Mac Pro goes Jumanji

Lunar Animation ist ein mehrfach ausgezeichnetes Animationsstudio im High-End-Markt, das sich auf CGI und visuelle Effekte für Spielfilme, Werbespots und die Videospielindustrie spezialisiert hat.
In den vergangenen Monaten hatte das Studio die Gelegenheit, den neuen Mac Pro und das Pro Display XDR zu testen und in einem professionellen Projekt für Computeranimation einzusetzen. In diesem Beitrag berichten die Macher von ihren Erfahrungen mit der neuen Mac-Hardware.

Background

Seit wir das Animationsstudio Lunar Animation im Jahr 2014 gegründet haben, baut unsere gesamte Pipeline auf dem Mac auf. In den vergangenen Jahren wurde das jedoch zunehmend schwieriger für uns, denn es gab immer weniger Hardware-Updates, und der »Dosen«-Mac Pro schien begrenzt in seinen Möglichkeiten zu sein. Deshalb wurde für uns ein Wechsel auf die PC-Plattform immer wahrscheinlicher.

Doch dann kündigte Apple  2017 den iMac Pro an, der bis dato für alle unsere Mitarbeiter die wichtigste Studioproduktionsmaschine ist. Nun ist der neue Mac Pro da – und wir waren sehr gespannt darauf, wie er sich bei uns bewähren würde.

Standard-Spezifikation unserer Studio Workstations

Als Referenz in diesem Artikel sind die folgenden iMac Pro-Workstations standardmäßig von unseren Mitarbeitern/Artists verwendet worden:

• 3,0 GHz 10-Kern Intel Xeon W-Prozessor
• Turbo-Boost bis zu 4,5 GHz
• 64 GB 2666 MHz DDR4 ECC-Speicher
• 1 TB SSD
• Radeon Pro Vega 64 mit 16 GB HBM2-Speicher

Verwendete Software

Wir haben uns auf Computeranimation spezialisiert, was sicher zu anspruchsvollsten Aufgaben für einen Computer gehört. Dabei arbeiten wir mit folgenden Softwares:

• Maya: 3D-Modelling und –Animation
• V-Ray: Rendering Engine für Maya
• Houdini: Simulation und Effekte
• Nuke: Compositing
• DaVinci Resolve: Editing
• Photoshop: Bildbearbeitung
• Substance Painer: Shading und Texturing

Erste Eindrücke

Der neue Mac Pro ist sehr viel auffälliger, als wir dachten, aber er ist nicht so groß, dass er auf dem Boden stehen müsste. Er kann bequem auf der Kante eines Schreibtischs stehen.

Spezifikationen

Wir haben für unseren Test einen Mittelklasse-Mac Pro mit folgenden Eckdaten erhalten:

• 

  3,2 GHz 16-Kern Intel Xeon W Prozessor, Turbo Boost bis zu 4,4 GHz

• 192 GB (6 x 32 GB) DDR4 ECC-Speicher
• Zwei Radeon Pro Vega II mit jeweils 32 GB HBM2-Speicher
• 4 TB SSD-Speicher
• Apple Afterburner-Karte

Zusätzlich erhielten wir auch das neue Pro Display XDR.

Der Mac Pro in der Praxis

Nachdem wir unsere neue Maschine eingerichtet hatten, führten wir die gängigen Tests durch, etwa mit Geek Bench und einigen anderen Hardware-Tools. Dann überlegten wir, wie wir die Maschine für Animationen einsetzen könnten – und hatten das perfekte Projekt dafür.

Das Timing für unseren Test hätte nicht besser sein können, da unser Studio gerade mit der Arbeit an dem neuen Jumanji-Film »Jumanji – The Next Level« begann. Unser Kunde Roger mit Sitz in LA beauftragte uns, den ‚Main on Ends‘ (MOE) zu erstellen, was im Wesentlichen den Abspann des Films darstellt. Das war eine tolle Gelegenheit für uns, die aber auch einige Herausforderungen barg.

Das Projekt musste fotorealistisch sein, es waren gab 28 einzelne Seiten (Panels) für den Abspann vorgesehen, wobei jede mindestens eine mit dem Film zusammenhängende Requisite zeigte. Das Ganze war über eine zweiminütige Sequenz verteilt und sollte in einer einzigen Kamerabewegung zusammengeführt werden. Auch Wettereffekte sollten zu sehen sein. All dies mussten wir innerhalb eines Zeitrahmens von vier Wochen umsetzen. Nicht viel Zeit für diese Aufgabe.

Vier Wochen später

Ich möchte das Ende nicht vorwegnehmen, aber ich halte es für wichtig, das Ergebnis zu zeigen, denn diese Visualisierung ist hilfreich, um die Leistung des Mac Pro bei der Produktion zu zeigen:

Eine einzige Szene machte die Dinge schwierig

Zwei Minuten können sehr lange sein, und 28 hochauflösende fotorealistische Objekte – jedes mit einer Menge hochauflösender Texturen und Geometrie – können durchaus Probleme verursachen. Als wir mit der Animationsphase auf einem iMac Pro begannen, hatten wir beispielsweise Schwierigkeiten, alle Objekte mit ihren hochauflösenden Texturen in eine Szene zu bekommen – ohne dabei an die Grenzen des Grafik-RAMs zu stoßen.

Ein ständiges Problem, auf das wir bei der Arbeit am iMac Pro stießen, war beispielsweise der bekannte Fehler, der im Video rechts dargestellt ist.

Natürlich wäre es möglich gewesen, die Auflösung der Texturen in der Szene zu begrenzen, und das Problem wäre verschwunden. Für die Arbeit mit der jeweiligen Szene hätte das funktioniert, aber da die Texturen für die gesamte Szene angelegt waren, wäre unsere 8K-Jumanji-Map in einer geringeren Auflösung erschienen. Das wäre zum Problem geworden, wenn wir diese Variante dem Kunden  zur Freigabe geschickt hätten. Die einzige andere Möglichkeit hätte darin bestanden, die Sequenz jeweils vorab zu rendern. Das war aber auch keine wirkliche Option, denn wir mussten dem Kunden tägliche Updates senden.

Wechsel vom iMac Pro auf den Mac Pro

Nach den Texturproblemen, auf die wir auf dem iMac Pro stießen, gingen wir deshalb über zum Mac Pro und öffneten dort dieselbe Szene – und alle Texturen wurden völlig problemlos geladen. Das ist nachvollziehbar, denn der Grafikspeicher ist beim Mac Pro doppelt so groß (32 GB statt 16 GB). Wir waren jedoch überrascht, dass die Wiedergabe in Echtzeit und ohne Vorab-Caching erfolgte, denn selbst mit geklammerten Texturen auf dem iMac Pro erreichten wir bei der Wiedergabe keine konsistenten 24 Bilder pro Sekunde.

Wir erreichten sogar Geschwindigkeiten von bis zu 134 Bildern pro Sekunde. Dadurch konnten wir alles blitzschnell überprüfen, ändern und in der Vorschau ansehen, ohne dass wir Proxy-Texturen und -Modelle erstellen mussten: wir konnten direkt auf dem jeweiligen Content arbeiten. Diese Leistung haben wir im unten stehenden Video festgehalten. Zu beachten ist, dass dabei der gesamte Inhalt über ein Netzwerk mit 10-GB-Ethernet geladen wurde.

Rendering mit dem Mac Pro

Während der Arbeit an dem Projekt wollten wir auch das Rendering-Potenzial austesten. Wenn wir den Aspekt der GPU-Wiedergabe beiseite lassen, den wir auf dem Rechner testen wollen, sobald Red Shift auf Metal verfügbar ist, können wir das CPU-Potenzial prüfen.

Unsere Standard-iMacs sind 10-Core-CPU-Maschinen und sie sind unglaublich schnell, aber die 16-Core-CPU eines Mac Pro ist natürlich deutlich leistungsfähiger:

Simulation von Effekten auf dem Mac Pro

Für das Jumanji-Projekt war eine realistische Simulation von aufsteigendem Dampf aus einer Kaffeetasse nötig. So sah das Endergebenis aus:

Auch hier wollten wir dies unbedingt mit dem Mac Pro umsetzen, da Simulationen mehrere Iterationen benötigen, die immer wieder ausgeführt und angepasst werden müssen. Je schneller dieser Prozess möglich ist, desto schneller finden Sie die richtigen Einstellungen und das Endergebnis.

Das Interessante daran ist, dass man in einer neueren Version von Houdini nun die zusätzliche GPU als Beschleuniger für die Simulation verwenden kann. Wir haben einen Test auf einem iMac Pro durchgeführt, um zu zeigen, wie viel schneller der Mac Pro für diesen Teil der Produktion eingesetzt werden kann.

Mac Pro (16-Core)
5 Minuten – CPU UND GPU
12 Minuten – CPU

iMac Pro (10-Core)
21 Minuten – CPU

Wie viel ist simultan machbar?

Als wir an dem Mac Pro arbeiteten, Simulationen in Gang setzten, editierten und animierten, wurde eines klar: Er ist deutlich besser in der Lage, mit mehreren gleichzeitig arbeitenden Programme zurechtzukommen.

Also ließen wir die Programme Folgendes tun:

• Maya: Wiedergabe der Jumanji-Animationsszene mit 24 fps
• V-Ray: Rendern eines Bildes aus dem Film in Maya
• Houdini: Dampf simulieren
• DaVinci Resolve: Wiedergabe der vollständigen ProRes-Datei der Endtitel
• Photoshop: Speichern einer 2,4 GB PBS-Datei der Jumanji Map

Wir wollten damit zeigen, wie es ist, mit all diesen Anwendungen gleichzeitig zu arbeiten. Im Video sieht es teilweise so aus, als ob Bilder ausgelassen würden, aber wir können versichern, dass dies nicht der Fall war und dass es an der Screen-Flow-Software liegen muss, die wir für die Aufnahme verwendet haben. Wir haben die Anzeige der Einzelbilder pro Sekunde bei der Wiedergabe der Animationsszene hervorgehoben.

Die Tatsache, dass es möglich ist, eine Simulation laufen zu lassen und eine Szene zu rendern, während man die Animation überprüfen und bearbeiten kann, zeigt wirklich das Potenzial für einen professionellen Anwender. Das hat uns wirklich umgehauen.

Der eigentliche Game Changer ist das Pro Display XDR

Bei der Verwendung der neuen Apple-Hardware für das Jumanji-Projekt hat uns der Mac Pro geholfen, einige technische Schwierigkeiten zu lösen und alle Aufgaben schneller zu erledigen. Aber das neue Pro Display XDR sorgte für Möglichkeiten, die wir zuvor nicht hatten. Es bot nämlich eine phänomenal genaue visuelle Darstellung der von uns erstellten Inhalte. Letztlich fungierte das Pro Display XDR als Referenzmonitor im Studio.

Als kleineres Studio, das keine 30.000 Pfund für einen Monitor ausgeben kann, konnten wir damit prüfen, wie das fertige Produkt beim Kunden aussehen würde. Dass wir wussten, dass unsere endgültigen Dateien korrekt waren, sparte uns viel Kosten. Das Pro Display XDR ist ein unschätzbares Werkzeug, das wir bei allen weiteren Projekten einsetzen werden.

Fazit

Wir können mit Sicherheit sagen, dass der Mac Pro und das Pro Display XDR uns dazu verhalfen, mehr Output beim Jumanji-Projekts zu schaffen. Komplexe Einzelanimationsszenen konnten wir in der Sequenz in Echtzeit mit der vollen Auflösung und mit ihren Texturen betrachten. Wir konnten schnell Korrekturen und Änderungen vornehmen. Zudem konnten wir Simulationen umsetzen und die Bilder schneller rendern. All das war sogar gleichzeitig möglich, und mit dem Pro Display XDR konnten wir sicherstellen, dass unsere endgültigen Ergebnisse dem entsprachen, was wir dem Kunden lieferten.

Was werden wir als nächstens tun?

Während wir darauf warten, dass es 3rd-Party-Software geben wird, die Metal weiter integriert und die neue Hardware und das neue Betriebssystem unterstützt, werden wir die Leistung der Character Animation in Maya testen und prüfen, wie die neue Hardware unsere Arbeit auch in anderen Bereichen verändern wird.

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