Рендеринг деяких із найскладніших кадрів у «У пошуках Дорі» тривав понад 600 годин.
Команда Pixar не лише займається розфарбовуванням і анімацією, а технічна сторона постійно шукає нові способи покращити роботу, яку виконують інші. Це призвело до появи Presto, програми, створеної для Pixar у співпраці з Maya, а також бібліотеки інструментів візуалізації та моделювання в реальному часі.
Схожа пропозиція:Транслюйте свої улюблені фільми Pixar на Amazon Video зараз
На конференції Nvidia GPU Technology троє співробітників Pixar — інженер графічного програмного забезпечення Пол Джереміас, провідний інженер програмного забезпечення Джеремі Коулз і програмне забезпечення інженер Дірк Ван Гелдер — пояснив, як створення фільмів призвело до створення програмного забезпечення, де назавжди були додані деякі з’яви улюблених персонажів Pixar міра.
Унікальний виклик
Як ви можете собі уявити, передова 3D-анімація Pixar вимагає вражаючого обладнання. Частково проблема Pixar полягає в тому, що більшість машин створено для швидкості, а не для краси. Ось чому компанія створила власні системи, спеціально створені для створення фільмів.
Стандартна машина Pixar оснащена 16-ядерним процесором Intel із частотою 2,3 ГГц і 64 ГБ пам’яті. ОЗПі Nvidia Quadro M6000 на 12 ГБ. Якщо команді потрібно трохи більше, є двопроцесорна конфігурація з двома 16-ядерними чіпами, парою M6000 і 128 ГБ оперативної пам’яті.
І навіть ці машини працюють на межі можливостей під час активного робочого дня. У маленькому кадрі понад 100 мільярдів трикутників, більше, ніж навіть у найшвидшому ігровий робочий стіл міг впоратися. Mater із Cars складається з понад 800 сіток, і майже всі вони певним чином деформовані. Додайте до цього зграї рибок у «Пошуках Немо» чи зграї роботів у «Волл-І», і потреба в розробці програмного забезпечення власними силами стає ще гострішою.
Престо
Серцем пакету програмного забезпечення Pixar є закритий, запатентований Presto. Програмне забезпечення для моделювання, створене у співпраці з Maya, відповідає за все, від компонування сцени до анімації, монтажу та навіть симуляції фізики та середовища. Pixar не часто демонструє це на публіці. На щастя, під час презентації в GTC ми побачили живу демонстрацію.
Значна частина артикуляції, анімації, ефектів і підрозділів Pixar відбувається в реальному часі.
Інтерфейс Presto може здатися знайомим кожному, хто проводив час у програмах для 3D-моделювання, таких як Maya або 3DSMax, але він має робочий процес інновації, які допомагають художникам у різних частинах процесу залишатися зосередженими на своїй роботі, а не мати справу з непотрібними інформації.
У той же час аніматори та монтажники можуть знайти велику кількість даних, що стосуються їхньої конкретної ролі, а також численні методи артикуляції частин сітки. Моделі для персонажів — це не просто окремі частини. Якщо схопити стопу Вуді та рухати нею вгору-вниз, також з’єднуються інші його суглоби та тканина навколо.
Як давній шанувальник Pixar, я не міг відразу вказати на якісь артефакти чи графічні дивацтва в живій демонстрації. Допомагає те, що це були просто Вуді та Базз на сірому тлі, але текстури були чіткими, анімація була чистою, а відображення були точними та реалістичними. Навіть крупний план, зосереджений на значку Вуді, виглядав точно. І все це відбувалося в реальному часі.
Використання потужності співпраці
Одним із ранніх обмежень Presto була його нездатність виконувати спільну роботу, тому Pixar вирішила включити цю функціональність у свій робочий процес. Результат – універсальний опис сцени, або USD. Цей спільний інтерфейс дозволяє багатьом художникам Pixar працювати над однією сценою чи моделлю, але на різних шарах, не наступаючи один одному на ноги.
Демонстрація Presto на конференції NVIDIA GTC
Керуючи кожним аспектом сцени окремо — фоном, оснащенням, затіненням тощо — аніматор може працювати на сцені, коли художник змінює зовнішність персонажів, і ці зміни відображатимуться на рендерах по всьому дошка. Замість кадрів сцени описуються в термінах шарів і посилань, набагато більш модульний підхід до традиційного 3D-моделювання.
Пов'язана пропозиція:Потік Університет монстрів зараз на Amazon Video
USD вперше було застосовано в Pixar під час виробництва майбутнього фільму «У пошуках Дорі» та швидко стало невід’ємною частиною робочого процесу. Його успіх не обмежується Pixar, і такі програми, як Maya та Katana, вже інтегрують USD. Ресурси в цих програмах можна вільно переміщувати та копіювати, але це ще не все.
Ван Гелден показав, як Pixar робить крок далі в доларі США за допомогою нової програми під назвою USDView. Він призначений для швидкого налагодження та загальної постановки, але навіть це стає дедалі складнішим. У демонстрації USDView відкрив коротку сцену з 52 мільйонами багатокутників із фільму «У пошуках Дорі» всього за секунди на мобільній робочій станції.
Насправді Ван Гелден зробив це кілька разів, щоб підкреслити, наскільки швидким є програмне забезпечення. Це також не просто швидкий попередній перегляд. Існує обмежений набір елементів керування для відтворення та руху камери, але це чудовий спосіб для художників отримати уявлення про блокування чи постановку сцени без необхідності запускати її в Presto.
USD із вбудованим USDView буде запущено як програмне забезпечення з відкритим кодом цього літа. Спочатку він буде доступний для Linux, але Pixar сподівається випустити його для Windows і Mac OS X пізніше.
Множення многокутників
Одним з основних методів уточнення 3D-моделей є поділ. Через постійну розбивку та перевизначення багатокутників складність візуалізації зростає, але разом з тим зростає точність і рівень деталізації. У відеоіграх існує обмеження щодо того, наскільки далеко може зайти підрозділ, перш ніж це вплине на продуктивність. Однак у фільмах Pixar небо є межею.
Щоб запропонувати приклад того, як далеко може зайти поділ, Джереміас показав приклад простої сітки з 48 полігонів. Наступне зображення показало багатокутник після раунду поділу, виглядаючи набагато чистішим і містивши 384 багатокутники. Після ще одного раунду форма повністю згладилася, але вартістю була сітка з понад 1,5 мільйона багатокутників. Джереміас зазначив, що ці підрозділи найбільш помітні в точках контакту між двома моделями, особливо на кінчиках пальців персонажа.
Pixar настільки покладається на підрозділи, що компанія створила власний механізм підрозділів OpenSubDiv. Він базується на оригінальних бібліотеках Pixar RenderMan, але має набагато ширший API. Його також розроблено з урахуванням долара США для легкої інтеграції в робочий процес.
Викликання Гідри
Якщо ви хочете побачити, як ці елементи складаються, не відтворюючи фінальну сцену, Hydra — це відповідь. Це механізм візуалізації в реальному часі Pixar, створений на основі OpenGL 4.4. Важливо те, що він створений спеціально для виробництва повнометражних фільмів і створений для швидкості.
Текстури були чіткими, анімація чіткою, а відображення точними та реалістичними.
Це не загальне рішення для кінцевого рендерингу, але воно може допомогти об’єднати багато ефекти та деталі для більш точного представлення того, як виглядатиме сцена, ніж це може зробити USDView забезпечити. Він також підтримує такі функції, як апаратні мозаїчні криві, підсвічування та керування екземплярами апаратного забезпечення.
Навіть інші компанії, які спеціалізуються на ефектах і медіа, співпрацюють з Pixar, щоб інтегрувати Hydra у свій робочий процес. Industrial Light and Magic, компанія зі створення спецефектів, створена за фільмами «Зоряні війни», створила гібридну версію свого програмного забезпечення, яке базується на технології Pixar. У випадку з Millennium Falcon це означає 14 500 сіток і 140 текстур із роздільною здатністю 8K кожна — це не маленький подвиг навіть для екстремальних робочих станцій.
Однак мова йде не лише про створення моделей та їх анімацію. Величезна частина створення настрою та шліфування фільму включає ефекти постобробки. Художники та розробники з Pixar хотіли мати настільки ж інтуїтивно зрозумілий і спрощений процес додавання ефектів і керування ними.
А керувати ними досить багато. Коулз продемонстрував список ефектів постобробки, які не виглядатимуть недоречними в налаштуваннях графіки Crysis. Це включає оклюзію навколишнього середовища, глибину різкості, м’які тіні, розмиття руху, кілька світлових ефектів, а також маски та фільтри з різними смаками. Коли ви уважно дивитесь на рендеринг підводної сцени з Дорі та Немо, кульміаційний вплив цих додаткових елементів швидко зростає.
Реальний час, нещодавня розробка
Сьогодні багато артикуляції, анімації, ефектів і підрозділів Pixar відбуваються в реальному часі. Це було не завжди так. Ван Гелдер продемонстрував це, вимкнувши функції, які тепер можна миттєво переглянути за допомогою сучасного набору інструментів. Тіні зникли, основні деталі, такі як зіниці та позначки, зникли, і всі, крім найпростіших кольорових блокувань, зникли.
Цей приклад показав величезний масштаб кожної сцени в цих фільмах. Складність лише невеликої сцени значно переважує навіть найдосконаліші відеоігри, а виграш величезний.
Навіть з усім цим вражаючим апаратним забезпеченням і спеціально створеним програмним забезпеченням, на створення деяких із найскладніших кадрів у «У пошуках Дорі» знадобилося понад 600 годин. Це витрати, які такі компанії, як Pixar, повинні враховувати в бюджеті фільму, але власне спеціальне програмне забезпечення допомагає оптимізувати важливі сфери.
Рекомендації редакції
- У Cyberpunk 2077 приховано три ультрарідкісні графічні процесори RTX 4090
- Nvidia GTC 2022: анонсовано RTX 4090, DLSS 3 та все інше
- Графічні процесори Nvidia домінують у продажах Newegg, незважаючи на вищі ціни
- Nvidia використовує ARM у своїх нових суперкомп’ютерних процесорах Grace
- Інтерв’ю: як режисери Pixar’s Soul майстерно оживили загробне життя
