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科技加持 為藝術帶來更多不可能─HPC高效能運算的魅力

by GIGABYTE
來到21世紀,影像創作透過強大的電腦算圖能力有了各種突破,不論是虛實影像完美結合、或是精緻華麗的視覺特效,透過HPC高效能運算,讓藝術透過科技媒介展現出超越想像的豐富創意;技嘉科技以GPU運算伺服器,為國家實驗研究院高速網路與計算中心的算圖農場服務,提供絕佳表現。
影片《巫行》運用 GPU 雲端算圖引擎於 3 日內完成高速算圖,再與森林場景與角色進行合成,加速工作室 10 倍以上製程效能。
國家實驗研究院高速網路與計算中心(簡稱國研院國網中心、國網中心)和肯特動畫合作,以文學家巴代作品《巫旅》故事製作出影片《巫行》,開頭的一縷煙霧,是卑南族大巴六九部落小女巫幻化而成的意象,跟著小女巫穿越在富麗山林裡,再從高空俯瞰台灣這片土地的美,短短一分半鐘的影片,其實是倚賴HPC高效能運算(High Performance Computing)製作完成。影片中的俯視畫面,是運用衛星從外太空拍攝地面的立體影像,連結3D地理資訊設定移動軌跡,最後將虛擬動畫融入空拍實景中,有了完美呈現。《詞彙學習:如果你還不了解什麼是HPC高效能運算

影片提供:肯特動畫數位獨立製片股份有限公司;其他人未經授權不得任意轉載、編輯或複製使用。
《巫行》創作團隊 / 統籌 龔卓軍 賴香伶 史曉斌 / 文本 羅傳樵 王嘉玲 / 原著 巴代「巫旅」 / 妖怪插畫 張季雅 / 導演 張永昌 / 雲端算圖 郭嘉真 蕭劭庭 連江祥 張國相 林恆億 賴傳霖 / iFlyover 張宏生 蔡坤龍 / 攝影 李如松 / 攝影大助 謝俊安 / 空拍攝影 李如松 / 美術指導 黃有傑 / 造型設定 陳省夫 / 2D動畫 陳昆元 / 3D模型製作 吳明德 吳建緯 李岡 / 3D動畫製作 吳建緯 李岡 / 特效 賴彥崴 陳昆元 / 材質貼圖 陳怡伶 / 剪接 張永昌 / 調光 陳怡伶 / 後期美術合成 黃有傑 / 音樂 李凌子
當冰冷科技應用在有溫度的人文領域
然而設置高速運算平台所費不貲,為了協助藝術創作者克服技術上的困難,國網中心2011年整合超級電腦、巨量儲存空間、高速頻寬傳輸及科學模擬技術,建立3D動畫高速運算平台─全台灣第一座算圖農場,同時,領先國際率先導入雲端多媒體製程,提供內容創作者優質的雲端算圖服務,從遠端傳輸檔案就能執行,不論再複雜的圖形、再精緻的畫面,都能快速在雲端完成運算。
大量、複雜又得即時的運算 有賴高效能運算伺服器(HPC)
算圖農場團隊不斷調整、優化,2018年擴充平台規模,引進技嘉科技GPU運算伺服器。為了滿足算圖農場對高解析、跨虛實影像計算能力的需求,技嘉科技發揮研發實力,讓伺服器展現超高效能,透過產品系列中G191-H44的低延遲效能特性,以及G481-HA0的高密度平行運算能力,為算圖農場進行更複雜的運算及處理更大量的資料,如今不僅系統使用率滿載,客戶更是大力稱讚。 

而在驗收技嘉伺服器時,算圖農場團隊還提出前所未有又嚴格的壓力測試,在國網中心新竹本部播放4K高畫質影片,此時位於台中分部的伺服器開始連線運算,再同時以50台電腦存取播放該影片,模擬多使用者同時連線操作的情境,以評估技嘉產品在大量運算需求時的效能及穩定度,結果技嘉實力通過考驗,獲得算圖農場團隊的肯定及讚許。《推薦給你:關於技嘉科技GPU運算伺服器系列產品的更多介紹》
達到科技「近用」 不斷提升HPC高效能運算功能
將服務科學及工程領域的超級電腦平台,轉向結合藝術文化來應用,有賴國網中心算圖農場計畫主持人郭嘉真博士及團隊成員的努力。長期投入計算科技跨界應用推展的郭嘉真博士,帶領團隊從無到有打造出雲端算圖農場,為台灣影視產業創造許多亮點。郭博士認為,科技技術不應該只有少數專業者接觸得到,「像算圖農場是公部門建構的平台,它應該是能夠普及到每個人都可以使用、享受的。」因此如何讓科技能夠近用,是她一直努力的目標。 

為了達成目標,算圖農場團隊持續升級伺服器效能,以往得批次算好影格來合成影片,如今能夠即時運算完成,使用者甚至只要透過手機網路,就能連接算圖農場服務,直接在虛擬化介面平台(VDI- Virtual Desktop Infrastructure)上調整參數、完成高效能運算,達到遠端即時創作,減少上傳、讀取檔案時間,是亞洲第一個提供這項服務的單位。《了解更多:虛擬化介面平台VDI得靠突飛猛進的儲存效能》 

郭博士期盼達到「科技近用」,以台灣自豪的科技實力來創造人文價值,這項目標與技嘉科技宗旨「創新科技、美化人生」相呼應,技嘉期許透過受信賴且高品質的伺服器產品,為台灣數位創作環境打好基底,讓每位使用者能夠運用科技,成就對於未來的無限想像。
點雲技術強化3D模型運用 保留台灣有特色空間
說到HPC高效能運算還有許多應用方向,像是算圖農場團隊協助文化部建置的高階3D數位模型共有平台「臺灣數位模型庫(TDAL)」就是一個範例,使用3D點雲也就是透過3D掃描器測繪台灣古蹟和歷史建築的座標、色彩及相關資訊等,透過HPC高效能運算建構數位模型,進一步強化數位模型在影視、動漫畫、AR、VR與遊戲等產業的發揮運用;像是公共電視即將推出的歷史大戲《傀儡花》,講述1867年美國商船於恆春半島外海發生船難的故事,劇中軍艦正是使用數位模型資料後製出壯闊3D場景,不需再搭實景、減少花費,展現科技應用成果。
科技、藝術跨域結合 突破對劇場表演的想像
影片提供:國家實驗研究院高速網路與計算中心;其他人未經授權不得任意轉載、編輯或複製使用
除了動畫影片、電影特效呈現,算圖農場HPC高效能運算能力在劇場藝術中也有亮眼展現,像是國網中心打造的黑盒子劇場,投影機投射出的鎖鏈動畫,隨著台上舞者的動作、用力程度,以符合力學的擺動方向來呈現,傳達出舞者被綑綁住的掙扎,特別是當鎖鏈隨著舞者擺動時,一下往右、一下往左,畫面完全不延遲,讓人感受到高速運算、即時運算的魅力。而目前已受邀至多國表演的編舞家黃翊,也和算圖農場團隊合作,創造出具實驗性質的嶄新舞台效果。

不論是奇幻的場景變化,藝術風格的轉換或是幾可亂真的海浪、爆破等等畫面,透過技嘉科技GPU運算伺服器帶來的HPC高效能運算能力,不僅縮短製作時間、呈現畫面也更精緻,從此之後,藝術家能夠將原先等待程式運算的時間,拿來專注於更有價值的創意發想,可以說技嘉科技為內容產業發展,奠定了突破性的基礎,也為下個世代的表演藝術,勾勒出更多可能性。
持續耕耘台灣的科技文化
由郭嘉真博士帶領的算圖農場團隊,由衷期盼培育人才結合不同領域,以科技為底,創造出更珍貴的文化價值,因此每年舉辦HPC功夫國網3D動畫全國大賽,鼓勵學生應用算圖農場創作3D動畫,激發出更多創意。郭博士說,科技也是台灣文化的一環,未來他們要持續努力,與技嘉科技這樣在台灣耕耘多年的技術領導廠商,共同滋養高速計算文化,不論是升級台灣的數位內容產業或是展現更多台灣在地的特有美學,期盼為這塊土地孕育出更豐富的發展。
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