Durch die Entwicklung der IT in den letzten 20 Jahren, welche sich auch massiv in den Medien widerspiegelt, hat der Bedarf an Rechenzeit, vor allem aber an algorithmischer Kompetenz in diesem Bereich stark zugenommen. Realistische Darstellungen erfordern immer mehr Rechenleistung, insbesondere bei interaktiven Szenarien: sei es für Animationen im Bereich der Kunst, Unterhaltung oder Information (z. B. in Museen), als interaktives Designmodell in frühen Phasen der Produktentwicklung (z. B. im Automobilbereich) oder als Werkzeug für die Produktion von Animationsfilmen. Der Mediensektor ist damit ein junger, dynamischer und schnell wachsender Bereich, der in den kommenden Jahren enorm vom Einsatz von IT-Technologien, insbesondere Hochleistungsrechnern (high-performance computing, HPC), profitieren kann.
Seit 2007 verfolgt das Land Baden-Württemberg die Strategie, die Zusammenarbeit zwischen Forschung und Industrie im Bereich des Hochleistungsrechnens gezielt durch die Einrichtung von HPC Solution Centers zu fördern. Gerade weil das Thema „Medien und HPC“ noch sehr jung ist, bietet sich hier die Chance, nachhaltige Impulse zu setzen, die mittelfristig sowohl den Medienstandort Baden-Württemberg in der Forschung als auch in der Wirtschaft stärken können.
Vor diesem Hintergrund haben sich die Partner*innen der Filmakademie Baden-Württemberg, der Hochschule der Medien Stuttgart, des Zentrums für Kunst und Medientechnologie Karlsruhe und des Höchstleistungsrechenzentrums Stuttgart (HLRS) zusammengeschlossen, um sich der Herausforderungen dieser Entwicklungen anzunehmen. Dieses Kollektiv ermöglicht es, das vorhandene Know-How in den Bereichen Film, Medien und Kunst sowie im Hochleistungsrechnen ideal zu bündeln und so die Grundlage für innovative Anwendungen zu schaffen. Die Aktivitäten werden von der SICOS BW GmbH koordiniert.
Wasser-, Feuer- und Rauchsimulationen gehören zu den häufigsten Anwendungsfällen von visuellen Effekten in Filmen. Die Berechnung dieser Effekte stellt jedoch oft einen Engpass in Filmproduktionen dar. Dabei ist die künstlerische Kontrolle stets wichtiger als die physikalische Genauigkeit der Simulation.
Ein Ziel des Projekts liegt darin, zu untersuchen, wie ein offenes Framework für die Simulation visueller Effekte in Verbindung mit einem Hochleistungsrechenzentrum gestaltet werden sollte. Dazu prüfen wir bestehende Ansätze, um unsere Aufgaben zu bewältigen.
Wurden in der VFX-Branche „Big Data“-Ansätze verwendet und wo liegen deren Probleme?
Können Datenbankeingaben und die Priorisierung spärlicher Eingabedaten sinnvoll ergänzt werden?
Im Projekt PALANDER wird untersucht, inwiefern Open-Source-Programme auf einem HPC-System integriert werden können, um Lizenzprobleme bei der Nutzung vieler Rechenknoten zu vermeiden. Es bietet eine Prototypen-Anwendung zur Durchführung von HPC-Fluid-Simulationen in hoher Geschwindigkeit und/oder Auflösung. Für die Content-Erstellung verwenden wir Blender und führen ein Python-AddOn ein, um die native Flüssigkeitssimulation zu umgehen. Stattdessen werden die Simulationen auf dem HPC-System mit Palabos, einem ingenieurstechnischen und parallelisierbaren Fluid-Simulationstool, durchgeführt.
FMX 2017, Vortrag, Tools von Morgen
High-Performance Computing for Artistic Content Creation
05. Mai, Bertha-Benz-Saal, 15:00-16:00 Uhr
Projektdaten und Code sind via GitHub verfügbar: