Usando NVIDIA VCA y V-Ray RT para generar el render final

11 diciembre, 2014

Usando NVIDIA VCA y V-Ray RT para generar el render final

KEVIN MARGO dice:

Los artistas de efectos visuales tienen la suerte de estar trabajando en una época de avances tecnológicos sin precedentes. Parece que cada año en SIGGRAPH, FMX, y NAB vemos avances asombrosos que nos permiten trabajar de forma más eficiente e interactiva. En mi papel como supervisor de VFX / CG en Blur Studio, he probado muchas herramientas de hardware y software a través de los años para ayudar a agilizar las tareas en render pesados ​​como el modelado de superficies, sombreado y la iluminación – y siempre me fijo en las nuevas soluciones y formas de acelerar nuestro flujo de trabajo. La próxima gran cosa que espero ver es la capacidad de renderizar en tiempo real, utilizando un software de representación física donde pueda mirar el monitor en un decorado virtual y ver a los actores y el conjunto plenamente represtados y en tiempo real. Gracias a los avances en hardware y software, no creo que ese día está lejos. De hecho, para un proyecto personal, mi próximo corto de ciencia ficción Construct , estoy trabajando con NVIDIA y  Chaos Group para tratar de llegar a ese Santo Grial. La GPU de alto rendimiento combinada con un software que aprovecha la potencia de procesamiento con GPU son las claves para avanzar. Lo que me atrae sobre el procesamiento con GPU es su velocidad e interactividad respecto al render por CPU. Las GPUs están diseñadas para permitir cálculos paralelos masivos para ejecutar de forma simultánea, lo que a su vez beneficia directamente el desempeño del trazado de rayos y renderizado. Una moderna NVIDIA GPU puede tener dos o tres mil núcleos CUDA, mientras que un chip de la CPU principal sólo puede tener 12 o 24 núcleos. Aunque los dos no son realmente comparables, se puede ver que la computación paralela es mucho mayor en una GPU. En los últimos años motores de render raytracing , como V-Ray RT de Chaos Group están aprovechando cada vez más esta potencia masiva de las  GPUs. Al principio, no estaban completamente formados estos motores de render capaces de producir resultados de calidad basadose en la CPU, pero el potencial de ejecutar 5-10 veces más rápido fue emocionante. Sin embargo, cada vez veo mas que esas diferencias se desvanecen. El render por GPU ahora ha incrementado significativamente la capacidad de memoria (12 gigabytes) y el software de renderizado, paquetes como V-Ray RT han ampliado sus conjuntos de características a lo que necesitaría una verdadera producción para ejecutar una amplia gama de proyectos. Ahora, de repente, aquí están estas tecnologías de representación que son capaces de producir, imágenes fijas inmersivas verdaderamente fotorrealistas. Como las GPUs tienen ahora tanta potencia, que incluso se empieza a insinuar render en tiempo real interactivo, en el que podemos utilizar los mismos algoritmos para la vista previa interactiva, así como para el render de la producción final. No sólo podríamos crear imágenes fijas que son inmersivas y hermosas, ademas podríamos empezar a pensar realmente ser capazes de navegar y manipular esas escenas en tiempo real. Un proceso más interactivo como esto tiene el potencial de permitir inmensos beneficios de flujo de trabajo, desde la reducción del tiempo para la creación de mas producciones con experiencias virtuales mas reales. Entonces, ¿cómo podemos llegar hasta allí? ¿Cómo podemos hacer renders finales con la GPU? Mientras me preparaba para Construct, un cortometraje de 8 minutos completamente generado por computadora, yo quería explorar el potencial de procesamiento de la GPU para que yo pudiera hacer la película lo mas visualmente realista e inmersiva posible – y para que yo pudiera trabajar eficientemente con un equipo de un ususario normal de tamaño medio. NVIDIA y Chaos Group acudieron al rescate. En primer lugar, NVIDIA lanzó su VCA, con ocho GPUs de gama alta en una sola máquina con un total de más de 23.000 núcleos CUDA, y soporte para procesadores como Iray y V-Ray RT. Múltiples AVC también pueden ser agrupadas juntas para mantener el aumento gradual de rendimiento para render por GPU, de lo cual nos hemos beneficiado para nuestro corto Construct. En segundo lugar, Chaos Group ha desarrollado un plug-in que permite que V-Ray RT funcione dentro de MotionBuilder de Autodesk. Este plug-in es clave, ya que significa que usted puede hacer render RAYTRACE esencialmente dentro del software de captura de movimiento, viendo iluminación y renderizado justo en la etapa de captura de movimiento. Usando la perspectiva del sistema de cámara virtual de OptiTrack, empezamos a filmar nuestros actores de captura de movimiento y poner este flujo de trabajo a prueba. Los resultados han sido impresionantes, por decir lo menos. Es difícil exagerar el valor de VCA de NVIDIA en nuestro flujo de trabajo en Construct. Estuve de acuerdo en hacer el corto en el formato “MAGI” – desarrollado por el pionero en VFX Doug Trumbull. Esta resolución 4K, 3D estéreo, 120 cuadros por segundo (FPS) está diseñada para dar al público una experiencia increíblemente inmersiva. Con cualquier otra granja de render, hubiera sido una locura pensar siquiera en la lucha contra esas especificaciones. Pero con el acceso a un clúster de 14 NVIDIA VCA, tuvimos una escandalosa cantidad de potencia de cálculo a nuestra disposición. La primera vez que intentamos renderizar algunas escenas en HD a 24 FPS en el VCA – sólo un VCA en ese momento – sólo se tardó entre 5 y 8 minutos para hacer un fotograma, en comparación con tres horas y media en una CPU. En ese momento supimos que la utilizacion de un grupo de estos aparatos GPU realmente haría el formato MAGI viable. Con el formato de MAGI, el teaser de Construir de minuto equivale a algo así como cuarenta minutos de un largometraje en 2K 24 FPS en términos de costes de render. Y completamos el render del teaser en cuestión de semanas en un clúster de 14 VCA. La NVIDIA AVC nos dio mucha más interactividad que un flujo de trabajo utilizando render por CPU. Yo podía renderizar una escena en la VCA ya que tiene 8 GPUs, pude generarlo 8 veces más rápido que si usase una estación de trabajo que sólo tenía una GPU. Para verlo de otra manera, cualquier cosa que estoy haciendo para Construct tardaria en cualquier otro lugar 5-20 veces más tiempo con un render con CPU dependiendo por supuesto de la complejidad de la escena y el entorno – además de que tendría los costos de la alimentación y la vivienda y refrigeración una enorme granja de render con filas y bastidores de cuchillas de la CPU y el trato con el apoyo de TI relacionados. Así que este proyecto, que parece que va a tardar un año completo hasta terminar, habría de repente pedidos llevar de magnitud más en completarse en una CPU, por no hablar de los costos asociados. Ahora que todo se ha ido fuera. Ahora sólo se puede apoyar en una caja VCA llave en mano que se conecta a la pared. En pocas palabras, Construct sería un espectáculo muy diferente que involucraria a más personas, más equipos, más costes y más tiempo si no usamos la GPU. Los avances en las GPUs están abriendo la puerta al tiempo real y al render final sin los requisitos de coste o de infraestructura de tiempos pasados. Está haciendo la cinematografía más accesible a más personas, al igual que las DSLR hicieron hace unos años. Se trata de hacer la experiencia cinematográfica más orgánica y más creativa y de mayor colaboración. Desde una etapa mocap de acción en vivo, utilizando el plug-in de V-Ray RT para MotionBuilder  y la gama alta de GPUs Quadro de NVIDIA  en torres Boxx (su desarrollo está actualmente en marcha en la integración de NVIDIA VCA en este componente del flujo de trabajo), ahora puedo renderizar la luz de toda la escena. Administración, asociaciones de desarrollo, y los actores todos pueden hacer los ajustes necesarios sin interrumpir el flujo creativo. Con Construct, hemos demostrado que el punto de acceso se reduce, y el futuro de la narración está aquí.

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About Jose Vicente Sanz March

Artista 3d,Gerente de Cuantico. Experto en 3D studio Max, Cinema4D y Vray.

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