Adobe Research 與 NVIDIA 合作開發全球首具即時 3D 油畫模擬裝置

作者 Michael Steele

我夢想著繪畫,我畫著我的夢想。」
—文森.梵谷

歷史上各種畫風的藝術家在畫布上創作出有著豐富細節的精美油畫,鼓舞大眾。不過這些藝術家可能從未夢想過某一天他們能自由選擇各種筆刷、無限制地挑選顏色,同樣自然地轉動著筆刷,創作出五顏六色的油畫,而這一切都是發生在數位畫布上。

NVIDIA GPUs 與 CUDA 強大運算能力的推波助瀾下, 這正是Adobe Research 的「Project Wetbrush」計劃所追求的目標。

從技術上來說,Project Wetbrush 是全球首個擁有筆刷互動性的即時模擬 3D 繪畫系統。我們大多數人使用的繪畫工具都是 2D 平面的,用起來很簡單,又充滿樂趣。不過 Project Wetbrush 是一項截然不同的計劃,全 3D 立體模擬內容,加上多種厚度、深度和材質,讓人有身歷其境的真實感。

實際畫布上的油畫,其實在畫筆和顏料之間,還有筆刷本身構成的畫作內隱藏著複雜的互動過程。Project Wetbrush 即時模擬維持顏料黏性、各種筆刷速度、混合顏色,甚至是顏料乾燥這些複雜的互動過程。不過開發讓藝術家能自然流暢進行繪畫、忘記科技這檔子事,單純投入在自己的藝術裡的數位油畫工具,並非一件易事。

那麼這裡又有什麼新的看點?數位繪畫工具當然不是什麼新玩意兒,但是能生動模擬各筆刷的動作和互動性,這種畫面極為逼真的數位油畫肯定是一項突破性的發展。Adobe Research 在2015年便率先開發出用在這方面的核心演算法。這是一項企圖心十足的計劃,要求龐大的運算資源,而那正是 Adobe 鎖定 NVIDIA 擁有超級電腦級平行處理能力的 GPU 之故。Adobe 與 NVIDIA 的軟體專家們合作,使用關鍵的 GPU 優化技術高度調校了整套系統,讓開發 Project Wetbrush 的腳步更往前邁進了一大步。

跟多數研究計劃一樣,這只是個開端,得進行更多優化作業、開發更優秀的渲染技術,甚至是深度學習技術,而 NVIDIA 的 GPUs 在這些方面皆扮演著要角。使用 GPU 加速深度學習技術,就有可能解決某些需要大量運算資源的高難度物理模擬項目,創造出更具回應表現和真實度十足的筆刷效果。Wetbrush 更有可能日後使用一套具備逼真高品質的畫作和筆觸資料庫來訓練深度學習系統來合成油畫效果,從自己身上進行學習。

請至 SIGGRAPH 大會 NVIDIA 的展位(編號#509)欣賞實際演示 Project Wetbrush 的精彩內容。要是想獲得更多這項技術相關詳細資料,請見 Project Wetbrush 技術報告或是聆想7月27日週三 Adobe 的 Zhili Chen 與 NVIDIA 的 Chris Hebert 在 NVIDIA Theater 所舉行的演講。SIGGRAPH 大會 NVIDIA 完整座談會清單請見這裡。使用 #SIGGRAPH2016 追蹤大會最新動態。

備註

感謝Adobe Research 計畫主持人 Zhili Chen Byungmoon Kim 在開發Wetbrush 的過程中發揮了無比的想像力和能力。特別感謝 NVIDIA Chris Hebert 不眠不休指導 GPU 優化的作業。由藝術家 Daniela Flamm Jackson 使用 Wetbrush 創作出所有影像。