SoftPower

Почему анимационные студии используют софт Pixar

24,06.jpg

Софт RenderMan компании Pixar почти все время своего существования считается оплотом компьютерной анимации и производства визуальных эффектов. В отличие от большинства ПО, которое успевает морально устареть за десять лет, RenderMan постоянно меняется, совершенствуется и поэтому соответствует запросам нового времени. Рассказываем историю создания программы, а также разбираемся, почему ей отдают предпочтение российские анимационные студии.

Софт для Genesis

Программа RenderMan предназначена для рендеринга, или, проще говоря, отрисовки — визуализации изображения по модели. Проект вырос из студии Lucasfilm. В 1979 году, через два года после выхода первого фильма эпопеи «Звездные войны», режиссер Джордж Лукас открыл в компании подразделение The Graphics Group для создания спецэффектов в кино. В него вошли всего три разработчика: Лорен Карпентер, Роб Кук и Эд Кэтмелл. На тот момент им едва исполнилось по 30 лет.


Pixar RenderMan

RenderMan

Спустя пару лет команда придумала алгоритм REYES (Renders Everything You Ever Saw — «Воссоздать все, что вы когда-либо видели») для визуализации поверхностей. Его впервые использовали для создания планеты Genesis в фильме «Звездный путь 2: Гнев Хана», который вышел в 1982 году.

В 1986 году предприниматель Стив Джобс выкупил The Graphics Group у Джорджа Лукаса и превратил подразделение в отдельную студию Pixar. А алгоритм REYES стал основой для программного обеспечения RenderMan. С помощью этого визуализатора Pixar выпустила короткометражку «Оловянная игрушка» (1988), которая получила «Оскар». Через год Pixar выпустила первую коммерческую версию продукта.

«Мы смешали пиксели и геометрию, искусство и технологии, — вспоминает бывший директор графического отдела дивизиона Lucasfilm Элви Рэй Смит. — В то время мы мечтали о полнометражном анимационном фильме, который будет полностью создан на компьютере. Он появился лишь 20 лет спустя, в ноябре 1995 года. Это была „История игрушек“».

С тех пор компьютерная анимация стала профилем Pixar, а RenderMan — его главным инструментом. Многие мультфильмы студии считаются классикой мировой анимации: «Корпорация монстров» (2001), «В поисках Немо» (2003), «Тачки» (2006) и, конечно, «ВАЛЛ-И» (2008).

Тридцатилетний забег

На старте визуализатор позволял создавать предметы — объемные движущиеся многоугольники — на вид неотличимые от пластика. Самый известный пример — лампы из короткометражки «Люксо-младший». Позже главный герой фильма, маленький Люксо, стал символом студии Pixar.

За 31 год существования RenderMan пережил более 90 релизов разного масштаба. Один из самых знаковых произошел в 2002 году. Тогда у рендер-движка появились алгоритмы для создания реалистичного освещения: трассировки лучей (технология построения изображения трехмерных моделей с распространением луча от экрана к источнику) и глобального освещения (учитывают не только свет от источника, но и отражение от поверхностей). Благодаря этим обновлениям RenderMan Pro Server 11 стал первым гибридным визуализатором.

Еще одной вехой называют выпуск 2011 года — RenderMan Pro Server 16. Тогда скорость работы программы выросла примерно в 40 раз. Одновременно Pixar внедрила целый набор инноваций, позволив использовать в производстве сложные сцены с трассировкой лучей для создания высочайшего уровня реализма изображений.

В 2015 году Pixar выпустила первую бесплатную версию RenderMan для некоммерческого использования. Студия даже открыла форум renderman.pixar.com, чтобы художники со всего мира могли демонстрировать свои работы, обмениваться опытом, выкладывать свои уроки, а также делиться плагинами, скриптами и т. д.

Сейчас возможности RenderMan в анимации почти безграничны. С его помощью можно создавать любые текстуры: металлические и каменные поверхности, рябь на воде и пыль на мебели, паутинки на ветках и человеческую кожу со всеми порами и морщинками. Последняя на сегодняшний день версия RenderMan 22.5 совместима с графическими программами MAYA, Katana и Houdini.


Autodesk Maya

Maya Commercial Multi-user Annual Subscription Renewal

Где увидеть результат

RenderMan использовался при создании всех проектов Pixar, а также в абсолютном большинстве фильмов — номинантов на «Оскар» за лучшие визуальные эффекты. В их числе «Титаник», «Аватар» и др. Без RenderMan не обошлось и производство фильмов вселенной Marvel и анимационных фильмов Disney.

Российские студии анимации используют RenderMan последние 15 лет. C помощью этого визуализатора сделаны все самые популярные мультсериалы.

Ирина Гребенникова, генеральный директор анимационной студии «Аэроплан» («Гора самоцветов», «Фиксики» и др.)

«Аэроплан» использует RenderMan с 2007 года. Технические специалисты студии проанализировали задачи и решили, что софт Pixar подходит лучше всего. С его помощью можно добиться высочайшего, иногда фотореалистичного качества изображения. С визуализатором RenderMan мы создали все серии „Фиксиков“ и два анимационных полных метра франшизы: „Фиксики. Большой секрет“ и „Фиксики против кработов“ (выходит в прокат в конце 2019 года).

Однако просчет каждого кадра в этой программе занимает много времени, причем в новых версиях процесс длится дольше. Это колоссальная нагрузка на вычислительные мощности и рост косвенных затрат на производство. Кроме того, у RenderMan все время выходят обновления, в которых часто значительно изменен интерфейс. И только сейчас этот софт стал приближаться к тому, что можно назвать интуитивно понятным. Также есть проблема с отсутствием преемственности версий, т. е. при переходе на новую версию почти невозможно что-либо исправить в предыдущих эпизодах без больших затрат.

Да, RenderMan отлично подходит при производстве полнометражного анимационного кино. Но мы уже вплотную начали думать об альтернативном софте для анимационных сериалов для телеэфира, который позволит делать все быстрее. Однако просто так начать использовать другое ПО не получится, нужны изменения всей производственной цепочки в студии, поэтому пока мы продолжаем использовать RenderMan».

Александр Миргородский, директор производства киностудии «Союзмультфильм»

Я начал изучать RenderMan еще в далеком 2002 году. Впервые мне удалось применить свои знания в производстве анимационной ленты «Лягушачий рай». К сожалению, она так и не была завершена. Потом с помощью этого софта я сделал анимационный проект «Сапсан» и многие другие.

Мне нравится RenderMan за гибкость и возможностью настраивать его под самые неожиданные задачи. Например, для сериала YOKO я написал плагин для отдельных вычислений на GPU. Хорошо, что API позволяет многое дописывать под свои нужды. Это было задолго до того, как системы рендеринга VRay и Arnold стали использовать гибридные вычислительные системы.

Отдельно я бы отметил службу техподдержки Pixar. Она доступна всем обладателям платной версии RenderMan. Этот сервис организован как форум: желающих могут проконсультировать не только представители Pixar, но и работники других мировых лидеров индустрии, таких как WETA, MPC и Laika.

Конечно, у визуализатора есть и недостатки. У Pixar свое видение работы с 3D-сценами, и оно не всегда интуитивно понятно. Кроме того, получался некий разрыв между новшествами разработчиков RenderMan и создателей плагинов для MAYA. Однако за последние три года ситуация исправилась. RenderMan Pro Server и RenderMan for MAYA обновляются одновременно, а интерфейсы стали значительно дружелюбнее. Стоит упомянуть и пакеты RenderMan для Katana и Houdini, хотя у последнего всегда были собственные инструменты для взаимодействия с RenderMan Pro Server.

Отдельно стоит упомянуть архитектуру RenderMan. Обычно высокая функциональность и гибкость любой программы делают ее сложной в освоении. Это касается и RenderMan. Его архитектура, местами запутанная, отпугивает новичков и заставляет их делать выбор в пользу других рендер-движков.

Сейчас «Союзмультфильм» не использует RenderMan, хотя мы являемся его лицензионными пользователями. Тем не менее для больших проектов именно этот софт будет на первом месте в списке возможных решений для рендера».

Сергей Мартынов, генеральный директор студии «Анимаккорд» («Маша и Медведь»)

Я начал работать в «Анимаккорд» в 2012 году. Тогда весь рендер в студии был построен на базе RenderMan. С софтом работали опытные специалисты, которые пришли из других студий. Так что трудности у меня возникали не с освоением ПО, а с построением оптимальной системы рендера для флагмана студии — мультсериала «Маша и Медведь». Но это нормальный этап для любого проекта.

Больше всего я ценю RenderMan за хорошую скорость просчета и кастомизацию. Увы, в программе до сих пор отсутствует возможность GPU-рендеринга [graphics processing unit, графический процессор, позволяет использовать для рендеринга графическую карту вместо центрального процессора, что может сильно ускорить визуализацию — прим. SoftPower]. Это мне не нравится больше всего. Тем не менее, мы продолжаем пользоваться именно RenderMan и пока не рассматриваем другие визуализаторы. Переход на новое программное обеспечение должен быть обоснованным и подготовленным

Похожие новости

Не рассчитывали на миллион: как маленькие студии в России делают компьютерные игры

В то время, как тысячи людей приходят на работу в gamedev-корпорации, разработчики инди-игр, буквально нарисованных на салфетке, выигрывают конкурсы и зарабатывают миллионы долларов. И речь не о новом тетрисе, а о квестах по мотивам Кафки и Шекспира. Soft power пообщался с основателями инди-студий и выяснил, как создать игру, которую полюбят тысячи человек, и какой софт для этого пригодится.

19970