科技，讓現代電影魅力無窮
當三個著火的伏地魔腦袋飛向觀眾席、當伏地魔身上的鱗片不斷剝落、身體化為灰燼并消逝在霍格沃茨上空時、當影迷們在電影院驚呼和鼓掌，同時為哈利波特的謝幕而悲傷感懷時，沒有人會不感嘆，現代科技，為現代電影的飛躍發展，做出了多么卓越的貢獻。
萬眾矚目的同時，讓我們來解析一下現代特效電影大片背后的秘密武器。
對IT過度依賴，卻為電影帶來逼真特效
3D電影開山鼻祖《阿凡達》，只有25%的內容使用了傳統的外景拍攝，剩下的全部都在CG世界結合表演捕捉和虛擬環境生成；如果除卻真人表演部分，讓鋼絲們意亂情迷的《變形金剛》原則上應該算是一部氣勢恢弘的動畫片。不難想象，科技在現代電影中所扮演的角色到底有多重。
想象一下有這樣一家公司，其愿意為在一個大項目中工作的所有人花費上百萬美元購買工作站、軟件、服務器、網絡連接與存儲設備。此外，這家公司對這些系統會循環利用，并且仍會為下一個項目購買新的設備。
這種情況很像是對IT的過度依賴，但這確實是位于加州格倫代爾的夢工廠動畫公司的真實寫照，這家著名的動畫公司曾經成功地制作出《怪物史萊克》與《馬達加斯加》系列，以及《怪物大戰外星人》與《功夫熊貓》系列等動畫影片。正是這些經典影片的成功面世，使夢工廠占據了好萊塢動畫電影的半壁江山，成為高科技動畫制作的領頭羊。
在夢工廠，制作新的影片就意味著為約500名訓練有素的藝術家提供全新的HP Z800系列工作站、新的軟件、更多的內存與其它設備。一部動畫電影（無論是否為3D）都需要花費4到5年的時間完成制作，設備的使用將從制作之初一直延續到結束，因此工作室的投資必須物有所值。
13年的良好聲譽、眾多膾炙人口的作品，讓夢工廠的影片成為高票房的保證。而這些電影，也成為了娛樂數據存儲市場發展的主要推動力量，該市場已經成為新興的全球數據存儲市場中最熱門的一個分支。實際上，該領域已有全球性的、專業的行業大會：Coughlin Associates主辦的2011年創意存儲大會，已于2011年6月28日在美國加州斑鳩城舉行。
這一市場囊括了所有的創意傳媒業，包括動畫片、劇情片、記錄片、企業宣傳片、電視節目與音樂視頻。有需求就會有市場，高品質視頻的廣泛應用，如高清與超高清，其規模已經達到普通視頻的一倍以上，敦促著創意存儲產業的飛速發展。
值得一提的是，創意存儲產業的利潤增長點非常可觀。一份由Coughlin在2011年5月發布的報告預測，媒體存儲市場在未來五年將增長一倍，從年收入38億美元增長至64億美元，而數據量將從11EB增長62EB。沒錯，就是EB，即百萬億字節。
***研究人員Tom Coughlin在報告中寫道：“由于更高分辨率與立體內容在傳媒與娛樂行業的普及，數字存儲需求正在飛速增長。”
#p# 3D特效電影，現代電影的票房保障
近十年來，因為視頻質量已經獲得了極大提升，因此，與普通影片相比，3D影片在票房方面取得了更大的成功，而且數量連年遞增。
“一旦看過3D電影，你就被寵壞了，無法再回頭。新影片的推出會使觀眾的胃口越來越大。” 夢工廠***技術官Ed Leonard談到，“在這行呆得越久，我就越來越感到，每部新電影都試圖趕超上一部。當然，最根本的辦法仍然是塑造好角色，把故事講好。但是，我們希望這些都在不知不覺中完成…… 希望影片能把您帶到一個遠離塵囂的地方，讓您在兩個小時中忘卻生活中的一切煩惱。”
夢工廠總是能超越自我，就像其值得尊敬的競爭對手皮克斯動畫工作室與盧卡斯影業公司一樣。夢工廠在兩年的時間里制作出三部影片，正在實踐著其雄心勃勃的計劃。其每部影片都擁有自己的動畫人員與惠普工作站，這些工作站不斷利用***、處理速度更快的英特爾處理器進行運算。
“因為每部影片都是全新的，我們就要根據需求更換工具與技術。實際上，所有設備都在不斷創新。” Leonard談到，“對于《功夫熊貓2》，這是***我們塑造一個’真正’3D的世界。過去的幾部3D電影(如2010年的《馴龍高手》及其它電影)的制作經歷，讓我們了解到需要增強工具集與我們的創意技能。在《功夫熊貓2》的制作中，這些愿望成為了現實。”
Leonard表示，夢工廠每6個月都會采購***的惠普工作站，隨著新影片制作的開始，軟硬件都會隨新的采購而逐步更新，IT部門也花費了大量時間進行軟件的性能優化。
高級技術專家Miller說，通常以四年為期的夢工廠電影項目，與當前的IT演進周期一致。他談到：“每四年，計算能力與I/O速度都會實現一次飛躍。我們發現***購買新的硬件，因為只需一年就可以實現投資回報。”
Leonard表示，“這就是在夢工廠工作的好處，你可以使用***的設備。在制作期間，我們從4核的Westmeres（英特爾處理器）升級到6核。每個工作站都有12個內核在工作，而且每個內核的運算速度也都獲得極大提高，這讓我們擁有了超乎尋常的能力。這就相當于摩爾定律，也是我們一直追求的。”
#p# 銀幕品質，科技讓熊貓阿寶有血有肉
不斷改善的軟硬件平臺的能力與效率，支持藝術家在更短的時間內完成更多工作，這樣就能創建更多場景與角色。而且為導演和制片人提供了更多選擇。——這是所有設備更新換代的出發點。
Leonard解釋說：“通常來講，《功夫熊貓2》中的豐富視效與景深就是我們所追求的效果。影片結尾是戰斗的高潮部分，發生在城市的運河上與港口中，水中的激戰與其它動作特效完全超乎想像。這些效果使用普通CG非常難，但是您看到的畫面卻是非常流暢的，精彩絕倫。”
《功夫熊貓2》的制作軟件中最為重大的變化是角色工具集，Leonard表示：“基于2008年的《功夫熊貓》，這些工具集讓我們重新塑造角色，重新定義創建動作與關鍵效果的算法。”
“當然，在創作首部影片時使用的所有工具都需要升級，使我們能夠處理真正的3D。當我們的場景‘燈光師’工作時，我們就能直接在3D的環境中看到效果。這是影片制作中的創新。”
新影片的細節比2008年的影片多得多。Leonard談到：“首部《功夫熊貓》在電影制作過程中我們花費了2000萬小時進行渲染。而新影片，使用了超過5500萬小時渲染，數據量也有成倍的增長。”
細節的等級對于動畫的品質有著巨大影響。“請看看熊貓阿寶豐富的細節與表情，這些都讓您毫不懷疑，阿寶就是有血有肉的真實角色。這就是高科技在影片制作中所發揮的巨大力量。”
搶灘云渲染
Leonard談到，以2011年的技術制作90分鐘長的優秀3D影片，要求工作室的數據中心農場至少存儲100TB的數據。由于《功夫熊貓2》的這些新要求，夢工廠增加了一個云服務中心，來處理增加的存儲量并提供更加靈活的運行。
Leonard表示：“我們在這部影片中使用了很多云渲染，史無前例地將這些海量計算使用云計算來完成。之前這些工作都要在公司內部完成，并由我們全權控制，但是這次我們將這部影片的渲染交給了云。我想說的是，1000萬小時的渲染在云中完成，占整部影片的20%多，目前來看，這已經是一個很大的比例了。”
Leonard談到，夢工廠明年將把更多渲染交給云存儲系統（由夢工廠和惠普共同運行）處理。因此，大部分繁瑣的渲染工作將在公司外部進行。
他指出：“這讓我們有更多機會來降低制作成本，但是更重要的是，讓我們能夠靈活應變。我們可以隨時從屏幕上快速增減動畫元素，無需擔心是否需要購買更多服務器或構建我們自己的數據中心，只需呼叫就可以獲得更多的計算能力。”
夢工廠使用惠普位于拉斯維加斯及新墨西哥州科拉爾斯的數據中心。Leonard談到：“如果我們構建了自己的數據中心并在其中進行渲染，那么這就不是真正的云。我們更愿意與我們的合作伙伴來合作完成。”
Leonard指出，即使使用了大量技術并完成了大量工作來制作高質量、擁有兩臺跟蹤攝像機的3D電影，比如《功夫熊貓2》，但是這類影片在夢工廠的制作總成本卻下降了。他說：“這是因為過程縮短且更加高效，高科技使我們的藝術家可以更加頻繁地協作，更加快速地完成工作。”
當然，這些都需要更大存儲容量。夢工廠大部分的數據存儲支持來自NetApp與惠普公司。當被問及多久就需要采購新的存儲時，Miller說：“存儲從來都不是購買決策，而是一種生活方式。”
他解釋說：“我們需要存儲數量驚人的視頻。例如，90分鐘的影片擁有129,600個視頻幀。很多場景都只有5分鐘或更短。但是在這些場景剪輯、混合為連貫的影片之前，卻需要進行很多的藝術創作。基本上，我們每天都要進行基于大數據量文件的超級計算。”
#p# 艱苦的藝術創作之路
夢工廠是首家使用多核工作站的電影工作室。很多CG制作組都擁有12個內核的工作站，支持24線程計算。在這之前需要花費8小時來完成3D效果的單幀渲染，現在僅需數分鐘就可完成。因此節省了大量的時間與成本。
HP Z系列工作站提供比之前版本提高了一半的高速緩存（***為24GB），極大提升了處理速度。工作站采用的英特爾至強5600 Westmere處理器擁有更好的散熱性能，因此更加節能，安全特性也有所增強。
當CG藝術家將所有塑造角色的屬性組合到一起時，就會生成眾多方案：最初是建模，然后為組合，添加毛發、服飾與蒙皮。這就涉及到非常細致與繁瑣的CG工作。勝任這項工作的人需要擁有特定的優秀技能，幸運的是夢工廠擁有眾多這樣的人才。
藝術家需要花費12至18個月來完成角色的原畫繪制。因為《功夫熊貓》的角色是在7、8年前創作的，很多基礎性的工作已經完成。但是，由于是3D效果，最初的影像已經不能在新電影中重復使用。
一旦繪制完成，CG建模就登場了。從這時開始，夢工廠便使用Adobe Creative Studio來進行屏幕呈現的所有動畫效果的制作。
數學、科學、HPC（高性能計算）、藝術與各個專業領域的專家匯聚一堂。角色每一個細微的動作都需要反復構思：其如何移動、如何與其它角色互動、如果呈現風吹與水花的效果，毛發在動作中應該怎樣拂動與下落……
成百上千的因素與變量，所有細節都經過精心安排，才能為觀眾呈現“真實”的畫面。實際上，夢工廠擁有獨立的CG部門，專門制作毛發與服飾，因為這一領域需要大量的渲染工作。蒙皮也非常重要，特別是在3D畫面中。照明、陰影、透視與其它視覺元素都要全盤考量，每一個細節都不能放過。
科技，帶來電影行業巨變
Miller已經在夢工廠工作了12年，之前曾在迪斯尼的動畫工作室工作過7年，他見證了面向渲染流媒體視頻的HPC工具的巨變。
談到科技為行業帶來的變革時，Miller 感嘆到：“在1999年，當我剛來時，我們只擁有140個內核處理器，現在，我們擁有超過10,000個內核，實際上，我也數不過來。我們之前需要分享功能***大的計算機，將它們打包并從一個工作室發運至另一個工作室，這樣才能完成影片的制作。有時，我們會互相爭奪RAM，因為那時的內存，每MB的成本是4,000至5,000美元。在1999年，我們還沒有現在擁有的帶寬、工具或計算能力。現在，我們已經擁有了多核處理器、計算能力的動態分配與超乎想像的存儲能力。”
能夠見證科技的變革，同時見證科技沿革給動畫創意帶來的巨變，已在夢工廠工作12年的Miller異常感慨。
