皮克斯利用 GPU 消除電腦動畫的延遲

作者 Tony Kontzer

延遲性是電腦動畫所面臨的最大挑戰之一。繪圖藝術家在很早之前就能夠做到快速的變換髮型、衣服、植物以及其他細節,但是他們通常需要等上幾分鐘 – 或更長的時間 – 才能看到完成的結果。

皮克斯公司的技術處長 Laurence Emms 在 GPU 技術大會上一場爆滿的講座中向聽眾說到:「但是隨著 GPU 技術的成熟,那種令人難以忍受的等待時間已經全部消失,」。

這在動畫電影的初期作業階段尤其如此,因為初期階段需要依賴 GPU 來進行繁重的動畫角色及背景的渲染作業。但是皮克斯正在將 GPU 的使用一直延伸至這個過程的後段及更後段,讓他們能夠使用在更加注重細節的任務上,例如將頭髮處理得更完美。

在這個講座結束後,Emms 說:「那跟速度有關,並且可以讓藝術家更快看到他們所做的成果。」

例如,皮克斯使用運行在 GPU 上的曲面細分著色器來預覽角色的髮型。在這當中,他們正在尋找的是看看散亂的頭髮是否保持一致的厚度,以及在最後拍攝時,頭髮是否會擋住後面一些重要的東西。任何像這樣在 GPU 上的渲染,也必須匹配在 CPU 上的渲染,而在 CPU 上,皮克斯是運行其專屬的 RenderMan 軟體。

同時,新型態的著色器 — 幾何著色器 — 已經「開創了皮克斯進行 GPU 運算的新紀元,」Emms 如此說道,而這對於植被的即時渲染特別有幫助。

為了解釋這一部份,Emms 分享了一段動畫展示影片,內容是有關簡單的幾何立方體掉落在彼此上面後,對因而產生的撞擊力所產生的反應,藉此展示在具有 CUDA 核心的 GPU 上,質量彈性模擬是如何被渲染。

他說:「包括了碰撞偵測在內的所有一切,都是在 GPU 上運行。」

近來在 GPU 技術上的進展,將皮克斯的能力往前推進一大步。Emms 說,對於NVIDIA Kepler 架構的動態平行處理能力,可以加速更多處理程序的潛力,皮克斯感到興奮,因為這將可以令皮克斯在後續繼續堅持它的計畫,也就是繼續依賴 GPU 來進一步處理電影製作的過程。

And recently, Pixar has open sourced its GPU-powered OpenSubdiv surface rendering libraries, in the hope that other technology partners can incorporate its innovation into other film-making tools.

而且最近,皮克斯公司已經開放其由 GPU 所驅動的OpenSubdiv 表面渲染資料庫,藉此希望其他技術伙伴能夠把他們的創新成果應用在其他電影製作工具上。