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NVIDIA Quadro K4000 ayuda a Pixomondo a crear mundos alienígenas para el filme Star Trek: en la oscuridad

Pixomondo es una compañía internacional dedicada a la creación de efectos visuales que utiliza un ciclo de producción de 24 horas implementado a través de una red global que cuenta con instalaciones para proyectos cinematográficos, televisivos y publicitarios. Premiada con un Oscar por HUGO y un Emmy por la segunda temporada de Juego de Tronos, la capacidad artística de la compañía ha quedado demostrada una vez más en los asombrosos efectos digitales realizados para Star Trek: en la oscuridad, una película de ciencia-ficción dirigida por J.J. Abram.

En esta producción, Pixomondo tuvo que trabajar con escenas a una escala sin precedentes para crear alrededor de 300 tomas de la película, aproximadamente un tercio de los efectos visuales que contiene. Como es habitual en la mayoría de los grandes proyectos de la compañía, las imágenes se distribuyeron entre los diferentes estudios que ésta posee en todo el mundo en función del ancho de banda y las diferentes capacidades de cada uno de ellos, con la oficina de Los Ángeles a la cabeza.

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© 2013 Paramount Pictures. Imagen por cortesía de Pixomondo.

Ben Grossmann fue el supervisor general de los efectos especiales de Pixomondo, mientras que Enrico Damm se encargó de gestionar a los 25 artistas gráficos de Los Ángeles, responsables de una de las secuencias más trepidantes del film. En dicha escena, de 15 minutos de duración, vemos cómo lentamente aparece en plano un planeta desconocido visto desde una nave espacial. A continuación, el vehículo desciende entre las nubes y es obligado a aterrizar. Prácticamente toda la secuencia, que se compone de unas 80 tomas de efectos visuales, está generada por ordenador, ya que las únicas imágenes reales son las de los miembros de la tripulación en la cabina. Dado que debían montar imágenes a gran escala, con cortes muy rápidos y gran cantidad de planos generales, los artistas gráficos decidieron utilizar las GPUs Quadro K4000 de NVIDIA para acelerar su flujo de trabajo basado en 3ds Max, de Autodesk.

EL RETO

El director J.J. Abrams quería disponer de suficiente flexibilidad en los movimientos y los ángulos de las cámaras, así que Pixomondo tuvo que introducir altos niveles de profundidad en la ciudad alienígena, que estaba enteramente generada por ordenador. Cada escena, compuesta de imágenes 3D con 130 millones de polígonos activos y hasta 32 GB de texturas, poseía un increíble nivel de detalle para proporcionar a Abrams la mayor libertad posible en los movimientos de cámara. La ingente cantidad de datos necesarios exigía demasiado esfuerzo a las estaciones de trabajo de Pixomondo, algo que ralentizaba el trabajo y frustraba a los artistas.

Cuando utilizaban el software de modelado, animación y renderizado 3D 3ds Max, padecían tiempos de respuesta de más de una hora en algunas de estas grandes escenas y, a menudo, veían cómo sus estaciones de trabajo, provistas de GPUs antiguas y de baja capacidad, quedaban bloqueadas. Con la herramienta de texturizado 3D MARI de The Foundry, los tiempos de verificación podían ser de un minuto o más en algunas escenas con más de 200 texturas de 8K y 16K, algo necesario para tener la seguridad de que los elementos pintados se integrarían a la perfección en los mapas UV. Esto significaba que los artistas tenían que pasar casi el doble de tiempo esperando que trabajando y no podían aprovechar las ventajas del flujo de trabajo interactivo de MARI.

Damm explica así la situación: “El gran tamaño de las escenas nos plantearon un montón de problemas. Se hizo imposible el desplazamiento por esos planos 3D tan descomunales y otros programas también empezaron a ejecutarse con lentitud. Las imágenes tenían un montón de texturas de gran tamaño que nunca habíamos manejado. Todos estos datos necesitaban mucha más capacidad de procesamiento de la que poseían nuestras estaciones de trabajo”

LA SOLUCIÓN

A principios de febrero de 2013, Damm y su equipo se hicieron con nueve tarjetas NVIDIA Quadro K4000 con arquitectura Kepler, la arquitectura gráfica más moderna y rápida de NVIDIA, y las instalaron en estaciones de trabajo Dell equipadas con servidores de almacenamiento HP X5000. Las tarjetas K4000 se utilizaron intensivamente para las tareas de iluminación y ensamblaje de las escenas, que se efectuaron en 3ds Max. Lo primero que observaron tras instalar las K4000 fue un aumento considerable de la velocidad de acceso al material.

“Quedamos muy impresionados por la forma en que las tarjetas K4000 afectaron al rendimiento de la ventana de modelado de 3ds Max”, recuerda Damm, que continúa diciendo:

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© 2013 Paramount Pictures. Imagen por cortesía de Pixomondo.

“Cuando descubrimos la rapidez a la que se procesaban los datos, basamos gran parte de la carga de trabajo en las estaciones aceleradas con las K4000 y prácticamente las teníamos funcionando las 24 horas del día durante toda la semana. Cuando un artista acababa la jornada, otro se ponía a trabajar en ese mismo sistema.

Antes de añadir las Quadro K4000, simplemente abrir la ventana de modelado de 3ds Max nos llevaba un montón de tiempo o, en el caso de algunos archivos de escena más grandes, ni siquiera se abría. Con Quadro Kepler, los artistas podían procesar los datos mucho más rápido y llevar a cabo mayor volumen de trabajo al día. También pudieron activar las sombras de la ventana, así como mover las fuentes de luz por la pantalla y ver los efectos en tiempo real. La creación de los modelos se realizaba con mayores niveles de calidad y menos tiempos de espera, y los artistas disfrutaban de más interactividad en la ventana de modelado, incluso al trabajar en escenas con grandes volúmenes de datos. Además, podían trabajar con modelos de gran tamaño sin tener que desactivar detalles como las texturas o las sombras, lo que les proporcionaba una visión más precisa de la imagen al final y, como consecuencia, les ayudaba a plasmar con más facilidad la visión del director.

Gracias a la aceleración de las tarjetas Quadro K4000, los artistas de Pixomondo pudieron aumentar el volumen de trabajo realizado cada día y, al mismo tiempo, reducir los tiempos de espera y la frustración, mientras que, antes, incluso los retoques más pequeños de las escenas requerían un esfuerzo sustancial.

EL RESULTADO

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© 2013 Paramount Pictures. Imagen por cortesía de Pixomondo.

Gracias a la aceleración de las tarjetas Quadro K4000, los artistas de Pixomondo pudieron aumentar el volumen de trabajo realizado cada día y, al mismo tiempo, reducir los tiempos de espera y la frustración, mientras que, antes, incluso los retoques más pequeños de las escenas requerían un esfuerzo sustancial. Dada la cantidad de datos de las escenas, éstas tenían que dividirse en varios archivos para editar sus componentes por separado. Si había un cambio de iluminación, era preciso cambiar primero los contenidos en primer plano y repetir los cambios por separado en el fondo, lo que duplicaba el trabajo y el tiempo necesario para hacer las modificaciones. Damm trataba de minimizar los tiempos de renderizado eliminando parte de los detalles, pero, muchas veces, eso creaba problemas de rácord.

“Dividir las escenas grandes ayuda a resolver el problema del volumen de datos, pero entonces los artistas tienen que comparar las renderizaciones para asegurarse de que todos los cambios se han implementado a lo largo de todas las escenas. Si a alguno se le olvidaba algo, tenían que volver a renderizar, así que no era la solución ideal”, explica Damm.

La mayor rapidez de las estaciones de trabajo aumentó la productividad y satisfacción de los trabajadores, y eliminó la necesidad de dividir los archivos de escena grandes. Además, trabajar con las tarjetas Quadro también ayudó a acabar con el problema del bloqueo de las máquinas, que forzaba a los artistas a esperar sin hacer nada hasta que se recuperase la ventana de modelado.

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