盡管隨著動畫技術(shù)的發(fā)展,大量的動畫渲染效果被廣泛運用到真人電影的后期制作中,但其效果精美的程度遠遠比不上動畫片。例如被評為“年度最美的電影”的迪士尼動畫片《冰雪奇緣》,上映后狂掃海外票房8.7億美元,其冰雪世界的魔幻畫面在逼真的3D特效渲染下呈現(xiàn)出炫美多彩的視覺效果。這樣的效果,不僅要歸功于設計師、繪圖師在構(gòu)圖與色彩方面的深厚功底,背后每一幀渲染長達132小時的制作時長也讓不禁感嘆高質(zhì)量的渲染對制作出一部佳作而言的必要性。
作為CG行業(yè)(電腦圖形/數(shù)碼圖形行業(yè))生成動畫片之前必須要做的流程,渲染是在計算機計算中把CG的原始模型設置物理的光影和材質(zhì)的信息從而生成各種連續(xù)幀的圖像的過程。2001年開始,隨著信息技術(shù)、各種數(shù)字化的高速發(fā)展,夢工廠、皮克斯等知名動畫制作公司提出將影視技術(shù)數(shù)字化的概念。而渲染作為動畫制作中不可缺少的一步,也隨著越來愈多逼真的動畫片、3D大片熱度的不斷飆升被我們所熟知,其計算的規(guī)模隨著電影技術(shù)的發(fā)展而逐年增長,渲染產(chǎn)業(yè)也逐漸成為CG數(shù)字影視的重要支撐。從直觀的數(shù)據(jù)來看,《瘋狂原始人》的渲染量是8000萬小時,而每一部夢工廠推出的高品質(zhì)動畫片平均都要花費4年時間和30億次計算機渲染來完成。
渲染服務受重視 存儲設備成瓶頸
而近年來,國外動漫產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展也帶動了國內(nèi)渲染公司的崛起。贊奇科技作為國內(nèi)起步較早的 專業(yè)從事三維圖形云渲染服務的公司,在云計算的驅(qū)動下也展開了在線實時渲染服務的創(chuàng)新渲染服務模式。由于很多用戶在有突發(fā)性需求或工期緊張的時候需要緊急調(diào)動資源進行渲染,因此贊奇“渲云”平臺通過云計算手段,利用網(wǎng)站、渲染插件、客戶端軟件讓用戶更加靈活地調(diào)度整個資源的平臺,完成圖形高密度計算的渲染工作。
談到在線實時渲染,聽起來雖與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)云計算的工作模式類似,實際卻大不相同?;ヂ?lián)網(wǎng)應用的核心在于通過負載均衡來將訪問流量分攤開來,而圖形渲染,由于其CG圖像文件參數(shù)是最終用戶事先定制好的,只能通過計算機集群的方式來進行渲染。因此,無論是計算資源,還是存儲資源,在渲染過程中利用率均為100%。但面對業(yè)務的發(fā)展,機器規(guī)模增加的需求也隨之增強,早期部署的常規(guī)性存儲陣列在對計算能力、存儲的讀寫能力要求極高的云渲染面前卻無法發(fā)揮優(yōu)勢,面對呈指數(shù)增長的存儲系統(tǒng)訪問量,100個計算節(jié)點同時計算存儲性能就已經(jīng)達到瓶頸,再往上擴展性能就會整體下降。性能缺陷,直接制約了存儲系統(tǒng)的大規(guī)模擴展。
高性能低成本 搭建定制化新平臺
為了突破存儲設備瓶頸,提升系統(tǒng)整體性能,實現(xiàn)低成本存儲服務器橫向擴展達到高性能的要求,贊奇“渲云”平臺在第二期部署中與集云及英特爾進行了深入地合作,部署了500臺基于英特爾分布式存儲架構(gòu)的集云一體化的系統(tǒng)。“由于動畫渲染屬于并行計算,在渲染過程中,所有渲染節(jié)點仍然會有和存儲節(jié)點的頻繁數(shù)據(jù)交互過程,直到每個節(jié)點分別完成各自分配的渲染任務并將結(jié)果回存至存儲目錄下,某個節(jié)點速度過慢就會影響整個作業(yè)完成的速度。因此,考慮到渲染行業(yè)的特點,我們便與英特爾一同合作,在英特爾分布式存儲架構(gòu)參考設計的基礎上,設計了集成存儲、服務器、軟件、系統(tǒng)的存儲一體機,”江蘇集云信息科技有限公司CEO陳寶輝介紹道。
這套系統(tǒng)幫助贊奇實現(xiàn)穩(wěn)健的快速存儲、訪問,以及安全規(guī)范?;诜植际酱鎯軜?gòu)的新系統(tǒng)讀取穩(wěn)定性更高;服務器的CPU的占用率,尤其是存儲設備的占用率,下降至原有系統(tǒng)的三分之一;整體系統(tǒng)存儲和訪問速率提升超過三倍,完全滿足了贊奇對高渲染效率的強烈需求。江蘇集云信息科技有限公司CEO陳寶輝談道:“整個系統(tǒng)真正實現(xiàn)了橫向擴展,計算能力、存儲能力和I/O都是并行擴展。雖然僅僅使用最廉價的SATA盤,但定制化的機柜與調(diào)優(yōu)設計、高性能的英特爾至強E5處理器產(chǎn)品,卻幫助贊奇實現(xiàn)了超高性價比。”
“對于做渲染農(nóng)場的我們而言,最關鍵的就是高速讀寫、穩(wěn)定讀寫,一些專業(yè)設備中數(shù)據(jù)保護方面的功能對我們而言毫無用處。封閉化的系統(tǒng)不僅在擴展系統(tǒng)規(guī)模的時候十分復雜、資源不可控,而且在維護等方面增添了許多成本”,贊奇科技發(fā)展有限公司總經(jīng)理楊昕吉表示:“對于用戶而言,由于國內(nèi)的渲染市場還是成本敏感的,因此,用戶更多關心的也是渲染速度、CPU性能。而基于英特爾至強E5處理器的分布式存儲架構(gòu)從這兩方面都能滿足我們和用戶的實際需求,實現(xiàn)從軟到硬、從前端到整個后端服務的一體化,通過深度整合更好的提升用戶體驗。”
進一步擴展部署 打造中國夢工廠
隨著近年來國內(nèi)對文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進一步重視以及觀影者對影片質(zhì)量需求的提升,越來越多的影片選擇通過3D渲染來實現(xiàn)更好的畫質(zhì)。而基于英特爾分布式存儲架構(gòu)的贊奇“渲云”平臺已經(jīng)先后服務了包括常州恐龍園、蘇州天潤安鼎等千余用戶,也讓贊奇感受到開放、標準化架構(gòu)在渲染作業(yè)中所占有的優(yōu)勢。
因此,贊奇也將考慮基于現(xiàn)有的集云IDC技術(shù),在未來將存儲一體機系統(tǒng)擴展到1500-2000個計算節(jié)點,并將“渲云”平臺發(fā)展成為面向CG行業(yè)的基礎云計算服務。當然,除了部署高性能、低故障率的存儲系統(tǒng)為用戶帶來高質(zhì)高量的渲染服務之外,渲染引擎對渲染作業(yè)的效果也是至關重要的。
為了進一步擴大用戶群,向更多用戶提供大規(guī)模渲染服務,贊奇也研發(fā)了名為Elara的渲染器,這將于第三方核心引擎一起,向用戶提供更好的云渲染服務,打造出能夠走向世界的“中國夢工廠”。