Disney dựng phim hoạt hình mới bằng siêu máy tính 55.000 core
Big Hero 6 là phim hoạt hình mới nhất của Disney và sẽ công chiếu vào những ngày đầu tháng 11 tới, Big Hero 6 dựa trên bộ truyện tranh cùng tên của hãng Marvel, bộ phim sẽ lấy bối cảnh một thành phố giả tưởng và cực kì hiện đại mang tên San Fransokyo (ghép giữa San Francisco và Tokyo) với những nét đặc trưng của cả hai thành phố công nghệ cao. Đó là nơi mà cậu bé Hiro Hamada, một thiên tài chế tạo robot trẻ tuổi, đang sinh sống cùng với người bạn thân nhất của Hiro chính là chú robot do anh trai cậu chế tạo mang tên Baymax. Hãy cùng tìm hiểu các thông tin thú vị về quá trình sản xuất của Big Hero 6 để biết tại sao các công nghệ ngoài đời thựckhông chỉ giữ vai trò trung tâm trong việc tạo dựng các nhân vật, mà còn ở các hình ảnh trong một bộ phim về đề tài khoa học công nghệ này.
Chưa bao giờ công nghệ lại được áp dụng một cách mạnh mẽ trong các bộ phim hoạt hình như bây giờ, có thể bạn sẽ không quá lạ lẫm khi nhắc tới “Tonic” - một chương trình được dùng lần đầu tiên để tạo nên một bộ tóc từ 27.000 sợi vẽ bằng CGI của nàng công chúa Rapunzel trong phim Tangled, và sau đó được nâng cấp để mang đến cho Elsa trong Frozen bộ tóc siêu khủng với 400.000 sợi. Và cùng với Tonic, Hyperion là một trong số ba công cụ tuyệt vời đã được Disney sử dụng để mang San Fransokyo - một thế giới thân thiện với robot, đến với thế giới thực. Tuy nhiên, Hyperion lại mang trong nó cả điều tuyệt vời nhất những cũng tiềm ẩn rủi ro nhất mà công tác nghiên cứu & phát triển công nghệ hoạt hình gặp phải cho đến hiện tại. Giám sát kỹ thuật của Big Hero 6 - Hank Driskill đã từng trả lời khi đề cập đến Hyperion rằng: “Chúng tôi đã nói rất, rất nhiều lần là chúng tôi xây dựng bộ phim dựa trên một bộ công cụ dựng hình (render) vẫn đang trong giai đoạn beta, và nó còn rất nhiều thứ cần làm”. Và Giám đốc kỹ thuật của Disney - Andy Hendrickson nhấn mạnh rằng tính khả thi của nó chưa bao giờ là một điều chắc chắn.
Do đó, Hendrickson đã đề nghị nhóm của ông thực hiện việc phát triển Big Hero 6 theo hai hướng là: thử nghiệm công nghệ Hyperion; và một kế hoạch B là sử dụng các công cụ dựng hình thông thường. Một nhóm khoảng 10 người đã dành hai năm để phát triển Hyperion, và trong quãng thời gian đó, Driskill và nhóm ông nhận thấy rằng nguồn lực đang bị dàn trải, vì để đạt được mục tiêu về ý tưởng mới với phương án B đã tiêu tốn quá nhiều nhân lực, do đó nhóm ông quyết định hủy bỏ phương án dự phòng này và khoảng tháng 7 năm ngoái.
Vậy Hyperion là gì? Có thể hiểu rằng Hyperion là công cụ giả lập chiếu sáng toàn cục, nhưng nó không phải là một dạng công nghệ thường được dùng trong các bộ phim tầm trung. Theo như Hendrickson giải thích, Hyperion sẽ chịu trách nhiệm xử lý các thuật toán vô cùng phức tạp cho các vấn đề như: ánh sáng từ nguồn tới máy quay sẽ như thế nào sau khi nó được phản chiếu, hòa lẫn với các màu sắc và chiếu sáng các vật thể khác”. Phần mềm này cho phép các họa sĩ tránh được việc tiêu tốn quá nhiều thời gian chỉ để mô phỏng một chùm sáng phàn chiếu một cách thủ công thay vì có thể mô phỏng từ 10 tới 20 chùm bằng phần mềm. Nó chịu trách nhiệm về việc tạo ra các tác động môi trường đến các vật thể trong phim, giống như khi bạn nhìn thấy chú robot bong bóng Baymax được chiếu sáng từ phía sau lưng. Nghe có vẻ đơn giản, nhưng để làm ra hiệu ứng ánh sáng như vậy thì Disney đã phải dùng tới sức mạnh của một siêu máy tính với 55.000 nhân xử lý đặt tại bốn địa điểm khác nhau.
Andy Hendrickson mô tả về khả năng mô phỏng ánh sáng theo thời gian thực của Hyperion
Hendrickson nói rằng bộ phim Big Hero 6 quá phức tạp do đó để “cân” được nó thì sức người là không thể, và thay vào đó là sử dụng các hệ thống xử lý tự động. Để quản lý các cụm máy với trên 400.000 tác vụ tính toán mỗi ngày (với tổng cộng trên khoảng 1,1 triệu giờ tính toán), nhóm của ông đã tạo ra phần mềm Coda, cho phép kết hợp cả bốn cụm máy hoạt động như một siêu máy tính duy nhất. Nếu chỉ một hoặc nhiều hơn, trong số hàng ngàn công việc cần xử lý gặp thất bại thì Coda sẽ báo ngay cho một quản lý thích hợp thông qua ứng dụng trên iPhone.
Để khái quát hơn về tầm quan trọng của việc tính toán này, bạn có thể hình dung là Hyperion có thể dựng toàn bộ từ đầu phim Tangled chỉ trong vòng 10 ngày. Và nếu điều đó vẫn chưa thể hiện được sức mạnh của bộ dựng hình độc quyền này của Disney, thì xem xét về thế giới của Big Hero 6 - San Fransokyo chứa trong nó khoảng 83.000 tòa nhà, 260.000 cây xanh, 215.000 đền đường và 100.000 xe cộ khác loại (cộng với hàng ngàn nhóm người được tạo ra bởi công cụ Denizen). Hơn nữa, tất cả những chi tiết bạn thấy trong thành phố đều dựa trên các bộ dữ liệu về các con đường của thành phố San Franciso ngoài đời. Theo như Kyle Odermatt - Giám sát hiệu ứng hình ảnh, giải thích thì việc đưa một thành phố sống động và to lớn như vậy vào phim hoạt hình đơn giản là điều khổng tưởng với các công nghệ trước đây.
Bên cạnh siêu máy tính và các phần mềm dùng trong vậy làm nên bộ phim, Big Hero 6 còn học hỏi rất nhiều từ các công nghệ tiên tiến nhất để áp dụng vào việc tạo nên các nhân vật trong truyện. Cả Baymax và nhóm siêu anh hùng của cậu ta đều có mặt trong một vài nghiên cứu khoa học ở đời thực. Quyết định đặt nền móng cho Big Hero 6 là một thế giới khoa học công nghệ trong tương lai gần, khiến cho đạo diễn Don Hall và Chiris Williams phải đi thực nghiệm tại MIT (Học viện công nghệ Massachusetts), Đại học Harvard và Carnegie Mellon tại Mý, thậm chí cả Đại học Tokyo, Nhật Bản.
Một cánh tay robot “mềm” được phát triển bởi các kỹ sư của ĐH Carnegie Mellon
Đạo diễn Hall nói rằng:” Bạn biết đấy, chúng tôi đang cố tìm kiếm những gì có vẻ như sẽ xuất hiện trong vòng 5 đến 10 năm tới,... nghe có vẻ ngược đời, vì trong phim hoạt hình thì bạn có thể làm bất cứ điều gì bạn muốn, nhưng nó vẫn nên được đặt trong một thế giới đừng ảo quá.” Thậm chí trong phim còn có cảnh cậu bé thiên tài Hiro Hamada sử dụng máy in 3D để chế tạo áo giáp cho Baymax. Và khi thảo luận về cảnh phim này, nhà sản xuất Roy Conli cho rằng mọi việc đang thay đổi, những đứa trẻ đều là các nhà sản xuất, chế tạo, và điều đó có lẽ tốt hơn là để chúng trở thành những con mọt sách.
Khi Hall gặp kỹ sư Chris Atkeson tại ĐH Carnegie Mellon, trao đổi về việc nghiên cứu các robot “mềm”, được bơm bằng hơi dùng trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe. Anh đã nài nỉ Hall làm một bộ phim mà các robot trong đó không thuộc phe phản diện, nhưng không đợi anh đưa ra các lý do thuyết phục, các công trình nghiên cứu của anh hoàn toàn phù hợp với tầm nhìn của Hall về robot Baymax. Hall nói rằng: ”Tôi muốn một chú robot mà các khán giả chưa từng được thấy trên màn ảnh, và khi thấy các công trình đó thì tôi biết rằng chúng tôi đã có được các robot của mình. Tôi biết rằng chúng tôi đã tìm thấy Baymax.”.
Một điều thú vị nữa là cách thức hoạt động của những microbot xuất hiện bên phe phản diện cũng được gợi ý bởi các kỹ sư của Carnegie Mellon. Về cơ bản, các microbot được xây dựng dựa trên công nghệ của các thiết bị bay không người lái (swarm-drone), có hình dáng giống như một loài côn trùng khi xuất hiện lúc cuối phim. Theo thiết kế thì các microbot điện từ này di chuyển giống như là một mắt của sợi xích và chuyển động từ trước ra sau nhằm đưa cả nhóm swarm tiến về phía trước. Các thành viên của nhóm hiệu ứng hình ảnh cho biết có khoảng 20 triệu con microbot như vậy xuất hiện trong mỗi cảnh phim, và với mức độ phức tạp khủng khiếp tưởng chừng như không thể dựng hình nổi thì Hyperion đã chứng minh được sức mạnh của nó.
Trưởng nhóm hiệu ứng Michael Kaschalk nói rằng họ nghĩ rằng công nghệ sẽ không bao giờ thực sự đảm đương được việc đó ở tất cả các cảnh quay, và thông thường để quay được các trường đoạn đó họ chỉ có thể tạo ra được các sự đánh lừa về ánh sáng. Nhưng khi Hyperion được phát triển, họ đã xây dựng được một hệ thống có thể xử lý được toàn bộ các dữ liệu.
Big Hero 6 là một bộ phim giả tưởng mang đến cho khán giả cái nhìn về các robot hỗ trợ trong tương lai gần, bộ phim giống như là một cơn bão hoàn hảo của Disney, là sự kết hợp tuyệt vời giữa: các chủ thể (nhà chế tạo và các robot), bối cảnh (thành phố công nghệ cao San Fransokyo) cực kỳ chi tiết với sự hỗ trợ của các công nghệ tiên tiến nhất (siêu máy tính) và sự phát triển của các kỹ thuật làm phim hoạt hình tiên tiến (Hyperion). Big Hero 6 là một bộ phim được làm từ, làm bởi và làm cho những ai thích công nghệ. Big Hero 6 có một trái tim và linh hồn của công nghệ, nó ca ngợi khoa học và công nghệ theo một cách mà chúng ta chưa từng làm trước đây.
Big Hero 6 dự kiến được khởi chiếu tại Việt Nam vào mùng 7 tháng 11 tới.
