“Toy Story”: cómo RenderMan hizo posible el primer largometraje animado por computadora
Antes de que Woody y Buzz llegaran al cine, millones de cálculos tuvieron que convertir geometría, luces y materiales en píxeles.
“Toy Story”: cómo RenderMan hizo posible el primer largometraje animado por computadora
Antes de que Woody y Buzz llegaran al cine, millones de cálculos tuvieron que convertir geometría, luces, materiales y cámaras virtuales en los píxeles de cada cuadro.
Animar la escena era solo una parte del problema
Cuando Toy Story llegó a los cines el 22 de noviembre de 1995, Pixar presentó el primer largometraje animado por computadora. Eso significaba que toda la película, desde personajes y cuartos hasta calles, juguetes, cámaras e iluminación, existía dentro de un entorno digital.
Construir y animar una escena 3D no produce automáticamente una imagen terminada. Al final del proceso hacía falta convertir todos esos datos en algo que pudiera proyectarse en una pantalla.
Ahí entraba una de las tecnologías centrales de Pixar: RenderMan.
¿Qué es RenderMan?
RenderMan es el sistema de renderizado desarrollado por Pixar. Dicho de manera sencilla, recibe una escena digital ya preparada con modelos 3D, posiciones, animación, cámaras, luces, texturas y materiales, y calcula cómo debe verse la imagen final.
No modela a Woody ni decide cómo se mueve Buzz. Su función está al final de una cadena creativa mucho más grande: interpreta toda esa información y la convierte en píxeles, resolviendo superficies, sombras, reflejos y la respuesta de cada material a la luz.
Una película completa convertida cuadro por cuadro
Un reportaje contemporáneo de WIRED describió la magnitud de la infraestructura que Pixar necesitó para llevar la película al corte final.
Renderizar era el muro final de cada plano
En 1995, la potencia de cómputo disponible era una fracción de la actual. La escena podía estar modelada y animada, pero producir cada cuadro seguía requiriendo enormes cantidades de cálculo.
Pixar tenía que repetir ese proceso hasta completar cada plano, revisarlo y volver a calcularlo cuando había cambios. El renderer era el último gran traductor entre el trabajo de los artistas y la imagen terminada.
En una escena digital, cámara, iluminación, geometría y materiales existen como datos antes de convertirse en una imagen.
REYES producía imágenes convincentes sin calcular toda la física de la luz
La versión de RenderMan utilizada en aquella época se apoyaba en una arquitectura llamada REYES. Su nombre venía de “Renders Everything You Ever Saw” y también hacía referencia a Point Reyes, California.
El problema que REYES ayudaba a resolver era fácil de explicar y muy difícil de pagar: el ray tracing físicamente preciso exigía demasiado al hardware de finales de los ochenta y comienzos de los noventa.
En lugar de calcular cada rebote real de la luz, RenderMan recurría a técnicas eficientes capaces de producir la apariencia que necesitaban los artistas.
Shadow maps
Permitían construir sombras convincentes sin simular cada trayectoria posible de la luz dentro de la escena.
Reflection maps
Ofrecían una manera más eficiente de representar superficies reflectantes cuando el ray tracing completo era demasiado costoso.
Los juguetes convertían las superficies en parte de la actuación
La premisa de Toy Story colocaba en pantalla plástico, madera, tela, metal pintado y objetos fabricados. Eso no convertía el trabajo en algo fácil. Había que conseguir que los personajes expresaran emociones y parecieran vivos sin dejar de sentirse hechos de materiales concretos.
El mismo modelo podía sentirse brillante, áspero, opaco o reflectante dependiendo de cómo estuvieran definidos sus materiales y de cómo la luz interactuara con ellos.
RenderMan no creaba esas decisiones artísticas, pero era el sistema que debía convertirlas en la apariencia final de cada cuadro.
La tecnología cambió junto con las computadoras
Pixar siguió desarrollando su renderer mientras el hardware permitía técnicas cada vez más cercanas a la simulación física de la luz.
Woody y Buzz tenían que terminar convertidos en píxeles
Pixar continúa usando RenderMan como tecnología de producción y también lo ofrece a otros estudios. Lo que comenzó como una respuesta a las limitaciones de las computadoras terminó formando parte de algunas de las imágenes digitales más reconocibles del cine.
Woody y Buzz existían como personajes, modelos y actuaciones digitales. El renderer fue una de las tecnologías que hizo posible que finalmente existieran como píxeles sobre una pantalla de cine.
Su función era convertir las decisiones construidas durante modelado, animación, materiales, cámara e iluminación en la imagen que podía ver el público.
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