एक ही दृश्य या मॉडल पर, लेकिन विभिन्न परतों पर, एक-दूसरे के पैरों पर कदम रखे बिना काम करने की अनुमति देता है।

दृश्य के प्रत्येक पहलू को व्यक्तिगत रूप से प्रबंधित करके - पृष्ठभूमि, हेराफेरी, छायांकन, और बहुत कुछ - एक एनिमेटर काम कर सकता है एक दृश्य पर जब एक कलाकार पात्रों के लुक को छू रहा है, और वे परिवर्तन पूरे रेंडर में दिखाई देंगे तख़्ता। फ़्रेम के बजाय, दृश्यों को परतों और संदर्भों के संदर्भ में वर्णित किया जाता है, जो पारंपरिक 3डी मॉडलिंग के लिए बहुत अधिक मॉड्यूलर दृष्टिकोण है।

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यूएसडी को पहली बार पिक्सर में आगामी फिल्म फाइंडिंग डोरी के निर्माण में तैनात किया गया था, और जल्द ही वर्कफ़्लो का एक अभिन्न अंग बन गया। इसकी सफलता पिक्सर तक सीमित नहीं है, और माया और कटाना जैसे कार्यक्रम पहले से ही यूएसडी को एकीकृत कर रहे हैं। इन कार्यक्रमों में परिसंपत्तियों को स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित और कॉपी किया जा सकता है, लेकिन कहानी में बस इतना ही नहीं है।

वैन गेल्डेन ने दिखाया कि कैसे पिक्सर USDView नामक एक नए कार्यक्रम के साथ USD को एक कदम आगे ले जा रहा है। यह त्वरित डिबगिंग और सामान्य स्टेजिंग के लिए है, लेकिन यह भी तेजी से परिष्कृत होता जा रहा है। एक डेमो में, USDView ने एक मोबाइल वर्कस्टेशन पर कुछ ही सेकंड में फाइंडिंग डोरी से 52 मिलियन बहुभुजों के साथ एक छोटा दृश्य खोला।

वास्तव में, वैन गेल्डेन ने ऐसा कई बार केवल इस बात पर ज़ोर देने के लिए किया कि सॉफ़्टवेयर कितना तेज़ है। यह सिर्फ एक त्वरित पूर्वावलोकन भी नहीं है। प्लेबैक और कैमरा मूवमेंट के लिए नियंत्रणों का एक सीमित सेट है, लेकिन यह कलाकारों के लिए प्रेस्टो में लॉन्च किए बिना किसी दृश्य को अवरुद्ध करने या मंचन करने का विचार प्राप्त करने का एक शानदार तरीका है।

USD, USDView के साथ, इस गर्मी में ओपन-सोर्स सॉफ़्टवेयर के रूप में लॉन्च होगा। यह प्रारंभ में लिनक्स के लिए उपलब्ध होगा, लेकिन पिक्सर को बाद में इसे विंडोज़ और मैक ओएस एक्स के लिए जारी करने की उम्मीद है।

बहुभुजों को गुणा करना

3डी मॉडल को परिष्कृत करने की मुख्य विधियों में से एक उपविभाजन है। बहुभुजों को लगातार तोड़ने और पुनर्परिभाषित करने से, रेंडर की जटिलता बढ़ जाती है - लेकिन सटीकता और विवरण का स्तर भी बढ़ जाता है। वीडियो गेम में, प्रदर्शन को नुकसान पहुंचाने से पहले उपविभाजन कितनी दूर तक जा सकता है, इसकी एक सीमा होती है। हालाँकि, पिक्सर की फिल्मों में, आकाश की सीमा है।

उपविभाजन कितनी दूर तक जा सकता है इसका उदाहरण देने के लिए, जेरेमियास ने एक साधारण 48-बहुभुज जाल का एक उदाहरण दिखाया। अगली छवि में उपविभाजन के एक दौर के बाद बहुभुज दिखाया गया, जो बहुत साफ दिख रहा था, और 384 बहुभुजों को स्पोर्ट कर रहा था। एक और दौर के बाद, आकार पूरी तरह से चिकना हो गया था, लेकिन लागत 1.5 मिलियन से अधिक बहुभुज वाले जाल की थी। जेरेमियास ने नोट किया कि ये उपखंड दो मॉडलों के बीच संपर्क बिंदुओं पर और विशेष रूप से एक चरित्र की उंगलियों पर सबसे अधिक ध्यान देने योग्य हैं।

पिक्सर उपविभाजन पर इतना अधिक निर्भर है कि कंपनी ने अपना स्वयं का उपविभाजन इंजन, OpenSubDiv बनाया है। यह पिक्सर की मूल रेंडरमैन लाइब्रेरी पर आधारित है, लेकिन इसमें बहुत व्यापक एपीआई है। इसे वर्कफ़्लो में आसान एकीकरण के लिए USD को ध्यान में रखकर भी डिज़ाइन किया गया है।

हाइड्रा को बुलाना

यदि आप यह देखना चाहते हैं कि अंतिम दृश्य प्रस्तुत किए बिना वे तत्व कैसे जुड़ रहे हैं, तो हाइड्रा इसका उत्तर है। यह पिक्सर का रीयल-टाइम रेंडरिंग इंजन है, जो ओपनजीएल 4.4 के शीर्ष पर बनाया गया है। महत्वपूर्ण बात यह है कि इसे विशेष रूप से फीचर-लेंथ फिल्म निर्माण के लिए बनाया गया है, और इसे गति के लिए बनाया गया है।

यह अंतिम प्रतिपादन के लिए संपूर्ण समाधान नहीं है, लेकिन यह बहुत कुछ एक साथ लाने में मदद कर सकता है USDView की तुलना में कोई दृश्य कैसा दिखेगा इसके अधिक सटीक प्रतिनिधित्व के लिए प्रभाव और विवरण उपलब्ध करवाना। यह हार्डवेयर टेसेलेटेड कर्व्स, हाइलाइटिंग और हार्डवेयर इंस्टेंस प्रबंधन जैसी सुविधाओं का भी समर्थन करता है।

यहां तक ​​कि अन्य प्रभाव और मीडिया कंपनियां हाइड्रा को अपने वर्कफ़्लो में एकीकृत करने के लिए पिक्सर के साथ काम कर रही हैं। स्टार वार्स फिल्मों के पीछे विशेष प्रभाव वाली कंपनी इंडस्ट्रियल लाइट एंड मैजिक ने अपने सॉफ्टवेयर का एक हाइब्रिड संस्करण बनाया है जो पिक्सर की तकनीक के आसपास बनाया गया है। मिलेनियम फाल्कन के मामले में, इसका मतलब है कि प्रत्येक 8K पर 14,500 जाल और 140 बनावट - कोई छोटी उपलब्धि नहीं, यहां तक ​​कि अत्यधिक कार्यस्थानों के लिए भी।

हालाँकि, यह केवल मॉडल बनाने और उन्हें एनिमेट करने के बारे में नहीं है। मूड सेट करने और फिल्म को चमकाने के एक बड़े हिस्से में पोस्ट-प्रोसेसिंग प्रभाव शामिल होते हैं। पिक्सर के कलाकार और डेवलपर्स प्रभाव जोड़ने और प्रबंधित करने के लिए समान रूप से सहज और सुव्यवस्थित प्रक्रिया चाहते थे।

और प्रबंधन करने के लिए काफी कुछ हैं। काउल्स ने पोस्ट-प्रोसेसिंग प्रभावों की एक सूची दिखाई जो क्राइसिस की ग्राफिक्स सेटिंग्स में जगह से बाहर नहीं दिखेगी। इसमें परिवेश अवरोध, क्षेत्र की गहराई, नरम छाया, गति धुंधलापन, मुट्ठी भर प्रकाश प्रभाव और विभिन्न स्वादों में मास्क और फिल्टर शामिल हैं। जब आप डोरी और निमो के साथ एक पानी के नीचे के दृश्य के प्रतिपादन को करीब से देखते हैं, तो इन अतिरिक्त का अंतिम प्रभाव तेजी से बढ़ता है।

वास्तविक समय, एक हालिया विकास

आज, पिक्सर की बहुत सारी अभिव्यक्तियाँ, एनीमेशन, प्रभाव और उपविभाजन वास्तविक समय में होते हैं। हमेशा ऐसा नहीं होता था. वैन गेल्डर ने उन सुविधाओं को बंद करके यह दिखाया जो अब आधुनिक टूल सेट का उपयोग करके तुरंत पूर्वावलोकन करना संभव है। छायाएं चली गईं, पुतलियां और निशान जैसे प्रमुख विवरण गायब हो गए, और सबसे बुनियादी रंग अवरोधन को छोड़कर बाकी सभी गायब हो गए।

उस उदाहरण ने इन फिल्मों के प्रत्येक दृश्य के विशाल पैमाने को स्पष्ट कर दिया। केवल एक छोटे से दृश्य की जटिलता सबसे उन्नत वीडियो गेम पर भी भारी पड़ती है, और इसका लाभ बहुत अधिक होता है।

इतने प्रभावशाली हार्डवेयर और उद्देश्य-निर्मित सॉफ़्टवेयर के साथ भी, फाइंडिंग डोरी में कुछ सबसे जटिल फ़्रेमों को समाप्त होने में 600 घंटे से अधिक का समय लगा। यह एक ऐसी लागत है जिस पर पिक्सर जैसी कंपनियों को एक फिल्म के बजट पर विचार करना पड़ता है, लेकिन इन-हाउस, उद्देश्य-निर्मित सॉफ़्टवेयर महत्वपूर्ण क्षेत्रों को सुव्यवस्थित करने में मदद करता है।

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