Nové technologie Snow Leoparda citelně zvyšují výkon optimalizovaných aplikací - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

18. září 2009, 00.00 | Aplikace MovieGate s využitím technologií Grand Central Dispatch a OpenCL na stejném hardwaru svůj výkon zvýšila asi o 50 procent.

Tři čtvrtiny z celkového počtu vizuálních efektů měla na starost společnost Industrial Light & Magic. To v praxi znamenalo například tvorbu přibližně 240 digitálních budov, mostů a jiných objektů, včetně vozů, ve které se roboti transformovali. Nejvíce lidí bylo ovšem přesunuto na modelování a texturaci 46 nových robotů, kteří přibyli ke stávajícím patnácti z prvního dílu. Jejich výroba zabrala pětadvaceti modelářům a texturářům devět měsíců každodenní práce, přičemž pro všechny předchozí filmy s VFX tématikou stačilo ILM na tuto práci vždy vyčlenit pět až sedm lidí. Pro alespoň částečnou úsporu práce mělo studio k dispozici knihovnu „robotích“ dílů označených vlastními ID čísly, které se mohly použít univerzálně pro více robotů, to bylo ale jen asi patnáct procent dílů z celkového počtu. Pro modelování a animaci byl použit ve většině případů software Autodesk Maya, naopak pro práci na detailní vizualizaci zdemolovaných a odřených ploch poškozených robotů studioví modeláři nedali dopustit na ZBrush firmy Pixologic. Na oživení robotů se podílelo na padesát animátorů, což byl dvojnásobek lidí oproti prvnímu dílu. Aby mohli tak složité objekty animovat, měli animátoři pro tento účel k dispozici speciálně vyvinutý dynamický systém (dynamic rigging system), díky kterému mohli snáze ovládat onu spoustu pohyblivých součástí, aniž by ztratili kontrolu nad komplexním pohybem celého robota.

Obrovský rozsah prací je nejlépe patrný na největším a nejsložitějším robotovi, jenž se příznačně jmenoval Devastator. Jestliže se běžný automobil sestává přibližně z pěti tisíc součástek a nejsložitější robot z prvního dílu – Optimus Prime – z více jak deseti tisíc částí, Devastator obsahoval již 52 632 pohyblivých dílů, což značí takřka dvanáct milionů polygonů. Na tento model bylo také použito 6 467 fotorealistických textur, které jen u tohoto robota zabraly celých 32 gigabytů diskového prostoru. Jen pro úsměvné srovnání lze uvést, že například model malého robota WALL-E od Pixaru měl i se všemi texturami 148 Mb, což ovšem nijak nesnižuje jeho grafickou zajímavost a originalitu. Co se týká počtu a velikosti všech textur ve filmu, není bez zajímavosti, že pokud by byly vytištěny, pokryly by plochu třinácti fotbalových hřišť. K editaci textur a přípravu pro jejich „nanesení“ na modely použili v ILM jak Adobe Photoshop, tak vlastní nástroj Viewpaint.

Jinou velkou zatěžkávací zkouškou byla scéna, ve které Devastator demoluje pyramidu, a to hlavně pro procesory počítačů. Ty musely totiž vypočítat a vyrenderovat kromě animace oněch tisíců pohyblivých součástek robota i dynamiku cca 120 000 digitálních kamenných kvádrů, které navzájem kolidovaly při sesouvání z pyramidy a létání vzduchem. Přestože se jednalo o rendering pouhých 250 snímků, tedy asi deseti sekund filmu, byla tato simulace dynamiky těles v reálném čase osmkrát složitější, než do té doby největší obdobná digitální destrukce z filmu Indiana Jones and the Kingdom of the Crystal Skull. Každý, kdo někdy zkoušel nechat svůj počítač vyřešit byť i jednoduchou simulaci dynamiky například v modulu Reactor (3ds Max), dobře ví, o čem je řeč. Pro jiné simulace destruktivních jevů, jakými byly například padající trosky zasažené historické budovy v Paříži a podobně, studioví animátoři a vývojáři využili vlastní skripty, které mají základ v nástroji Physbam, jenž vyvíjí Stanfordská univerzita.

Společnost Digital Domain byla pověřena výrobou 13 robotů, a přestože se jednalo ve většině případů o ty malé, nebyla práce na nich o nic jednodušší. To se týkalo například práce na animaci dvaceti tisíc ocelových kuliček (Microcons), které se postupně poskládaly v robota. Navíc toto studio mělo za úkol vytvořit vizuální efekty pro scény s povedenou „studentkou“ Alicí, z níž se nakonec vyklubal robot Decepticon. Prací na těchto několika málo záběrech studio strávilo sedm měsíců, během nichž jeho pracovníci mimo jiné analyzovali interaktivní chování kůže a šatů při pohybu skutečné herečky, aby pak pomocí nástrojů Maya a Houdini vytvořili digitální model, který měl ovšem blíže k vlastnostem částicových systémů nežli ke klasické skulptuře, jelikož se skládal z 200 000 miniaturních animovatelných plátů. Závěrečné skládání 2D kompozice probíhalo v nástroji Nuke.

U takto složitého VFX projektu se nelze divit, že v oblasti renderování finálních snímků byly zlomeny veškeré dosavadní rekordy. Společnost ILM měla pro tento účel k dispozici renderovací farmu, která sestávala ze 7 700 dvou- a čtyřjádrových procesorů, včetně počítačů jejich pracovníků. Výsledné snímky si pro své uložení vyžádaly neuvěřitelných 154 TB diskového prostoru, což je pro představu nějakých 35 000 DVD nosičů, přičemž pro film Transformers z roku 2008 bylo potřeba „pouhých“ 20 TB. Jason Smith, který v ILM působí jako digital production supervizor coby perličku uvádí, že při teoretickém použití jednoho počítače s 2 GHz procesorem by rendering všech framů tohoto filmu trval 16 000 let.

Tolik tedy zběžný pohled na tvorbu snímku, o němž se můžete více dočíst na serverech Computer Graphics World nebo CG Society. Přestože samotný film ve většině případů nesplnil napjatá očekávání svých fanoušků, jeho efektům se nelze než obdivovat, pokud je ovšem v tom neustálém náporu robotích bitek stačíte všechny zaregistrovat. A ještě úplně na závěr. Při výčtu té spousty nových pracovníků, nasazených v ILM na tento projekt, si nelze odpustit myšlenku, že v této společnosti nejspíše ještě nezaslechli nic o celosvětové hospodářské krizi. Což je dobře, neboť jak vidno, lidé jsou stále ochotni a schopni dát své těžce vydělané peníze za zhlédnutí hollywoodských pohádek pro dospělé.