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传送通道：十四载等待 《阿凡达》的前世今生 CUDA架构应用 《阿凡达》场景渲染的秘密武器（一） 《阿凡达》美轮美奂的电脑特效于不同于地球风物的外星球生态固然漂亮，但却为后期制作带来了不小的负担，前一段时间火热上映的《2012》中仅使用了130多个需要模拟的特效镜头，完成这些镜头的计算就用了四个月时间。而《阿凡达》绝大多数场景无法实景拍摄，800多个虚拟人物的镜头制作显然需要数倍与这个时间，但是，在商业社会，大家都学过事物的价值是由完成该事物的无差别劳动时间决定的，时间越长，价格越高，但是如果价格太高没人消费的话，那就与0没有差别，所以，想一个加快制作进度的方法是非常必要的，这一次卡梅隆想到的是通用GPU计算。
说起GPU，大家都不会陌生，我们电脑里的显卡使用的就是GPU，不过，普通的显卡只是加载了图像显示方面的功能，并不能完成图片显示之外的功能，但是，这实际上却是大材小用了，现在每个显卡都有上百个流处理器，每个流处理器都可以单独完成运算任务，这与目前多核处理的潮流非常吻合，与CPU这么多年发展目前只做到十几个核心不同，GPU生来就是为并行计算所生，不过以往的GPU只专注于图形计算，因此并没有什么通用计算程序能够运行在GPU上，这一点，直到英伟达推出CUDA架构才有所改变。
CUDA是一种由NVIDIA推出的通用并行计算架构，该架构使GPU能够解决复杂的计算问题。 它包含了CUDA指令集架构（ISA）以及GPU内部的并行计算引擎。 开发人员现在可以使用编程语言来为CUDA架构编写通用程序。不过，目前基于GPU的通用应用程序还很少，很多的应用如果想要使用在GPU上需要专门的改写，将原本用于CPU的指令改写成用于GPU的程序，就像《阿凡达》所使用的光线追踪引擎。
为了在更短的时间内完成复杂场景的渲染，同时花费更少的成本和使用更少的处理器，Weta Digital选择与NVIDIA合作来开发新的光线追踪引擎。为此，NVIDIA研究院资深设计师Jacopo Pantaleoni及其团队专门远赴新西兰，常驻当地数月之久，开发出了新的开发了一款叫做PantaRay的全新预计算引擎来为Weta VFX流水线赋予高性能计算能力。 同时，体会到PantaRay强大功能的Weta Digital还进一步运用NVIDIA技术、发掘大规模并行计算以及GPU的计算能力，将Weta PantaRay引擎移植到基于CUDA的GPU上来，这一移植实现了25倍速度提升，而其所使用的硬件是基于NVIDIA Tesla S1070 GPU的服务器而非基于CPU的服务器。
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2010-01-16 02:28
出处：PConline原创
责任编辑：wenzhicheng
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