Komputery

Avatar - filmowe efekty dzięki Nvidii

Avatar to przełomowy film fabularny zrealizowany w stereoskopowej technice 3D. W premierowy weekend w Stanach Zjednoczonych (18 grudnia) zarobił on 232 miliony dolarów. Film zawiera niezwykle szczegółowe sceny oraz mnóstwo wirtualnych postaci, poruszających się w wygenerowanych komputerowo środowiskach.

Mająca swoją siedzibę w Wellington w Nowe Zelandii firma Weta Digital, główny dostawca efektów specjalnych w tym filmie, jest od dawna klientem firmy NVIDIA, wykorzystującym w procesie produkcyjnym zarówno profesjonalne rozwiązania graficzne Quadro, jak i rozwiązania dla obliczeń o wysokiej wydajności Tesla.

Przygotowanie produkcji filmu

Przed firmą Weta postawiono zadanie stworzenia sekwencji filmowych zawierających aż 800 w pełni wygenerowanych cyfrowo postaci poruszających się w wystylizowanych, sztucznych środowiskach. Moc obliczeniowa wymagana do obróbki ujęć z filmu Avatar była większa, niż jakikolwiek projekt realizowany do tej pory przez Weta, zwróciła się więc ona po pomoc do firmy NVIDIA, producenta procesorów graficznych (GPU).

Sebastian Sylwan, szef działu badawczego w Weta, powiedział:

- Złożoność Avatara sprawiła, że pomyśleliśmy o renderingu w inny sposób. Wykonujemy nasze końcowe renderingi za pomocą RenderMana, ale aby zoptymalizować tak ogromną ilość danych, przenieśliśmy większość obliczeń do fazy przedobliczeniowej. Głównym problemem, który musieliśmy rozwiązać, nie były kwestie renderingu, ale obliczeń o wysokiej wydajności. Zdaliśmy sobie sprawę, że wykorzystanie mocy obliczeń masowo równoległych wykonywanych przez GPU to dziedzina, na której NVIDIA zna się najlepiej.

W marcu 2009 roku Paul Ryan, szef działu technologicznego w firmie Weta skontaktował się z Jacopo Pantaleonim, badaczem z działu NVIDIA Research, aby omówić wyzwania stojące przed obiema firmami.

- Paul uświadomił mi, że, po raz pierwszy w historii komputerowych efektów specjalnych, wymagana liczba wielokątów liczona będzie nie w milionach, ale w miliardach - , powiedział Pantaleoni.

Luca Fascione, kierujący w Weta działem renderingu i rozwoju, zaproponował unikatowe podejście – chciał stworzyć skalowalne rozwiązanie, pozwalające na raytracing wszystkich wielu tysięcy elementów”. Pantaleoni i NVIDIA Research przyjęli jego pomysł i zaczęli projektować rozwiązania dla tego złożonego wyzwania.

Dział rozwojowy Weta i NVIDIA Research rozpoczęli współpracę, zaś Pantaleoni na kilkanaście miesięcy przeniósł się do Nowej Zelandii i pilnował procesu tworzenia oprogramowania do raytracingu, które mogłoby podołać miliardom wielokątów wymaganych przez złożone sekwencje filmu Avatar.

NVIDIA i Weta opracowały wspólnie nowy silnik przedobliczeniowy, nazwany PantaRay, pozwalający włączyć obliczenia o wysokiej wydajności do potoku produkcyjnego firmy Weta. Wydajny system raytracingu zaprojektowany został specjalnie tak, aby przyspieszać obliczenia zasłonięć w potoku renderującym Wety, pozwalając na szybkie ponowne obliczanie oświetlenia obiektów.

Innowacyjne podejście pozwoliło Wecie na renderowanie bardziej złożonych scen w krótszym czasie, przy jednoczesnym zmniejszeniu zapotrzebowania na pamięć i liczbę procesorów. W rezultacie artyści mogli szybciej wprowadzać zmiany szybciej, co pozwoliło na osiągnięcie fotorealistycznych efektów o wyższej jakości. Dzięki współpracy firmy NVIDIA, Weta mogła generować sceny, których wyprodukowanie było wcześniej niemożliwe ze względu na czas i koszty.

Szybsze przetwarzanie dzięki układom Tesla

Osiągnięte ze współpracy korzyści spowodowały, że Weta zdecydowała się wykorzystać technologię NVIDIA w jeszcze większym zakresie. NVIDIA przeportowała silnik PantaRay firmy Weta do wersji CUDA, działającej 25 razy szybciej dzięki wykorzystaniu serwera GPU Tesla S1070 zamiast tradycyjnych serwerów opartych na CPU.

Ujęcie z helikoptera pokazujące setki stworzeń lecących nad wodą z wielką zalesioną górą w tle zostało obliczone dzięki PantaRay w zaledwie półtora dnia. „Takie ujęcie mogłoby zająć tydzień, jeśli zastosowalibyśmy poprzednie metody”, powiedział Fascione. „Dzięki temu, że praca z PantaRay była o tyle szybsza, mogliśmy opracować znacznie ładniejsze ujęcie – szczegóły można dostrzec dosłownie na każdym krzaku i liściu. Rozdzielenie kolorów pomiędzy planami jest jasne i wyraźne. Moc obliczeniowa PantaRay naprawdę ma znaczenie”.

Uruchomiony na GPU, proces raytracingu w silniku PantaRay był 25 razy szybszy niż wtedy, gdy działał na tradycyjnych procesorach, zaś ogólny proces obliczeń wstępnych trwał 10 razy krócej. „Jeśli zastanowić się, ile czasu zajęłoby opracowanie scen o takiej złożoności tradycyjnymi metodami, to najprawdopodobniej nowa metoda jest około 100 razy szybsza”, powiedział Sylwan.

Weta Digital zamierza wykorzystać silnik PantaRay działający na procesorach graficznych NVIDIA Tesla także podczas prac nad nadchodzącym filmem Tintin, produkowanym przez Stevena Spielberga i Petera Jacksona. Firma zamierza także opracować nowe sposoby przyspieszania procesu produkcyjnego za pomocą silnika PantaRay i procesorów graficznych.

Źródło: informacja prasowa

Komentarze

37
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    Cybul2
    0
    Idę w przyszły wtorek, mam nadzieję że warto :)
    • avatar
      spavatch
      0
      PantaRay - ciekawa gra słów.
      • avatar
        Konto usunięte
        0
        zaraz sie zaczna komentarze typu "Reklama" tak jak to bylo w artykule o SinCity (albo Wyspie Nim, nie pamietam)
        • avatar
          artp44
          0
          a dym z wystrzelonych rakiet pod wiatrakami się nie rusza, zabrakło mocy ??? XD
          • avatar
            Konto usunięte
            0
            W końcu NV zrobiła coś czym się rzeczywiście można pochwalić, a nie jakieś Zjawiska pogodowe i inne klopsy
            • avatar
              Konto usunięte
              0
              z czystym sumieniem polecam ten film dobre kino dla calej rodziny wczoraj bylem na nim w kinie i jestem zachwycony polecam w 100%
              • avatar
                force
                0
                teraz będzie mi się gorzej oglądało ten film...
                • avatar
                  Fiona
                  0
                  Stalker piszesz z poza tuskolandii, bo w tuskolandii film od 25 grudnia - zgadłam ???

                  2012,byłam w kinie efekty robią wrażenie, szkoda że jankesi płacą grosze za scenariusze - bo to widać :(

                  Na ten też pójdę, acz poza efektami wiele sobie nie obiecuję....
                  • avatar
                    Konto usunięte
                    0
                    Film może być fajny ale jakoś cała reszta mnie nie obchodzi... Dobrze że Intel albo AMD się nie chwali że na ich serwerach miliony ludzi przegląda naszą-klasę...
                    • avatar
                      SoundsGreat
                      0
                      Tak więc jak rozumiem cała roślinność, którą widać, gdy ktoś wysiada ze śmigłowca w rzeczywistości nie istniej? - Łał, nieźle to wygląda. Ciekawe czy doczekamy się TAKIEJ grafiki w grach video.
                      • avatar
                        RosTo
                        0
                        "W rezultacie artyści mogli szybciej wprowadzać zmiany szybciej(...)"

                        O jedno "szybciej" za dużo :)
                        • avatar
                          Dudi4Fr
                          0
                          Bylem na premierze w ten czwartek i powiem ze film jest doskonaly naprawde ma predyspozycje zeby zostac najlepszym filmem 2009 bo deklasuje district 9 totalnie....
                          POLECAM FILM
                          • avatar
                            IronFe
                            0
                            obejrzałem avatara, district 9 i mogę powiedzieć jedno. Pod względem efektów to avatara nic nie przebije ale scenariusz to dno. District 9
                            słabe efekty ale film ma to coś co skłoni mnie do wydania kasy na płyte DVD/BR
                            • avatar
                              leon691
                              0
                              żenujące elementy wystepują w obu filmach ale district9 ogląda się z zapartym tchem. Scenariusz w Avatarze fatalny, oglądanie drugiej połowy aż boli.
                              • avatar
                                Konto usunięte
                                0
                                Fajny film musze przyznac, ogladalem go w 3D w kinie i naprawde fajny.
                                W sumie pierwszy powazny film (nie bajka / kreskowka) w 3D jaki ogladalem i calkiem spoko. Chociaz szczerze mowiac po godzinie sie nie widzi i nie zwraca juz uwagi na to 3D.

                                Sam film tez spoko, taki dla odstresowania i nie myslania za duzo ;)
                                • avatar
                                  tjindy
                                  0
                                  Elo.
                                  Nie rozumiem waszego podniecenia :) Film jak filom, Cameron jak zobaczył efekty w District 9 (na przedpremierze) to podobno zzieleniał z zazdrości że można małymi kosztami osiągnąć tak wspaniałe efekty :)
                                  D9 i Avatar to zupełnie nie ta półka. D9 z założenia jest bardziej ambitnym filmem - Avatar dla mas.
                                  Co do grafiki, trudno mi cokolwiek się wypowiedzieć. Szczegóły o których mowa i tak przejdą niezauważone. Chyba że ktoś sobie stopklatę włączy :)
                                  Generalnie wiele szumu o nic. Przypomnijcie sobie Piratów z Karaibów - tam scenerie wysp, morza i sztormów były robione komputerowo i nawet nikt nie zwrócił uwagi hehehe..
                                  • avatar
                                    Konto usunięte
                                    0
                                    oglądałem obydwa filmy. Avatar przed chwila i D9 miesiac temu. Avatar jest wciągającym filmem , fabuła,efekty jest wszystko na maxymalnym poziomie. Lubie fantasyke , a to było zajefajne. Połączenie D9 oraz Eragona albo czegos innego z elfami. 3D w pełni nie zostało wykożystane ale 60/70% filmu było wypełnione(nie po brzegi) efektami 3D. polecam ten film