GPU性能改變Tigar Hare工作室工作面貌

2023-08-04 05:28:21 1

挑戰：

    Tigar Hare工作室總部位於美國洛杉磯，該工作室為一些最火爆的視頻遊戲製作過場動畫和預告片。 自1997年以來，這家遊戲機領域中的王者便一直為美國藝電、華納兄弟、索尼在線、Activision以及THQ等公司製作過場動畫和預告片。通過加速自己的流水線、處理日益複雜的圖形內容，Tigar Hare工作室既保持了很小的運營規模又提升了工作效率。 該工作室製作過的遊戲包括風靡全球的《Call of Duty: Black Ops》、《Apache: Air Assault》、《Project Gotham Racing》以及《Red Faction: Guerilla》等等。

    Tigar Hare聯合創始人Dave Hare表示：「我們需要能夠提速的解決方案。」 為了保證工作的順利開展以及為了能夠處理源源不斷的繁重計算任務，例如粒子模擬、流體力學、3D運動模糊以及景深等等，該工作室將流水線更新為光纖網絡，並依賴英偉達?（NVIDIA®）公司的圖形處理器（GPU）來運行這些計算任務。 英偉達Quadro®專業圖形解決方案可加速Tigar Hare工作室的關鍵渲染程序以及建模軟體，在該工作室的某些流程上能夠實現40倍速度提升。 Hare指出：「我們使用優秀的圖形處理器產品雖然已有多年歷史，但是直到最近，我們才開發出充分利用圖形處理器的方法。」

解決方案：

    Tigar Hare工作室長期使用Chaos Group的V-Ray渲染軟體包，最近該工作室將這款軟體升級至採用新型V-Ray RT技術的版本。基於全新英偉達Fermi架構的英偉達Quadro GPU可大幅提升該技術的速度。 在使用Autodesk 3Ds Max建模軟體中的mental image iray渲染器時，該工作室也利用了GPU。Hare表示：「我們終於讓軟體追趕上了硬體的發展水平。 GPU渲染是一種可改變行業面貌的技術，不僅僅是我們一家公司，整個行業都會受益。」

    Tigar Hare工作室運用GPU流水線處理的首批項目中包括Activision公司的《Apache Air Strike》。在該項目中，工作室製作了包含阿帕奇直升機特寫鏡頭的過場動畫。 Hare稱：「我們運用了大量景深特效，以呈現出照片般逼真的外觀效果。 如果在CPU上處理，景深特效相當耗時，因為你會不斷地對焦，以呈現出合適的細節水平。 渲染整個片段需要花費數小時甚至數日之久，我們要等待如此長的時間才能查看處理效果是否令人滿意。 如果在GPU上處理，我們則能夠實時地改動某些幀、確定焦點以及查看結果。 GPU真正開啟了創作靈感的大門，因為用戶有時間進行不斷的嘗試，而不會因為時間有限只能忍受不完美的產品。」

    在為尼古拉斯?凱奇新片《狂暴飛車3D》製作片頭的工作中，工作室也實現了類似的性能提升。Hare解釋道：「我們要利用背景板來為片頭主字幕生成一個反射貼圖，並且想通過一個動作來拉近反射的焦點。 通過在英偉達Quadro上運行V-Ray，我們能夠實時查看這一反射效果並推遠鏡頭焦點。完全實現我們想要的效果需要製作600幀動畫才行。」

    他補充道：「通過使用英偉達Quadro，即便在有人站在我的身旁看著，我也能夠輕鬆愜意地完成這項工作。 這在之前是聞所未聞的。」

    V-Ray RT是一種支持GPU的技術，Hare還談到了該技術在3ds Max中所帶來的好處。 「觀察口的操作將會變得更像是一個渲染器。 之前，我們在觀察口看到的內容是平面著色或線框視圖。 自從有了GPU，在觀察口處看到的視圖就變得像照片一樣逼真。 你可以用很短的時間製作一個物體，增加一個紋理，開始看到反射、折射、環境光遮蔽、陰影等效果。」  

    除了藝術家能夠在自己的工作站上看到的速度優勢以外，Tigar Hare工作室還在幕後運用英偉達Quadro GPU，將渲染工作分配給多臺工作站以進一步提升吞吐量和工作效率。

影響：

    由於開始利用全新的英偉達Quadro 5000和Quadro 6000專業圖形解決方案，與之前使用傳統CPU運行渲染任務相比，Tigar Hare工作室目前的實時GPU渲染可實現驚人的40倍速度提升。

    為了比較GPU光線追蹤性能，Hare對各種硬體配置進行了基準測試，在每臺系統上均使用V-Ray RT 2.0渲染同樣的場景。

    使用3ds Max渲染器時，只用了兩分鐘便渲染出了該場景。 在這個時間內，一顆12核的CPU只能處理100次採樣，而結合三顆英偉達Quadro與Tesla GPU即可處理驚人的1,056次採樣，增幅高達10倍以上。 如果將同樣的任務分配給80個CPU核心來處理，那麼與之相比，這一GPU組合則能夠實現3.8倍的速度提升。 與早期的GPU相比，英偉達新型GPU中採用的英偉達Fermi架構也表現出了大幅性能提升。英偉達Quadro 5000的速度可達之前英偉達Quadro FX 5600的5.5倍。 當結合使用三顆新型GPU時，該架構還表現出了卓越的多GPU擴展能力: 性能高達一顆英偉達Quadro GPU的近三倍。

    Hare指出：「這是一個激動人心的時代，人們將見證我們如何在日常工作流程中利用GPU的大規模並行處理能力。 Autodesk在3ds Max中融入iray、Chaos Group推出GPU加速的V-Ray RT技術、英偉達開啟了這一流水線，對於這些企業的做法，我們表示讚賞。」