گردآوري و ترجمه: علي حسيني‌



كمتر استوديوي بزرگ فيلمسازي و ساخت جلوه‌هاي ويژه كامپيوتري را در هاليوود مي‌توان يافت كه از لينوكس به عنوان سيستم‌عامل ساخت انيميشن و جلوه‌هاي ويژه استفاده نمي‌كند. لينوكس نه تنها سرورهاي رندركننده، كه دسكتاپ‌هاي هنرمندان طراح اين استوديوها را نيز تصرف كرده است. در اپيزود فيلم جنگ‌هاي ستاره‌اي كاراكتر يودا و در قسمت دوم ارباب حلقه‌ها ارتشي از Orcها كه به دژ بزرگ Helm's Deep يورش مي‌برند از ساخته‌هاي لينوكس هستند.لينوكس كه زماني سرگرمي لينوس توروالدز بود، هم اكنون به سكوي نرم‌افزاري صنعت سرگرمي سازي هاليوود تبديل شده است. در اين مقاله رويكرد اين استوديوها به لينوكس و نرم‌افزارهاي اپن سورس بررسي مي‌شود.


Irix و Linux
پيش از راه يافتن Linux به صنعت فيلمسازي، استوديوهاي فيلمسازي و جلوه‌هاي ويژه كامپيوتري بيشتر ازIrix  به عنوان سيستم‌عامل و از نرم‌افزارها و سخت‌افزارهاي سيليكون گرافيكس (شركت سازنده API گرافيكي OpenGL)براي ساخت فيلم هاي خود استفاده مي كردند.

آيريكس سيستم‌عاملي براساس استانداردهاي يونيكس است كه توسط شركت سيليكون گرافيكس (SGI)  طراحي و توسعه داده  شده  است و مي تواند روي كامپيوترها و سرورهاي  32 بيتي  و 64 بيتي اجرا شود.

SGI براي قدرتمند‌كردن آيريكس، نرم‌افزارهاي ويژه‌اي را براي آن طراحي كرده  است كه  بسياري  از آن‌ها در استوديوهاي جلوه‌هاي ويژه مورد استفاده  قرار گرفته‌اند. تازه‌ترين نگارش اين سيستم‌عامل، Irix 6.5.29، سيستم‌عاملي 64 بيتي است كه در چهاردهم فوريه سال 2006 عرضه شده است.
 
SGI براي مهندسان صنعت فيلمسازي  بسيار شناخته شده است. از اين‌رو هنگامي كه ويندوز به سيستم‌عاملي فراگير تبديل شد، سيستم‌هايي مبتني بر ويندوز NT و هنگامي كه هاليوود به لينوكس روي آورد، سيستم‌هاي لينوكسي را  نيز عرضه  كرد كه هم اكنون در شركت‌هاي فيلمسازي مورد استفاده قرار مي گيرند. هر چند ساخته شدن PCهاي سريع و قدرتمند استفاده از سخت‌افزارهاي SGI را كاهش داده است، اين شركت منعطف، با پشتيباني از لينوكس، هم در سخت‌افزارها و هم در نرم‌افزارهاي خود و سازگار كردن نرم‌افزار Maya با آن، شركت مورد علاقه فيلمسازان است.

لينوكس و فيلمسازان‌
شايد لينوكس سومين سيستم‌عامل  رايج پس از ويندوز  و مكينتاش باشد، ولي در استفاده در سيستم‌هاي گرافيكي قدرتمند، بالاتر از ديگران قرار دارد و در ساخت جلوه‌هاي  ويژه  بيش از سي فيلم  بسيار موفق و پرفروش مانند، ارباب حلقه‌ها، جنگ‌هاي ستاره‌اي: اپيزود 2، هري پاتر، شِرك و تايتانيك به عنوان سيستم‌عامل مورد استفاده قرار گرفته است.

شتاب تجاري  لينوكس از زماني آغاز شد كه به‌عنوان  پلتفرم  در سرويس‌دهي به صفحات وب مورد استفاده قرار گرفت. در سال‌هاي رشد انفجاري اينترنت، لينوكس يك سوم سرورهاي آي‌اس‌پي‌ها را روي وب سرور آپاچي، به خود اختصاص داد. چيزي كه شركت‌هاي اينترنتي دوست داشتند، سرعت زياد و هزينه كم لينوكس بود. متخصصان  فناوري استوديوهاي  فيلمسازي با ديدن  لينوكس روي سرورهاي  آپاچي و سرعت  بالاي اين تركيب در سرويس‌دهي به صفحات وب به فكر استفاده از لينوكس روي  سرورهاي رندركننده افتادند و اين‌كه آيا لينوكس مي‌تواند فيلم‌ها را سريع‌تر و ارزان‌تر توليد كند؟

لينوكس در سال 1997 به هاليوود راه يافت؛ زماني كه شركت (Digital Domain (D2 براي رندر كردن جلوه‌هاي ويژه فيلم تايتانيك از آن به عنوان  پلتفرم  كامپيوترهاي خود استفاده كرد و اين سيستم‌عامل  جايگزين Irix شد، ولي لينوكس پيش از تصرف استوديوهاي جلوه‌هاي ويژه با موانعي روبه‌رو بود كه بايد آن‌ها را پشت‌سر ‌مي‌گذاشت. بزرگ‌ترين مانع  لينوكس براي اين كار، تنها عدم وجود درايورهاي گرافيكي قدرتمند بود.

كارايي گرافيكي لينوكس بسيار پايين‌تر از سيستم‌عامل‌هاي ديگر بود. لينوكس با نبود درايورهاي گرافيك سه بعدي شتاب‌دهنده در پلتفرم SGI روبه‌رو بود. در حالي كه nVidia و ديگر سازندگان  كارت‌هاي ويژه بازي‌هاي كامپيوتري، كارايي گرافيكي را در سيستم‌هاي ويندوزي كه از API ويژه خود يعني DirectX استفاده مي كردند به خوبي ارتقا داده بودند و ويندوز آماده‌تر از لينوكس براي تصرف دنياي فيلمسازي به نظر مي‌رسيد. ولي روي آوردن  استوديوها به ويندوز بيشتر از آنچه كه تصور مي‌شد سخت بود.

تبديل ميليون‌ها سطر كد داخلي يونيكس به كدهاي قابل اجرا روي سكوهاي ويندوز يك كابوس بود. كدهاي واسط گرافيكي كاربر و چندوظيفه‌اي  طراحي شده براي آيريكس براي تبديل به كدهاي قابل اجرا روي ويندوز NT نياز به تغييرات بسيار زيادي داشت. كدام راه آسان‌تر بود؟ تبديل ميليون‌ها سطر كد يونيكس به كد ويندوز يا نوشتن يك درايور گرافيكي قدرتمند براي لينوكس؟ در همين زمان شركت nVidia درايور جديدي را طراحي نمود كه كارايي گرافيكي را هم در سيستم‌هاي ويندوز و هم در سيستم‌هاي لينوكس بالا مي برد.

آنچه شركت‌هاي فيلمسازي را بيشتر بر آن مي‌داشت تا از لينوكس به‌ويژه روي سيستم‌هاي SGI استفاده كنند، پشتيباني خوب آن بود؛ هر چه SGI از نيازهاي صنعت فيلمسازي پشتيباني مي‌كرد، مايكروسافت همان‌قدر به آن بي‌اعتنا بود. شركت‌ها دريافتند كه خودشان بايد به خودشان كمك كنند. آن‌ها براي توسعه سيستم‌عامل خود به جهت بالابردن كارايي گرافيكي سيستم‌هايشان به سورس كد نياز داشتند و لينوكس اين ويژگي‌ را داشت.

لينوكس از سيستم‌عاملي با كارايي گرافيكي پايين به سيستم‌عاملي قدرتمند براي پديدآورندگان جلوه‌هاي ويژه كامپيوتري تبديل شد. از آنجا كه لينوكس براساس يونيكس نوشته شده بود، تبديل كدهاي Irix و يونيكس به لينوكس، بسيار آسان‌تر از تبديل آن‌ها به كد ويندوز بود.

همچنين استوديوهاي هاليوودي دريافتند كه با داشتن يك  پلتفرم  استاندارد اپن سورس  براي توسعه، هر استوديو مي تواند منابع ونرم‌افزارهاي ويژه خود را روي آن توسعه دهد. هم اكنون نيز برخي از استوديوها بيش از يكصد برنامه‌نويس لينوكس دارند كه روي نرم‌افزارهاي ويژه آن استوديو كار مي كنند.

انيميشن Shrek ساخته شركت DreamWorks كه در سال 2001 ساخته شد، نخستين فيلم موفقي بود كه در پلتفرم  لينوكس پياده‌سازي و رندر شد. به گفته Ed Leonard از شركت دريم‌وركس: <كارايي سيستم‌‌هاي مبتني بر لينوكس و كاهش هزينه‌ها، از بزرگ‌ترين ويژگي‌هاي استفاده از لينوكس بود.> اين شركت هم اكنون داراي بيش از دويست كامپيوتر دسكتاپ لينوكس براي انيماتورها و چهارصد سرور لينوكس است.

دريم‌وركس تا‌كنون تقريباً سه ميليون سطر  برنامه‌نويسي كرده كه همه آن‌ها به پلتفرم لينوكس منتقل شده است و با ساخت استوديوي ديگري در كاليفرنيا كه ساختار سيستم‌هاي آن، همه مبتني بر لينوكس است گسترش  بيشتري خواهد يافت.

شركت پيكسار نيز دو ميليون سطر برنامه خود را به سكوي لينوكس منتقل كرده است. امكانات خط فرمان نرم‌افزارRenderMan اين شركت از سال 1999 روي لينوكس قابل دسترسي است. همچنين RenderMan Artist Tool نيز براي استفاده در نرم‌افزار مايا در سكوي  لينوكس تست بتاي خود را پشت سر گذاشته است. Peachey معاون پژوهش و توسعه شركت پيكسار مي‌گويد: <انتقال نرم‌افزارهاي اختصاصي شركت به لينوكس بسيار سريع انجام‌شد، هر توسعه‌دهنده شركت روزانه  به طور متوسط دوهزار سطر برنامه را به كدهاي  لينوكس تبديل مي‌كرد.> پيكسار هم اكنون داراي پانصد كامپيوتر دسكتاپ SGI است و از سرورهاي شركت سان براي سيستم‌هاي رندر‌كننده خود استفاده  مي‌كند.

همچنين  از  حدود  سي كامپيوتر  لينوكسي براي  توسعه  نرم‌افزارهاي خود و يكصد و بيست  كامپيوتر  لينوكسي در توليد محصولات خود بهره مي‌برد. انيميشن در جستجوي نيمو توسط سيستم‌هاي لينوكسي پيكسار توليد شد.

به گفته اندي هندريكسون، پژوهشگر و توسعه‌دهنده ارشد شركت ILM، سازنده جلوه‌هاي  ويژه فيلم‌هاي بسيار مشهور جنگ‌هاي ستاره‌اي: <شركت ILM براساس يك زمانبندي، حدود بيست درصد از  ششصد  دسكتاپ و  بيست درصد از سكوهاي رندركننده خود را به كامپيوترهاي  لينوكسي تبديل كرده است. ILM براي جلوگيري از  ايجاد شوك در توليد محصولات خود هم از Irix كه قبلاً مورد‌استفاده قرار مي‌گرفت و هم از سيستم‌هاي جديد لينوكس پشتيباني خواهد كرد.>

به گفته رابرت ويور، از شركت :ILM <هنگام ساخت اپيزود دوم فيلم جنگ‌هاي ستاره‌اي، ارتقاي كامپيوترهاي اين شركت از RISC به لينوكس افزايش چشمگيري در كارايي و سرعت توليد فيلم ايجاد كرد. سيستم‌هاي قبلي بسيار كند بودند و طراحي شليك ليزر توسط كاراكترهاي فيلم در اين سيستم‌ها بيشتر شبيه پرتاب نيزه از آب درمي‌آمد. با تبديل سيستم‌عامل كامپيوترها به لينوكس سرعت اين كامپيوترها پنج برابر افزايش يافت.>

در ساخت جلوه‌هاي ويژه كامپيوتري جنگ‌هاي ستاره‌اي: اپيزود 2، از ششصد كامپيوتر لينوكسي استفاده شده است.

 ILM براي دستيابي به وضوح بالاتر در نمايش فيلم‌هاي خود،  پخش كننده Irix Quicktime ويژه اين شركت را از سكوي ايريكس به لينوكس منتقل كرد و بدين ترتيب وضوح فيلم‌هاي فرمت MPEG-1 و AVI از 320 در 240 به  1280 در 700 افزايش يافته است و اين پخش‌كننده‌ها مانند مانيتورهاي رايج مي‌توانند بيست و چهار فريم را در  هر ثانيه نمايش دهند.

شكل1- ILM نرم‌افزار اختصاصي خود را بر اساس نرم‌افزار انيميشن سه بعدي تجاري SoftImage توسعه داد تا بتواند كاراكتر Yoda را در فيلم Star Wars :Episode II طراحي كند.

مهاجرت شركت Weta Digital به لينوكس نيز هنگام ساخت جلوه‌هاي ويژه فيلم  ارباب حلقه‌ها روي داد. در اين فيلم از دويست و سي كامپيوتر SGI مبتني بر آيريكس و لينوكس براي ساخت بيش از هزار و دويست صحنه داراي جلوه‌هاي ويژه كامپيوتري استفاده شد.
 
وجود موتور گرافيكي ويژه روي سكوهاي SGI در بالابردن سرعت كار طراحان گرافيكي فيلم بسيار مؤثر بود.

 اين شركت از نرم‌افزاري موسوم به Massive براي ساخت جمعيتي از Orcهاي ديجيتال در ارباب حلقه‌هاي 2 استفاده مي‌كرد.

به‌گفته Stephen Regelous يكي از توسعه‌دهندگان نرم‌افزار Massive، براي  به‌حركت درآوردن يكصد هزار كاراكتر مجازي با استفاده از نرم‌افزاري ديگر زمان بسيار زيادي موردنياز بود. با استفاده از پلتفرم لينوكس، كارايي نرم افزار Massive دو برابر سريع‌تر از ويندوز شد.


تنها استوديوهاي ايالت متحده نبودند كه به لينوكس روي آوردند، Double Negative بخشي از شركت يونيورسال در لندن فيلم‌هايي مانند <مأموريت غيرممكن 2> را براساس سيستم‌هاي لينوكسي ساخته است.
 
در سال 2004 از اين شركت خواسته شد اسكادران بمب‌افكن‌هاي آلماني را براي فيلم <دشمن پشت دروازه> طراحي كند. به گفته Ian Chisholm مهندس ارشد اين شركت: <هيچ هواپيماي واقعي‌اي در اين فيلم به پرواز درنيامد؛ چرا كه اين نوع هواپيماها متعلق به پنجاه سال پيش بودند؛ همه آن‌ها توسط  انيماتورها، با استفاده از نرم‌افزار مايا و در كامپيوترهاي لينوكسي طراحي شدند. براي تلفيق صحنه‌ها با هم و نيز ساخت افكت‌هايي مانند انفجار، از نرم‌افزار Apple Shake تحت لينوكس استفاده شد.>

با اين وجود همه تصاوير متحرك كامپيوتري با نرم‌افزارهاي اختصاصي شركت‌ها طراحي نمي‌شوند. بسته‌هاي نرم‌افزارهاي  مدل‌سازي و انيميشن تجاري كه توسط شركت‌هاي نرم‌افزاري توليد مي‌شوند نيز نقشي حياتي در ساخت تصاوير متحرك كامپيوتري دارند. زماني كه دريم‌وركس فيلم شِرِك را روي پلتفرم لينوكس ساخت، از نرم‌افزارهاي ويژه خود استفاده كرد؛ چرا كه در آن زمان نرم‌افزارهايي كه پاسخگوي نياز آن‌ها باشد وجود نداشت، ولي هم اكنون سه نرم‌افزار انيميشن‌سازي تجاري آماده داراي نسخه‌هاي لينوكسي نيز هستند و بيشتر مورد استفاده استوديوها قرار مي گيرند: نرم‌افزار SideFx Houdini كه نسخه لينوكسي آن در سال 1999، و نرم‌ا‌فزارهايAlias Maya و SoftImage كه نسخه لينوكسي آن‌ها در سال 2001 عرضه شدند.

جالب اين‌كه  اپل و پيكسار كه استيو جابز در راس هر دو قرار دارد، به دو شركت قدرتمند سازنده نرم‌افزارهاي تحت لينوكس تبديل شده‌اند. براي نمونه، نسخه لينوكسي رايج‌ترين نرم‌افزار تلفيق (compositing) انيميشن موسوم به Apple Shake توسط شركت اپل در سال 2000 و رايج‌ترين نرم‌افزار رندر كننده موسوم به Pixar RenderMan توسط شركت پيكسار  در سال  1999 عرضه شد.

برخي از فيلم‌هاي مشهوري كه براي ساخت آن از لينوكس به‌عنوان سكوي كاري استفاده شده است:

تايتانيك‌
آرماگدون‌
باشگاه مشت زني‌
روز ششم‌
سوپرنوا
مردان‌
سياره سرخ‌
دشمن پشت دروازه‌‌ها
شرك‌
آخرين فانتزي‌
هري پاتر
آسمان وانيلي‌
ارباب حلقه‌ها - 2
جنگ‌هاي ستاره‌اي: قسمت دوم‌
ماشين زمان‌
ماتريكس - 2

كمبود نرم افزارهاي گرافيكي اپن سورس
استفاده از لينوكس كه يك نرم‌افزار اپن‌سورس است، توسط استوديوهاي فيلمسازي كه سورس‌كد  نرم‌افزارهاي اختصاصي خود را محرمانه نگاه مي‌دارند، شگفت‌انگيز به نظر مي‌رسد. حقيقت اين است كه استوديوها دريافتند كه با داشتن يك سيستم با سورس كد باز، توسعه نرم‌افزارهاي اختصاصي آن‌ها  آسان‌تر و سريع‌تر از پيش خواهد بود.

همچنين خود شركت‌ها مي‌توانند قابليت‌هاي  تخصصي‌اي را كه  تنها در كارهاي ويژه كاربرد دارد و توليدكنندگان  لينوكس آن‌ها را در سيستم‌عامل  قرار نداده اند، در ساختار لينوكس توسعه دهند.

البته تنها نرم‌افزارهاي تحت لينوكس اندكي براي طراحي، مدل‌سازي و انيميشن وجود دارند كه به صورت اپن‌سورس عرضه مي‌شوند. براي نمونه، CinePaint نرم‌افزاري مانند فتوشاپ است كه براي ايجاد هرگونه تغيير در تصاوير به كار مي‌رود.

اين نرم‌افزار مانند لينوكس اپن‌سورس و به صورت رايگان قابل دانلود است. CinePaint براساس پروژه‌اي نرم‌افزاري موسوم به Film Gimp كه در سال  1998 با هدف ساخت يك بسته طراحي قدرتمند براي لينوكس آغاز شد، ساخته شده است.

استوديوهاي فيلمسازي و جلوه‌هاي ويژه  نيز كارهاي زياد و زمانبري براي  توسعه  نرم‌افزارهاي اختصاصي خود انجام داده‌اند، ولي اين  نرم‌افزارها  تنها در پروژه‌هاي خود اين استوديوها به كار مي‌روند و سورس كد آن‌ها بسيار محرمانه است. برخي از اين نرم‌افزارها از اساس و بدون استفاده از هسته نرم‌افزارهاي ديگر ساخته شده‌اند و برخي ديگر پلا‌گين‌هايي هستند كه همراه نرم‌افزارهاي حرفه‌اي وتجاري مانند Alias Maya و Apple Shake مورد استفاده قرار مي‌گيرند.
 
هر چند سورس‌كد نرم‌افزارهاي  تجاري آماده  نيز  براي  بيشتر  كاربران، بسته است، اما استوديوها قراردادهايي با شركت‌هاي توليدكننده آن‌ها مي‌بندند كه براساس آن مي‌توانند به سورس كد آن‌ها دسترسي داشته باشند. 

لينوكس نوع جديدي از همكاري را ميان شركت‌هاي فيلمسازي پديد آورده است. اين  شركت‌ها كه پيش از اين سورس‌كد نرم‌افزارهاي اختصاصي خود را محرمانه نگاه مي‌داشتند، هم اكنون با روي آوردن به لينوكس و استفاده از آن، بخشي از كد نرم‌افزارهاي خود را به صورت اپن سورس، با شركت‌هاي ديگر به اشتراك مي‌گذارند.

منابع
 www.cgw.pennnet.com
 www.millimeter.com 
 www.sgi.com
 www.computerworld.com
 www.wikipedia.com