Tuesday, November 12, 2019
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Come funziona la luce nell’animazione? La Disney ci spiega il PathTracing

Se avete visto dei film di animazione al cinema recentemente, sarete sicuramente stati colpiti dalla qualità visiva. Oggi la Disney ci spiega come è possibile raggiungerla!

E’ impressionante vedere al cinema di cosa sono capaci, visivamente parlando, i film di animazione del presente.

La luce, le riflessioni, gli effetti di camera e quelli delle fenomenologie naturali come pioggia e neve. Tutto appare letteralmente perfetto e totalmente vero ai nostri occhi. Viene quindi da pensare a quanto sia reso possibile dalla tecnologia attuale, quando solo un decennio fa si faticava ancora ad avere una banale connessione veloce ad internet.

Eppure dietro tutta questa simulazione visiva, non vi è così tanta tecnologia quanto si può pensare! I computer sono si diventati più potenti, in misure esponenziali, ma non potrebbero riuscire a creare simili capolavori visivi, se non ci fosse dietro una strategia perfetta, per ottimizzare le risorse di calcolo. 

Insomma, tanto raziocinio per sfruttare al meglio la limitata potenza che i computer attuali dispongono. 

Oggi è proprio la Disney a spiegarci come tale “magia” sia resa possibile, mostrandoci un dietro le quinte, non dei suoi film, ma proprio degli aspetti tecnici nascosti dentro il meccanismo di calcolo della luce e di tutte le fenomenologie visive, chiamato “PathTracing”.

A metà tra un documentarioLuce” ed un cartone anni 50, il dipartimento di ricerca e sviluppo della Disney, riesce in una impresa titanica: spiegare concetti tecnici avanzati come quello del calcolo del rendering via raytracing, con una semplicità disarmante.

Non vi nego che avrebbe fatto parecchio comodo al me di una decina di anni fa, quando questi concetti erano mostrati solo in modo tecnico e onestamente….molto tedioso!

La Disney ci mostra come funziona il PathTracing

La luce di fatto, per come funziona nella vita reale, è un fenomeno troppo complesso da poter essere calcolato fisicamente dai computer attuali, senza avere tempi di attesa realizzativi biblici. Vi sono miliardi di miliardi di singoli raggi che colpiscono in ogni istante le superfici degli oggetti che ci circondano, illuminando di fatto gli ambienti, nel modo in cui i nostri occhi notano. Ecco perché negli anni sono stati pensati sistemi diversi, che approssimassero i naturali effetti visivi della luce, senza però la stessa mole di calcoli.

E’ così che è nato il raytracing, o nella accezione mostrata dalla Disney, il PathTracing, che in una ottica di risparmio di risorse, cambia il punto di vista con cui effettuare i calcoli. Non si parte più dalla fonte luminosa, ma bensì dalla camera. In questo modo i calcoli vengono ottimizzati solo per i raggi di luce che, per via dei loro rimbalzi, hanno una interazione con la visuale dello spettatore, eliminando quindi gran parte dei calcoli superflui.

Vi è inoltre, una seconda tecnologia, specifica per quel che riguarda il software interno della Disney. Si tratta di una ulteriore ottimizzazione dei calcoli basata sulla “somiglianza di direzione” dei raggi stessi. In questo modo, i raggi che hanno una direzione ed una inclinazione simile, vengono calcolati all’unisono, risparmiando tempo e risorse aggiuntive.

Ecco quindi, che è possibile creare effetti estremamente realistici, pur limitandosi ad un hardware ancora troppo acerbo per riprodurre la realtà così com’è.

Fantastico ciò che puo fare un po’ di matematica e tanto ingegno, vero?

pontolillo@ilas.com

Fu quando avevo 5 anni che scoccò la scintilla per la grafica 3D. L'uscita di Toy Story, film cult della Pixar, fu l'inizio del mio interesse per la nascente grafica in CGI. Dapprima nacque l'amore mai tramontato per il disegno, fu poi il tempo della grafica in 2D. Infine, diciottenne, approdai alla grafica tridimensionale, stregato dalle possibilità di poter raccontare e di ricreare qualsiasi cosa desiderassi. Dopo due anni ho iniziato a lavorare come 3D generalist, specializzandomi infine come Lighter TD, Concept artist e professionista Autodesk.

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