勇闖虛實之境─迎向文化科技創新的算圖功夫
 
2017/02/02
 
郭嘉真 | 國家實驗研究院高速網路與計算中心研究員
 
 
活動(演講)時間:2016/12/30
 
郭博士研究專長為土木水利、科技藝術,以及計算科技,研究主題涵蓋高速算圖與力學特效模擬、4D智慧展演技術應用,她還經常參與電腦影像處理、微電影、環境保育的社群,不僅主持過科技部科學志工火車頭計畫,還創辦「HPC 功夫 – 國網3D動畫全國大賽」與「3D動畫大師營」,經年投入跨科技與文創領域,並且推展雲端算圖應用,成效相當顯著。

郭博士在這場演講中,告訴大家國內算圖應用的最新進展。她說:為打通跨域人才培育關卡,郭嘉真研究員及其團隊基於自主打造的雲端算圖農場,創辦「HPC功夫–國網3D動畫全國大賽」,迄今已影響50所大學、上千名學子。同時,他們與影視業界合作,投入電影、電視節目、廣告等超過20部大作的運算工程,包含煙霧特效入鏡之《刺客聶隱娘》、台灣原創動畫電影《夢見》,以及金鐘獎提名電視劇《一把青》。其中,《一把青》全劇特效畫面長達2小時,創國內連續劇紀錄。近期,更發展360度環景、虛擬實境/擴增實境之算圖技術包,將算圖農場推進虛擬穿戴、虛擬看屋、模擬劇場、飛行劇院等範圍,為視聽娛樂、內容產業的發展創造新契機。

聽講心得(撰文|孫維新館長)

上週五(12/30)晚間的第七場秋季展望演講,由國家實驗研究院高速網路與計算中心郭嘉真研究員擔綱,郭博士以「勇闖虛實之境─迎向文化科技創新的算圖功夫」為題,將豐沛的電腦知識,揉合到跨領域的學思經驗中,進而呈現出計算科學在應用上的多樣面貌,除了展現台灣以數位科技提升文化、經濟等產業的斐然成果,也啟發我們能夠藉由資訊世界的動能,持續朝著全新的世紀前行!

郭博士在演講開始時分享了她豐富且深刻的成長歷程,特別是在擔任志工時所接觸的生命故事。經歷八八風災、印尼紅毛猩猩保護、紫斑蝶保育、解決部落數位落差等事件後,她領悟到數據不同的意義,完成了很多看似不可能的事情,這也讓她具備更多勇氣來創造不同的機緣,像在國網中心提案建置「算圖農場」(Render Farm),投入具有溫度的雲端算圖服務等。2011年啟用的「雲端算圖計畫」,讓平時多半用來服務科學以及工程的超級電腦,有了計算電影特效與故事的新任務,如今仍然成功運作,繼續發揮巨大的貢獻!

在美國新墨西哥州的高速計算應用中心,過去也動用了超級電腦打造「算圖農場」,台灣能成立類似設施對國內電影產業有莫大的幫助。以創下全球最高賣座紀錄,2009年上映的阿凡達(Avatar)電影為例,為了處理模型、材質、光影的折射等計算,全球百大的超級電腦可是花了兩年時間,才完成最終作品!對國內製作電影的工作室來講,以三分鐘的短片為例,若是要自己建設,估計需花費600萬建置電腦算圖工作站,而且要耗費一個月來計算,不過若是連結到算圖農場軟體,不只省去工作維護上消耗的資源,還能降低製作成本,且時間只需要一周!

「一定要做特效,有特效才有想像,而這正是它迷人之處。」郭博士說,就以《貓影特工–太極星貓的崛起》為例,建好一般模型之後,為了讓畫面更具動感,貓毛被風吹動需要經過流體力學和固態力學的計算,而這樣的設備若由國家機構負擔,再提供使用者申請,就能夠協助藝術創作!除了主持算圖農場計畫,她也舉辦「HPC功夫–國網3D動畫全國大賽」,以及「3D動畫大師營」,讓算圖農場能培育國際動畫人才,像是蒲公英般廣泛傳承,藉此搭建產學之間的橋樑。

對於高速算圖的發展,郭博士認為可以結合服務國片預算(海浪、爆破等特效計算)、新興軟硬融合(創建雲端算圖、精進GPU加速),以及跨人文與科數(例如:產學合製減碳科普影片)這些方面的資源。若從國片中仔細去看,有許多熟悉的場景皆是由此而來,如《一把青》長達2小時的飛行和飛機特效、《聶隱娘》的煙霧高速算圖、《總鋪師》劇情中米粉飛舞的畫面,還有MIT動畫電影《夢見》等,這些經典畫面都曾經扣緊了觀眾的心神。

郭博士接著介紹了3D特效模擬技術的架構,如何從動畫軟體開始建模,再從動作設計到光學特效,而後從算圖進一步到影片合成,最後再附加效果,然後獲得成品。她也比較了特效軟體的差異,還有軟體參數的過濾雜訊。另外,她也提及了PIXAR、李安導演的軟體成就,以及雲門舞者的科技藝術,還有高速算圖最終跨越虛實的無限可能!

郭博士最後以魯迅先生的話:「希望像一條山路,其實,地上本沒有路,走的人多了,也便成了路」,作為演講的結尾。隨後,孫維新教授則打趣地問:「瞭解了電影中的神奇畫面多半都來自電腦特效,這樣看電影還會有感動嗎?」她以李安導演的話回答:雖然是造浪池拍攝的畫面,但《少年pi的奇幻漂流》中,「海浪」不應該被看成是特效或背景,它其實也是一個演員。在2016年倒數的夜晚裡,郭博士以親身的經驗,為科技與人文的交融,作了最好的示範,不僅讓兩個領域都能有所提昇,也深刻地感動人心!

●〈展望〉系列科學普及演講官網:https://prospect.phys.ntu.edu.tw/
●〈展望〉系列科學普及演講部落格:http://prospect-speech.blog.ntu.edu.tw/
 
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