摘要
若說數位視覺效果（VFX）對電影製作產生了影響，這絕對是一個極度保守的陳述。數位視覺效果（VFX）是一次範式轉移。它引入了全新的敘事方式，為觀眾提供全新的體驗。從《星際大戰》到最新的《阿凡達》電影，隨著數位視覺特效背後技術的不斷演進，電影（以及電視、串流媒體、遊戲、廣告、數位藝術等所有動態媒體表達形式）為數位視覺特效的藝術家們提供了創造性的方式，將我們帶入全新的世界。
不論是在家裡、畫廊還是劇院，觀眾都希望享受豐富的體驗。這意味著將下一個數位視覺效果專案提升到新的層級。這就需要計算——有時需要大量的計算。然而，雖然新聞標題經常吹噓電影預算已經飆升，但特效預算仍然非常有限，特效工作室之間競爭激烈。特效背後的計算成本和效率也必須跟上。
Gunpowder是一家數位視覺效果服務和技術提供商，結合其對超大規模雲端能力效率的了解以及在特效創建和渲染方面的專業知識。Gunpowder透過使用Google Cloud，為數位藝術家如Refik Anadol和Urs Fischer提供渲染服務，有時候利用全球數以萬計的伺服器。該公司最近測試了搭載第4代Intel® Xeon® 處理器的新版Google Cloud實例。基準測試顯示加速的渲染時間和較低的成本，性能與成本之間的比率高達52%1，顯示出性能有明顯提升。這些優勢對於藝術家和製片人都有益處。
CHAOS #501，由藝術家Urs Fischer進行中的作品。授權來源：Urs Fischer（由Gunpowder提供）。
挑戰
在2020年，COVID-19新冠病毒疫情蔓延。製片公司停工，視覺特效部門正試著找出如何遠端工作的方法。Tom Taylor，Gunpowder的創始人，結合他對渲染軟體和系統的技術知識，以及雲端服務的能力，建立了雲端高效能運算，讓數位藝術家可以在任何地方工作。在過去幾年裡，Gunpowder持續成長，使用Google Cloud實例來提供他們的渲染服務。在渲染方面，越多越好。
泰勒表示：「在渲染方面，永遠不會有太多的火力，」「當您提交渲染任務時，它將盡力利用所有可用的資源。如果我啟動一台有60個核心的機器，一旦我點擊渲染，所有60個核心都會被壓到100%，直到渲染完成為止。」
對於Gunpowder的客戶來說，這表示渲染可用的計算資源越多，完成速度就越快。在視覺效果(VFX)行業中，時間就是一切。
「在我們的行業中，」泰勒補充說，「速度和時間就是金錢。」截止日期決定一切。從創意角度來看，一個內容永遠不算完。藝術家完成的迭代次數越多，最終產品就會越好。」
對於泰勒和Gunpowder,來說，雲端實例的性能和成本對於提供競爭力的服務至關重要，尤其在時間緊迫、預算有限且利潤薄的產業中。
這就是第4代Intel® Xeon® 處理器和 Google Cloud C3 實例所帶來的影響。
解決方案
Gunpowder 協助那些希望建立自己的雲端渲染系統、將現有的本地解決方案擴展或遷移至雲端的製片廠進行諮詢。該公司還為客戶提供按需渲染容量。
性能、性能、性能
目前，Gunpowder的服務運行於Google Cloud C2實例，這是針對計算密集型工作負載而建立的超高性能配置，搭載第2代Intel® Xeon® 處理器，以及n1實例，這是針對價格和性能平衡而建立的配置，搭載較早版本的Intel Xeon處理器。而Google Cloud正在部署運行第4代Intel Xeon處理器的C3實例。這些新的C3實例配備了Google Cloud的自定義Intel® Infrastructure Processing Engine(Intel® IPU)和Intel® Advanced Matrix Extensions (Intel® AMX)，以加快訓練和推論速度。
泰勒解釋說：「我們將傳統的渲染器運行在C2和C3實例上進行了基準測試，」。「我們比較了測試結果，立刻發現C3實例的渲染速度比C2實例快了25到30%。請記住，在視覺特效方面，渲染越快，就有更多時間進行多次迭代，以使藝術品達到完善。基本上，我們讓藝術家有更多時間進行創作。」
此外，在雲端計費是按秒計算的。如果渲染所需時間較短，客戶的計費金額就會較少。
泰勒補充説：「所以，這是一個雙贏的情況-更好的效能，更便宜的價格，」。「誰不會買單呢？」
性能更佳／價格更優惠
Google的虛擬機實例提供不同的配置或形式。C2 standard形狀的記憶體是C3 highcpu形狀的兩倍。事實上，大部分的渲染器在C3 highcpu形狀的減少記憶體下運作得相當良好。記憶體較少的實例形狀有助於降低實例的價格。因此，C3 highcpu 形狀與更快的渲染時間相結合，相比於C2實例，每單位效能達到50%以上的提升。
數字幫助述說故事
當Gunpowder進行基準測試時，他們在C2和C3實例上測試了兩個主要的渲染引擎。
圖 1。這張圖表是使用Antonio Bosi的基準測試來比較在基於第二代Intel Xeon處理器的C2實例和基於第四代Intel Xeon處理器的C3實例上的Arnold渲染測試結果。1
「消費者看到的影像並非直接由藝術家的介面所建立。相反地，藝術家使用專門的軟體來設計、動畫化和照明各種場景。這些場景隨後被發送至一個處理中心，稱為「農場」，在那裡進行必要的計算，以產生最終的影像，並將其播放出去。」
圖 1 展示了在Google Cloud實例上使用Arnold進行渲染的結果。表 1 列出了V-Ray基準測試的結果。價格是以Google位於愛荷華州的資料中心實例為基準。
表 1.使用 V-Ray 基準測試 5.02.01 的性能測試
Gunpowder 在 Google Cloud Iowa 資料中心估計的實例成本如下：
C2-standard-30：每小時 $1.566
C3-highcpu-44：每小時 $1.8942
在兩個基準測試中，Google Cloud的C3實例運行速度更快，這歸因於更多的核心和新的CPU架構。這些實例的完成成本也比C2更低，從而實現更好的性能成本比。
泰勒表示：「VFX工作室在競標項目時必須在估算範圍內運作，」「這意味著他們的渲染系統需要盡可能高效且具有成本效益。我們能夠提供的任何幫助，讓他們在加速渲染的同時降低成本，都將對他們有所裨益。C3 實例將幫助我們實現這一目標。」
《人工現實：珊瑚》呈現了Refik Anadol工作室多年來對珊瑚圖像進行廣泛研究的終極視覺化成果，旨在透過藝術形式提高對氣候變化的認識。這座特定場地的「資料雕塑」展示於2023世界經濟論壇，靈感來自海洋環境和珊瑚礁的困境，使用約 1 億張珊瑚圖像作為原始資料。圖片來源：Refik Anadol Studio via Gunpowder。
成果
渲染是一個計算密集型的任務。圖像越複雜，解析度越高，所需的計算量就越大。透過與 Google Cloud 的合作，Gunpowder 可以為每個項目設置一個適合的渲染服務，無論是在雲端上進行所有渲染，還是利用客戶的本地技術。舉例來說，最近有一位客戶需要使用由 AI 生成的海洋珊瑚圖像，這些圖像由一億張水下植物和動物的照片組成。
「這位客戶與我們合作，需要將多個節點連接到他們的本地系統，並渲染早些時候在世界經濟論壇展示的圖像。透過我們的努力，我們能夠設置多個渲染節點，與他們的設備建立連接，並最大限度地利用他們現有的授權資源。」有些渲染任務需要數千個節點，對於單一項目來說，在所有除了非常大型的工作室之外，幾乎不可能在內部完成。對於這樣的專案，Gunpowder利用Google Cloud的全球部署，在世界各地建立節點。為了降低成本，我們尋找閒置的節點，也就是世界各地資料中心中的「spot 實例」。
泰勒解釋說：「對於一個需要10,000個渲染節點的大型專案，我們在全球尋找Google Cloud的spot 實例，」。「那個專案使用了2500個3D掃描的日常物品，在一個動態環境中互動，並顯示在一個10K螢幕上。1」
根據泰勒的說法，這些專案受益於Google Cloud C3實例的效能和成本優勢。
解決方案摘要
數位視覺特效的渲染是一個計算密集型的操作，可能需要許多節點以100%的運作效率運行。對於數位視覺特效工作室來說，時間至關重要，可以減少渲染時間的技術能夠提升專案的品質，讓藝術家有更多機會來將他們的創作趨於完善。憑藉著搭載第4代Intel® Xeon® 處理器的Google Cloud C3實例，Gunpowder在性能和成本方面取得了顯著的進步，有助於加速渲染作業並降低客戶的成本。