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Les GPU NVIDIA Quadro K4000 aident Pixomondo à créer des mondes virtuels pour Star Trek Into Darkness

Grâce à des studios répartis aux quatre coins du globe, Pixomondo - société internationale spécialisée dans les effets visuels - possède un cycle de production continu pour ses projets cinématographiques, télévisuels et commerciaux. Déjà auréolée d'un Oscar™ pour Hugo et d'un Emmy Award™ pour la deuxième saison de Game of Thrones, la société n'en finit plus de faire des miracles, comme en attestent les effets spéciaux époustouflants du dernier film de J.J. Abrams, Star Trek Into Darkness.

Travaillant sur des scènes d'une profondeur inouïe, Pixomondo a produit quelque 300 séquences pour Star Trek Into Darkness, soit près d'un tiers des effets visuels du film. Dans le cadre de l'un des plus grands projets jamais développés par la société, ces séquences ont ensuite été attribuées aux différents studios de Pixomondo, en fonction des capacités matérielles et des compétences individuelles, le tout sous la direction du siège de Los Angeles.

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© 2013 Paramount Pictures. Image fournie par Pixomondo.

Ben Grossmann occupait le poste de superviseur des effets visuels de Pixomondo sur l'ensemble du projet, tandis qu'Enrico Damm était responsable des 25 infographistes de Los Angeles chargés de l'une des séquences les plus complexes du film. Lors d'une scène de 15 minutes, une planète extraterrestre apparaît lentement à l'écran depuis le vaisseau. Le véhicule spatial descend ensuite à travers les nuages et est forcé d'atterrir. Avec près de 80 séquences d'effets visuels, la scène a été presque entièrement générée par ordinateur, les seules images réelles étant celles des membres de l'équipage dans le cockpit. Face à des montages rapides, de nombreuses séquences à plans larges et des scènes aux proportions inouïes, l'équipe d'infographistes a utilisé le processeur graphique Quadro K4000 de NVIDIA pour accélérer le workflow du logiciel Autodesk 3ds Max.

DÉFI

Afin de répondre aux exigences de flexibilité du ateur J.J. concernant les trajectoires et les angles de caméra, Pixomondo a conçu une ville virtuelle d'une profondeur extrême, entièrement générée par ordinateur. Toutes les scènes sont truffées de détails, des images en 3D de 130 millions de polygones actifs et jusqu'à 32 Go de textures, afin de donner au réalisateur la plus grande liberté possible dans ses mouvements de caméra. La quantité considérable de données nécessaires a surchargé les stations de travail de Pixomondo, ralentissant les performances globales et frustrant par la même occasion les infographistes.

Avec Autodesk 3ds Max 3D, un logiciel de modélisation, d'animation et de rendu, les infographistes devaient faire face à des délais de réponse de plus d'une heure pour certaines scènes complexes, qui paralysaient souvent les stations de travail fonctionnant sur des GPU plus anciens et donc moins puissants. Avec MARI 3D, le logiciel de création numérique de The Foundry, les infographistes devaient encore composer avec des délais de vérification de plus d'une minute pour certaines scènes présentant plus de 200 textures 8K et 16K, afin de s'assurer que les éléments peints étaient correctement intégrés dans l'UV. Ainsi, leur temps d'attente était presque multiplié par deux, période pendant laquelle ils ne pouvaient toujours pas profiter du workflow interactif de MARI.

« Nous avons repoussé bon nombre de limites en ce qui concerne la profondeur des scènes », déclare M. Damm. « Il était devenu tout simplement impossible de naviguer dans les scènes complexes en 3D, et les autres programmes commençaient à ralentir également. Nous devions gérer un nombre incalculable de textures, dans des tailles encore inédites pour nous. Toutes ces données nécessitaient bien plus de puissance que nos stations de travail le permettaient. »

SOLUTION

Au début du mois de février 2013, M. Damm et son équipe ont fait l'acquisition de cartes NVIDIA Quadro K4000, basées sur l'architecture la plus récente et la plus rapide de NVIDIA (Kepler), qu'ils ont installées sur les stations de travail Dell équipées des serveurs de stockage HP X5000. Les cartes K4000 ont principalement été utilisées pour l'éclairage et le montage des scènes avec 3ds Max. Les équipes d'infographistes ont immédiatement remarqué la significative accélération du processus grâce à l'intégration de ces cartes.

« Nous avons été très impressionnés devant l'impact des cartes K4000 sur les performances du 3ds Max », se souvient M. Damm.

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© 2013 Paramount Pictures. Image fournie par Pixomondo.

« Lorsque nous avons découvert que les données pouvaient être traitées de manière optimale et à une vitesse folle, nous nous sommes entièrement reposés sur les stations de travail équipées des cartes K4000, que nous utilisions presque en continu. Quand un infographiste devait s'absenter une journée, un autre pouvait tout simplement reprendre le travail sur le même système. »

Avant d'intégrer les cartes Quadro K4000, il était quasiment impossible (ou du moins très fastidieux) d'ouvrir la fenêtre 3ds Max pour les fichiers plus importants. Grâce à l'architecture Quadro Kepler, les infographistes peuvent désormais traiter davantage de tâches, et ainsi produire une plus grande quantité de travail au quotidien. Ils peuvent également activer les ombres dans la fenêtre, et déplacer les sources de lumière en disposant d'un rendu en temps réel. La création des ressources peut se faire avec une qualité optimale et un temps d'attente réduit, favorisant ainsi l'interactivité du travail des infographistes, y compris pour les scènes les plus complexes. Par ailleurs, les infographistes ont pu travailler sur de grands modèles, sans pour autant désactiver les détails des textures et des ombres, produisant ainsi des aperçus plus précis d'une scène en particulier, et facilitant ainsi le travail du réalisateur.

Grâce aux stations de travail équipées des cartes Quadro K4000, les infographistes de Pixomondo ont pu se débarrasser des délais d'attente trop longs et de la frustration générale, quand le moindre ajustement intégré aux différentes scènes pouvait s'avérer être un travail de longue haleine.

IMPACT

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© 2013 Paramount Pictures. Image fournie par Pixomondo.

Grâce aux stations de travail équipées des cartes Quadro K4000, les infographistes de Pixomondo ont pu se débarrasser des délais d'attente trop longs et de la frustration générale, quand le moindre ajustement intégré aux différentes scènes pouvait s'avérer être un travail de longue haleine. Comme les scènes étaient riches en données, il a fallu les diviser en plusieurs fichiers afin de modifier les différents éléments. Pour modifier la lumière, les infographistes devaient commencer par modifier le premier plan, puis effectuer les modifications de l'arrière-plan de manière indépendante, multipliant ainsi par deux la quantité et le temps de travail nécessaire. M. Damm a bien essayé de minimiser les temps de rendu en modifiant certains détails, mais cela a souvent engendré des problèmes de continuité.

« Diviser les grandes scènes permet de réduire le volume des données, mais oblige les infographistes à comparer leurs rendus afin de s'assurer que les modifications ont bien été effectuées sur toutes les scènes. En cas d'oubli, ils doivent recommencer pour avoir un nouveau rendu, ce qui est loin d'être la solution idéale », explique M. Damm.

Avec une station de travail plus rapide, les infographistes sont plus épanouis et plus productifs, et il n'est plus nécessaire de diviser les fichiers plus importants. L'intégration des cartes Quadro a par ailleurs permis d'atténuer le ralentissement global des machines, qui contraignait les infographistes à attendre sans rien faire.

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