海量数据处理NAS平台 电影特效幕后英雄

以下这些情景大部分人可能都未曾亲身经历过：一只重达两吨的鳄鱼正在向你张开血盆大口;身高3米、通体蓝色的纳美人骑着战马驰骋于热带雨林之中……然而，尽管未曾亲历，但是通过电影银幕，观众却可以在观看以上画面时达到身临其境的感觉。这就是电影艺术的魅力所在。

著名电影导演、惊悚大师希区柯克曾经说过这样一句话：“电影艺术就是人生有意思的那部分。”

视觉效果为电影插上“想象的翅膀”

如何将美轮美奂的奇彩景致和生物呈现出来?如何将电影剧本所勾勒的那些来自虚构世界的人物逼真呈现给观众?在现代电影中，这一切都需要依靠电影特效技术。一条8米长、两吨重的鳄鱼完全通过电影特效制作，这听起来似乎有些像天方夜谭。不过，电影《百万巨鳄》却通过电影特效技术将其成功打造出来。特效技术的出现，为电影插上了翅膀，凭借这对“翅膀”，电影工作者终于可以尽情发挥自己的想象力，并将美好与邪恶用图像精准地呈现给观众并打造一个艺术精品。因此，我们可以形象地将电影特效称为“一项将想象变为现实的技术”。

对于电影人来说，特效技术既令他们欣喜，却又让他们挠头不已。欣喜的是，特效技术的出现能够将剧本中所描绘的“梦想世界”完整还原，推动了电影艺术的发展;而令人挠头的问题则在于特效技术为本就繁琐的电影成品制作增加了新的步骤。

在信息时代，这一新的步骤被称之为视觉效果(Visual Effects)，也就是不能依靠摄影技术，而只能够基于计算机技术进行图形图像的生成和渲染。如今，为了实现更为完美的画面效果，已经有越来越多的电影大量采用视觉效果技术，这些电影的名字我们大都耳熟能详，《阿凡达》、《功夫熊猫》、《哈利波特系列》以及《暮光之城》等等。

用NAS“渲染”的视觉盛宴

一部电影的制作团队包括导演、编剧、演员、摄影师等多个不同角色，现今，这个制作团队中又增加了一个新的“角色”，那就是企业级的集群 NAS(Network Attached Storage，网络附加存储)存储产品。它所承担的工作就是上文所提到的视觉效果渲染和制作。

众所周知，NAS主要用于对视频、音频等非结构化数据进行存储，其同时拥有存储空间与文件系统两个部分。与普通NAS产品相比较，集群NAS使用了分布式文件系统(Distributed File System)，可以将数据和元数据“打散”存放在不同的节点上，并提供统一的访问路径。也就是说，用户在访问一个文件时，可以由多个节点同时并发生成高吞吐的I/O数据流，大大提高了读写速度，而这正是电影特效制作所需要的数据处理方式。

电影特效的后期视觉效果制作为什么需要高吞吐的 I/O数据流?举例来说，电影《阿凡达》完成时每一帧的数据大小为 12 MB，按照一秒钟 24 帧计算，电影每分钟所需要存储的数据为 17.28 GB，而整部《阿凡达》的时长为160多分钟。这样一来，整部电影总共就需要3PB左右的存储空间。如此大容量的数据存储，单一的NAS存储系统是无法提供多个访问请求的。

上文提到的《百万巨鳄》在后期视觉效果制作时，采用了来自日立数据系统有限公司(日立数据系统)的集群NAS解决方案——Hitachi NAS Platform 3090(以下简称HNAS 3090)。来自电影制作方北京歌亮传媒有限公司的资料显示，《百万巨鳄》这部电影完成全部制作时，总数据量达到58TB。如此庞大的数据量，使得 HNAS 3090真正拥有了用武之地。

精美特效的幕后英雄

当我们为电影银幕上的逼真特效所折服的时候，很少有人会想到相关内容的制作过程。因此，将IT系统形容为电影背后的幕后英雄应该说一点也不为过。HNAS就是这样一位神秘而又兢兢业业的英雄。根据统计，仅在 2011年，使用HNAS制作的影视作品全球总票房收入就达到了40亿美元。

那么，HNAS究竟为《百万巨鳄》带来了什么?

1、解决多用户并发访问困扰

电影特效制作是的作业流程分工非常明确的。因此，在视觉效果制作中，经常会出现多人并发访问一段数据(图片或者视频)的情况。《百万巨鳄》在后期制作业务高峰时，最多会有15名技术人员同时对一帧画面进行读写。以连续数据机制存储的NAS系统根本无法应对这样密集的访问请求和高带宽要求。依托基于硬件的对象型文件系统WFS和具有并行条带处理能力的HNAS 3090，将数据分散到不同节点存储，最终实现多个节点并发同时“发力”进行响应。得益于HNAS平台的吞吐性能最高可以达到1.6GB/s，IOPS数值在2万左右。“对于电影后期制作的工作人员来说，存储系统带来的快速数据处理让我们倍感获益，同时，让很多灵感都可以即刻付诸于屏幕。”歌亮传媒方面表示。

2、更大的存储空间

一般来说，观众对于将完整剧情的电影分为上、下两部分观看，整体欣赏效果会感到大打折扣。因此，拥有足够大的空间将所有一部电影相关的数据进行整体存放，成为电影后期视觉效果制作的一个前提。

《百万巨鳄》所采用HNAS 3090产品共配置了三个磁盘柜，总容量118TB，可用容量80TB。理论上，HNAS 3090最大容量可以达到8PB。如此巨大的存储容量，为电影数据的整体存储提供了一个有效的平台，制作人员完全不必为资料无处可放置而发愁。

3、更高的工作效率

为了不让观众看出破绽，尽可能还原真实，视觉效果制作要做到怎样的精细呢?根据统计，《百万巨鳄》电影的一张贴图就可能达到3GB~4GB之间，这样大的容量，几乎将电影主角——一只长8米重2吨的鳄鱼刻画到了毛孔级别。

这样精细的画面渲染，毫无疑问需要强大的网络带宽来承载。要知道，渲染速度的快慢瓶颈不在于图形工作站的计算能力，而在于传输数据的网络带宽。然而，歌亮传媒所采用HNAS 3090产品只用了千兆网络就完全解决了可能出现的网络压力。在这其中，多节点的并发访问以及节点之间的负载均衡起到了很大作用。根据介绍，HNAS 3090最高可扩充到8个节点，随着增加的节点数量增长，性能也会出现线性的飞跃。

4、更低的成本

在SAN(存储局域网)领域，分层存储功能是一个非常热门的话题。如今，这一概念也降临到集群NAS之上。HNAS可以支持光纤、SAS以及SATA等多种磁盘接口，并在磁盘间自动迁移数据热点达到分层存储的目的。对于用户而言，这也意味着无需再将所有存储空间都配备上昂贵的光纤磁盘产品，大大节约了投资。

有了好的剧本，更需要借助好的方式去呈现。这种“好的方式”，就是电影特效发挥的艺术“魅力”。如今，视觉效果制作技术已经成为电影制作中一个不可或缺的环节，可以想像，已经承载了多部知名电影制作任务的HNAS平台，未来还将给我们带来更多新的惊喜。