工业光魔与英伟达Quadro。

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图像来自Paramount Pictures（派拉蒙影业）公司

工业光魔 (ILM) 是卢卡斯影业旗下的一家子公司，该公司所提供的服务可满足娱乐业的数字需求。 自1975年以来，工业光魔一直为业界提供出色的后期制作视觉特效服务。 电影、商业片、预告片、音乐视频以及特殊场地项目都在利用工业光魔无与伦比的艺术效果技术，这些技术涵盖了模型制作、数字绘景、计算机生成图像、数字动画、以及视觉特效制作过程中所需的各道相关工序。 工业光魔一直在开发数字影像制作所需的开创性软件并与整个行业分享这些软件，这些软件也为其它公司和软件开发商所采用。 工业光魔会定期地与这些最负盛誉的电影公司就概念试验问题进行磋商。此外，由该公司制作特效的十五部影片还荣获过奥斯卡最佳视觉特效奖。该公司还曾二十三次荣获美国电影艺术与科学学会颁发的技术成就奖。

工业光魔最近的项目是为派拉蒙影业的《最后的气宗》制作485个视觉特效镜头。这部影片是M. Night Shyamalan导演的最新电影，于2010年7月份在影院上映。 这部电影包含了戏剧性的片段，其中人物拥有驾驭火、气、水、土四种元素的力量，并能够在战斗中将这些元素用作武器。 大火球、土地墙、水浪以及强大的气爆均为工业光魔所打造的数字模拟效果。

火与流体模拟（例如水）一般来说制作起来是非常复杂的，而且需要专门的技术，只有训练有素的专业视觉特效艺术家或熟悉算法与流体解算器工作所有细节的主管才能胜任。 此外，基于CPU的传统渲染器集群在处理虚拟特效迭代工序时非常耗时，因而在电影制作时间有限的现实情况中限制了创造力。

工业光魔的视觉特效大师想要灵活地为《最后的气宗》创作出视觉特效模拟，既要轻松地完成工作又要缩短工时。这样，他们就能够从更多的迭代中进行甄选，在规定的制作时限内向该电影的导演提交特效制作的成果。

在《最后的气宗》的制作过程中，为了实现工作流程以及各种镜头的迭代速度更加迅速这一理想状态，工业光魔打造了一款叫做Plume的专利工具。 Plume既是一个流体模拟系统又是一个基于GPU的渲染器，它是利用NVIDIA®（英伟达™）CUDA™并行计算架构打造而成的。 利用Plume，工业光魔能够在由12台基于GPU的计算机所组成的渲染集群上运行模拟渲染器，从而可实现大幅的速度提升。该渲染集群由NVIDIA®（英伟达™）Quadro FX 5800专业显卡提供动力支持。

工业光魔基于NVIDIA®（英伟达™）CUDA的Plume软件使其模拟的效果能够成为NVIDIA®（英伟达™）Quadro GPU上所渲染出来的最终帧。 虽然Plume最初设计用途只是渲染流体模拟效果，但是事实证明，它非常灵活，足以用于帮助制作计算机生成的(CG)驭气动感效果、海洋雾气、烟效以及驭云的运动效果。 在《最后的气宗》中，更具挑战性的镜头之一便是，影片主角Aang (由男演员Noah Ringer饰演) 利用几股的暴风来抵挡凶猛的火流，将火焰与沙粒推开。 这个镜头展示了两处Plume模拟，我们对其中气流与火焰的定向和彼此互动方面下了很大的工夫。

工业光魔选择利用NVIDIA®（英伟达™）CUDA而非Open GL来编写其GPU加速的流体解算器，这是因为CUDA能够简化开发流程。工业光魔研发工程师Olivier Maury表示："使用CUDA来开发简直太轻松了。 开发Plume需要我们从根本上打造一个虚拟机来运行定制的表达式。 这并非微不足道的任务，在CUDA中编写这种代码让我们能够更快、更灵活地开展工作，而且需要编写的代码行数比使用Open GL时更少。"

在《最后的气宗》这部影片上，工业光魔的主要工具集包括用于渲染的Mental Ray和皮克斯（Pixar）的Renderman、用于动画的Autodesk Maya、用于合成的Foundry Nuke、专利工具Zeno以及用于CG和特效制作的Saber。

工业光魔不仅能够实现自己更快、更轻松打造更复杂视觉特效的目标，正如其在《最后的气宗》中所实现的一样，而且还有机会将来在其制作工作流程中利用NVIDIA®（英伟达™）CUDA和Quadro专业GPU的动力。

工业光魔视觉特效副总监Craig Hammack解释道："因为Plume专为NVIDIA®（英伟达™）GPU而实现了加速，所以该软件极具互动性并且成为了一种无需艺术家具备技术知识、更多地依赖其艺术创造力的工具。 你不必了解深层的算法或是流体解算器如何实现细腻模拟的所有详情。 "

Maury补充道："正如高端视觉特效中涉及的所有内容一样，迭代是最必不可少的。" "对艺术家来说，了解其镜头如何运作是至关重要的，传达导演的想法也是非常有价值的。 通过在基于NVIDIA®（英伟达™）GPU的框架内工作，我们能够一天最多能够实现八次迭代，其中包含了复杂的火焰、尘土以及对气的模拟。 这已经非常了不起了，与基于CPU的模拟相比，使用GPU可实现10-15倍速度提升。之前我们需要通宵达旦地渲染，因为以前每天只能实现一次迭代。"

Hammack进一步发表评论称："逼真的火焰是CG行业中最难制作出逼真效果的元素。 在我看来，基于GPU的流体解算器是《最后的气宗》制作流水线中最大的技术进步。单单创造如此大量照片般逼真的CG火焰效果就足以让人为之惊叹，更不用说还得控制这些火焰、使其成为人物的武器了。 Plume是一次巨大进步，它让艺术家能够足够快速地实现迭代，从而可更具创造性地思考这些镜头而不是从技术角度进行思考。"

Maury总结道："能够有机会用到CUDA和NVIDIA®（英伟达™）GPU完全改变了我们解决复杂视觉特效难题的方式。 我们预计，将来还会使用CUDA开展更多的开发工作，以便利用GPU的众多核心来缩短工时。"

工业光魔计划在其未来的项目流水线中融入更多基于NVIDIA®（英伟达™）CUDA的工具，继续探索全新方式，以在视觉特效工作流程中运用Quadro GPU加速的渲染技术。