SMG 数码视觉基地项目中的刀片服务器集群应用研究.doc

SMG数码视觉基地项目中的刀片服务器集群应用研究
作者:黄海牛聪金忠勤
摘要:上海文广新闻传媒集团(SMG)07年初,初步建设成一个数码视觉基地,其中根据电视包装制作中三维渲染的需求,对最新的刀片服务器进行了系统的测试工作。通过功能、性能、和操作等的测试,对刀片服务器的性能进行了详细的评估。在实践中也成功部署,多个项目中得到应用。
关键词:渲染,三维制作,刀片服务器,集群计算
项目背景:
根据上海文广新闻传媒集团(简称SMG)集团三多一跨的发展战略,集团除了在传统的广播电视领域中继续保持高速发展外,同时还迅速涉足互动电视、IPTV、手机电视等各种新兴媒体。为了支撑这些业务顺利开展,集团对内容生产在质量、规模、形式、制作量等各方面提出了更高的要求。
数码视觉基地项目主要承担集团频道和大型节目的整体包装、动画片生产、虚拟场景制作、新媒体业务开发等工作。通过提高包装网络运算能力、配备具有强大功能的包装制作终端、引入和培养高端包装人才、优化流程、增强团队协同能力,来提高整体设计制作能力和大型项目解决能力(比如整频道、大型真人秀的整体包装)和服务创新;同时通过运用管理软件,对技术系统和项目的进程质量进行有效的监控。整个系统由特效制作系统、包装制作系统、三维渲染运算和三维制作系统组成。
其中三维渲染运算和三维制作系统主要满足以下目标:
多频道的整体包装、栏目包装、大型直播活动的三维制作能力。
大型纪录片的三维特效包装制作能力。具备高清纪录片的包装制作能力。其制作能力向央视数码看齐,具备生产类似《再说长江》、《郑和》等在全国具有高度影响力的大型纪录片的能力。
三维动画片的生产能力。培养独立生产动画片的能力。
通过此次建设,将建成100个CPU规模、采用国际主流渲染软件、拥有功能强大且使用简便的完备系统管理工具的渲染集群,利用集群计算机的优势,通过网络渲染分发软件和并行三维渲染软件,充分利用集群网络中的计算机硬件资源将复杂的三维场景通过大量的计算生成预览或最终动画图像,供效果调整审定或后期制作合成。
上海本地已建成的2套三维渲染集群分别达到100CPU(张江动漫)和230CPU规模(多媒体公共服务平台)。
在日常工作中,制作过一部全三维CG特效的15秒HD New Vision高清分辨率宣传片。在整个项目的实施中,三维部分制作后的渲染速度成为整个项目执行时的瓶颈,因为在此三维场景中包含较多动画元素以及粒子,并且模型和粒子多数使用了Raytrace材质,灯光以HDR高动态图片作为全局照明。在场景正式渲染前为了避免出现因影响成片画面质量的因素,所以必定需要提前预览小样(分辨率为960*540),使用本机渲染一帧所花费的时间约为30分钟,使用由10台机器组成的Renderfarm(20cpu)渲染375帧
(15秒)TGA序列了花费了18小时左右,而正式提交Renderfarm(20cpu)时,每帧渲染时间约为90分钟(分辨率为1920*1080)。片长总长度为375帧(15秒)的TGA序列最终渲染耗时约为60小时,也就是花费了将近3天左右的时间。编导修改后再次提交渲染到合成又花了4天时间。
   如果在制作此片时使用100个CPU规模的Renderfarm,那么单次的最终渲染时间将大幅缩减,估计耗时只有8小时左右,与10台机器组成的Rend