На рендеринг некоторых из самых сложных кадров в «В поисках Дори» ушло более 600 часов.
Однако команда Pixar не просто занимается раскрашиванием и анимацией: техническая сторона постоянно ищет новые способы улучшения работы, которую делают другие. Это привело к созданию Presto, программы, созданной для Pixar в сотрудничестве с Maya, а также библиотеки инструментов рендеринга и моделирования в реальном времени.
Сопутствующее предложение:Смотрите свои любимые фильмы Pixar на Amazon Video прямо сейчас
На конференции Nvidia GPU Technology трое сотрудников Pixar — инженер графического программного обеспечения Пол Джеремиас, ведущий инженер программного обеспечения Джереми Коулз и программист инженер Дирк Ван Гелдер — объяснил, как создание фильмов привело к созданию программного обеспечения, а некоторые из любимых персонажей Pixar были добавлены навсегда. мера.
Уникальный вызов
Как вы можете себе представить, передовая 3D-анимация Pixar требует впечатляющего оборудования. Часть проблемы, характерной для Pixar, заключается в том, что большинство машин созданы для скорости, а не для красоты. Вот почему компания создала собственные системы, специально предназначенные для кинопроизводства.
Стандартная машина Pixar оснащена 16-ядерным процессором Intel с тактовой частотой 2,3 ГГц и 64 ГБ встроенной памяти. БАРАНи Nvidia Quadro M6000 емкостью 12 ГБ. Если команде нужно немного больше возможностей, есть двухпроцессорная конфигурация с двумя 16-ядерными чипами, парой M6000 и 128 ГБ оперативной памяти.
И даже эти машины работают на пределе своих возможностей в течение активного рабочего дня. В маленьком кадре более 100 миллиардов треугольников, больше, чем даже в самом быстром кадре. игровой рабочий стол мог бы справиться. Mater от Cars состоит из более чем 800 сеток, и почти все они так или иначе деформированы. Добавьте к этому косяки рыб в «В поисках Немо» или стаи роботов в «Валл-И», и необходимость разработки собственного программного обеспечения станет еще более острой.
Престо
В основе пакета программного обеспечения Pixar лежит запатентованная программа Presto. Программное обеспечение для моделирования, созданное в сотрудничестве с Maya, отвечает за все: от макета сцены до анимации, оснащения и даже моделирования физики и окружающей среды. Pixar не часто показывает это публично. К счастью, во время презентации на GTC нам показали живую демонстрацию.
Большая часть артикуляции, анимации, эффектов и подразделений Pixar происходит в реальном времени.
Интерфейс Presto может показаться знакомым всем, кто проводил время в приложениях для 3D-моделирования, таких как Maya или 3DSMax, но у него есть рабочий процесс. инновации, которые помогают художникам на разных этапах процесса оставаться сосредоточенными на своей работе и не сталкиваться с ненужными информация.
В то же время аниматоры и риггеры могут найти обширный объем данных, относящихся к их конкретной роли, а также множество методов артикуляции частей сетки. Модели персонажей — это не просто отдельные детали. Захват стопы Вуди и ее перемещение вверх и вниз также артикулируют другие его суставы и ткани в прилегающих областях.
Как давний поклонник Pixar, я не мог сразу указать на какие-либо артефакты или графические странности в живой демоверсии. Помогает то, что это были просто Вуди и Базз на сером фоне, но текстуры были четкими, анимация чистой, а отражения точными и реалистичными. Даже крупный план, сфокусированный на значке Вуди, выглядел точно. И все это произошло в реальном времени.
Использование силы сотрудничества
Одним из первых ограничений Presto была его неспособность выполнять совместную работу, поэтому Pixar решила внедрить эту функциональность в свой рабочий процесс. Результатом является универсальное описание сцены или доллары США. Этот интерфейс для совместной работы позволяет многим художникам Pixar работать над одной и той же сценой или моделью, но на разных слоях, не наступая друг другу на ноги.
Демонстрация Presto на конференции NVIDIA GTC
Управляя каждым аспектом сцены индивидуально — фоном, оснасткой, затенением и многим другим — аниматор может работать на сцене, пока художник подправляет внешний вид персонажей, и эти изменения будут отражены в рендерах по всему доска. Вместо кадров сцены описываются с помощью слоев и ссылок, что представляет собой гораздо более модульный подход к традиционному 3D-моделированию.
Сопутствующее предложение:Транслировать Университет монстров на Amazon Video сейчас
Впервые доллар США был использован в Pixar при производстве будущего фильма «В поисках Дори» и быстро стал неотъемлемой частью рабочего процесса. Его успех не ограничился Pixar: такие программы, как Maya и Katana, уже интегрируют доллар США. Ресурсы в этих программах можно свободно перемещать и копировать, но это еще не все.
Ван Гелден показал, как Pixar продвигает доллар вперед с помощью новой программы под названием USDView. Он предназначен для быстрой отладки и общей подготовки, но даже это становится все более сложным. В демо-версии USDView за считанные секунды открыл на мобильной рабочей станции короткую сцену с 52 миллионами полигонов из фильма «В поисках Дори».
На самом деле Ван Гелден проделал это несколько раз, просто чтобы подчеркнуть, насколько быстро работает программа. Это не просто быстрый предварительный просмотр. Набор элементов управления воспроизведением и движением камеры ограничен, но для художников это отличный способ получить представление о блокировке или постановке сцены без необходимости запуска ее в Presto.
Этим летом USD со встроенным USDView будет запущен как программное обеспечение с открытым исходным кодом. Первоначально он будет доступен для Linux, но Pixar надеется позже выпустить его для Windows и Mac OS X.
Умножение полигонов
Одним из основных методов уточнения 3D-моделей является подразделение. Постоянное разбиение и переопределение полигонов увеличивает сложность рендеринга, но вместе с тем увеличивается точность и уровень детализации. В видеоиграх существует предел тому, как далеко может зайти подразделение, прежде чем оно ухудшит производительность. Однако в фильмах Pixar нет предела.
Чтобы продемонстрировать, насколько далеко может зайти подразделение, Джеремиас показал пример простой сетки из 48 полигонов. На следующем изображении полигон после разделения выглядит намного чище и содержит 384 полигона. После еще одного раунда форма полностью сгладилась, но ценой стала сетка с более чем 1,5 миллионами полигонов. Джеремиас отметил, что эти подразделения наиболее заметны в точках соприкосновения двух моделей, особенно на кончиках пальцев персонажа.
Pixar настолько полагается на подразделение, что компания создала собственный движок разделения OpenSubDiv. Он основан на оригинальных библиотеках RenderMan от Pixar, но имеет гораздо более широкий API. Он также разработан с учетом долларов США для легкой интеграции в рабочий процесс.
Вызов Гидры
Если вы хотите увидеть, как складываются эти элементы, без необходимости рендеринга финальной сцены, вам подойдет Hydra. Это механизм рендеринга в реальном времени от Pixar, построенный на базе OpenGL 4.4. Важно отметить, что он создан специально для производства полнометражных фильмов и создан для скорости.
Текстуры были четкими, анимация — чистой, а отражения — точными и реалистичными.
Это не универсальное решение для окончательного рендеринга, но оно может помочь объединить множество эффекты и детали для более точного представления того, как будет выглядеть сцена, чем это может сделать USDView. предоставлять. Он также поддерживает такие функции, как аппаратные мозаичные кривые, выделение и управление экземплярами оборудования.
Даже другие компании, занимающиеся эффектами и медиа, работают с Pixar над интеграцией Hydra в свой рабочий процесс. Industrial Light and Magic, компания по производству спецэффектов, создавшая фильмы «Звездные войны», создала гибридную версию своего программного обеспечения, основанную на технологии Pixar. В случае с «Тысячелетним соколом» это означает 14 500 сеток и 140 текстур с разрешением 8K каждая — немалое достижение даже для экстремальных рабочих станций.
Однако речь идет не только о создании моделей и их анимации. Огромная часть создания настроения и полировки фильма связана с эффектами постобработки. Художникам и разработчикам Pixar нужен был столь же интуитивно понятный и оптимизированный процесс добавления эффектов и управления ими.
И их довольно много, которыми нужно управлять. Коулз продемонстрировал список эффектов постобработки, которые не выглядели бы неуместно в графических настройках Crysis. Сюда входят окружающая окклюзия, глубина резкости, мягкие тени, размытие в движении, несколько световых эффектов, а также маски и фильтры в различных вариантах. Если внимательно присмотреться к рендерингу подводной сцены с Дори и Немо, то совокупное воздействие этих дополнений быстро складывается.
Реальное время, недавняя разработка
Сегодня большая часть артикуляции, анимации, эффектов и разделения Pixar происходит в реальном времени. Так было не всегда. Ван Гелдер продемонстрировал это, отключив функции, которые теперь можно мгновенно просмотреть с помощью современного набора инструментов. Тени исчезли, исчезли основные детали, такие как зрачки и отметины, исчезло все, кроме самых основных цветовых блоков.
Этот пример наглядно продемонстрировал масштабность каждой сцены в этих фильмах. Сложность даже небольшой сцены намного превосходит даже самые продвинутые видеоигры, а отдача огромна.
Даже со всем этим впечатляющим оборудованием и специально созданным программным обеспечением на создание некоторых из самых сложных кадров в «В поисках Дори» ушло более 600 часов. Это затраты, которые такие компании, как Pixar, должны учитывать в бюджете фильма, но специально разработанное программное обеспечение помогает оптимизировать важные области.
Рекомендации редакции
- В Cyberpunk 2077 спрятаны три ультраредких графических процессора RTX 4090
- Nvidia GTC 2022: анонсированы RTX 4090, DLSS 3 и все остальное
- Графические процессоры Nvidia доминируют в продажах Newegg, несмотря на более высокие цены
- Nvidia использует ARM в своих новых суперкомпьютерных процессорах Grace
- Интервью: Как режиссеры Pixar’s Soul искусно анимировали загробную жизнь
