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Un solo hombre hace el trabajo de un estudio utilizando múltiples GPUs

Insomnia 3D
Imagen por cortesía de Insomnia 3D

Insomnia 3D es el nombre de la empresa de producción de efectos visuales de Carlos Fueyo. Como único componente de su empresa, Fueyo trabaja como supervisor de efectos visuales autónomo en grandes producciones de cine como Super 8 y Misión imposible: Protocolo fantasma, pero también en proyectos independientes bajo el distintivo de Insomnia 3D. Los clientes de Fueyo cuentan con él para obtener resultados a la altura de Hollywood, comparables a los que producen equipos humanos mucho más grandes en instalaciones de alto nivel. Al no tener empleados en los que delegar el trabajo, a Fueyo no le queda otra alternativa que confiar en la velocidad y fiabilidad de sus sistemas de hardware y software.

EL RETO

Hace poco, el director David Karlak acudió a Fueyo para un proyecto de dos meses, un tráiler promocional de su película de ciencia-ficción Rise que quería utilizar como herramienta de marketing y como fórmula para conseguir más financiación de los estudios. Los primeros 20 segundos del tráiler están enteramente generados por ordenador y presentan una enorme fábrica de robots en la que aparece el protagonista de la película. La secuencia necesitaba fondos con cantidades ingentes de polígonos, montones de máquinas industriales y componentes para los robots, todo ello con texturas e iluminación complejas y con un realismo impecable. Dada la gran cantidad de superficies metálicas que aparecían en la secuencia, era fundamental poder probar diferentes luces, sombras y reflejos en todo el entorno de la fábrica. Considerando que se debía reproducir a 24 fotogramas por segundo (FPS), era preciso crear 480 fotogramas solo para esta secuencia.

Y, vistos los plazos de entrega, Fueyo sabía que, si quería aprovechar el tiempo, necesitaba poder trabajar con las tomas y los modelos de forma interactiva. También sabía que, con los tradicionales procesos basados en la CPU (que podían tardar entre 5 y 30 minutos en renderizar un fotograma en V-Ray), eso iba a ser imposible.

LA SOLUCIÓN


Fueyo, que llevaba mucho tiempo utilizando V-Ray, adquirió una nueva estación de trabajo Lenovo D30 con una configuración NVIDIA Maximus de dos GPUs: una Quadro K5000 y una Tesla K20. La configuración Maximus, basada en la última arquitectura de procesamiento gráfico Kepler de NVIDIA, le proporcionó la capacidad computacional necesaria para el renderizado. Una vez equipado con las dos GPUs, Fueyo sustituyó V-Ray por V-Ray RT, una versión que aprovechaba la aceleración en la GPU para acelerar y flexibilizar enormemente las operaciones de renderizado y trazado de rayos. Gracias a V-Ray RT, pudo manejar modelos de 20 millones de polígonos y, al mismo tiempo, reducir los tiempos de renderizado, lo que le proporcionó la ventaja añadida de poder probar diferentes ángulos de cámara y tipos de iluminación en tiempo real.

EL RESULTADO

Con el cambio de la CPU a la configuración Maximus, el tiempo de iteración de las imágenes descendió de 30 minutos a tan solo unos segundos sin perder realismo. Además, Fueyo utilizó dos monitores para ejecutar V-Ray RT en uno de ellos y ver la imagen final renderizada con trazado de rayos en el otro, lo que le permitía introducir cambios y verlos en tiempo real.

“Necesitaba entre 20 y 30 iteraciones para conseguir el efecto deseado. Cada vez que cambias la iluminación, tienes que ajustar las sombras y los reflejos, y es difícil conseguir el equilibrio necesario para obtener una imagen realista sin sobrecargar el sistema de renderizado”, explica Fueyo, que continúa diciendo: “Con la configuración anterior, cada render me podía llevar hasta 30 minutos. Ahora, con V-Ray RT y Maximus, puedo iluminar la escena y ver los resultados al instante. Así que eliminamos de la ecuación todo el tiempo de renderizado. No tiene precio. Estamos hablando de un ahorro de días en las pruebas de iluminación y sombreado. Este hardware puede manejar cualquier cosa sin que se resienta el flujo de trabajo. No tengo que pensar ni siquiera en el número de polígonos o texturas.”

Además del considerable ahorro de tiempo, Maximus también permitió a Fueyo trabajar con más precisión. La iluminación real se compone de infinidad de colores, así que, incluso el más pequeño cambio puede afectar a los detalles de toda una escena. Antes, habría tenido que apañárselas con soluciones tales como renderizar solo una parte de la escena y confiar en que el resto estuviese bien en el renderizado final, porque sencillamente no tenía ni el tiempo ni la capacidad gráfica necesarios para renderizar la escena completa una y otra vez.

Fueyo concluye afirmando: “Las GPUs convierten un proceso lento y pesado, como es el de la iluminación y el sombreado, en un proceso mucho más interactivo y preciso. Ahora me puedo concentrar en el aspecto artístico, no en el renderizado. El director puede estar contigo y hacer cambios en tiempo real para obtener exactamente lo que busca. Si alguien se hubiese llevado el sistema Maximus durante el proyecto de Rise, habría sido un auténtico desastre. Estoy a punto de empezar un proyecto para un gran estudio de efectos especiales y lo primero que les he pedido es una estación Maximus. Si los estudios quieren sacar el máximo partido del tiempo de sus artistas, definitivamente NVIDIA Maximus es la respuesta.”

Insomnia 3D
Imagen por cortesía de Insomnia 3D