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Animation à la vitesse de la lumière
Perfectionner un plan pour un film d'animation ou une séquence d'effets spéciaux est un processus très incrémental. Chaque fois que le réalisateur ajuste l'éclairage, une énorme quantité de calculs est nécessaire pour rendre la nouvelle image, et ce processus de rendu peut prendre très longtemps.
Une touche légère : L'image du haut est une image de prévisualisation : une approximation avec laquelle les réalisateurs travaillent lors du montage d'un film. Les deux moitiés de l'image d'aperçu montrent à quel point une prise de vue peut changer lorsque l'éclairage est ajusté. La moitié inférieure est l'original intact. La moitié supérieure montre l'image après que les animateurs aient modifié l'éclairage à l'aide de Lightspeed. L'image du bas montre le produit final tel qu'il apparaît dans un cinéma.
Maintenant, une équipe d'informaticiens du MIT, Tippett Studios , et Lumière industrielle et magie (ILM) ont conçu un système qui réduit le temps nécessaire au rendu d'une image de prévisualisation de près d'une heure à quelques secondes, permettant aux réalisateurs d'affiner immédiatement l'éclairage d'un plan. ILM a testé le système, appelé Vitesse de la lumière , sur le film Transformateurs , et il prévoit de le déployer dans toute l'entreprise au cours des deux prochaines semaines.
Nous sommes toujours en train de le déployer, dit Christophe Héry , l'ingénieur en chef de la recherche et du développement à l'ILM. Mais potentiellement, ce qui prenait trois ou quatre jours à produire pourrait être compressé en une seule journée.
La solution de l'équipe est basée sur le fait que les concepteurs d'éclairage travaillent à la fin du processus de production. Étant donné que tout le reste de l'image a été en grande partie défini, la plupart des données impliquées dans le processus de rendu sont redondantes. Ainsi, pour accélérer le processus, Lightspeed identifie puis compresse les données qui ne changent pas dans l'image à chaque rendu afin d'éviter la redondance.
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Voir La vitesse de la lumière affecte différents types d'images.
Regardez comme Lightspeed permet à un réalisateur d'améliorer une image en temps réel.
Ensuite, Lightspeed tire parti des processeurs graphiques (GPU) hautes performances. Traditionnellement, lorsqu'un concepteur d'éclairage rend une image, ce travail est entièrement effectué sur une unité centrale de traitement (CPU). Le système Lightspeed, en revanche, met en cache les données redondantes sur le CPU et effectue les calculs restants pour réexécuter les programmes d'éclairage sur le GPU. La gestion des données de cette manière permet de prévisualiser une image de plusieurs ordres de grandeur plus rapidement que de l'exécuter entièrement sur le processeur.
La première grande étape consiste à éliminer le travail qui n'a pas à être recalculé à chaque image, explique Jonathan Ragan-Kelley , informaticien au MIT et membre de l'équipe Lightspeed. La prochaine grande accélération consiste à prendre ces données [que] les concepteurs d'éclairage sont en train d'éditer, puis à les mapper sur un processeur qui peut les exécuter beaucoup plus efficacement.
le Lpics système de prévisualisation utilisé par Studios d'animation Pixar utilise une méthode similaire pour restituer rapidement les images d'aperçu. Mais Lpics nécessite qu'un programmeur parcoure et identifie manuellement les données d'une image qui vont changer et celles qui ne le sont pas lors de la création de différentes images d'aperçu. De plus, ce processus doit être refait pour Lpics chaque fois que les programmes d'éclairage changent pour capturer un effet d'éclairage différent, ce qui se produit souvent pendant la production.
L'autre amélioration par rapport à Lpics, selon Ragan-Kelley, est que le système de prévisualisation Lightspeed prend en charge des effets supplémentaires, tels que le flou de mouvement et la transparence, dans lesquels plusieurs points d'une scène contribuent à la couleur d'un pixel individuel.
Ils ont opté pour une très belle solution qui garantit la précision, en particulier dans les petites scènes avec beaucoup de détails, dit Fabio Pellacini , informaticien au Dartmouth College et l'un des créateurs du système Lpics de Pixar. Nous voyons des améliorations arriver très rapidement en ligne ces jours-ci, mais des difficultés subsistent pour la gestion d'images complexes où la lumière se reflète sur une variété d'objets sous différents angles. Espérons que ces problèmes seront bientôt résolus.