RenderMan 22.5 – Toy Story 4 und XPU

Der neue Renderer von Pixar ist da: Im 22.5 Release hat sich viel getan! Dylan Sisson hat uns zudem noch mehr zu Toy Story 4 und XPU verraten.
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Dylan Sisson (Technical Artist, Pixar) war letzte Woche auch auf der FMX 2019 und hat dort in mehreren Sessions unter anderem den Release von RenderMan 22.5 bekanntgegeben. Wer nicht auf der FMX sein konnte, kann sich hier nochmal eine kurze Zusammenfassung zu 2019 anschauen. In seinen Talks hat Dylan dazu auch Einblicke in Toy Story 4-Film, sowie neue Informationen zur Entwicklung der XPU Variante (CPU & GPU) und USD von Pixar gegeben.

Die Neuerungen im Überblick

Die größten neuen Features des RenderMan 22.5 Updates umfassen unter anderem:

  • Das neue RenderMan für Houdini Plug-in 
  • Verbesserungen des Adaptive Sampling
  • Interaktives Displacement & Volume Density
  • OSL Beschleunigung in OSL Networks
Ozean Wellen – Beispiel zum interaktiven Displacement mit RenderMan 22.5

RenderMan für Houdini

Houdini User können sich freuen: Das komplett neu geschriebene RenderMan für Houdini-Plug-In (RfH) von Pixar unterstüzt die neuesten Workflows in RenderMan. Die verbesserte Integration umfasst dabei zum Beispiel interaktives Modellieren, Shading und Lighting und mehr.

Zu den wichtigsten unterstützten Funktionen gehören dabei…

  • Geometrie: Curves, Points, volumes, Mesh und mehr
  • Interaktive Bearbeitung von Geometrie, Lichtern, Kameras und Lichtfiltern
  • Material Builder-Shader-Netzwerke mit RenderMan-Shading-Nodes
  • Rendern in Houdinis nativem mplay Framebuffer und Renderview
  • Texture Manager: Automatische Texturkonvertierung in das Pixar-Texturformat.
  • Preset Browser: Shader, Light Rigs und HDRI-Maps importieren und exportieren
  • Eine vollständige Liste der RfH-Features könnt Ihr Euch hier anschauen.

Mehr Geschwindigkeit mit OSL!

Wie in den nachstehenden Beispielen der Kitchen Challenge zu sehen, gibt es im Vergleich zu den früheren Versionen einen deutlichen Performance Boost. Die ersten Pixel für die älteren Version 21 erscheinen nach ca. 21.5 Sekunden, für RenderMan 22.5 geschieht dies bereits nach 5 Sekunden.

Version 21.0 – First Pixel Test

Version 22.5 – First Pixel Test

Die Beschleunigung erfolgt zwar nur in OSL Networks, die meisten RFM-Nodes sind jedoch C ++ basiert. Sobald diese durch OSL Nodes ersetzt werden lassen sich hierbei größere Performance Verbesserungen festtstellen. Nach Zusammenarbeit mit Intel bietet RenderMan 22.5 eine neue Hardwarebeschleunigung für CPU-intensive OSL-Prozesse. Bei Szenen mit Rendering auf Intel Xeon-CPUs, die AVX2 und AVX-512 unterstützen, soll eine durchschnittliche Steigerung von 15% erzielt werden können. Nach unseren Informationen soll dies auch für AMD-Prozessoren gelten, solange der jeweilige Prozessor AVX2 unterstützt.

Toy Story 4 Use Case

Mit Toy Story 4 hat Pixar den ersten großen Film, der mit der neuen Version gerendert wird und wurde. Auf der FMX haben wir dabei erste Tests der verbesserten adaptiven Path-Tracing Methoden in RenderMan 22.5 gesehen. In der nachstehenden Szenen sind laut Dylan über 44.000 Lichter integriert, die aufeinander abgestimmt sind. Mit der neuen Technik sollen Lichter relativ zueinander für korrekte Lichtwerte und eine insgesamt realistischere Beleuchtung sorgen. Schaut Euch den Test-Render dazu hier an:

Als Beispiel für den Einsatz des neuen Houdini Plug-ins hat das zuständige Pixar Team sich nicht einfach aus dem Staub gemacht: Um eine realistischere Umgebung zu erzeugen, wurde ein Tool erstellt, das die Bildung von Staub auf Oberflächen in geschlossenen Räumen simuliert. Das Resultat könnt Ihr in den nachfolgenden Bildern betrachten:

Preview: Die Zukunft mit XPU

Das neue zukünftige Hybrid-Modell – RenderMan XPU – befindet sich derzeit immer noch bei Pixar Entwicklung befindet. Die neue Architektur soll ermöglichen, dass beim Rendern entweder CPU, die GPU oder eine Kombination im selben Frame genutzt wird. Laut Dylan kann allerdings noch kein Release für dieses Jahr versprochen werden. Die letzte größere XPU Präsentation gab es auf der GTC 2019, die Ihr Euch hier online anschauen könnt.

Dafür hat Pixar uns auf der FMX 2019 aber einen neuen Preview Clip gezeigt, in dem die XPU Version für einen klassischen Look-Dev- Character zum Einsatz kommt. Der Rendering-Algorithmus verwendet hierbei ausschließlich OSL, keine Texturen. Durch OSL lässt sich auf einer CPU und einer GPU der exakt gleichen Shader-Code auszuführen. Die Ergebnisse scheinen dabei bis jetzt schon vielversprechend – um ein richtiges Urteil fällen zu können, müssen wir aber noch warten, bis die ersten Beta Versionen zu uns rollen.

USD in RenderMan

Die Universal Scene Description (USD) ist Pixars Open-Source-Dateiformat und API, das zur Beschreibung und Standardisierung von CG-Szenen und -Daten für Pipelines & Workflows verwendet wird. Inzwischen kommt das Format bereits in vielen Studios zum Einsatz – neben Pixar zum Beispiel auch bei MPC, Luma Pictures und ILM. Für den kommenden Monat (Juni 2019) ist eine neue Veröffentlicht auf Github geplant, welche die Unterstützung von Drittanbieter-Tools ermöglicht, die auf dem Hydra-Imaging-Framework von USD basieren. Bis Ende des Jahres soll es zudem möglich sein, USD direkt in RenderMan zu rendern. Mehr Informationen wird es von Pixar dazu wahrscheinlich auf der SIGGRAPH 2019 geben. Weitere Details zu USD und Hydra findet Ihr hier.

RenderMan 22.5 Verfügbarkeit

Der neue Release ist ab sofort für Windows 64 bit 8.1+, CentOS/RHEL 7.2 Linux und macOS 10.12 auf der offiziellen Website hier verfügbar. Preislich hat sich dabei aktuell nichts getan. Wer den Renderer testen möchte oder Student ist, kann sich eine kostenlose non-commercial Lizenz herunterladen. 

Weitere Informationen: Zu den RenderMan 22.5 Release Notes

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