NVIDIA Maximus помогает Sony Pictures Imageworks создавать эффекты дыма для фильма "Люди в черном 3"

Пресс-релиз

Студия Sony Pictures Imageworks (SPI) уже давно использует технические преимущества профессиональных графических процессоров NVIDIA® Quadro® для создания спецэффектов в фильмах, начиная от "Облачно, возможны осадки в виде фрикаделек" до "Алисы в Стране Чудес" и "Человека-Паука". В фильме "Люди в черном 3" компания вновь обращается к технологиям NVIDIA, чтобы значительно повысить скорость и эффективность создания визуальных эффектов.

Эффекты дыма играют большую роль в фильме "Люди в черном 3" и присутствуют практически во всех 600 кадрах со спецэффектами, созданных студией SPI, включая незабываемый старт ракеты с мыса Канаверал во Флориде. Создание цифрового дыма – это кропотливый процесс сложного компьютерного моделирования, который требует от системы серьезных вычислительных ресурсов. Тео Вандернут (Theo Vandernoot), ведущий специалист по спецэффектам в SPI, уже давно использует в своей работе программное обеспечение Houdini от Side Effects и графические ускорители NVIDIA. Он обнаружил, что благодаря Houdini 12 (с улучшенной оптимизацией под GPU) на рабочей станции с NVIDIA Maximus™ не только возросла скорость моделирования до 10 раз, но и улучшилось качество дыма в спецэффектах для фильма "Люди в черном 3".

Многозадачность с Maximus

Тео начал работать на рабочей станции NVIDIA Maximus примерно в то же время, когда Side Effects Software выпустила Houdini 12 с новым GPU-ускоряемым решателем для дыма на базе уравнения Навье-Стокса под названием Pyro FX2.

Рабочие станции NVIDIA Maximus сочетают возможности визуализации и интерактивного дизайна графических процессоров NVIDIA Quadro с огромной вычислительной мощью графических процессоров NVIDIA Tesla®. Процессоры-компаньоны Tesla автоматически выполняют тяжелый фотореалистичный рендеринг или просчет симуляций. При этом CPU выполняет ту работу, которая у него получается лучше всего – ввод/вывод, работа операционной системы и обеспечение многозадачности, что, в свою очередь, позволяет GPU Quadro сфокусироваться на тяжелых интерактивных манипуляциях с графикой.

"Имея Quadro и Tesla в одной системе, я могу перенести всю нагрузку по моделированию на карту Tesla. Это позволяет выполнять одновременно и другие операции на рабочей станции, например, сделать композитинг в еще одном проекте в Houdini или поработать со светом, - рассказывает Тео. – С добавлением карты Tesla вы получаете процессор, который занимается исключительно моделированием и ничем больше".

Фокус на задаче

Создание эффектов дыма на системе Maximus оказалось таким эффективным и простым для интеграции в конвейер, что SPI развернула десять рабочих станций Maximus. Все они стали работать в конвейере инструментов, включающим Side Effects Software Houdini 12 и Autodesk Maya, Arnold для рендеринга и SPI Katana (коммерчески доступное ПО от The Foundry) для освещения.

"Одной из самых сложных проблем при включении симуляций в рабочий процесс является возможность помнить обо всех нюансах проекта долгое время. Это как рисование в темноте. Вы делаете виртуальные мазки кистью, но если вас спросить через три часа, какие именно мазки вы сделали, скорее всего вы не сможете их вспомнить, - объясняет Тео. – До перехода на Maximus мне приходилось отправлять симуляции на отрисовку и ждать довольно долго, что буквально разрушало всю цепочку моих мыслей".

Тео продолжает: "Возможность быстрого симулирования, позволяющая видеть результат сразу при нажатии на кнопку , и мгновенный результат – вот то, чего мы смогли достичь. Это помогло нам избежать ошибок, которые в прошлом пожирали все наши компьютерные и человеческие ресурсы".

Раньше моделирование было сродни полету с завязанными глазами. Теперь не нужно бросать кубик и запускать десять разных симуляций, отрисовывать их, чтобы получить ясное представление о результате. С Maximus моделирование эффектов проходит намного быстрее, а результаты финального рендеринга получаются намного точнее.

Итерации быстрее, детализация выше

Houdini 12 на системе Maximus позволила дизайнерам из SPI управлять воксельными данными и полями скоростей, чтобы включить все соответствующие части дыма в предварительную симуляцию без необходимости дополнительных правок во время рендеринга.

Преимущества такого процесса прекрасно проявили себя при моделировании клубов дыма при запуске ракеты. "Один из наших дизайнеров пришел из отделения Production Services, поэтому имел очень приблизительное представление о работе с инструментами VFX. Однако он смог очень быстро погрузиться в работу над кадром с 22-метровым столбом газа и дыма, для которого нужно было применить моделирование жидкостей. Нам пришлось сделать несколько десятков итераций этого кадра. Все они смотрелись хорошо, но режиссер требовал все новых и новых версий. Мы бы никогда не справились с таким объемом за такое время без Maximus и Houdini 12", – отмечает Тео.

"Единственная проблема, с которой мы столкнулись, заключалась в том, что дисковое пространство очень быстро заканчивалось, – улыбается Тео. – Итерации выполнялись так быстро, что у нас часто просто не было времени удалить ненужные версии. Ежедневно мы создавали терабайты дыма, поэтому увеличенная благодаря GPU скорость работы быстро приводила к переполнению диска".

Планы на будущее

SPI только распробовала возможности Houdini 12 и NVIDIA Maximus и надеется в будущем оптимизировать конвейер еще больше. "Мы смогли феноменально быстро выполнить моделирование эффектов дыма за счет многопоточности и GPU-оптимизации и теперь хотим заняться другими GPU-ускоряемыми инструментами в Houdini и нашем пакете по освещению", – сказал Тео.

SPI использует тот же самый "дымовой" конвейер в работе над готовящемся к выходу фильмом "Волшебник Страны Оз – Оз: Великий и Могучий", а также во многих других текущих проектах.

"Еще одним шагом вперед станет рендеринг с помощью GPU. Мы бы хотели получить такой же прирост скорости, которого достигли при выполнении наших "дымовых" симуляций", – сказал Тео.

Блокбастер "Люди в черном 3" вышел на экраны кинотеатров 25 мая и собрал более 200 миллионов долларов в прокате за первые выходные.