La ciencia de Pixar

Mover a Wall-E necesita muchas mates

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¿No es adorable?

Detrás de cada gran éxito de la animación hay un científico aporreando la calculadora. Alguien como Tony DeRose, que traduce los principios de la aritmética, la geometría y el álgebra en software que renderiza los objetos o se encarga de la física de la animación. Así es cómo se hace en Pixar y en cualquier otra productora de este tipo de películas o videojuegos, explica DeRose a un entregado público de niños, padres, abuelos y profesores en el nuevo Museo de Matemáticas de Nueva York, el ya célebre MoMath.

Se ha desplazado hasta allí, relata The Verge, para transmitir a los chavales la importancia de adquirir una sólida base de conocimientos matemáticos si sueñan con ser los creadores de los Nemo y Buzz Lightyear del futuro.

Detrás de cada gran éxito de la animación hay un científico aporreando la calculadora. ¿Lo sabías?

El pelo, la ropa, los fluidos, gases como las nubes o el humo e incluso el fuego tienen su propia física. Pero más allá de los motores básicos es necesario un trabajo mucho más detallista. “Simular el agua es sencillo”, explica DeRose, “lo que es difícil es hacer que sea dirigible”. Otro ejemplo: para que los rizos del cabello de la protagonista de Brave, voluminoso y de un rojo brillante, se movieran como si tuviesen vida propia, fue necesario crear un nuevo motor de física desde cero. Es así como se consigue que la animación sea posible desde un punto de vista informático.

Más física que en un laboratorio

En la animación por ordenador, continúa DeRose, a menudo se modelan los objetos a escalas mayores que las que utilizan los propios físicos para hacer sus cálculos. Gran parte de su trabajo es desarrollar algoritmos capaces de funcionar con estas escalas sin sacrificar detalles. “Un director diría, 'no es más que una cosa diminuta que está en el fondo y ni se ve', pero estaría mintiendo”. Lo que hace de las películas de Pixar auténticas obras maestras es precisamente esta precisión milimétrica.

Y además, afirma DeRose, cada vez que el director decide cambiar algún detalle de la película es necesario volver a diseñar la física de los objetos y los personajes desde cero. Muchísimo trabajo. Tanto trabajo que ni con cuatro equipos animando a la vez sería posible hacer una película de Pixar al año.

Que no se vean las tripas

La mayor contribución que ha hecho DeRose a la animación por ordenador es su sistema para generar curvas suaves con una alta fidelidad. “Se trata de convertir formas complejas en algo con lo que los ordenadores puedan trabajar”. Durante años se han utilizado los famosos polígonos, que desde lejos no quedan tan mal. Pero, claro, un buen zoom echa a perder el artificio y desvela todos y cada uno de los feos cuadradotes, rompiendo la ilusión y diciendo adiós a la magia del cine.

Así que los matemáticos de Pixar se estrujaron el cerebro para hallar un nuevo método, conocido como “superficies de subdivisión” por la forma en que se generan las curvas, dividiendo una recta multitud de veces a partir de su punto medio. La primera vez que lo utilizaron fue en El juego de Geri, el famoso corto del anciano que juega el ajedrez que aparecía antes de Bichos y que ganó el Oscar en 1997. La diferencia era abismal. Por primera vez Pixar lucía como se supone (a día de hoy) que tiene que lucir Pixar. Fijaos simplemente en la nariz del abuelo.

Hoy en día las superficies de subdivisión se utilizan constantemente en la práctica totalidad de las películas de animación por ordenador. Se ha convertido en el estándar de la industria. Pero los científicos de Pixar no se dan por satisfechos: siguen investigando, aplicando nuevas técnicas y publicando sus hallazgos en papers.

"Prácticamente todo lo que se puede hacer con programas de Pixar es posible llevarlo a cabo hoy en día con herramientas de código libre como Blender". De Rose

No obstante, la empresa ya no tiene el monopolio de antaño en lo que se refiere al software. Como el propio DeRose admite, prácticamente todo lo que se puede hacer con programas de Pixar también es posible llevarlo a cabo hoy en día con herramientas de código libre como Blender. Y eso es positivo, porque hace posible que en algún lugar, en algún modesto garaje, unos chavales aún desconocidos estén sembrando el germen de lo que será “la próxima Pixar”.

Mientras tanto, ahora que las matemáticas están dominadas, los maestros de la animación pueden centrarse en utilizar las técnicas que DeRose y su equipo han ideado para hacer lo que mejor saben: contar historias.

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