作為全球電腦行業領先企業，惠普的工作站產品一直是專業制作領域從業人員所關注的硬件平臺，特別是對于從事影視制作行業的每日視界數字圖像來說，我們在項目創作中更是無時無刻不需要高性能硬件的支持。最近我們使用了惠普全新推出的一體式工作站HP Z1，它是一臺擁有強大數據運算與處理能力的一體式工作站產品，具有新穎的產品設計元素，其性能更是不在話下，完全滿足影視CG制作全流程的創作需要。
HP Z1一體式工作站時尚的外觀
創新一體式設計，輕松維護升級
HP Z1的外觀設計相對于其它工作站產品來說算是獨樹一幟，擺脫了千篇一律的塔式機箱，外形簡潔時尚。而27寸的IPS顯示屏無疑成為了一個比較大的亮點。2560*1440分辨率，支持令人驚嘆的10.7億種色彩，能夠保證素材色彩和畫面細節的真實呈現。HP Z1無論是在顯示顏色上還是尺寸上相比于平時使用的23寸顯示器都有了很大的改善。
HP Z1內部模塊化構造，無需工具即可更換部件和升級
我們再來看看這款機器的內部構造，從圖中我們可以看出，HP Z1獨特的內部構造承襲了惠普工作站模塊化的設計理念。首先在內存方面，雖然HP Z1是一體機，但仍可以插4根內存條，如果把4根內存條全部換成8GB的，內存容量可想而知，其速度和計算量自然是更上一層樓。在硬盤方面，HP Z1在這里也給了我們不錯的空間，這就意味著在CG制作環節中，高畫質特效和剪輯流程的制作不至于靠外接硬盤來滿足工作空間的問題。
性能強勁，速度與質量并重
HP Z1采用了Intel四核心Xeon系列CPU和 NVIDIA Quadro 4000M專業顯卡。Quadro 4000M的優勢在于集高性能計算和先進的可視化能力于一身，以我們平常制作的習慣都是解算或者渲染時盡量利用后臺來實現，這樣的好處是不會用到顯卡，提高速度，但卻無法觀看預覽效果，容易算完才發現問題。而Quadro 4000M在制作這些大型鏡頭時基本都可以時時預覽，為制作節省了很多不必要的麻煩。它的專業圖形解決方案最高可實現5倍性能提升，能夠滿足各種CG制作和視頻制作的需求。
那我們來看看它實際的運算速度，首先使用三維流體軟件Naiad來測試HP Z1的性能。流體在CG制作中是相對需要復雜計算的一個環節，它考驗了CPU的計算速度。
Naiad解算的效果
以正常的方法來解算的話，需要用Naiad這個軟件來計算粒子模擬水的效果來實現，首先需要的是一層主體層，接著是依附在主體上面的浪花粒子層，但這兩層都需要海量的粒子。經過實驗，用我們之前的設備制作出來的粒子量只能滿足中遠景，但沖鏡根本無法實現，由于粒子的數量不夠導致粒子到了鏡頭前就能看出很明顯的顆粒感，這個效果肯定不行，在近景的粒子只能靠Maya的粒子系統局部的加一些粒子來填充畫面不足，但畢竟不是根據真實物理計算出來的效果，效果肯定不如計算出來的優秀，而HP Z1的強大之處就在于可以真正的全部靠解算來實現，近景的粒子數量完全可以靠Naiad計算出來，整個近景可以達到過億的粒子，使畫面看起來像是被水花填滿了一樣，最關鍵的是運動繼承了真實物理的效果，讓我們省去了很多不必要的制作過程，效果還十分逼真。
接下來，看看它的綜合運算性能，我們以平時使用的臺式機（英特爾I7-2600處理器，8GB內存，顯卡GeForce GTX560），用三維軟件3DMax通過自帶粒子系統來計算從而產生大量的粒子進行渲染作比對，我們自身的機器大概計算1000萬粒子需要的時間為3分45秒，而HP Z1的速度超出了我們的想象，以1分22秒順利完成計算和渲染的過程。
2億粒子時的渲染效果
當然僅看速度是不夠的，我們要知道HP Z1可以承受的計算量極限是多少，依舊以這臺臺式機和它做比較,當我們把粒子數量調整到5000萬時，電腦基本每點一下都要等待10分鐘以上，當我們將粒子數量一次加大1000萬繼續測試，結果當粒子達到8000萬的時候電腦由于負荷不了龐大的計算量使得3DMax崩潰，自動強行關閉。接著我們來看看HP Z1的計算量有多大，一上來我們給粒子量加到1億來看看效果，結果顯示電腦只是有點卡，大概點一次需要等待3分鐘左右，與之前的比較發現快了數倍，繼續調大粒子量進行測試，當粒子量達到2億的時候，速度有了明顯的下降。在2億4000萬的時候3DMax崩潰，通過上面的測試，我們發現HP Z1比我們平常用于制作的i7機器速度快了兩倍，而承受的計算量多了兩倍。
專業表現，渲染剪輯事半功倍
以上的測試，我們看到了HP Z1在極限運算條件下強勁的性能表現，下面我們用后期制作中特效與剪輯這兩個最考驗設備性能的制作流程來看一下HP Z1 在實際應用中的表現。
4D動感電影《鄂爾多斯的油和氣》碰撞效果圖
上圖是每日視界數字圖像制作的4D動感電影《鄂爾多斯的油和氣》，此片中有一場地面坍塌的特效場景，在三維制作時不僅地面要坍塌，樹也要跟著地面一起掉落，同時還要具有動力學的效果，像這種多個效果在一起的鏡頭用我們平時的制作平臺是根本不可能跑得動的，需要分層解算。而HP Z1的強大之處就是可以整個場景同時解算，這樣只要設置好碰撞物體，一次解算就可以看到所有最終的效果，這使得我們有更多的時間對畫面效果進行反復調整，大大提高了影片最終呈現的視覺效果。
《鄂爾多斯盆地的油和氣》剪輯界面
而在影片進入剪輯流程的時候，由于影片具備4D影院級播放標準，使得影片素材都在2K以上，素材量大且占用了數層軌道，使用普通設備進行素材預覽與剪輯時，操作界面已卡得沒有辦法繼續制作，但是使用HP Z1進行剪輯時整個操作表現得非常流暢，絕對不卡，并可實時預覽剪輯效果。而且在最終的生成環節，HP Z1能節省近一半的渲染時間從而完成影片的輸出。
總體來說，HP Z1一體式工作站的運算速度以及計算量都遠遠超越了我們常用的制作平臺的性能，在影視制作的各個流程，尤其是對設備性能要求極高的特效和剪輯環節都能輕松應對�？梢哉f，穩定高效的平臺可以幫助我們忘卻硬件的存在感，專注于創作本身，對提高效率和作品品質都有很大的幫助。
本文作者簡介：馬旭冉，2009畢業于北京城市學院軟件專業，同年進入CG行業 ，現任每日視界特效組長，擅長模擬大自然特效景象。曾參與多個游戲宣傳片和廣告項目，例如：劍俠情緣3，成吉思汗，大型美國卡通片《superbook》，鼎龍達片頭，4D電影《鄂爾多斯盆地的油和氣》。
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