Innovación

Dos pioneros de las imágenes por ordenador en 3D reciben el prestigioso Premio Turing

Edwin Catmull y Patrick Hanrahan han recibido este año el prestigioso Premio Turing que otorga la ACM (Association for Computing Machinery), considerado como el equivalente al Premio Nobel de la Computación. Pero no son dos recién llegados: el premio reconoce su labor en los años 70 y 80 y en particular su contribución a las técnicas para la generación de imágenes 3D por ordenador, habitualmente conocidas como CGI. En la actualidad sus técnicas se utilizan en el cine, los videojuegos, la realidad virtual y prácticamente en cualquier software que requiera generar escenas 3D fotorrealistas.

Ambos son dos pilares de Pixar, compañía que Ed Catmull cofundó junto con Alvy Ray Smith en 1986. Ambos pasaron antes por Lucasfilm y por Industrial Light & Magic, la división que George Lucas separó de su productora para la creación de efectos especiales e imágenes por ordenador. Allí trabajaron tanto en el desarrollo de hardware como especialmente de software para convertir objetos matemáticos en imágenes reales.

Uno de los primeros trabajos de Ed Catmull puede verse todavía en YouTube: Computer Animated Hand (1972), una fecha tan lejana que las imágenes están filmadas en blanco y negro. Allí se ve cómo usaron una mano de maniquí para convertida en 350 polígonos, dibujando líneas con una herramienta mecánica que calculaba las distancias con precisión. Después de codificar esa información en forma de polígonos un primitivo ordenador de la época –en la que apenas había ordenadores– podía dibujar las líneas como “alambres 3D” o simular una textura y sombras. En el mismo vídeo se puede ver un rostro femenino recreado con la misma técnica, así como una válvula para un corazón artificial. Por cierto que alguna de estas imágenes acabarían en la película ‘Mundo futuro‘ de 1976.

Otra gran contribución de Catmull y Hanrahan fue RenderMan, presentado en 1993. Era básicamente un software de creación de imágenes fotorrealistas que “independizaba” las cámaras de los escenarios, objetos 3D, los materiales y las luces, de modo que todos ellos se pudieran crear y ajustar con diversas aplicaciones para luego combinar. Hoy en día RenderMan todavía se utiliza; Toy Story fue quizá uno de sus ejemplos más notables, pero hay objetos y escenas creadas con Renderman en películas como ‘Parque Jurásico‘, ‘Titanic‘ o ‘El señor de los anillos‘.

Uno de los mayores avances que introdujo Renderman fue su capacidad para analizar una escena virtual y calcular cuáles de los píxeles del fotograma resultante sería visible o no según los objetos que hubiera en ella. Esto no es tarea fácil, especialmente cuando se combinan objetos virtuales y escenas reales. Para cada píxel hay además que calcular el color exacto y la luminosidad dependiendo de los materiales, reflejos e iluminación. Tal es la eficiencia y popularidad de los algoritmos de RenderMan, que fue el primer software en recibir un Óscar de la Academia de Cine de Hollywood en la sección de “avances científicos y técnicos”. Esto sucedió en 2001 cuando el software había demostrado toda su potencia en películas como Toy Story, The Matrix, Abyss o Bichos. Ahora sus creadores han recibido el mayor reconocimiento que puede otorgarse en las ciencias de la computación.

Fotos | ACM Pixar

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