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影视特效中的云计算

云计算头条2018-08-14 12:44:19


  

20世纪初,每家工厂都有一台发电机。到了当代,影视特效领域面临同样的窘境。渲染作为流水线上计算量最大的步骤,一直是后期制作公司计算能力面临的巨大挑战。每个公司都有自己庞大的工作站和渲染农场,耗费着大量的能源、资金以及人力资源。影视特效行业对于计算及存储能力的要求已经到了难以想象的地步,而且该趋势将愈演愈烈。例如在《阿凡达》制作的最后一个月,40000个处理器24小时不间断地运行。20世纪的集中发电为蓬勃发展的工业生产部门提升了效能并节约了成本,我们也可以预见在影视特效工业中一场相似的革命即将到来:这就是云渲染(渲染云计算的简称)。

  


  


  


  


“云”的概念在影视特效工业中并不新奇:许多后期公司已经内置了庞大的渲染农场和数据中心,这些都可以算是“云”。现在不少跨国工作室已经可以联合遍布全球的渲染农场,例如利用时差,洛杉矶的工作室可以调用伦敦空闲的机器进行渲染。

  

为什么需要云渲染?

  

新技术的涌现总是带着解决已有问题的使命,并从不同方面造福人们。因此我们会问,云渲染给我们带来什么好处呢?毫无疑问,利润是每个公司最关心的问题。利用云渲染提高利润的方式将有下面几种:

  

- 节约硬件投资和运营花费。首先,云渲染将减少公司在基础设施上的投资,通过利用云服务来完成繁重的计算,公司就不必进一步投资在扩张渲染农场上。其次,制作公司通常有一个团队,他们的工作包括设置工作环境,维护渲染农场等。而用云渲染,这些麻烦大部分都将抛给云服务提供商,进而节约这方面的运营费用。

  

- 关键时刻的效率提升。临近项目截止日期,时间是最宝贵的。在这至关重要的时刻,使用大规模的云渲染可以大幅加速渲染进程。此外还可以灵活地划分本地工作站、渲染农场和云端的工作量。通过优化工作量分布,顾客可以最小的代价换来最大的工作效率。

  

- 灵活缩放的计算能力。通过部署云计算,顾客可以根据当前项目的需要来灵活“放大”和“缩小”云。对于小公司而言,竞标大项目时解决计算能力不足的后顾之忧极其重要。这种灵活性将让小公司更加游刃有余。

  

云渲染如何影响整个生产线?

  

之前提到,云渲染解决了小公司接大项目时计算能力不足的后顾之忧,这将会让更多的小公司更容易和大公司竞争,现在的寡头垄断的格局将会变得更多元化。然而云渲染对于整个生产线更深远的影响在于其孕育了一个新模式——分布式的合作模式。

  

当前的影视特效制作大部分以公司为中心,这意味着公司为此雇佣了大量人才(大型的制作公司均在1000人以上),而项目在内部消化。而现在互联网的趋势则是越来越以个人的形式参与。CloudPic公司正在开发一个新的P2P(peer to peer)模式,此模式允许艺术家方便地创作以及与他人合作。如果此项目是基于云端的,每个参与此项目的人都得到该项目的某部分拷贝。这与分布式控制系统GIT类似。我们且将此模式称为以艺术家为中心。

  

P2P的网络构造减少了泄露整个项目的风险,但如果艺术家在本地硬盘上做备份的话,会增加各个单独部分的泄露风险。虽然这是个更容易接受的方案,但给艺术家增加了更多压力和风险,如果任何攻击事件发生,他们将是直接受害者。因此如何为此模式建立一个合理的协议成了将项目交给艺术家前要解决的一个难题。

  

关于云渲染有哪些问题?

  

遗憾的是,云渲染远比单纯的电力供应要复杂,这意味着它在被业内全面接受前有一些关键问题要解决。这些问题最核心的也就是数据安全、隐私和软件版权纠纷。

  

- 安全

  

这是现在阻碍大规模使用云渲染的主要原因。由于电影的特殊性,在上映之前是绝不能泄漏一张剧照的,制作公司也会对自己正在制作的项目闭口不谈,如果发生泄密事件,这甚至会让该公司以后都无法接到项目。所以绝大部分的制作公司由于担心泄密会避免在项目制作中掺入第三方。尽管这些服务提供商声称其已经有足够多的规章制度来保障安全性,从线上攻击到离线的人为失误,这些可能性都仍然存在并且严重威胁着上传到云端的数据安全。

  

- 隐私

  

数据安全和隐私是两个不同的概念。云端文件不仅面临恶意攻击的威胁,还面临着政府的威胁。尤其是在美国,美国有一个专门的法律(Patriot Act)授予政府可以出于反恐的目的而访问美国公司服务器上存储的数据,而不幸的是大部分的云服务提供商都在此法令的管制之下。而在大西洋的另一端,欧洲对于云计算的相关法令也在讨论之中,并预计在今年颁布。这些法案都将给客户的隐私带来很大威胁。

  

- 版权

  

云端服务提供商、软件供应商和制作公司三方的协议至今未定。制作公司同时担心因为使用了云端的渲染服务而被软件供应商起诉侵害软件版权。但这个问题应该会很快在未来得到解决,因为软件供应商们不会放着云端这个巨大的潜在市场不管。在未来的模式中,制作公司将直接给云端服务提供商支付费用,而这部分费用将同时包括使用软件的花费。

  

- 当前要实现大规模的云渲染有哪些困难?

  

暂且把那些麻烦放到一边,假设我们现在就想用云端来渲染特效项目,它准备好了吗?答案是“不一定”。

  

- 带宽瓶颈

  

为了全面迅捷地访问云端,我们需要高速的因特网,这并非何时何地都能保证的。如果算上网络传输的时间,云端渲染甚至会比在本地渲染农场渲染要慢!大多数的网络服务提供者只在全球分布数十个数据中心。与数据中心的距离对数据在本地机器和数据中心的传送速度有巨大影响。尽管有远程交流作为提供技术支持的常规手段,客户仍会在问题出现时面临不便。例如国外最成熟的亚马逊云端服务(Amazon Web Service)离国内最近的计算中心是在日本东京,国内的客户速度受限就非常严重。

  

- 价格

  

相对于渲染农场,当前云端服务商提供价格的竞争力还不足以让这些制作公司抛弃他们现有的基础设施全面转投云端。阿里云的单价为0.8元人民币/核/小时,而像亚马逊则为用户提供多种选择。考虑到云计算当前还处在早期发展阶段,我们完全有理由相信价格会随着更多的服务商的出现而下降。

  

- 软件供应商的支持

  

部分软件供应商的态度仍不明朗,同时部分软件供应商意图向网络服务提供商收取天价费用,这阻碍了网络服务提供商的发展也损害了云端用户的利益。如果没有软件供应商的支持,云渲染想进行真正的工业生产就会面临两大难题:一个是软件不同版本之间的兼容性,另一个就是与软件供应商的潜在版权冲突。

  

结论

  

此文中,我们介绍了一个新兴技术——使用云计算来完成影视特效制作中的渲染。这项技术在国外这几年孕育了一些专业的公司,例如ZYNC、RENDICIY,包括亚马逊等巨头也想进入这个市场。国内现在只有阿里云提供这项服务,能够支持Maya,Blender和3D Max。这个市场还远没有成熟,相信未来会有更多的公司进入这个领域。然而,人们对云计算相关的安全性、隐私以及版权表示担忧。同时网络连接以及全球可用性的限制,阻碍了对此感兴趣的人们在日常工作中使用此技术。而当前价格亦不够有竞争力,不足以吸引人们抛弃传统的渲染农场。所以笔者认为,云渲染仍然需要一段时间才能真正引入实际的项目制作。




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