Riassunto esame Tecnologie multimediali per il cinema e la televisione, Prof. Morreale Domenico, libro consigliato Cinema digitale. Teorie e pratiche, Uva

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▪ possibilità di esprimere i dati in un formato che occupi (molto) meno spazio rispetto all'equivalente raster;

▪ possibilità di ingrandire l'immagine arbitrariamente, senza che si verifichi una perdita di risoluzione

dell'immagine stessa.

La grafica vettoriale è indipendente dalla risoluzione

La Computer Graphics Imagine e la grafica vettoriale

La Computer Graphics Imagine utilizza la vettorializzazione dei dati dell’immagine e permette così di costruire un

modello nello spazio secondo un’elaborazione matematica con algoritmi che consentono la sua elaborazione,

pervenendo così dal modello tridimensionale a un’immagine bidimensionale statica animata.

Parlando di CGI (Computer Graphics Imagine) gli elementi fondamentali per pervenire a un risultato di questo

tipo sono tre:

1. iniziamo dalla modellazione pura, da un modello così com’è stato già introdotto e indicato;

2. passiamo poi alla fase di renderizzazione che consente la traduzione dell’oggetto tridimensionale in

un’immagine bidimensionale fotorealistica e non;

3. in via definita, arriviamo all’animazione.

Le modellazioni tridimensionali 16

Le prime animazioni tridimensionali erano delle semplici animazioni wire frame (filo di ferro) usate per poter

visualizzare lavori tecnico-scientifici svincolate da finalità legate all’entertainment. Possiamo prendere in esempio

un filmato di Edward Zayed (1963) nel quale vediamo un satellite che gravita intorno a un mondo rappresentato

schematicamente con un cerchio.

Molto più interessante è la proto-animazione messa a punto Charles Csuri, pioniere nel campo della computer

grafica, della computer animation e dell’arte digitale; il suo nome è legato alla creazione del primo computer art

nel 1964.

La modellazione solida, vista già a partire dagli inizi degli anni Settanta e decisamente di più negli anni Ottanta,

segue due filoni tecnici.

primo si basa sulla modellazione solida propriamente detta, quella che parte da forme primitive come cubi,

➠Il

sfere, cilindri e che per sottrazione, addizione e meccanismi booleani di elaborazione dell’oggetto consente di

pervenire a oggetti più complessi.

Utilizzata per molto tempo ma non consentiva l’ottenimento di immagini realistiche perché risultava limitata

dall’estrema difficoltà di elaborazione che la contraddistingueva.

Nonostante gli elementi di interesse anche questo tipo di elaborazione non risulta efficiente se finalizzata

all’entertainment. Questo perché non consente alcuna elaborazione real time e prevede l’utilizzo di hardware

decisamente potenti.

secondo filone si basa sulla modellazione poligonale che ha avuto un ulteriore sviluppo in software come

➠Il

ZBrush, programma che consente di scolpire il modello tridimensionale partendo da poligoni la cui sfaccettatura

è tanto più importante e accentuata quanto più è necessario dettagliare l’oggetto.

Seguire un percorso di modellazione poligonale consente di ottenere risultati molto importanti dal punto di vista

del dettaglio senza un dispendio hardware troppo sostenuto.

Anche se negli anni Ottanta questi strumenti ancora non avevano raggiunto il grado di evoluzione che avrebbero

avuto successivamente, è negli anni Settanta che si inizia a trattare seriamente il tema della modellazione grazie

alle ricerche fatte presso l’University of Utah da Edwin Catmull, all’epoca amministratore delegato della Pixar.

Il film Tron (1982) è considerato la prima produzione cinematografica contaminata da modellazioni

tridimensionali. Questi modelli hanno comunque dettagli decisamente inferiori a quelli attuali.

Il fotorealismo

La ricerca scientifica dedicata alla modellazione grafica tridimensionale è passata anche attraverso il fotorealismo

associato alla computer grafica.

Uno dei risultati più noti è Jurassic Park (1993) di Steven Spielberg, film che è pervenuto a un realismo

estremamente accentuato, reso possibile dal girato in live action e da un modello virtuale tridimensionale di

riferimento verosimile e realistico. In questo film di genere, che ha dato il via a produzioni omologhe sempre più

articolate, l’elemento creativo e fantastico della storia sottostà al modello tridimensionale piuttosto che all’irrealtà

dell’oggetto medesimo.

Questo discorso introduce l’altro elemento fondamentale della modellazione e dalla realizzazione grafica in 3D:

infatti se da una parte si ha la modellazione, dall’altra si ha la renderizzazione, ovvero la possibilità di tramutare

l’oggetto collocato in uno spazio tridimensionale su un piano bidimensionale che potrà essere adottato per la

realizzazione del film. Questo ci porta a credere che il rendering sia la traduzione fotorealistica dell’oggetto

tridimensionale e questo è, effettivamente ciò che avviene nel momento in cui si renderizza un oggetto

tridimensionale. Rendering vuol dire letteralmente tradurre in 2D ciò che è nato 3D.

L’animazione 3D

L’animazione rappresenta un aspetto decisivo per quanto concerne l’utilizzo della computer graphics per il

cinema: soltanto attraverso efficienti metodi di animazione è possibile ottenere dei risultati congruenti con il

fotorealismo ottenuto attraverso la renderizzazione.

Nel momento in cui si realizza un oggetto tridimensionale fotorealistico, anche l’animazione deve essere

altrettanto realistica. Quindi, non è possibile muovere il pupazzo di una figura umana senza che questa abbia

un’animazione artefatta e irreale come quella di Walt Disney.

Le tecniche fondamentali di animazione sono:

▪ Morph Target Animation → costola dell’animazione classica (key frame);

▪ MoCap Skeleton Animation → utilizzata soprattutto per motivazioni commerciali, l’animazione prevede

l’uso di uno scheletro, di un’armatura all’interno del modello tridimensionale, mosso come uno scheletro

umano reale.

L’uso di un modello tridimensionale riggato, dotato di un’armatura animabile, è stato oggetto di ricerca già a

partire dai primi anni Ottanta del secolo scorso; molto interessante fu il lavoro di Barry Levinson nel 1985, lavoro

che costituì la prima animazione in CGI di una figura animata e che già allora aveva come obiettivo sostituire la

realtà tramite il fotorealismo, la cifra stilistica e linguistica ed elemento portante del lavoro in computer grafica

tridimensionale.

Fotorealismo puro e alternativo e realismo stilizzato 17

Fotorealismo puro → Lo scopo della stragrande maggioranza delle produzioni cinematografiche internazionali è

quello di fornire al pubblico immagini che siano fantastiche e incredibili dal punto di vista delle situazioni ma

assolutamente realistiche dal punto di vista della resa grafica ottenuta.

Realismo stilizzato → Paladina di questa tecnica è la casa di produzione cinematografica Pixar.

In questo caso l’animazione è classica, ottenuta mediante il lavoro di fino degli animatori-grafici senza un uso

copioso del motion capture. Questa tipologia di animazione risulta così accentuata, caricaturata e fortemente

espressiva perché è ottenuta attraverso una modellazione 3D che ha come obiettivo una sintesi e

un’elaborazione dell’immagine che appartiene alla storia del fumetto e della pittura e che non cerca il realismo

spinto a tutti i costi.

Fotorealismo alternativo → è un filone sperimentale estremamente interessante, opposto a quello di cui fa uso

la Pixar, che si basa su animazioni non reali e su un'elaborazione grafica espressionistica e fumettistica, sovente

in bianco e nero, nel quale oggetti e personaggi si muovono con un realismo assoluto. Sfrutta a pieno la tecnica

del motion capture.

I motori grafici

I motori grafici attuali sono sempre più potenti e consentono un’elaborazione delle immagini sempre più

complicata e raffinata, anche le tecniche di illuminazione dei modelli tridimensionali si sono raffinate e il modo con

cui gli oggetti restituiscono la luce alla camera che li inquadra sono sempre più complesse e realistiche perché

abbinate a tecniche raffinate di texturing in 3D che hanno condotto a risultati eccezionali.

Se prendiamo in esame, come esempio, un filmato di matrice commerciale e pubblicitaria, possiamo

comprendere l’irrealtà degli oggetti solo perché il making off consente di capire che gli oggetti illustrati non sono

veri: per un istante, ci accorgiamo del wire frame che sottostà al modello tridimensionale, ma nel momento in cui

viene applicato il rendering e restituita l’immagine fotorealistica, è difficile notare sostanziali differenze fra quello

che è l’oggetto reale e l’oggetto modellato. Queste tecniche risultano verosimili, non realistiche, e suggeriscono la

realtà. Esse sicuramente prevarranno in determinati ambiti produttivi perché permettono l’ottenimento di risultati

con dei costi di produzione decisamente bassi.

I motori fisici

Accanto al rendering, nella ricerca del realismo, vi è la ricerca legata ai motori fisici, cioè tutti quei software

deputati a simulare la fisica newtoniana nell’ambiente nel quale i modelli tridimensionali si muovono.

Prendiamo in esempio un plug in, utilizzato per la realizzazione di videogame e di film per l’entertainment:

assistiamo a un realismo della dinamica relativo a corpi rigidi, a corpi flessibili, a corpi fluidi, all’azione della

gravità sugli oggetti, alle frizioni, alle resistenze e all’attrito assolutamente sorprendente.

Tuttavia, se la guardiamo con distacco, la simulazione appare talmente reale da sembrare irreale perché, pur

essendo legata a principi fisici matematici, tutti gli strumenti e gli oggetti in essa contenuti non contemplano il

caso, l’eccezionalità, l’elemento perturbante che può verificarsi in qualsiasi istante nel momento in cui si realizza

la stessa cosa dal vero con oggetti e personaggi reali.

3D scanning e simulazione: i virtual actors

Facciamo una premessa, dicendo che le tecniche elaborate per ottenere un modellato facciale credibile con

relativa animazione affondano le loro origini nella computer grafica.

Tempo addietro come oggi, la principale difficoltà risiedeva dal saper realizzare un modellato facciale che fosse

realistico anche per quanto riguarda le texture di superficie, ossia la tessitura dell’immagine che riveste il modello

tridimensionale. La differenza tra il modello facciale e il modello tridimensionale di qualsiasi altro oggetto sta nel

fatto che, quando si fruisce come spettatori di un volto umano, si cerca immediatamente una corrispondenza

assoluta tra ciò che si sta vedendo e ciò che è la resa quotidiana di un volto umano.

I limiti tecnologici all&