從真人走向動畫!看動畫導演張永昌如何攜手國網中心算圖農場 借助 NVIDIA GPU 運算力再現水果奶奶的魅力

作者 NVIDIA

今年,台中動畫影展藏了一個亮點,閉幕片《妖果小學-水果奶奶的大秘密》中出現了令人熟悉的身影:水果奶奶,這個陪伴無數兒童成長的人物角色,首度以動畫形式呈現在世人面前,肯特動畫數位獨立製片創辦人張永昌導演為了能延續角色的生命力,希望透過不同方式呈現出水果奶奶的另外一面,從真人走向動畫,創作中的箇中滋味張永昌導演也娓娓道來。

誰都沒料到動畫製作期遇上疫情攪局,以張永昌導演在製作動畫數十年的經驗,要完成 4K 畫質的長片動畫原非難事,但黑天鵝的衝擊其實挑戰了仰賴協同合作的團隊力,這不單是動畫製作過程、各種繪圖運算的時程管控,都讓原本就很講求團隊分工的大型長片動畫製作,面臨到不同團隊在疫情時居家辦公的遠距溝通、執行效率、個人設備效能等種種挑戰。

所幸財團法人國家實驗研究院高速網路與計算中心 (簡稱國網中心) 所建置的算圖農場,在這回製作《妖果小學-水果奶奶的大秘密》中發揮了作用,張永昌導演表示:「最終我們按原定 2 年的期程順利完成,而這其實全來自一個核心技術 – NVIDIA GPU 的幫助。」

作為肯特動畫的創辦人,張永昌導演一直以來的作品都以動畫見長。過去也曾數度與國網中心合作,只因這一回要製作以 4K 畫質為主的《妖果小學-水果奶奶的大秘密》長片動畫,其場景規模、影像與角色的細膩度相比過往,有過之而無不及,讓張永昌導演必須審慎思考。

而向來都採用 CPU 為製作技術的他,也在事前規劃許久、決定這次的創作改採國網中心算圖農場的 GPU 設備。張永昌導演表示:「最大差異在於製作的狀態與流程都令人感到滿意。」而這想法的改變主要來自於前兩部動畫長片皆採用 CPU 技術,在製作的時程上耗費不少時間,根本原因還是因為作品屬於長篇創作、不同於短篇的影像或廣告,因此繪圖運算的速度成了影響製作期程的關鍵,讓張永昌導演決定以國網中心的 GPU 算圖農場作為這次動畫創作的平台。

妖果小學
借助國網中心的算圖農場,以 4K 畫質為主的《妖果小學-水果奶奶的大秘密》在場景、影像與角色的描繪上,更加細膩與真實。

攜手 NVIDIA,打造國際水準的算圖農場

說起國網中心的算圖農場,是緣起於國網中心藝術科技運算組組長郭嘉真博士暨研究員對於好萊塢電影《阿凡達》特效的好奇,認為何不也在台灣打造一個具有高強度運算能力的超級電腦,並且靠它來推動台灣影視產業在視覺效果的需求與表現,才有了這個算圖農場的誕生。

郭嘉真博士表示:「我們早在 2013 年就開始與 NVIDIA 合作。當時先以發展雲端算圖平台開始,提供用戶遠端工作的可能性,畢竟公有雲是未來市場的趨勢,從 Gartner 的報告也可以發現,2022 年全球市場規模將上看 4,820 億美元,較前一年成長 21.7%。」

而 2018 年推動了新一代 GPU 算圖農場服務,至今已協助台灣影視與藝術創作者完成了超過 200 部影像作品。「除了即時性,解決電影特效、動畫創作上的龐大算圖量也是 NVIDIA 的強項。」郭嘉真博士認為 GPU 的技術不只是應用在車聯網、醫療等產業,這一回算圖農場搭配 NVIDIA V100NVIDIA Quadro RTX 8000 超算等級的系統架構,並採用最先進、伺服器等級的 NVIDIA GPU,單一運算節點可支援高達 8 張 NVIDIA V100,且單一節點效能相較於純 CPU 伺服器更能有達 40 倍的效率提升,肯定能提供創作者更高速的創作體驗。

張永昌導演也補充到,算率提升不只協助創作者能更快掌握動畫作品的成像,更重要的是,這種高單價的設備透過國網中心打造,讓台灣也能擁有屬於自己的算圖農場,對國內的創作者而言將更有機會享受到與國際同步的專業製作技術,擺脫過往需要仰賴國外算圖農場的支援,使得台灣的創作生態能與國際接軌。

虛擬化技術,解決疫情下的遠距協作挑戰

不僅如此,國網中心的算圖農場更具備虛擬化 GPU (vGPU) 的雲端虛擬桌面基礎架構 (VDI) 遠端連線功能,讓創作者可以不受空間限制、在任何地方運用自己的設備進行遠端算圖,達到雙眼 8K 畫質、每秒更新畫面 120 張的算力 (120 FPS),而 VDI 的應用也是國網中心算圖農場的一大突破,尤其這次因疫情必須要遠距辦公,更是讓張永昌導演與團隊在創作上無後顧之憂。

「動畫創作畢竟與劇情片拍攝不太一樣。」張永昌導演這句話背後的含義,是指當劇情片的導演能在現場與燈光師確認每個場景氛圍、燈光該如何配置後,透過螢幕滿足「即拍即看」時,動畫創作的導演若想確認這一幕的成果,就需仰賴算圖農場的運算速度,而算圖效率就會影響導演在作品表現的掌握度,也能在獲得初步的結果後與工作人員進行溝通、調整,確保作品在氛圍營造上的呈現滿足導演的標準。

正因每一幕的創作都有大量的圖像產生,且需要交由不同團隊接棒後續的動作,碰上疫情讓共同合作的過程變得更複雜。「就想像我們都在不同的樓層辦公。」張永昌導演這樣形容,但這也讓虛擬化在此時發揮了極大的做用。

首先,在虛擬化與 GPU 運算力的技術下,得以讓張永昌導演的團隊透過將主機分割成兩個部分,分別針對主要創作內容及測試的前置作業,在同一時間進行不同運算,讓張永昌導演能更靈活運用手中可執行的運算資源,進行最有效率的分配,讓創作不受限制。

此外,軟硬體容易在過去創作過程中成為「拖油瓶」,如今也不再是障礙。郭嘉真博士補充說到,國網中心新興研發動態運算環境調整模組,優化運算資源運用情境,讓創作者得以透過 VDI 直接進行資料上傳與運算,如此一來便能讓創作者享受更好的工作效率,也展現出遠距協作的便利性。

經過這一役,張永昌導演也深刻體會到了虛擬化與 GPU 技術的結合,能在未來團隊合作之間扮演重要的角色。張永昌導演表示:「我看見了台灣動畫大型專案的未來,不同的動畫公司在大型算圖的平台上,透過專業的分工、流程的規劃,並以這些技術為後盾的情況,將能一起組國家隊完成更棒的作品。」

與科技力的結合,讓創作者能實現更多想像

近期,張永昌導演在創作路上也開始嘗試新的可能。過去拍攝電影特效常見的「綠背景」,在技術的推進下也有了 LED 棚的產生,並把這樣的概念導入動畫創作。這讓張永昌導演可以在 GPU 技術的協助下,快速地看見第一手創作出來的成品,這將大幅提升創作者在未來動畫影片製作的便利性與精緻度。

郭嘉真博士表示:「看著創作者對於挑戰躍躍欲試,讓我更深信『科技親近』的信念。國網中心也積極建構更完備的 VDI 遠端連線服務,包括自主開發『互動延遲測試程式』測得 VDI 延遲約為 100 毫秒、優於 Citrix 最佳使用者體驗之 150 毫秒延遲標竿,無一不是希望能讓這些科技的使用,成為創作者在創作上的『得力助手』。」

動畫的創作過程總少不了科技輔佐,張永昌導演特別說道:「科技之於我,就像是廚師手上的那把刀,相信有了國網中心算圖農場與 NVIDIA GPU 的技術做後盾,創作的能量將不只是 X-Y 軸平面的延伸,Z 的立體概念也能讓我看見更多可能。」將想像作為核心,以科技的力量讓它無限延伸,張永昌導演以這次的創作經驗表示,已經可預見未來國內的動畫創作將被推上另一個層次。