【正文】 畫情態(tài)，三維軟件大都將動畫信息以動畫曲線（ Animation Curve）表示。 ? 分層渲染 /合成 動畫、燈光制作完成后，由渲染人員根據(jù)后期合成師的意見把各鏡頭文件分層渲染，提供合成用的圖層和通道。同真實的燈一樣，你可以選擇光色、強度，設置衰減等，也包括一些真實燈光所沒有的特性，如對場景中的物體選擇性的影響以及是否投射陰影的控制。 ? 分鏡動畫 參考劇本、分鏡故事板，動畫師會根據(jù) Layout 的鏡頭和時間，給角色或其它需要活動的對象制作出每個鏡頭的表演動畫。對于模型 “毛坯 ”，如果不作 貼圖處理，就要對它設置相應的材質屬性。 ? 貼圖材質 根據(jù)概念設計以及客戶、監(jiān)制、導演等的綜合意見，對 3D 模型 “化妝 ”，進行色彩、紋理、質感等的設定工作，是動畫 制作流程中的必不可少的重要環(huán)節(jié)。 其中 復合物體主要是布爾運算（ Boolean， 19 世紀英國數(shù)學家），主要是體塊間的相并（ Union)、相交（ Intersection）和相減（ Substraction）操作，可用于諸如在墻面上挖門洞、窗洞。 ? 分鏡故事板 根據(jù)文字創(chuàng)意劇本進行的實際制作的分鏡頭工作，手繪圖畫構筑出畫面，解釋鏡頭運動，講述情節(jié)給后面三維制作提供參考 。另外 三維動畫還具有許多突出優(yōu)勢：它不受幀數(shù)的限制，在 模擬動作燈光都設置妥當?shù)那疤嵯?，渲染程序可以自動產(chǎn)生足量的畫面，使影片看起來如同現(xiàn)實一般流暢自然；在著色方面，三維動畫的渲染步驟是一次性的過程，不必再像二維動畫那樣逐幀著色，大大減少了重復勞動。 而目前最為流行的三維動畫設計則是 依賴的 CG 技術通過電腦強大的運算能力來模擬現(xiàn)實，建模、運動、渲染是制造三維動畫的基本步驟。 從早期的二維動畫設計到目前的三維動畫設計，經(jīng)歷了將近 10 年的發(fā)展， 已經(jīng)步入全盛時期 。這里提到的二維動畫是指以 “分層 ”技術 為基礎的動畫設計方法 。 總體說來 二維動畫更接近于繪畫，而三維動畫則更接近于攝影。 就拿我們熟知的《 海底總動員》為例，制作人員先依據(jù)原畫，以點、線、面逐步完善的方式，創(chuàng)建出小魚與周圍的海洋環(huán)境的幾何信息，這種搭 “骨架 ”的方式就是 “建模 ”；之后是“運動 ”，在有了模型的基礎上，通過運動捕捉、力場模擬等方法來讓小魚們按照設計運動起來；接下來的 “渲染 ”，則是在三維世界中添加虛擬的燈光、通過攝像機來模擬攝影 ，此時小魚的膚色和紋理都變得十分清晰和逼真，海水也被賦予了流動的波紋；當然，建模、運動、渲染只是三個 “基本 ”步驟，在經(jīng)過 “光照計算 ”，并按照虛擬攝影機的設置來逐幀成像之后，那些各式各樣、色彩斑斕的魚才能真正游動了起來。 動畫中期制作（三維動畫制作過程） ? 3D 粗模 在三維軟件中由建模人員制作出故事的場景、角色、道具的粗略模型，為 Layout 做準備 。 ? 3D 故事板（ Layout） 用 3D 粗模根據(jù)劇本和分鏡故事板制作出 Layout（ 3D 故事板）。貼圖，顧名思義，就是使用一幅或多幅圖像 “貼 ”到模型上，制作物體表面的紋理（ Texture）或繪圖特征 。 毫不夸張地說，材質和貼圖是一件作品的靈魂，好的材質和貼圖可以彌補建模的不足。 ? 燈光 根據(jù)前期概念設計的風格定位，由燈光 師對動畫場景進行照亮、細致的描繪、材質的精細調節(jié)，把握每個鏡頭的渲染氣氛。 由于計算機中的物體沒有反射性（除非使用輻射度（ Radiosity）渲染器），因此設置一個恰當?shù)恼彰鳝h(huán)境是個比較麻煩的過程。 Page 7 of 62 動畫后期合成 ? 配音配樂 由劇本設計需要，由專業(yè)配音師根據(jù)鏡頭配音，根據(jù)劇情配上合適背景音樂和各種音效 ? 剪輯 用渲染的各圖層影像，由后期人員合成完整成片，并根據(jù)客戶及監(jiān)制、導演意見剪輯成不同版本，以供不同需要用。動畫曲線的橫軸是時間（幀），豎軸是動畫值，可以從動畫曲線上看出動畫設置的快慢急緩、上下跳躍。而現(xiàn)實工作中我們往往要把模型或者場景輸出成圖像文件、視頻信號或者電影膠片，這就必須經(jīng)過 渲染 程序。一個完整的三維圖像處理過程可分為物理運算、幾何轉換、剪切及光效、三角形設定和像素渲染四個階段，其中需要進行 Page 8 of 62 大量的浮點運算（包括物理實體、幾何轉換、剪切、光效，以及三角形設定）和整數(shù)運算（包括三角形設定和像素渲染）。 因此，傳統(tǒng)的單機工作方式逐漸被淘汰。 Renderfarm（渲染農場）其實是一種通俗的叫法，實際上我們應該叫他 “分布式并行集群計算系統(tǒng) ”，這是一種利用現(xiàn)成的 CPU、以太網(wǎng)和操作系統(tǒng)構建的超級計算機，它使用主流的商業(yè)計算機硬件設備達到或接近超級計算機的計算能力。 分布式并行計算分為空間上的并行和時間上的并行。目前用于 CG 渲染的商業(yè) RenderFarm 軟件的核心功能其實就是動態(tài)分配渲染進程、網(wǎng)絡監(jiān)控和數(shù)據(jù)管理。負載均衡應用服務要求集群軟件檢查每個節(jié)點的當前負載，并確定哪些節(jié)點可以接受新的作業(yè)，這最適合運行如數(shù)據(jù)分析等串行和批處理作業(yè)，所以很容易允許具有批渲染能力的應用軟件加載集群功能，一些集群軟件被開發(fā)出來，它們通過 TCP/IP 進行流量管理，并且針對特定的應用程序的 API 或 Script 接口編寫批處理命令，如 Muster，并且這些集群軟件還可以配置成關注某特定節(jié)點的硬件或操 作系統(tǒng)功能（受應用軟件制約），這樣，群集中的節(jié)點就沒有必要是一致的，硬件和系統(tǒng)異構也就很容易實現(xiàn)。但是不管是 專業(yè)圖形卡 還是消費類顯卡，這幾年都隨著圖形芯片技術的 快速發(fā)展而進步神速。 此外，出于圖形設計的需求，一般要給圖形工作站配置大屏的 LCD，要求較高的分辨率和快速的響應時間。Color Model 鏡頭規(guī)劃、特效合成軟件 ? Manga Studio 漫畫工作室 ? Comic Studio 增強版 圖形工作站 3 定格動畫系統(tǒng)（專業(yè)、基礎的動畫制作） 這個系統(tǒng)采用的都是專業(yè)的設備（視頻HD/SD 輸入輸出系統(tǒng)，專業(yè)單反相機系統(tǒng)，定格動畫百寶箱），對圖形工作站和服務器基本沒有需求。 計算機專業(yè)硬件廠商：隨著動漫市場的擴大特別是動畫渲染需求的持續(xù)增長，很多計算機設備制造商也針對動漫領域提供了專業(yè)的解決方案。 曙光也應該是屬于第二類，是計算機硬件廠商。這也是很多用戶選擇硬件廠商作為合作伙伴的原因。在硬件平臺上用戶既可以選擇 Intel 也可以選擇 AMD 的產(chǎn)品，既可以選擇單機支持四路 /八路的高端 PC 服務器， 也可以選擇高密度的刀片服務器。 通過對專業(yè)領域的了解，再結合自身對硬件系統(tǒng)的了解，我們在優(yōu)化方案配置方面有著得天 獨厚的優(yōu)勢，我們可以通過前期咨詢以及性能評測，為用戶提供最佳的解決方案。 . 方案商優(yōu)劣對比一覽表 對比項目 動漫專業(yè)集成商 專業(yè)硬件廠商 動漫制作商業(yè)公司 自有計算機產(chǎn)品 多數(shù)沒有，少數(shù)有的也都是 OEM 有，是自主產(chǎn)品 無 ，一般是推薦合作較多的硬件廠商 產(chǎn)品豐富性 一般 很豐富 N/A 產(chǎn)品性能 一般 很好，很豐富的硬件設計經(jīng)驗和選型測試 N/A 成本 一般 低，規(guī)?；? 高 售后維護服務 差，沒有專業(yè)的硬件支持隊伍，而且覆蓋地區(qū)少 高，原來就有龐大的技術服務隊伍 高，但前提條件是硬件廠商承諾直接服務 了解專業(yè)性應用 強 一般，這是硬件廠商的弱項，但是動漫用戶一般都很專業(yè)，否則就可能用不好，所以彌補了這點不足。這需要根據(jù)你的需要和預 算來決定采用什么樣的配置，對于集群系統(tǒng)來說，多 CPU 節(jié)點作為渲染系統(tǒng)的計算節(jié)點具有廣泛的用戶群，以及更高的性價比。對于中小型的集群系統(tǒng)來說，千兆的傳輸速率完全能夠滿足了。 之后，就要計算光源對物體的影響，這和真實世界的情況又是一樣的。渲染程序還要計算一種特殊的陰影 —— 軟陰影，場景中的光源如果使用了光源特效，渲染程序還將花費更多的系統(tǒng)資源來計算特效的結果，特別是體積光，也稱為燈光霧，它會占用 大 量的系統(tǒng)資源。 . 集群渲染的特點 ? 具有強大渲染能力 渲染集群中的渲染節(jié)點 一般 采用目前浮點運算性能強勁的的多處理器，配置大容量內存 ， 合理科學的分布式的結構，充分發(fā)揮系統(tǒng)的整體浮點運算能力，使得整體渲染效能大幅提升。 也可以查覺機器和重新改變封包路徑。支持多平臺客戶端渲染，包括 Windows NT/2020/XP， Linux（ Redhat 以上版本） ， Irix 和 Mac OS X (Apple OS X version )機器上使用。 ? 智能化渲染系統(tǒng) 集群渲染服務器是智能化的工具型渲染系統(tǒng)，它不僅能夠合理分配用戶輸入模型 ，而且能夠對各個渲染節(jié)點處理能力進行自動匹配適應，使所渲染結果自然、合理。 . 集群渲 染系統(tǒng)硬件設計 . AMD 處理器很早與動漫結緣 長期以來，好萊塢的電影大師都是采用專用圖形工作站進行電腦特技制作的。當時，負責《星球大戰(zhàn)前傳 Ⅱ 克隆人 進攻》后期處理的盧卡斯數(shù)字制作公司一直使用 SGI 及其它采用 RISC 技術的工作站。于是，導演喬治盧卡斯找到了 AMD，希望使用 32 位的速龍 (Athlon)MP 處理器來完成繁重的后期處理任務。 決勝《星戰(zhàn) Ⅲ 》 在拍攝《星戰(zhàn) Ⅲ 》時，盧卡斯希望能夠進一步把電影制作推向一個新的高度，尤其要在畫面細節(jié)方面做得更好，人物更加逼真自然。在北美地區(qū)拍一個電影，通常 30%到 40%的整體預算是花在特效上。盧卡斯大大縮短了渲染時間。這樣盧卡斯就可以隨時提出意見，隨時修改影片。 AMD 數(shù)字媒體和娛樂總監(jiān) Charles Boswell 曾向好萊塢的媒體透露，盧卡斯的工作班子總共做出了大約6800 個鏡頭，最后他從中精選了 2200 個鏡頭。首先，通過 Direct Connect 架構技術， AMD 消除了前端總線、直接連接處理器、存儲控制器和 I/O 等方面的瓶頸，使數(shù)據(jù)傳輸無需等待， 從而提高了整體系統(tǒng)的性能與效率。 光明的未來 2020 年 5 月 2 日，夢工廠正式宣布與 AMD 簽署一份合作協(xié)議，在未來 3 年內使用基于 AMD 處理器和 Windows 64 位操作系統(tǒng) 的影片后期處理系統(tǒng)。盧卡斯、羅伯 另外它也有著非常高效的處理 32 位數(shù)據(jù)的能力，可以兼容大多數(shù) 32位平臺應用軟件。他可以實時的為電影配音，同時 Page 18 of 62 控制 110 路數(shù)碼管弦立體聲，為影片營造復雜而逼真的聲音特效。這一趨勢將對中國的影視界產(chǎn)生深遠的影響，資金實力不及國際大廠的中國電影制片廠，現(xiàn)在也能夠享受得起數(shù)字制作技術了。 《罪惡之城》 (Sin City)，羅伯特 充滿了血腥、暴力、虛幻的味道。 《星球大戰(zhàn) 3 西斯的反擊》 (STAR WARS： Rebel Strike Rogue Squadron Ⅲ )，將于 5月 19 日正式上映。它不僅兼容以前的 2020 系列處理器，在不用對平臺進行任何改動的情況就直接兼容， 同時在性能上有了極大的提高。 采用真 四核 的 Opteron 處理器能夠充分發(fā)揮四顆 CPU 核心所帶來的性能提升。這樣還意味著現(xiàn)在擁有更多的空余解碼帶寬可用，因為 128位的 SSE 指令無需再占用兩個微操作了。 Bacelona 將一級數(shù)據(jù) Cache到 SSE 寄存器的帶寬從每周期 2條 64 為位，提升到每周期2 條 128 位。 ? Bacelona 改進了內存控 制器， 內存控制器不是一碰到寫操作就立馬執(zhí)行，而是先將其儲存在一個緩沖區(qū)中。在 Bacelona 中， AMD將單 128 內存控制器拆分成兩個，每個 64 位。此外，新北橋已經(jīng)對未來的內存類型做好了準備。 L1 緩存為 64KB， L2 緩存為 512KB，而 L3 緩存為 2MB。 ? 32 字節(jié)的指令預取 ： 通過減少預取指令的分拆來大幅提升處理效率。 ? 其他： 還包括對轉換旁視緩沖器（ TLB）的優(yōu)化、附加的 Fastpath 指令、比特操作擴展和 SSE 指令集等等。而提供同樣的計算能力，使用曙光刀片式集群，只需要 3 個機柜；計算系統(tǒng)提高10 倍，構造 100 萬億次的超級計算機，也只需要 25 個機柜，占用 200 平米的機房空間。刀片柜中的電源將由多個刀片共享，所以會使用高效率電源，減小了系統(tǒng)功耗，同時產(chǎn)生的熱量減少，減少了冷卻系統(tǒng)的耗電量。尤其是在高密度、計算單元數(shù)目又比較多的情況下，系統(tǒng)布線是令設計人員頭疼的問題。 可靠性提高 曙光刀片服務器采用無源背板進行系統(tǒng)互連，與傳統(tǒng)的線纜連接方式相比，把可靠性提高到 了一個數(shù)量級以上。在并行作業(yè)運行的一個周期內，要求所有參與運算的部件都不能出現(xiàn)故障，曙光刀片集群系統(tǒng)的高可靠性是其用戶高性能計算的一大保證。 . 胖服務器節(jié)點 首先動畫渲染是一個計算密集型的計算，對 CPU 的浮點運算能力要求較高，而胖節(jié)點架構將使用更多的 CPU，這就增加了線程數(shù)，有利于快速完成大規(guī)模的計算量。同時提供多線程的支持，一個節(jié)點中采用多個 CPU，這些 CPU 之間可以進行多線程的并行。在 4 路 SMP 中， CPU 與 CPU 的數(shù)據(jù)傳遞的帶寬在 ，延遲為 60ns 左右。眾所周知，節(jié)點規(guī)模越小，效率越高，通訊性能越好。這樣的特點更加突出體現(xiàn)在高速專用網(wǎng)絡上，一方面高速專用網(wǎng)絡的網(wǎng)卡設備數(shù)會明顯降低，而這些網(wǎng)卡通常都非常昂貴，另一方面由于高速專用網(wǎng)絡通常都采用全交換的拓撲結構，交換機數(shù)將會隨節(jié)點數(shù)的提高而快速上升，這些交換機的成本也非常昂貴。 ? 功耗的降低