Finding Dory에서 가장 복잡한 프레임 중 일부는 렌더링하는 데 600시간 이상이 걸렸습니다.
Pixar 팀은 단지 색칠하고 애니메이션만 만드는 것이 아닙니다. 기술 팀은 다른 사람들이 하고 있는 작업을 개선할 수 있는 새로운 방법을 끊임없이 찾고 있습니다. 이것이 바로 Maya와 협력하여 Pixar용으로 제작된 프로그램인 Presto와 실시간 렌더링 및 모델링 도구 라이브러리로 이어졌습니다.
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Nvidia의 GPU 기술 컨퍼런스에서는 Pixar 직원 3명(그래픽 소프트웨어 엔지니어 Pol Jeremias, 수석 소프트웨어 엔지니어 Jeremy Cowles 및 소프트웨어) 엔지니어 Dirk Van Gelder — 좋아하는 Pixar 캐릭터의 일부 등장을 통해 영화 제작이 어떻게 소프트웨어 제작으로 이어졌는지 설명했습니다. 측정하다.
독특한 도전
상상할 수 있듯이 Pixar의 최첨단 3D 애니메이션에는 인상적인 하드웨어가 필요합니다. Pixar의 과제 중 하나는 대부분의 기계가 아름다움이 아닌 속도를 위해 제작되었다는 것입니다. 이것이 바로 회사가 영화 제작을 위해 특별히 제작된 자체 시스템을 구축한 이유입니다.
Pixar의 표준 시스템은 2.3GHz, 16코어 Intel 프로세서, 64GB 메모리로 구동됩니다. 램및 12GB Nvidia Quadro M6000이 있습니다. 팀에 좀 더 강력한 성능이 필요하다면 16코어 칩 중 2개, M6000 한 쌍, 128GB RAM을 갖춘 듀얼 CPU 구성이 있습니다.
그리고 이러한 기계조차도 활동적인 업무 시간 동안에는 한계에 도달합니다. 작은 장면에는 가장 빠른 것보다 많은 1000억 개가 넘는 삼각형이 있습니다. 게임용 데스크탑
처리할 수 있었습니다. Cars의 Mater는 800개가 넘는 메시로 구성되어 있으며 거의 모든 메시가 어떤 방식으로든 변형되어 있습니다. 여기에 니모를 찾아서의 물고기 떼나 Wall-E의 로봇 떼를 추가하면 사내 소프트웨어 개발의 필요성이 더욱 시급해집니다.프레스토 악장
Pixar 소프트웨어 제품군의 핵심은 독점 독점 Presto입니다. Maya와 협력하여 구축된 모델링 소프트웨어는 장면 레이아웃부터 애니메이션, 리깅, 물리 및 환경 시뮬레이션까지 모든 작업을 담당합니다. 픽사는 이를 공개적으로 자주 보여주지 않습니다. 다행스럽게도 GTC 프레젠테이션 중에 우리는 라이브 데모를 접할 수 있었습니다.
Pixar의 많은 관절 표현, 애니메이션, 효과 및 세분화는 실시간으로 이루어집니다.
Presto의 인터페이스는 Maya 또는 3DSMax와 같은 3D 모델링 애플리케이션을 사용해본 사람이라면 누구나 익숙하게 보일 수 있지만 워크플로우가 있습니다. 프로세스의 다양한 부분에 있는 아티스트가 작업에 계속 집중하고 불필요한 작업을 처리할 필요가 없도록 돕는 혁신 정보.
동시에 애니메이터와 리거는 특정 역할과 관련된 방대한 양의 데이터와 메시 부분을 연결하는 다양한 방법을 찾을 수 있습니다. 캐릭터 모델은 단순한 개별 작품이 아닙니다. 우디의 발을 잡고 위아래로 움직이는 것도 그의 다른 관절과 주변 영역의 천을 연결합니다.
오랜 Pixar 팬으로서 저는 라이브 데모에서 어떤 인공물이나 그래픽 이상한 점을 즉시 지적할 수 없었습니다. 회색 배경에 Woody와 Buzz만 있는 것이 도움이 되었지만 텍스처가 선명하고 애니메이션이 깨끗했으며 반사가 정확하고 사실적이었습니다. Woody의 배지에 초점을 맞춘 클로즈업조차도 정확해 보였습니다. 그리고 이 모든 일은 실시간으로 일어났습니다.
협업력 활용
Presto의 초기 한계 중 하나는 협업 작업을 처리할 수 없다는 점이었습니다. 그래서 Pixar는 이 기능을 작업 흐름에 도입하기 시작했습니다. 결과는 Universal Scene Description, 즉 USD입니다. 이 협업 인터페이스를 통해 많은 Pixar 아티스트는 동일한 장면이나 모델에서 서로 밟지 않고도 서로 다른 레이어에서 작업할 수 있습니다.
NVIDIA의 GTC 컨퍼런스에서 Presto 시연
배경, 리깅, 음영 등 장면의 각 측면을 개별적으로 관리함으로써 애니메이터가 작업할 수 있습니다. 아티스트가 캐릭터의 모습을 수정하는 동안 해당 장면에서 이러한 변경 사항은 전체 렌더링에 반영됩니다. 판자. 프레임 대신 장면은 기존 3D 모델링에 대한 훨씬 더 모듈식 접근 방식인 레이어 및 참조 측면에서 설명됩니다.
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USD는 Pixar에서 개봉 예정인 영화 《도리를 찾아서》 제작에 처음 사용되었으며, 곧 작업 흐름의 필수적인 부분이 되었습니다. 그 성공은 Pixar에만 국한되지 않았으며 Maya 및 Katana와 같은 프로그램은 이미 USD를 통합하고 있습니다. 이러한 프로그램의 자산은 자유롭게 이동하고 복사할 수 있지만 그것이 이야기의 전부는 아닙니다.
Van Gelden은 Pixar가 USDView라는 새로운 프로그램을 통해 USD를 한 단계 더 발전시키는 방법을 보여주었습니다. 이는 빠른 디버깅과 일반적인 스테이징을 위한 것이지만 그마저도 점점 더 정교해지고 있습니다. 데모에서 USDView는 모바일 워크스테이션에서 Finding Dory의 5,200만 개의 다각형이 포함된 짧은 장면을 단 몇 초 만에 열었습니다.
실제로 Van Gelden은 소프트웨어가 얼마나 빠른지 강조하기 위해 여러 번 이 작업을 수행했습니다. 단순한 미리보기도 아닙니다. 재생 및 카메라 이동에 대한 컨트롤 세트는 제한되어 있지만 아티스트가 Presto에서 실행하지 않고도 장면의 차단 또는 스테이징에 대한 아이디어를 얻을 수 있는 좋은 방법입니다.
USDView가 내장된 USD는 올 여름 오픈 소스 소프트웨어로 출시될 예정입니다. 처음에는 Linux에서 사용할 수 있지만 Pixar는 나중에 Windows 및 Mac OS X용으로도 출시할 예정입니다.
다각형 곱하기
3D 모델을 개선하는 주요 방법 중 하나는 세분화입니다. 지속적으로 다각형을 분해하고 재정의하면 렌더링의 복잡성이 증가하지만 정확성과 세부 수준도 높아집니다. 비디오 게임에서는 성능이 저하되기 전에 세분화할 수 있는 범위에 제한이 있습니다. 하지만 Pixar의 영화에서는 한계가 없습니다.
세분화가 얼마나 멀리까지 갈 수 있는지에 대한 예를 제공하기 위해 Jeremias는 간단한 48개 다각형 메시의 예를 보여주었습니다. 다음 이미지는 세분화된 라운드 이후의 다각형을 보여 주며 훨씬 더 깨끗해 보이고 384개의 다각형을 자랑합니다. 한 번 더 라운드한 후에는 모양이 완전히 부드러워졌지만 150만 개가 넘는 다각형이 포함된 메시를 만드는 데 드는 비용이 발생했습니다. Jeremias는 이러한 세분화가 두 모델 사이의 접촉점, 특히 캐릭터의 손끝에서 가장 눈에 띄는 점에 주목했습니다.
Pixar는 세분화에 너무 많이 의존하여 자체 하위 분할 엔진인 OpenSubDiv를 구축했습니다. Pixar의 원래 RenderMan 라이브러리를 기반으로 하지만 훨씬 더 광범위한 API를 제공합니다. 또한 워크플로에 쉽게 통합할 수 있도록 USD를 염두에 두고 설계되었습니다.
히드라 소환
최종 장면을 렌더링하지 않고도 이러한 요소가 어떻게 합산되는지 확인하려면 Hydra가 답입니다. OpenGL 4.4를 기반으로 구축된 Pixar의 실시간 렌더링 엔진입니다. 중요한 점은 장편 영화 제작을 위해 특별히 제작되었으며 빠른 속도를 위해 제작되었다는 것입니다.
텍스처는 선명했고, 애니메이션은 깨끗했으며, 반사는 정확하고 사실적이었습니다.
최종 렌더링을 위한 완벽한 솔루션은 아니지만 많은 것을 통합하는 데 도움이 될 수 있습니다. USDView보다 장면이 어떻게 보일지 더 정확하게 표현하기 위한 효과 및 세부 정보 제공하다. 또한 하드웨어 테셀레이션 곡선, 강조 표시, 하드웨어 인스턴스 관리와 같은 기능도 지원합니다.
다른 효과 및 미디어 회사에서도 Pixar와 협력하여 Hydra를 작업 흐름에 통합해 왔습니다. 스타워즈 영화를 제작한 특수 효과 회사인 Industrial Light and Magic은 Pixar의 기술을 기반으로 구축된 소프트웨어의 하이브리드 버전을 구축했습니다. Millennium Falcon의 경우 이는 각각 8K에서 14,500개의 메시와 140개의 텍스처를 의미합니다. 극한의 워크스테이션에서도 작은 성과는 아닙니다.
그러나 단순히 모델을 만들고 애니메이션을 적용하는 것만이 아닙니다. 분위기를 설정하고 영화를 다듬는 데 있어 후처리 효과는 매우 중요합니다. Pixar의 아티스트와 개발자는 효과를 추가하고 관리하기 위한 똑같이 직관적이고 효율적인 프로세스를 원했습니다.
그리고 관리해야 할 것이 꽤 많습니다. Cowles는 Crysis의 그래픽 설정에서 어울리지 않는 후처리 효과 목록을 선보였습니다. 여기에는 주변 폐색, 피사계 심도, 부드러운 그림자, 모션 블러, 몇 가지 조명 효과, 다양한 종류의 마스크 및 필터가 포함됩니다. Dory와 Nemo가 등장하는 수중 장면 렌더링을 자세히 살펴보면 이러한 추가 요소의 최종 효과가 빠르게 증가합니다.
실시간, 최근 개발
오늘날 Pixar의 많은 관절 표현, 애니메이션, 효과 및 세분화는 실시간으로 이루어집니다. 항상 그런 것은 아니었습니다. Van Gelder는 이제 최신 도구 세트를 사용하여 즉시 미리 볼 수 있는 기능을 꺼서 이를 보여주었습니다. 그림자가 사라졌고, 동공 및 표시와 같은 주요 세부 사항이 사라졌으며, 가장 기본적인 색상 차단을 제외한 모든 것이 사라졌습니다.
그 예는 이 영화의 각 장면의 엄청난 규모를 이해하게 만들었습니다. 작은 장면의 복잡성은 심지어 가장 발전된 비디오 게임보다 훨씬 더 크며 그 결과는 엄청납니다.
인상적인 하드웨어와 특별히 제작된 소프트웨어를 모두 갖추고 있음에도 불구하고 Finding Dory의 가장 복잡한 프레임 중 일부는 완료하는 데 600시간 이상이 걸렸습니다. Pixar와 같은 회사가 영화 예산을 고려할 때 비용을 고려해야 하지만 사내에서 특별히 제작된 소프트웨어는 중요한 영역을 간소화하는 데 도움이 됩니다.
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