تکنولوژی های بکار رفته در انیمیشن Epic (حماسه)

Carl Ludwing مدیر فناوری استودیو Blue Sky درباره ی آخرین تکنولوژی های بکار رفته در رندر مناظر و شخصیت های اسرار آمیز انیمیشن Epic (حماسه) صحبت می کند

تاریخچه ی کوتاهی از Blue Sky

در فوریه سال ۱۹۸۶، ۶ نفر از افرادی که در بخش MAGI شرکت Disney کار می کردند، تصمیم به تاسیس یک شرکت کامپیوتری انیمیشن کردند.

موسسین آن عبارتند از : Carl Ludwig, Dr. Eugene Troubetzkoy, Chris Wedge, Alison Brown, David Brown,  و Michael Ferraro و این شرکت Blue Sky نام گرفت.

 Ludwigیک مهندس برق بود و سابقا برای NASA ، بر روی سیستم ترکینگ ماموریت  ماژول قمری Apollo کار می کرد. Troubetzkoy دارنده ی دکترای فیزیک تئوریک ، در زمینه ی شبیه سازی کامپیوتری رفتار ذرات اتم کار می کرد. Wedge یک انیماتور کلاسیک بود که دارای مدرک فوق لیسانس گرافیک کامپیوتر از دانشگاه Ohio بود.

در اوایل شروع فعالیت این شرکت هیچ کداه ار آنها حقوقی دریافت نمی کردند.

Troubetzkoy و Ferraro  و Ludwig نرم افزار اختصاصی رندرینگ که بر پایه ی فیزیک بود را به نام CGI Studio طراحی کردند.

برای مدت ۱۰ سال شرکت کوچک آن ها با کارهای گرافیکی برای فیلم های سینمایی و تبلیغاتی به حیات خود ادامه می داد، تا این که Wedge شرکت را متقاعد کرد که بر روی یک انیمیشن کوتاه کار کنند.

آن فیلم که Bunny نام داشت در سال ۱۹۹۸ موفق شد که جایزه اسکار را دریافت کند و باعث بوجود آمدن جریانی درحوزه ی CG شد.

نرم افزار Troubetzkoy و Ludwig اولین امکان استفاده از radiosity را در این انیمیشن مهیا کرد. رندرینگ بر پایه ی فیزیک نیز به این انیمیشن مناظر طبیعی و بی همتایی را بخشید. و همان انیمیشن باعث شد تا Blue Sky به وسیله ی Twentieth Century Fox به عنوان یک شرکت ساخت انیمیشن شناخته شود.

در ادامه پرسش و پاسخی که بوسیله ی Barbara Robertson کمک سردبیر CGW و Carl Ludwing معاون مدیرعامل و مسئول ارشد فن آوری Blue Sky ، انجام شده است را می خوانیم.

آیا شما تکنولوژی جدیدی را صرفاً برای تولید این فیلم خلق کرده اید؟

ما همیشه در حال بروز رسانی و توسعه ی تکنولوژی هستیم. اما این اولین فیلمی است که ما تماماً بر روی آن متمرکز شدیم و آنچه را که می توانستیم انجام دهیم را نشان دادیم. انیمیشن های انسانی و نورپردازی آن فوق العاده است. ما استفاده گسترده ای از “پخشی نور” کردیم که به ما اجازه می داد صحنه های جنگل با برگ های درخشان و سایه های مناسب درست کنیم. مثلاً زمانی که نور به برگ ها می تابد، آنها می درخشند.

Wedge در مورد چیزی که میخواست کاملاً آگاه بود. این یک چالش بزرگ بود ، اما او به آنچه که ما می توانیم انجام بدهیم ایمان داشت و در نهایت ما این کار را انجام دادیم. و این فقط کار بخش تحقیق نبود بلکه تمام افراد در این موفقیت سهم داشتند.

درباره ی استفاده گسترده از “پخشی نور” اندکی توضیح دهید

ما در سال ۱۹۸۷ با تکنولوژی raytracing کار خودمان را شروع کردیم. به دلیل که رفتار نور به شما اجازه می دهد شبیه سازی واقعی فیزیکی را در طبیعت: “پخشی نور” ، نمایش سایه ها و radiosity را داشته باشید. ما سال ها از این تکنیک استفاده می کردیم و همه فکر می کردند که ما دیوانه هستیم، اما در حال حاضر همه می گویند که این یک برتری بزرگ است.

هر فیلم برای ما چالشی بزرگ به ارمغان می آورد، ما در این فیلم واقعاً تحت فشار بودیم. به لطف این فیلم ما الآن می توانیم تقریباً نورپردازی real-time را انجام دهیم. می توانیم یک نور را قرار دهیم و در همان لحظه محاسبات سایه را انجام دهیم و این به ما در سرعت بیشتر تولیدات کمک می کند.

آیا مقدار زیاد جزئیات تاثیری بر روی سرعت رندر نمی گذارد؟

بله، اما اینجا دلیل وجود دارد که ما می توانیم با مقدار زیاد جزئیات این کار را سریع انجام دهیم.

بیشتر موتورهای رندر از روش raytracing چند ضلعی استفاده می کنند، اما ما این کار ار انجام نمی دهیم. ما ترک را مستقیماً روی تکه های bicubic انجام می دهیم. این کار موجب صرفه جویی زیادی در وقت و مقدار حافظه می شود. برای رسیدن به این قابلیت سالها تلاش شده است و آسان بدست نیامده است.

استفاده از قدرت voxel به ما این قابلیت را می دهد که جزئیات ریز را در فواصل بزرگ به خوبی رندر کنیم. صرفه جویی در حافظه مهم است و ما این کار را به خوبی انجام داده ایم. این کار به ما اجازه می دهد که صحنه های پیچیده را در حافظه ی اختصاص داده شده به آن رندر کنیم.

این raytracer توسط یک ذهن باهوش ساخته شده است و هوشمند نیز است ، یعنی یک tracer ساده نیست که از یک ray شروع کند و بدون تصمیم گیری ادامه دهد.

در هر برخوردی تصمیم می گیرد که چگونه مسیر بعدی را دنبال کند، چند تا از ray ها باید حذف شوند و در کجاها باید حذف شوند. و این مسئله ی ساده ای نیست و ما سال ها برای این کار زحمت کشیده ایم.

درباره ی نورپردازی تعاملی به ما بگویید

در سال های گذشته محدودیت هایی وجود داشت ولی در حال حاضر ماشین های چند هسته ای وجود دارد که ما می توانیم صحنه هایی را خلق کنیم و نور را در همان لحظه درآن حرکت دهیم و آن را دوباره رندر کنیم.

البته رندر اولیه زمان زیادتری را می گیرد و اگر شما بیشتر از یک نور را در یک زمان حرکت دهید ، این کار طول می کشد.

چه تعداد افراد در بخش R&D (توسعه و تحقیق) در حال کار کردن هستند؟

تنها ۱۴ نفر از جمله خودم و Troubetzkoy. این یک گروه کوچک و منحصر به فرد است. آنها بسیار در کار خودشان خوب هستند و تعدادی از ما برای مدت طولانی است که با ها هستیم. و احتمالاً افرادی در آینده به این مجموعه اضافه خواهند شد.

آیا کار کردن با شخصیت های کوچک،  برای شما مشکلاتی را بوجود آورده بودند؟

شخصیت های ۲ اینچی رفتارهای متفاوتی نیز دارند. آنها سریعتر و چابک تر هستند و مشکلات مربوط به خودشان را دارند ، به عنوان مثال در یک بازوی کوچک ، “پخشی نور” متفاوتی خواهیم داشت و ما مجبور به تغییر در چگالی بعضی از چیز  ها هستیم.

حرف آخر؟

در آخر من از تمام افرادی که در این مجموعه فعالیت داشته اند تشکر می کنم و به آن ها افتخار می کنم