Informática y cine: “AL INFINITO… Y MÁS ALLÁ”. Historia de una relación de película

Mediante este estudio se quiere dar a conocer la relación entre la informática y el cine. A medida que la tecnología avanza todos los medios quieren implementar sus avances y el cine no se queda atrás, ya que mediante la informática se quiere dar el máximo de realismo a sus películas.

El cine ha desarrollado muchas técnicas a través de la historia pero tal vez la mejor técnica ha sido la de sus películas en 3D, las cuales transmiten un realismo al espectador, al punto que este parece estar dentro de la película.

La informática ha sido uno de los grandes avances de la tecnología y una gran ayuda al ser humano. Los grandes directores de cine vieron en este avance la forma de que el mundo vea el cine como algo grandioso y lleno de cosas fantasiosas pero a la vez con un toque de realidad.

La generalización de las tecnologías relacionadas con el ordenador cambió al cine para siempre. Los antiguos efectos especiales a base de maquetas y sobreimpresiones pasaron a ser desarrollados mediante ordenadores (ver video: Cien años de efectos especiales resumidos en 5 minutos), por lo que en la actualidad la industria del cine depende casi por completo de la informática que hace pensar en un futuro sin actores reales sino virtuales.  Hay que tener en cuenta que el 90% de las películas más taquilleras de la historia ha sufrido algún tipo de retoque informático, ya sea por software o hardware.

Se usan imágenes generadas por ordenador en películas, programas de televisión y publicidad, y en medios impresos. Los videojuegos usan más bien los gráficos realizados por ordenador en tiempo real (raramente tratados como otras imágenes generadas por computadora), pero también pueden incluir «escenas de corte preelaboradas» e introducciones de películas que serían aplicaciones típicas de imágenes generadas por computadora, llamadas en inglés full motion video (FMV).

En el cine y la televisión, se recurre a menudo a las imágenes generadas por computadora porque son, para ciertas situaciones, más baratas que el recurso a métodos físicos, como la construcción de maquetas complicadas para creación de efectos, o alquiler de mucho vestuario para escenas de multitudes de personas, y también porque permiten la obtención de imágenes que no serían factibles de ningún otro modo. Esto también puede permitir que un artista produzca el contenido de su película, telefilme o programa de televisión sin el uso de actores u otros participantes típicos en esta clase de proyectos.

 

Un paseo por la historia y films que implementaron nuevas tecnologías.

En el año 1895 Georges Melies, pionero dela cinematografía, conseguía en pantalla la transformación de un autobús en un coche fúnebre. Fue pionero en la utilización del truco de sustitución de elementos mediante el parado de la cámara, y también lo fue en la exposición múltiple del negativo (doble sobreimpresión) y los fundidos a negro y desde negro. Su obra capital fue Viaje a la luna Habían nacido los efectos especiales en el cine. En 1973 Richard Nixon era presidente de EEUU, Alekséi Kosygin de la hoy extinta URSS, Microsoft y Apple aún no habían sido fundadas y Larry Page y Sergey Brin, los creadores de Google, eran sólo un par de bebés. Nada de eso impidió que ese año apareciera la primera producción de Hollywood que utilizó imágenes generadas por ordenador como método para crear efectos especiales nunca vistos hasta entonces. Su nombre: Westworld (Almas de Metal).

Dirigido por Michael Crichton y con actores tan conocidos como Yul Brynner o James Brolin, este film de ciencia ficción estaba ambientado en un futuro en el que una empresa había montado un parque de atracciones de nueva generación en el que se simulaban tres épocas históricas distintas: la antigua Roma, la Edad Media y el salvaje Oeste norteamericano.

Para conseguir una mayor inmersión de los visitantes, cada uno de estos escenarios estaba habitado por robots de aspecto humano que iban caracterizados con los atuendos de la época a la que pertenecía la zona en la que se encontraban e interactuaban con la gente para hacer más creíble el conjunto.

A lo largo de la película, la productora utilizó gráficos generados por ordenador en 2D para representar el punto de vista del robot-pistolero que interpretaba Yul Brynner. Para lograr tales efectos, hicieron uso de imágenes rasterizadas, más conocidas hoy en día como bitmaps.

Una curiosidad para acabar: la primera película en utilizar imágenes en 3D fue precisamente la secuela de Westworld, que llevó por título Futureworld (Mundo Futuro). Se estrenó en 1976 y en ella Edwin Catmull y Fred Parke, por aquel entonces todavía estudiantes de la Universidad de Utah, hicieron uso de los ordenadores de la época para generar digitalmente la cara y una mano de Peter Fonda y mostrarlas en pantalla con un aspecto “realista”.

Otro visionario, George Lucas, utiliza por primera vez un ordenador para crear dichos efectos. Fue el comienzo de un proceso que acabará por digitalizar Hollywood.

El estudio pionero en la aplicación de la informática al cine es sin duda Industrial Light and Magic (ILM), propiedad de Lucas, pero no es el único. Estudios como Digital Domain, Pacific Data Images (PDI) (Ahora DreamWorks) o Pixar llevan en la brecha durante años, aportando magia digital a Hollywood.

¿Cuáles son las razones que impulsan a la industria del cine a volcarse con la última tecnología?

La razón principal hay que buscarla en el abaratamiento de los costes de la producción. De manera inversa, las empresas creadoras de software específico para el cine, como Alias/Wavefront o Discreet ( hoy Autodesk Media and Entertainment), consiguen grandes dividendos y, sobre todo, prestigio.

Paso a paso

A la presentación de Star Wars en 1977 acudió Lucas con verdadero pánico a la reacción de la audiencia. Y es que en esta película el movimiento de las naves era por primera vez controlado por un ordenador, lo que evitaba las posiciones estacionarias de las naves espaciales en las películas de ciencia-ficción. Los dividendos generados por la película sirvieron a ILM para continuar explorando técnicas. Basándose en la técnica stop-motion (mover una marioneta y filmar, volver a moverla y filmar de nuevo) empleada en películas japonesas como Godzilla, ILM consiguió la técnica Go-Motion, en la que los movimientos de la marioneta eran programados y controlados por ordenador y se podían planificar mientras se preparaban las siguientes secuencias.

Está técnica, del año 1981, se ha empleado abundantemente en los 80, en clásicos como E.T. o El Retorno del Jedi. Un paso adelante que, no obstante, se quedaba corto, porque todavía no se había diseñado la tecnología para conseguir imágenes generadas por ordenador (CGI) en pantalla. Lucas de nuevo consiguió romper la tradición de efectos del siglo pasado creando nuevas imágenes que no tenían por qué provenir de la realidad. El milagro tuvo lugar en Star Trek II: La ira de Khan, en la que un desértico planeta se transformaba en un vergel en cuestión de segundos.

La técnica de ILM permitió notables avances en la composición de escenas. Sin ir más lejos, la integración de un personaje o imagen digital en una escena concreta (el avión que circula a baja altura en plena ciudad en Mentiras Arriesgadas).

Mediante la eliminación digital de los elementos no deseados en el fotograma y los posteriores ajustes de color e iluminación pertinentes se conseguía que la retina del espectador no fuera capaz de captar las modificaciones. La evolución de la técnica dio lugar al morphing, que se empleó por primera vez en 1989 en Abyss de James Cameron.

Las dos primeras películas en las que intervineron imágenes generadas por ordenador de forma importante, Tron (1982) y Last Starfighter (1984), fueron fracasos comerciales, lo que llevó a que la mayoría de los directores a relegar esta clase de imágenes a imágenes que hiceran pensar en haber sido creadas por computadora, aunque no lo fueran en la realidad.

El primer personaje verdaderamente creado en imágenes generadas por ordenador fue creado por Pixar para la película Las aventuras del joven Sherlock Holmes en 1985 (sin contar el sencillo personaje poliédrico de Tron que contestaba en binario: sí y no). Éste consistía en la representación de un caballero en una vidriera, cuyos vidrios salían de la vidriera, haciendo que el caballero representado en ella cobrara vida propia y caminara por sí solo. Estas imágenes generadas por ordenador «fotorealistas» (del ingles photorealistic, es decir imagen sintética de aspecto real) no persuadiría a la industria del cine hasta 1989, cuando The Abyss (El abismo) ganó el Premio de la Academia de Hollywood en la categoría de Efectos Visuales. Para esta película Industrial Light and Magic produjo efectos visuales de imágenes generadas por ordenador fotorealistas. Las más notables fueron las de una criatura de agua que imitaba la cara de la protagonista, esta escena figura entre las más recordadas de la película.

A partir de The Abyss las imágenes generadas por computadora adquirieron un papel central en películas como Terminator 2: Judgement Day (1991), cuando el malvado Terminator T-1000 sorprendía a la audiencia por su composición de metal líquido, con transformaciones morfológicas integradas en secuencias de acción durante toda la película. Terminator 2: Judgement Day también le mereció a ILM (Industrial Light and Magic) un Oscar por sus efectos especiales.

En 1993 Jurassic Park cambiaría radicalmente la percepción de la industria, ya que los dinosaurios de la película parecían tan reales y la película integraba tan impecablemente tanto imágenes generadas por ordenador como secuencias reales, que revolucionó la industria cinematográfica. Esta película marca la transición del Hollywood de la animación de movimientos fotograma a fotograma (Stop-Motion) y efectos ópticos convencionales, a las técnicas digitales. Después de observar el empleo de efectos CGI (ejemplo de efectos)en las principales escenas del filme, antes vistos imposibles y demasiado costosos, algunos directores y productores de cine comenzaron a interesarse en los mismos para utilizarlos en sus futuros proyectos; Stanley Kubrick contrató a Spielberg para dirigir Inteligencia Artificial, George Lucas comenzó la realización de la trilogía de precuelas de Star Wars, y Peter Jackson empezó a explorar su pasión infantil por los filmes fantásticos, inclinación que lo conduciría hasta El Señor de los Anillos y King Kong.

No sólo fueron personas a quienes inspiró la película, pues a raíz de su estreno fueron lanzados numerosos documentales basados en el contexto de los dinosaurios, tales como Godzilla, Carnosaur y Walking with Dinosaurs. En la cultura popular, surgieron también varias parodias. Igualmente, Stan Winston comenzó a colaborar junto a IBM y el director James Cameron para crear la empresa de efectos visuales Digital Domain, y mencionó al respecto: «Si no me hubiera relacionado con la película, en estos momentos pasaría a convertirme en un dinosaurio».

En 1994 Se crea en Canadá, la primera serie animada totalmente por computadora llamada Reboot, siendo este el primer trabajo comercial 100% por ordenador.

Las imágenes generadas por computadora en dos dimensiones (2D) aparecen cada vez más en películas tradicionalmente animadas, complementando a los cuadros (frames en inglés) ilustrados a mano. Sus usos se extendieron del movimiento de «interpolación digital entre cuadros», a pseudoefectos en tres dimensiones (3D) llamativos como la escena de sala de baile en La Bella y la Bestia de la compañía Walt Disney.

Toy Story (de Pixar) y Cassiopeia (de NDR Filmes) fueron las primeras películas totalmente generadas por computadora, estrenadas en 1995 y 1996 respectivamente. Otros estudios de animación digitales como Blue Sky Studios (de la Twenty Century Fox) y Pacific Data Images (de Dreamworks SKG) se lanzaron en la producción de imágenes generadas por computadora, y las compañías de animación ya existentes como la compañía Walt Disney iniciaron una transición de la animación tradicional a la animación mediante imágenes generadas por ordenador.

Entre 1995 y 2005 el presupuesto medio de efectos para una película subió considerablemente de 5 a 40 millones de dólares. Según un ejecutivo de uno de los estudios cinematográficos, desde 2005, más de la mitad de películas tienen efectos significativos.

A principios de los años 2000, las imágenes generadas por computadora dominan el campo de los efectos especiales. La tecnología progresa hasta al punto que fue posible sustituir digitalmente a los actores por actores virtuales, indistinguibles a simple vista de los actores a los que reemplazan. Los extras generados por ordenador también se empezaron a utilizar de forma generalizada en escenas de multitudes.

Las imágenes generadas por ordenador para películas tienen en general una resolución de aproximadamente 1.4-6 megapixeles (MPx). Toy Story, por ejemplo, tenía un formato de 1536 * 922 (1.42MPx). El tiempo para generar un cuadro es de unas dos o tres horas, necesitándose diez veces más tiempo para las escenas más complejas.

Este tiempo no ha cambiado mucho desde entonces, mientras que la calidad de imagen sí ha progresado considerablemente. Al mismo tiempo con la mejora del material informático y con máquinas más rápidas, se ha podido aumentar la complejidad de los gráficos. El aumento exponencial de la capacidad de proceso de unidades centrales de procesamiento, así como aumentos masivos en la capacidad de procesamiento paralelo de éstas, de almacenaje y velocidad de memoria y tamaño, han aumentado enormemente el potencial y complejidad de las imágenes generadas por computadora.

Final Fantasy: The Spirits Within (2001) fue la primera tentativa de crear una película realista usando sólo imágenes generadas por ordenador, sin actores. La película fue producida por Square Pictures y mostraba gráficos muy detallados de calidad fotográfica realista. La película fue un fracaso en taquilla, lo que llevó finalmente al cierre de Square Pictures tras haber producido una última película de estilo visual similar, Final Flight of the Osiris, un cortometraje que sirvió como prólogo a la película The Matrix Reloaded

 

La informática y el cine de animación

La animación es la técnica que da sensación de movimiento a imágenes, dibujos, figuras, recortes, objetos, personas, imágenes computerizadas o cualquier otra cosa que la creatividad pueda imaginar, fotografiando o utilizando minúsculos cambios de posición para que, por un fenómeno de persistencia de la visión, el ojo humano capte el proceso como un movimiento real.

En el caso del ordenador, el truco del paso de manivela es llevado al extremo: la unidad elemental manejada, el píxel, es mucho más pequeña que el fotograma, el resultado es que el animador tiene el control total tanto del espacio -el objeto filmado- como del tiempo -el movimiento de las imágenes. En el futuro, el abaratamiento de costes permitirá una aplicación generalizada en investigaciones científicas, en la generación de gráficos y recursos para la educación, en simulaciones de todo tipo, y en campos en los que, como suele suceder, las aplicaciones aun están por llegar.

Se puede considerar el aporte de la tecnología en dos campos: como herramienta de creación y como medio de representación.

Para las animaciones dibujadas o pintadas a mano hay programas que asisten a la creación de los cuadros intermedios. Cabe recordar que se necesita una gran cantidad de éstos para dar la sensación de movimiento. En las animaciones hechas con gráficos vectoriales y con modelos tridimensionales el programa mismo calcula la transformación (interpola) de una pose a otra.

Diversos formatos de archivo permiten representar animación en un ordenador, y a través de Internet. Entre los más conocidos están SWF, GIF, MNG y SVG. El archivo puede contener una secuencia de cuadros, como gráficos rasterizados (o la diferencia entre un cuadro y el anterior), o puede contener la definición de trazos y sus deformaciones en el tiempo, en un formato vectorial. Hay formatos de archivo específicos para animaciones, y también se utilizan formatos genéricos que pueden contener diversos tipos de multimedios.

N.Konstantinov y un grupo de matemáticos utilizaron la técnica de stop-motion para generar Kitty, esta película de animación, creada en Rusia, con un gato como protagonista que probablemente sea una de las primeras de la historia en que participó un ordenador. No está claro si la fecha exacta en que se grabó es 1967 ó 1968, pero parece claro que por aquel entonces nadie pensaba en los mastodónticos ordenadores de la época como máquinas para «hacer cine». El equipo diseñó el modelo matemático del movimiento del gato, modelo que luego se implementó en un ordenador BESM-4. Se da la circunstancia de que este ordenador no disponía de pantalla gráfica, así que la animación generada se imprimió en hojas de papel, una hoja por fotograma, utilizando caracteres para montar las imágenes.

Peter Foldes (Budapest, 1924 – 1977) dedicó gran parte de su vida a la pintura, pero incentivado por John Halas (fundador del estudio Halas & Batchelor en Londres, productora de animaciones para adultos) empezó a trabajar en cine de animación. La mayoría de sus obras son pintadas o diseñadas a mano. Después de sus dos primeros films, decide volver a la pintura y mudarse a París. A mediados de los años 60 volvió al cine, ganando reputación internacional por haber sido uno de los primeros a trabajar con animación vía ordenador.

Hunger” o “La Faim” (11 minutos) es una pieza animada via ordenador en 2D, compuesta de dibujos y metamorfosis generadas via ordenador. El film ganó el Premio del Jurado en Cannes en 1974, y también fue nominado a los Oscars.

La historia del cine de animación es igual o más importante que el cine convencional en el campo de la informática puesto que es en este campo donde se dieron siempre los primeros pasos técnicos para animar lo inanimado pudiendo llegar en nuestros días a unir los dos géneros cineásticos gracias al ordenador según se iba progresando técnicamente tanto en el hardware como software.

Toy Story es una película de animación generada por ordenador de Pixar y Walt Disney Pictures. Se estrenó en los Estados Unidos el 22 de noviembre de 1995. Tal como se refleja anteriormente, fue el primer largometraje totalmente animado por ordenador y el primer proyecto importante de Pixar en el cine. La primera película de animación hecha totalmente por el mundo de la informática. Los personajes, sus gestos y sus movimientos resultan tan naturales como en el mejor cine de dibujos animados.

Los protagonistas y los ambientes están dotados de una profundidad y un efecto tridimensional sorprendentes. La historia es imaginativa, tiene mucho humor y acción, que unido a los efectos técnicos hace que el film le interese a un amplio espectro de público. Los protagonistas son unos juguetes que cobran vida propia cuando no los mira nadie.

Toy Story provocó un gran impacto en la industria del cine con su innovadora animación por ordenador. Después del estreno de la película, varias industrias se interesaron en la tecnología utilizada en la película; por ejemplo, los fabricantes de chips gráficos se propusieron transformar los gráficos computacionales a imágenes similares a las animaciones presentes en el filme. Igualmente, algunos desarrolladores de videojuegos mostraron interés en el diseño de juegos virtuales a partir de esta técnica de animación, mientras que, por otra parte, investigadores de robótica profundizaron en el uso de la misma para la creación de nuevas formas de inteligencia artificial para sus máquinas. Asimismo, varios autores compararon la película a una interpretación de Don Quijote, vinculándola con el humanismo. Adicionalmente, Toy Story dejó un legado con la famosa frase «Al infinito… ¡y más allá!» (pronunciada por Buzz Lightgear en la cinta), conduciendo a la producción de secuelas y software, entre otros productos. Paradójicamente, parece que ese sea el lema de la unión del cine y la informática con un futuro cada vez más espectacular en donde el fin no es tal sino siempre es un nuevo principio y una unión más dependiente entre los dos.

Pixar

El alma de los estudios Pixar es John Lasseter, ver el documental: La historia de Pixar (90 minutos). Comenzó trabajando como animador para Disney. Suya fue la primera película de animación digital que optó al óscar y suyo el primer largometraje que ganó la recién creada categoría de mejor largo de animación: Toy Story (John Lasseter-Andrew Stanton, 1995). Su secreto ha sido combinar innovación tecnológica, técnicas de rodaje ajenas al cine animado y magníficos guiones, con un humor irresistible y una pizca de irreverencia.

 

Filmografías destacadas.

Herramientas tecnológicas. Recorrido a través de las diferentes técnicas.
El tentáculo de agua digital (‘Abyss’, el clasicismo de James Cameron) que cambiaba de forma a voluntad fue conseguido con un Macintosh y expandía las posibilidades creativas hasta el infinito. A ILM le llevó algún tiempo convertir los gráficos generados por ordenador en una alternativa viable, pese a todo. Fueron dos años en los que mejoró sus sistemas para que fueran capaces de descargar el filme en un ordenador capaz de trabajar sobre las escenas que necesitaran de efectos gráficos y devolver las imágenes ya modificadas a los estudios.

Este sistema requiere trabajar con cantidades enormes de memoria, y en la práctica dio lugar al uso de estaciones de trabajo que fueran capaces de almacenar el enorme volumen de información generado. Así se pudieron crear los efectos increíbles de Terminator 2 (1991), un hito que puso de moda la utilización de software específico para generar, modificar o editar imágenes. En esta ocasión, las transformaciones de T1000 en metal líquido se realizaron con el popular Photoshop de Adobe.

La era de los dinosaurios

Todos estos avances llegaron a su máximo apogeo con la primera entrega de Parque Jurásico, de Steven Spielberg.

Para su elaboración, ILM usó una red de 75 estaciones de trabajo de Silicon Graphics. El sistema responsable de los efectos incorporó más de 100 microprocesadores MIPS y una red Ethernet. La memoria y el almacenamiento requeridos para esta megaproducción fueron de 5.000 MB de RAM y 250 gigabytes de capacidad de disco. Spielberg utilizó el software de Parrallax (ahora fusionada con Avid) y SoftImage para generar cada escena de la película en la que apareciera un dinosaurio digital caminando o corriendo. En total, las escenas que incluían animales prehistóricos costaron algo más de un millón de euros.

El éxito de Parque Jurásico provocó que en el año 1995 la mitad de las películas producidas en Hollywood tuvieran de una manera u otra efectos generados con ordenador. Es más, fue a partir de estas fechas cuando se comenzó a usar la tecnología no sólo al servicio del espectáculo.

La posibilidad de generar cualquier tipo de imagen e integrarla en un entorno nuevo da lugar a un sinfín de posibilidades, desde conseguir que los muertos anden (El Cuervo) y saluden a los protagonistas (el recordado apretón de manos del presidente Kennedy a Forrest Gump) a la reproducción de desastres naturales, como en La tormenta perfecta. Un ejemplo paradigmático es Titanic (1998), la producción de James Cameron en la que hasta el océano fue creado digitalmente.

Uno de los efectos más celebrados, la caída de los pasajeros del barco al mar en el momento del naufragio, fue conseguido por el español Remo Balcels, que se valió para ello del software Elastic Reality.

La última producción de referencia en cuanto a la aplicación de la tecnología al cine no proviene de ILM. En Matrix, que barrió a La Amenaza Fantasma en la Ceremonia de los Oscar en 1999, los hermanos Wachowski recurrieron a un arsenal de efectos generados por ordenador de compañías como Amalgamated Pixels, Animal Logic, Bullet Time, DFILM Services, Makeup Effects Group Studio, Manex Visual Effects (MVFX) y Mass Illusions. En esta revolucionaria película se desafían las leyes de la física a conciencia, llegando a ralentizar el movimiento de los personajes e incluso a detenerlos en el aire, gracias a la técnica denominada Bullet Time. La producción contiene en su metraje más de 200 planos de efectos especiales, la mayoría digitales.

Actores de ficción: avance de la realidad virtual
La gran incógnita en los estudios cinematográficos es si se conseguirá crear caracteres fotorrealistas que sustituyan a los propios actores. El primer paso en este sentido es Final Fantasy (2001). Su productor, Jun Aida, señala que para diseñar un software que recrease los poros de la piel, las expresiones faciales de los personajes, e incluso los 60.000 pelos de la protagonista, Aki, se han necesitado entre 14 y 18 meses, cortesía de Square Software.

A día de hoy las mejoras futuras son impredecibles. El ataque de los clones (Star Wars II), rodada enteramente con vídeo digital, o las dos secuelas de Matrix, ya rodadas, marcarán a buen seguro la tendencia a seguir. Sí hay algo cierto, como señala Jean Marc Sauvetre, responsable de ventas de sistemas avanzados de Discreet para España y Portugal, “hoy en día no hay largometrajes que no utilicen en alguna de sus fases, para el retoque de imágenes, para el montaje o para la creación de efectos, el ordenador. Es el elemento integrador de las herramientas disponibles y la filosofía de trabajo que utilizan los directores de cine en cada vez mas procesos de post-producción.”

En busca de la superación

Las soluciones y equipos informáticos empleados en una producción cinematográfica se quedan con frecuencia obsoletos al poco tiempo, puesto que la industria está en constante movimiento. Para hacerse una idea del estado de la cuestión a día de hoy, nada mejor que echar un vistazo a las películas nominadas al Oscar en su dia a los mejores efectos especiales.

Discreet
Si hay un nombre que se repite en todas las producciones es el de Discreet, la división de Autodesk especializada en modelado y animación 3D y creación de efectos visuales. Como señala Sauvetre, durante siete años consecutivos, películas que han utilizado en la creación de sus efectos visuales programas de Discreet han copado (con un 95%) las nominaciones a los Oscar.

Industrial Light & Magic, responsable de los efectos de Inteligencia Artificial y Pearl Harbor, empleó las soluciones Inferno (es un sistema operativo para la creación y soporte de sistemas distribuidos. El nombre del sistema operativo y de programas relacionados así como el nombre de la compañía Vita Nuova, que es quien los produce, fueron inspirados por las obras literarias de Dante Alighieri, especialmente de la Divina comedia.Inferno corre en modo hosted bajo varios operativos diferentes o de forma nativa, en diversas arquitecturas de hardware. En cada configuración, el sistema operativo presenta las mismas interfaces a sus aplicaciones.) y Flame de la compañía,(flame ) que permiten manipular imágenes de alta resolución casi en tiempo real. En el primero de los casos, hay una secuencia en la que el niño robot intenta comer un plato de espinacas. Para componer la deformación de la cara y su posterior reparación se utilizaron las herramientas de sombreado y transparencia de Inferno.

Para Pearl Harbor, ILM realizó más de 200 efectos visuales, que incluían panorámicas de Pearl Harbor, con múltiples capas de composición que incorporaban gráficos creados por ordenador. Las herramientas de Discreet sirvieron para intentar varias opciones de composición sobre cada efecto, analizar el resultado junto y por separado y realizar las variaciones necesarias en un corto espacio de tiempo.

Pero existen más herramientas. Si se disecciona El Señor de los anillos: La Comunidad del anillo, película galardonada, es fácil hacerse una idea de los programas preferidos por las productoras de cine en sus películas. La película de Peter Jackson aglutina los efectos de compañías como WETA, Rythm & Hues, Digital Domain, Animal Logic, Oktobor y GMD. Weta Digital, empresa creada por Peter Jackson con base en Wellington (Nueva Zelanda) fue la encargada de añadir los efectos visuales. La mayor parte de las tomas ambientales de la trilogía tiene algún tipo de manipulación digital. El troll de las cavernas que aparece en Moria fue la primera criatura que esculpió el diseñador Richard Taylor y la primera en ser escaneada para su creación digital. Tras construir su esqueleto y sus músculos por ordenador, los diseñadores de Weta Digital incorporaron la piel escaneada y realizaron una animación de prueba con varios movimientos del troll y una pelota con el fin de mostrar los resultados a New Line. Para planificar la escena donde el troll ataca a la Compañía del Anillo en la tumba de Balin, los diseñadores construyeron digitalmente una copia exacta del plató donde se iba a rodar y le incorporaron a los nueve personajes y al troll, todos ellos con movimientos capturados. Usando esta misma técnica, los diseñadores incorporaron unos electrodos a un tronco para que simulara una cámara y Peter Jackson, usando unas gafas de realidad virtual para ver el plató digital que había sido realizado por ordenador, filmó la escena que le serviría de guía para el rodaje como si el troll estuviera en un plató real.

Para la animación en 3D de la mayoría de escenarios y personajes digitales se ha elegido la herramienta Maya de Alias/Wavefront, utilizada en producciones de la talla de La Amenaza fantasma, La momia o Wild, Wild West. Steven Regelous, uno de los trabajadores de Weta, diseñó el software Massive para facilitar la materialización por pantalla de las grandes huestes militares que aparecen en el prólogo de La Comunidad del Anillo; capaz de crear miles de individuos por ordenador, el software les otorga además una inteligencia artificial que permite añadirles conductas individuales y dotarles de movimiento. Por lo que respecta a la herramienta de composición de imágenes, se ha echado mano de Shake, de Nothing Real, solución ya conocida por haber sido usada en Harry Potter y la piedra filosofal, Pearl Harbor o Gladiator. Una producción de estas proporciones necesita además de una buena solución de renderización, como RenderMan de Pixar, utilizada en películas como Forrest Gump, Parque Jurásico, Terminator 2 o Abyss, es un motor de renderizado de imágenes. Renderizado es el paso de modelos 3D-wireframe a imágenes que pueden o no ser fotorealistas, dependiendo de las necesidades y de los parámetros que se le pasen. El motor de renderizado calcula las luces, texturas y demás variables y “construye” una imagen acorde.

La necesidad de disponer de servidores de gran capacidad.
Por otra parte, para almacenar la enorme cantidad de información generada digitalmente y lograr la máxima rapidez en el proceso de creación y renderización de imágenes generadas por ordenador son necesarias estaciones de trabajo y servidores de gran capacidad. En El señor de los anillos: La comunidad del anillo, por ejemplo, para aguantar y procesar las 1.200 tomas de efectos visuales se han empleado las estaciones de trabajo visuales Silicon Graphics Octane y Silicon Graphics Onyx2, con sistema operativo IRIX, tiene un particular soporte para gráficos 3D, video y transferencia de datos de gran ancho de banda. Fue una de las primeras versiones de Unix en tener una interfaz gráfica de usuario (GUI) para el escritorio principal y es actualmente ampliamente utilizado, debido a su extremadamente alta calidad en gráficos 3D, en la industria de la animación por computadora y para visualización científica, la familia de servidores SGI Origin y las estaciones de trabajo visuales y servidores con sistema operativo SGI Linux para la creación y gestión de hasta 100 terabytes de datos.

Trabajar con este tipo de servidores y estaciones de trabajo no sólo simplifica el trabajo, sino que ahorra tiempo. La película de animación Ice Age, diseñada por los estudios Blue Sky, utiliza 512 servidores AlphaServer DS10L de Compaq, configurados en 13 granjas y gestionados con Compaq Tru64 UNIX. La tecnología informática Compaq es similar a la empleada en las investigaciones del Genoma Humano y en la simulación de pruebas atómicas

Según Isidro Cano, business manager de la unidad de servidores de gama alta de Compaq España, “teniendo en cuenta que cada fotograma de la película tenía un tiempo de creación con un ordenador normal de última generación de 4 horas, y que una película de 90 minutos tenía 130.000 fotogramas, se tardaría 60 años en hacerla. En el caso de Ice Age se hizo empleado 512 servidores Alpha trabajando en paralelo para reducir ese tiempo a menos de 1 año.”

Los actores virtuales

 

La aplicación del más potente software y hardware a la industria del cine ha acabado provocando la creación de películas de animación íntegramente generadas por ordenador. Y no es para tomárselo a broma.

Los títulos aparecidos hasta la fecha son pequeñas joyas del cine que se han ganado, además, el reconocimiento de la crítica y el favor del público. La compañía de animación por excelencia es Pixar Animation Studios, que en asociación con Disney y con 10 producciones cinematográficas estelares bajo su cinturón, se ha establecido como el estudio de animación más impresionante de manera consistente. No es de extrañar que hacer una lista de sus mejores películas sea una tarea difícil de cumplir, ya que cada lanzamiento resulta siendo un éxito. Es responsable de títulos como Toy Story 1 y 2, Bichos o Monstruos S.A.,  ‘Up’ (2009)) ‘WALL-E’ (2008) ‘Finding Nemo’ – Encontrando a Nemo (2003) etc.

Desde el momento de aparición de Toy Story (1995), el primer largometraje de animación por ordenador dirigido al gran público, Pixar ha sido responsable de numerosos hitos en la aplicación de soluciones gráficas a las películas “filmadas” con ordenador.

La compañía Pixar trabaja para ello con software propietario, y tres de sus soluciones se han consolidado como referentes en el sector: Marionette, software de animación para modelar y graduar la iluminación; Ringmaster, gestor de producción para coordinar y monitorizar un proyecto de animación por ordenador; y Renderman, software de renderización para la síntesis de imágenes fotorrealistas de alta calidad que Pixar utiliza internamente y además vende a terceros.

Dreamworks
El otro gran peso pesado es Dreamworks, compañía responsable de títulos como Antz y Shreck. Esta última no es sólo la película de animación que se alzó con un Oscar en la edición de 2001. La producción pasará a la historia por ser la primera programada en su totalidad en Linux. En su renderización se utilizaron más de mil ordenadores que soportaban Red Hat Linux en una granja de servidores.

El intento tiene precedentes. De hecho, hace ya dos años figuraba como plan prioritario para Dreamworks migrar completamente a Linux. La productora no se encuentra sola en este empeño. Pixar e Industrial Light and Magic, los otros dos gigantes del mundo de los efectos especiales, también usan Linux en sus producciones y crean desarrollos específicos para el sistema operativo.

La fiebre Linux se ha extendido a los fabricantes de soluciones como SideFX Software o Alias-Wavefront. Entre los programas utilizados por la industria del cine que se han adaptado a Linux destacan Shake de Nothing Real, Rayz de Silicon Grail o XSI de Avid.

España

No dispone de una industria del cine demasiado proclive a producciones espectaculares. En consecuencia no se puede hablar de una tradición de películas en las que haya sido necesaria la participación de la informática, en cualquiera de sus maneras.

Pese a todo, hay elementos para el optimismo. En este sentido, uno de los más importantes proyectos ha sido El bosque animado, primer largometraje de animación realizado completamente en 3D en nuestro país.

La producción de Dygra, que incluso alcanzó repercusión fuera de nuestras fronteras, ha contado con el software RealFlow, de la compañía española NextLimit para, entre otras cosas, reproducir con exactitud las partículas de agua que conforman el cauce de los ríos o analizar los movimientos del viento que anima digitalmente las hojas de los árboles.

Para insuflar vida a los personajes que pueblan este bosque mágico se ha usado un software que consigue otorgar un acabado orgánico a diseños netamente digitales, mediante una malla de control que depura el aspecto de los personajes. Este proceso, en el que se podían emplear entre 150.000 y 3.000.000 de polígonos, finalizaba con la aportación de textura a los personajes, incluyendo color, brillo, rugosidad del rostro, etc.

Más allá del mundo de la animación, van apareciendo poco a poco en nuestro país producciones que descansan parte de su metraje en efectos generados por ordenador. Es el caso de Buñuel y la mesa del Rey Salomón, de Carlos Saura, en la que se utilizó cerca de 50 minutos de efectos digitales a cargo de la compañía de Barcelona Filmtel, que ha utilizado para ello la tecnología Cineon de Kodak. Su trabajo de postproducción digital ha permitido escenas espectaculares como aquella del niño que levanta el mar como si se tratara de una sábana.

Héroes del píxel

Hollywood no sólo se ha beneficiado del mejor software y hardware posible en sus producciones recientes. En plena crisis creativa, los estudios tienden a adoptar planteamientos similares a los de los videojuegos en películas como Tron o Rollerball, o adaptan directamente los títulos más populares.

Esta última tendencia comenzó en 1995, con la adaptación del ultraviolento juego de lucha Mortal Kombat. Su éxito dio pie a una avalancha de títulos que buscan atraer al público más joven, el que llena las salas de cine en EE.UU.

Sin embargo, la calidad de estas producciones (Mario Brothers, Street Fighter o Double Dragon) era absolutamente mediocre. Y es que estas películas deben complacer a dos tipos de público: los fanáticos del videojuego adaptado en cuestión y aquellos que no lo conocen, para los que se deben simplificar la trama. Ni unos ni otros acaban contentos con los resultados.

Ahora vuelve la fiebre de las adaptaciones, tras los buenos resultados de Lara Croft: Tomb Raider, que obtuvo una recaudación de 148 millones de euros. El último caso ha sido Resident Evil, que con el reclamo de Milla Jollovich, pretende trasladar a la gran pantalla el éxito que la tétrica saga tiene entre los jugadores de PC y consolas.

 

E.T. 20 años después

Renovarse o morir. Clásicos como Star Wars o E.T. están sucumbiendo al encanto de las nuevas tecnologías. Es este último un caso atractivo de transición entre viejas y nuevas formas.

Cuando Spielberg presentó E.T. en el festival de Cannes en 1982 la película se ganó el favor del público, además de por su encanto, por unos efectos especiales revolucionarios para la época, realizados mediante miniaturas, maquetas y procedimientos más mecánicos que tecnológicos.

El Rey Midas de Hollywood invirtió cerca de cuatro millones y medio de euros en las marionetas de Carlo Rambaldi. Veinte años después, Spielberg nos ofrece una nueva versión de E.T. La mayoría de las novedades tecnológicas se han concentrado en el propio extraterrestre, porque sus movimientos resultaban demasiado bruscos para la audiencia juvenil de hoy.

Una de las secuencias que fue eliminada del montaje original, en la que se veía a E.T. en la bañera, ha podido por fin realizarse creando un extraterrestre totalmente digital, en un meticuloso trabajo que cuida al detalle textura e iluminación.

En otro de los momentos de la película, cuando el alien disfrazado grita ante la presencia de la niña encarnada por Drew Barrymore, se ha sustituido la cabeza del títere mecánico por otra generada digitalmente, manteniendo el sombrero de la versión original. Incluso los labios del alienígena han sido generados digitalmente en algunas escenas.

La fiebre por lo políticamente correcto en Estados Unidos también ha afectado al nuevo E.T. cibernético, al sustituir las pistolas de los policías que persiguen a los muchachos por inofensivos walkie-talkies.

El mundo en sus manos

Si es de los que sienten pasmo y envidia por los efectos generados en películas como La comunidad del anillo o Shreck, está de enhorabuena. Algunas de las más importantes compañías que fabrican software de creación de contenidos y animación en 3D han hecho más asequibles sus productos para el gran público.

Harry Potter y la piedra filosofal o Titanic son algunas de las películas que han utilizado software de animación de Alias/Wavefront, que ha decidido rebajar sus precios para que los usuarios domésticos se puedan convertir en cineastas de nueva generación por muy bajo precio. La compañía dispone de una versión gratuita en su web de su software de gráficos en 3D, Maya, para usuarios domésticos.

Alias/Wavefront también ha reducido drásticamente los precios de sus versiones para el público profesional. Maya Complete (2.265 euros) y Maya Unlimited (cerca de 8.000 euros) son ahora más asequibles, 8.500 y 18.000 euros respectivamente. Maya Complete permite a los usuarios construir, animar y añadir voces a los caracteres en 3D y crear objetos y entornos tridimensionales para juegos y películas. Por su parte, Maya Unlimited dispone de funciones para reproducir ropa y piel de manera realista.

Otros fabricantes de la industria se han animado a desarrollar nuevos talentos a bajo coste. SoftImage dispone de una versión gratuita de su software XS/2.0, que se puede conseguir en su página web. Por su parte, NewTek redujo recientemente el precio de su solución de 3D, LightWave, hasta los 1.800 euros.

Un repaso sobre tecnología tecnología

En cuanto a los elementos tecnológicos importantes para la realización de efectos digitales podemos distinguir entre dos grandes grupos, hardware y software:

Hardware: en este destacamos el scanner, la estación de trabajo y la registradora. El scanner es fundamental en los efectos digitales, puesto que con él digitalizamos las imágenes; esto nos permite introducir en el ordenador la información que estaba en la película al ordenador para su posterior tratamiento. Otro elemento hardware importante es la estación de trabajo. Son ordenadores especializados en el tratamiento de imágenes. Parte de este equipo lo forman también, los periféricos, puesto que la digitalización en resolución cinematográfica necesite una gran capacidad de almacenamiento. También está la registradora, cuyo funcionamiento es el inverso al del scanner, convierte las imágenes digitalizadas en fotogramas de una película.

Software: en este destacamos el software 3D, programas de composición digital, chromakeyers (cromas), paletas gráficas (programas de retoque fotográfico). Consta de paquetes de animación que consisten en uno o varios módulos con los que se puede modelar, animar y dar apariencia real a un objeto. Los softwares más importantes son wavefront, softimage, alias, etc. Con los compositores podemos mezclar imágenes de manera digital sin pérdida de imagen. Otro software importante son los cromas (Chromakeyers), su técnica trata de hacer una sobreimpresión de una imagen dentro de otra; necesitamos una imagen en blanco y negro que se llama máscara (canal alfa), de la figura. De esta manera, tenemos tres imágenes: el fondo, la figura (RGB) y la máscara correspondiente a la figura (alfa). Esta máscara será blanca en la parte de la imagen de la figura que queramos conservar en la imagen final, y negra en la parte que queramos que se conserve el fondo. Para lograr esto, debemos rodar la figura sobre un fondo de color plano, que suele ser verde o azul. Los cromas nos permiten generar máscaras de las imágenes rodadas sobre un color plano, para su utilización por programas de composición digital. Con las paletas gráficas podemos retocar las imágenes digitalizadas; se usan para retocar fondos, eliminar partes de imágenes que no nos interesen, para generación de texturas, etc.

Los módulos de los paquetes de animación 3D son:

 

Modelador: para trabajar la geometría.

Animador: para darle movimiento a los objetos.

Materiales e Iluminación: dar apariencia y textura a los objetos.

Render: cálculo de las imágenes.

Ejemplos en la animación 3D por ordenador

La tecnología ha sido parte de las herramientas que los animadores han utilizado. Los animadores en la Disney revolucionaron la industria con muchas innovaciones como el uso del sonido en cortos animados, y la cámara multiplano que creo el efecto de perspectiva de los fondos dependiendo del punto desde donde se viera. Las raíces de la animación por ordenador empezaron con los pioneros a principios de los años sesenta que trabajaban en los institutos de investigación americanos, usualmente con fondos del gobierno. Estas películas tan tempranas eran simulaciones científicas con títulos como “El flujo de los fluidos viscosos” o “La propagación de las ondas de choque en forma sólida”.  Fue en la universidad de Utah, donde se creo una de las primeras secuencias artísticas con la animación 3D, donde Ed Catmull mostraba su mano abriéndose y cerrándose. Esta universidad fue la fuente de los mayores adelantos en los gráficos 3D por ordenador, como el algoritmo de superficie oculto, lo cual permite a un ordenador conceptualizar los objetos en tres dimensiones.

En los años setenta, la película “WestWorld” fue la primera película que utilizó gráficos en dos dimensiones generados por ordenador. Muchas películas a finales de los setenta y principios de los ochenta empezaron a utilizar en la tecnología de los gráficos por ordenador o CG, para crear primitivos efectos que fueron diseñados para parecer que estaban diseñados por computadora. Un claro ejemplo de esto lo podemos encontrar en la película “Tron”, la cual fue ideal para mostrar el logro de los efectos especiales del momento.

Se hicieron muchas más películas mostrando de lo que era capaz esta tecnología, pero fue con “Jurassic Park” donde se integró y mostró por primera vez y de una forma muy convincente y real, caracteres generados por ordenador en una película de acción. La película “Toy Story” fue la primera película completa de dibujos animados hecha en su totalidad por animación 3D generada por ordenador.

El aumento de la sofisticación y realismo de la animación 3D puede explicarse directamente por un crecimiento exponencial en la potencia de los procesos informáticos. Hoy en día, un ordenador de sobremesa corriente, funciona cinco mil veces más rápido que aquellos equipos pioneros que se utilizaban en los años sesenta. Además de esto, el coste de la tecnología básica para crear animación por ordenador ha bajado considerablemente en los últimos años. En la siguiente parte del artículo, veremos como se crean los objetos generados por ordenador.

Objetos virtuales generados por ordenador

 

Para crear objetos virtuales generados por ordenador, necesitarás un software de modelación, como por ejemplo Maya o Blender. Estos programas vienen cargados con un gran número de formas en 3 dimensiones, los cuales son los bloques de construcción de objetos más complejos. Por ejemplo, puedes modelar un coche conectando cubos, cilindros, pirámides y esferas de diferentes formas y tamaños. Al ser objetos en 3D, están modelados en tres ejes (X, Y y Z), y pueden ser objetos y visionados desde cualquier ángulo. Cuando empiezas a modelar un objeto, no tiene ningún color de superficie o textura. Todo lo que ves en tu pantalla es el esqueleto del objeto – las líneas de los cubos, bloques y esferas individuales que han sido usados para construirlo. Esto se llama “wireframe”. Cada forma que está compuesta por las líneas de un wireframe se llama “polígono”. Por ejemplo, una pirámide está hecha de cuatro polígonos en forma de triangulo.

En la práctica, hay varias maneras de para crear un modelo wireframe de un objeto. Si no te quieres confinar a construir objetos con formas ya preparadas como bloques y cilindros, puede usar una técnica más libre llamada modelación “spline”. Esto permite que los objetos tengan líneas más curvadas y suaves. Otro método es esculpir un objeto en arcilla u otro material parecido, y usar un escáner 3D para crear una copia wireframe del objeto en el software de modelación.

Una vez que tienes tu wireframe – por medio de cualquiera de los métodos de modelación que has elegido – puedes sombrear su superficie para ver como parecería como un objeto de 3 dimensiones. Pero para hacer parecer al objeto más real, debes añadir color y textura a la superficie. Esto se realiza en algo llamado editor de materiales. Aquí puedes jugar con una paleta de colores sin fin, o crear la tuya propia ajustando los valores de rojos, verdes y azules. Algunas texturas de superficie muy comunes son las de madera granulada, roca, metal y cristal, las cuales suelen venir con el software de modelación, y pueden ser fácilmente aplicadas a las superficies. Se puede también crear ficheros de imagen en programas como photoshop, y envolver la imagen alrededor del objeto.

Dar brillo y luminosidad es quizás el componente más importante para dar a un objeto profundidad y realismo. Los programas de modelación permiten alumbrar objetos desde cualquier ángulo imaginable y ajustar como la superficie de tus objetos refleja o absorbe la luz. Hay tres valores básicos que dictan como una superficie responde a la luz:

Ambiente – El color de la superficie de un objeto que no está expuesto a la luz directa.

Difusión – El color de la superficie que está encarando directamente la fuente de la luz.

El valor que controla la reflexión o brillo de la superficie.

Los programas de modelación son especialmente de ayuda para crear objetos 3D realísticos, porque contienen algoritmos matemáticos que replican el mundo real. Por ejemplo, cuando iluminas una esfera desde un cierto ángulo, la superficie refleja la luz en la dirección correcta y la sombra es colocada en el ángulo preciso. Estos detalles engañan la mente haciéndonos pensar que el objeto en una pantalla de dos dimensiones, tiene realmente profundidad y textura. A continuación veremos como los animadores usan los ordenadores para crear amplios paisajes digitales prácticamente reales.

Apuntes sobre Avatar (todo un reto)

Especialistas de otros países han aplaudido sus valores narrativos soslayando su parte técnica y su desarrollo como espectáculo visual. Se ha calificado su trama, su guión o su historia con términos elogiosos, aludiendo a una continuidad histórica con otras obras cumbres del arte occidental, hermanándola con los grandes creadores de la historia del Cine Clásico, y sus antecesores, como lo expresó el guionista Fernando Regueira sobre el film.[83] Se han establecido conexiones con conceptos cristianos, la tradición mística de pueblos primitivos explicada en la obra de Mircea Eliade:

«La esperada y ambiciosa nueva película del director de Titanic vuelve a poner de manifiesto la genialidad de un autor que en toda su carrera aún no ha dado un solo paso en falso. Un relato fantástico y épico que crea un mundo arcaico y mítico a través del cual se mira y analiza, críticamente, la civilización occidental moderna.»

Sebastián Nuñez (Leer Cine)

En cambio, otros sectores especializados en cine independiente criticaron una supuesta falta de imaginación en el guión, con un argumento ya muy usado en el cine de Hollywood en concreto, comparándola indefectiblemente con otras producciones como Dances with Wolves o Pocahontas

En este sentido, Cameron no se ha mostrado para nada evasivo en torno a estas influencias en el filme, de hecho, él mismo indica y confirma sobre todo las referencias a la producción de Kevin Costner[31] y a The Emerald Forest,[32] no tanto como a Pocahontas quizá por el hecho de ser concebida en 1995, un año después de comenzar la elucubración de Avatar.

De cualquier manera, Cameron tampoco ha ocultado sus claras intenciones, una espectacular cinta de una épica visual sin parangón en el cine actual.

«Lo que vi en la cinta de George Lucas no lo había visto nunca en mi vida. Lo que yo quiero dar al público es una experiencia similar».

James Cameron, entrevista con Luis Martínez para El Mundo

Como bien el título de este estudio indica: “hasta el infinito y más allá”, nos encontramos, y todo indica que así es, solamente al principio de unas técnicas que abrirán un mundo lleno de maravillas y metas que hace poco tiempo parecían imposible y todo gracias a la informática. Como no podía ser de otra forma, este trabajo ha sido recopilado vía internet, de multitud de sitios que aparecen si se cliclea en los enlaces resaltados por lo que doy las gracias a todos ellos.

 

ALEXANDRE PÉREZ GARCÍA

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