Industrial Light & Magic: Wenn King Kong in der Renderfarm wütet
Wenn es ein Computergrafik-Studio gibt, das weltweit Maßstäbe gesetzt hat, dann ist es Industrial Light & Magic(öffnet im neuen Fenster) (ILM) in San Francisco. Seit seiner Gründung im Jahr 1975 durch Star Wars-Regisseur George Lucas hat das Studio 14 Oscars für seine Produktionen bekommen. Doch die weltweite Konkurrenz ist inzwischen groß. "Wir können uns nicht immer das Neueste und Größte leisten" , sagt Technikchef Kevin Clark im Gespräch mit Golem.de. Seine Firma müsse die vorhandene IT-Technik möglichst effizient nutzen, um die kommenden Herausforderungen bewältigen zu können.
Das Herzstück dieser Technik ist immer noch die legendäre Renderfarm Death Star(öffnet im neuen Fenster) im Keller des ILM-Gebäudes am Letterman Drive 1 in San Francisco. Clark weiß aus dem Stand gar nicht, wie viele Tausend Cores inzwischen dort rechnen. Dabei sei das System nicht aus einem Guss, sondern eher à la Frankenstein zusammengestückelt. "Wir neigen zum Betteln, Borgen und Stehlen" , erläutert Clark die kreative Herangehensweise der IT-Abteilung, um Probleme zu lösen. Schon vor mehr als zehn Jahren hatte ILM seine Systeme von Unix auf Linux umgestellt(öffnet im neuen Fenster) . "Wir haben ein bisschen Windows für das Datenmanagementsystem und einige Macs bei den Visuellen Effekten" , sagt Clark.
Rund um die Uhr am Rendern
Neben dem Rendern stellt die Computergrafik auch besondere Anforderungen an das Speichersystem. Laut Clark nutzt ILM derzeit ein Isilon-Datensystem mit fünf Petabyte Speicherplatz in einem Single-Cluster. Dieses ist mit einem 100 Gigabit-Switch an den Datenspeicher angeschlossen. Darauf greifen die Workstations von 800 Grafikern und Designern in San Francisco und 360 weiteren im kanadischen Vancouver direkt zu. "Wir sind rund um die Uhr am Rendern" , sagt Clark.
Zusammen mit den Sicherheitsbackups führe das permanente Rendering dazu, dass 50 bis 60 Prozent der fünf Petabyte Speicher jeden Tag neu beschrieben würden. "Das ist eine große Herausforderung für uns" , sagt Clark und fügt hinzu: "Alles was möglich ist, wie Temp-Files, wird sofort wieder gelöscht. Wir arbeiten mit mehr als 97 Prozent unserer Kapazität bei unserem Dateisystem. Das ist nicht ideal." Problematisch sei zudem, dass alle 12 bis 15 aktuellen Filmprojekte(öffnet im neuen Fenster) , darunter neue Versionen von Star Wars (Rogue One), Transformers und King Kong, auf dasselbe Cluster zugriffen. Das führe häufig zu Ressourcenkonflikten.
Die größte Herausforderung für die Technik bestehe derzeit darin, mit der Arbeitskomplexität mithalten zu können. "4K und höhere Bildraten brauchen enorm viele Daten. Das ist schwer zu bewältigen" , erläutert Clark. Ein Beispiel für die Größe der Datenvolumen ist das Flaggschiff der Sternenflotte aus dem vorletzten Raumschiff-Enterprise-Film Into Darkness. Das reine 3D-Modell ohne jegliche Textur war schon zwei Gigabyte groß. Clarks Ziel ist eine bessere Systemanalyse, um die Daten effizienter sichern und archivieren zu können. "Wir müssen uns zwischen Skalierung und Leistung entscheiden."
Studios wandern in billigere Länder ab
Zu Hilfe kommt dem Unternehmen dabei die Möglichkeit, eine ältere Renderfarm des Trickfilmstudios Pixar nutzen zu können. Pixar gehört ebenso wie ILM inzwischen zu Walt Disney. Die Renderfarm auf der anderen Seite der Bucht von San Francisco ist mit einer 10-Gigabit-Leitung mit ILM verbunden. Bei hohem Bedarf könnten zudem die Kapazitäten eines Cloudproviders genutzt werden, der über eine 20-Gigabit-Leitung angeschlossen sei. Dabei handele es sich allerdings nicht um Amazon oder Google. Zudem verfüge ILM über eine kleine GPU-Renderfarm.
Auf die Ausgaben muss Clark aber nicht nur bei der Renderfarm achten. So sollen die Kosten für die Arbeitsplatzrechner von 10.000 Dollar um 30 Prozent gesenkt werden. Derzeit setzt ILM Workstations mit 228 Gigabyte RAM und der Nvidia M6000-Grafikkarte ein. Diese sind mit einer 1-Gigabit-Ethernetleitung mit dem Rechenzentrum verbunden. Die Grafiker in Vancouver sind mit der Software Teradici per PCoverIP-Protokoll an die Renderfarm in San Francisco angeschlossen.
Steuerrabatte in Kanada und Großbritannien
Der Blick auf die Kosten ist nicht unbegründet. ILM ist inzwischen als einziges großes Computergrafikstudio in Kalifornien übrig geblieben. Digital Domain und Sony Pictures Imageworks sind in den vergangenen Jahren von Los Angeles nach Vancouver umgezogen. Rhythm & Hues ging 2013 pleite. Das sind nur 3 von mehr als 20 verschwundenen Studios, die die Seite fxguide.com vor drei Jahren auflistete(öffnet im neuen Fenster) . ILM hat bereits seit 2006 eine Dependance in Singapur mit 400 Mitarbeitern, 2013 folgte Vancouver und 2014 London, wo 360 Grafiker arbeiten. Singapur und London verfügen jeweils über eine eigene Renderfarm.
Einem Bericht der Los Angeles Times zufolge (öffnet im neuen Fenster) erhalten die Firmen in Kanada einen Steuerrabatt von 60 Prozent auf die Gehälter der Mitarbeiter. Großbritannien unterstützt die Industrie ebenfalls. Die Konkurrenz von ILM sitzt daher zu 90 Prozent in Vancouver und London. Am aktuellen Star-Wars-Film Rogue One(öffnet im neuen Fenster) sollen 13 verschiedene Studios beteiligt sein.
Vorschau auf dem iPad
Dabei sind die Kosten im Vergleich zu früheren Jahren schon deutlich gesunken. So habe in den 1990er Jahren jeder Arbeitsplatz mit einem Onyx-System von Silicon Graphics International (SGI) rund 100.000 Dollar gekostet. In Sachen Software ist es ebenfalls einfacher geworden. "Früher haben wir alles selbst programmiert" , sagt Clark. Inzwischen sei der Markt für Computeranimation jedoch groß genug. "Wenn es ein kommerzielles Programm gibt, das unsere Anforderungen erfüllt, dann kaufen wir das" , sagt Clark. Falls nicht, stricke man sich etwas aus verschiedenen Programmen für die eigenen Zwecke zusammen. Manchmal entwickle ILM mit den Anbietern spezielle Funktionen wie Morphing, die dann einige Jahre später für den normalen Nutzer erhältlich seien.
Cloudbasierte Anwendungen nehmen zu
Derzeit gebe es neue Entwicklungen bei der digitalen Erfassung von Landschaften und Gesichtern (Motion Capture). Zudem gebe es neue Werkzeuge, um den Regisseuren ein direktes Feedback zu ermöglichen. Bei weltweiten Produktionen werde es wichtiger, die vorläufigen Resultate auch auf üblichen Endgeräten zeigen zu können, beispielsweise auf einem iPad. Trotz Sicherheitsbedenken verlagert ILM immer mehr Anwendungen und Daten in die Cloud. "Wir haben da jetzt ein besseres Gefühl, was die IT-Sicherheit betrifft" , sagt Clark.
Der Sony-Hack vor zwei Jahren dürfte auch für ILM eine stete Warnung bleiben. Doch da sich das Unternehmen immer mehr zu einer globalen Firma entwickelt, bleibt im Grunde nichts anderes übrig, als netzbasierte Werkzeuge zur Kollaboration zu nutzen. "Selbst innerhalb des Raumes ist es schwierig, Inhalte mit Kollegen auszutauschen. Über die Distanz ist es sehr schwierig" , sagt Clark. Die Grafiker nutzten daher auch cloudbasierte Tools wie Bluescape.
Mitarbeiter bringen Kommunikationstools mit
ILM bemerkt dabei eine "sehr bedeutende Veränderung" in der Industrie. Diese habe sich früher sehr abgeschottet. Die Mitarbeiter brächten jedoch zunehmend Standardprogramme beispielsweise zur Kommunikation mit, die sie im Unternehmen nutzen wollten. "Wir müssen dann Wege finden, diese zu integrieren" , sagt Clark. Hilfreich sei aus der Perspektive der Sicherheit, dass die ILM-Webseiten inzwischen komplett von Disney gehostet würden. Damit sei ein wichtiger Angriffspunkt weggefallen. "Wir machen alles, was wir können, um uns selbst abzusichern."
Man habe von Vorfällen mit Ransomware gehört, die jedoch lokal hätten begrenzt werden können. "Wenn jedoch ein Dateisystem mit den kompletten Arbeiten befallen würde, wäre das schon ein Problem" , sagt Clark. Es sei daher wichtig, die Mitarbeiter entsprechend zu schulen. Vorsicht sei zudem bei Reisen ins Ausland geboten, beispielsweise nach China.
Wenn der neue King Kong im März 2017 in die Kinos kommt, sollen sich die Zuschauer auch wieder mit Hilfe von ILM amüsieren. Für Pressesprecher Greg Grusby gibt dabei weniger die Technik als die Fähigkeiten der hauseigenen Grafiker und Künstler den Ausschlag. "Viele Firmen sagen, sie können ein Projekt mit dem vorgegebenen Budget bis zur Deadline realisieren" , sagt Grusby, "doch dann schaffen sie es nicht und die Filmstudios bitten uns kurzfristig, die Arbeit fertig zu machen."
Seiner Ansicht nach sind weltweit nur eine Handvoll Studios in der Lage, gleichzeitig mehrere Projekte mit Tausenden von Einstellungen zu stemmen und diese pünktlich im Kostenrahmen abzuliefern. "Das hat ILM in den 40 Jahren seines Bestehens noch immer geschafft" , sagt Grusby. Die langjährige Erfahrung der IT-Abteilung, mit begrenzten finanziellen Mitteln und unter Zeitdruck die Probleme zu lösen, habe daran einen großen Anteil. "Wir haben die Firmenkultur, dass wir solche Situationen schon immer überstanden haben" , sagt Clark, "und irgendwie werden wir es auch dieses Mal wieder hinkriegen."