皮克斯的USD：这是什么以及为什么重要

by: IAN FAILES

皮克斯的鲍勃·莫耶（BOB MOYER）解释了所有令人惊奇的事情。

到目前为止，您可能已经听说过Pixar的开源通用场景描述（USD）。它是工作室流程的核心-越来越多地成为其他VFX和动画工作室的-为3D数据在不同的数字内容创建应用程序之间交换提供一种通用方式。

皮克斯在“ 玩具总动员4”中大量使用了USD。现在，在刚刚发布的RenderMan 23中实现了对USD的高度支持，并通过其Solaris工具集在Houdini 18中将其作为可支持的基础数据。其他应用程序（包括Maya和Katana）也支持USD。

那么，皮克斯如何利用《玩具总动员4》的USD优势，其他工作室又如何在工作流程中做到这一点呢？为了找出答案，我询问了皮克斯的主管技术总监鲍勃·莫耶（Bob Moyer），关于USD在工作室的实施以及对工作室的影响。

b＆a：USD对您在皮克斯的工作有何影响？

Bob Moyer（皮克斯技术监督主管）：对我们来说，主要是它提供了一种通用且易于理解的格式，可用于在pipeline的不同部分之间传输各种信息，例如几何，阴影，您所拥有的信息，无论是我们内部的软件还是第三方软件。它现在构成了我们pipeline的骨干。

除USD的“通用”部分外，主要优势是速度。因此，例如在《玩具总动员4》中的古董商城中，它是用数以万计的道具建模和穿着的。我们的相机和动画部门可以将整个过程加载起来，并获得负责任的响应式反馈。通用性和速度这两个功能确实是皮克斯的大赢家。

b＆a：我正要问古董店。鉴于数据量如此之大，USD如何使该场景成为可能？

Bob Moyer：USD创建了一种非常简洁的格式。它可以基本上消除软件内部的所有转换属性。对于诸如动画这样的场景，实际上并不需要与很多东西进行交互，我们只是将整个东西保留为一个平面对象，甚至可能只保留几个层次。这确实使艺术家更容易，使他们可以在我们以前从未真正拥有的环境中看到并加载镜头中的所有内容。

使用我们的内部工具，我们编写了一些东西，允许艺术家（如果需要）弹出单个对象。因此，如果伍迪沿着书架奔跑，但需要弹出其中一本书，然后需要对其进行动画处理，则艺术家可以选择该书并将其重新抓取为单独的对象，而其余99.99％设置为单个对象。这样一来，他们就可以从中获得所需的一切，同时让工作尽快运行。

b＆a：在做《玩具总动员4》时，USD在哪方面有所帮助？

鲍勃·莫耶（Bob Moyer）：在生产过程中，USD是我们产品线中不可或缺的一部分。我认为最近的发展是在最近几年中，我们也将shading整合到了USD中。我们在软件各个部分之间的联系越来越紧密。除非我们正在做体积数据以以便在内部软件之间或从Houdini到Katana之间进行转换，否则它几乎是我们使用的格式。因此，我们实际上已经加强了该循环，我们尝试将其作为工具之间的格式使用。

而且，尽管我们目前不直接从Maya中使用USD，但实际上可以将Maya用作组装USD的前端接口。因此，我们的布景源将采用预先构建的模型作为USD参考，然后将其放入Maya中并进行固定设置，无论是手动还是程序进行。同样，它提供了相同的实例化超快速工作流程，例如，他们可以堆叠一千张纸，并且感觉一样快。

b＆a：在您可以依靠USD之前做了什么？瓶颈是什么？皮克斯（Pixar）使用USD之前，一般的工作流程是什么？

鲍勃·莫耶（Bob Moyer）：在使用USD之前，我们有一些内部模型格式，但我认为他们没有这么好用。因此，您先引入一个模型，然后引入另一个模型，然后再引入另一个模型，但它实际上并不了解“哦，可以将其简化为可以使用的更快的模型”。因此，它将每个模型都当成自己的模型。当我们这样做时，我们必须退出应用程序，或者将其转换为其他通用格式，并找到一种方法来破解它。否则，我们将不得不经历某种转换过程才能将其转换为我们的pipeline。

因此，这是USD最好的部分。它创造了这种灵活性，我们可以沿途看到，“哦，我们需要从这里抓起这部分，从这里抓起这部分。” 现在，我们有了这些不错的套接字和方法，可以将这些东西集成在一起，并保持流向RenderMan。

b＆a：除了古玩商场，在《玩具总动员4》中还有另一个特殊的顺序，你会说：“哦，感谢上帝，我们现在已经有了这种方法”？

鲍勃·莫耶（Bob Moyer）：有几个。对于狂欢节，每个灯泡都是其自身的USD参考，已将其引用到模型中或在集合中引用。狂欢节中有成千上万的人。这样做的好处不仅在于保持事物的速度或保持事物的流通，还意味着我们可以拥有一个模型-这个灯泡-然后在我们的部门和照明之间仔细地对其进行阴影和校准。因此，它实际上为RenderMan发出了正确的 Kelvin色彩和照明响应。

这样一来，我们就可以拥有一个工作流程，在此我们可以依赖于所有这些灯泡的设置方法完全相同。因此，当灯光进入时，他们并不需要校准每个灯泡-他们确切地知道他们将如何响应。尽管照明并没有直接担心USD，但从长远来看，这种分层的程序工作流还是可以使他们受益。

我也在想下雨的顺序。雨水的表面，飞溅，滴落都是在Houdini内按程序创建的，然后将它们导出，带入场景，然后照明实际上使那些与摄影机内的物体一起工作。

b＆a：正如您所提到的，USD正在被引入到其他产品中，例如Houdini。这又如何影响皮克斯的工作流程？

鲍勃·莫耶（Bob Moyer）：我认为令人兴奋的是，它随后打开了工作流程。我们的布景源主要在Maya工作。你可以轻松想象你可能会通过Houdini在程序上真正提供某些支持。我们所有的灰尘和蜘蛛网都是在Houdini建造的。

我们可能有数百万条曲线，然后被推入并基本上位于集合的顶部。但是还会有其他事情。也许您想要一堆从架子上掉下来的书，以前在FX和布景之间有些分歧。如果您拥有USD并将其完全集成到所有这些程序包中，则来回移动以及其流动性将变得非常令人兴奋。

b＆a：您能看到USD的发展吗？您还希望使用USD的其他功能吗？

鲍勃·莫耶（Bob Moyer）：我们看到的USD不仅仅涉及几何和动画，而且实际上承担诸如着色之类的事情，您越会发现不同部门或不同学科如何协同工作并相互依存。如果采用相同的格式，它会为您提供从未有过的令人兴奋的机会。

我希望看到更多的应用程序将USD作为阴影模型，就像我们做的那样。以及潜在的照明。这意味着您可以说：“我正在为该项目在此应用程序中进行着色，我可以在此应用程序中进行照明，并且仍然会以同样的方式进行处理。”