Eva e Space Spider: creando effetti visivi strabilianti

Vi siete mai domandati come può un personaggio in un film esplodere, trasformarsi in una belva o saltare da un tetto e atterrare intatto su due piedi? Acrobazie di questo tipo sarebbero impossibili senza il lavoro di studi come TNG Visual Effects. Grazie a Eva e Spider, TNG produce modelli 3D di personaggi e materiale di scena che vengono successivamente incorporati nei film per esplodere, smaterializzarsi, trasformarsi, ecc.. Il lavoro di TNG si vede in film come “L’uomo d’acciaio”, “The Twilight Saga”, “Uomini che odiano le donne” e molte altre produzioni hollywoodiane di successo. Diamo un’occhiata dietro le quinte?

Scansione 3D nel settore cinematografico

“La scansione 3D permette ai registi di fare tutto ciò che vogliono”, afferma il fondatore di TNG, Nick Tesi, che ha iniziato a lavorare con la grafica computerizzata 3D nel 1986. “Stiamo vivendo una nuova epoca per la cinematografia: oggi i registi possono davvero seguire la loro immaginazione nel raccontare una storia e hanno a disposizione gli strumenti per realizzare qualsiasi idea”.

I registi sono narratori, e tipicamente non sono loro a decidere quali mezzi utilizzare per creare una scena”, aggiunge Tesi. Solitamente questa decisione spetta al Supervisore agli effetti visivi, che sceglie se utilizzare o meno la scansione 3D per ottenere determinati effetti. Il budget per il progetto è determinante. Se il budget è limitato, il supervisore potrebbe scegliere di utilizzare effetti pratici, ovvero far esplodere una casa o un’auto vera anziché creare una scena interamente generata dal computer. Questo potrebbe far risparmiare qualche dollaro se la prima scena è perfetta, ma potrebbe anche costare molto se occorre filmare di nuovo la scena. Utilizzando invece la copia digitale di un veicolo, di materiale di scena o perfino di un personaggio, il regista ha maggiore controllo sulla scena, consentendo di girare più volte la scena fino ad ottenere il risultato desiderato.

Come fanno

TNG lavora con gli scanner Artec da cinque anni, e si sono dati il soprannome di “primi utenti”. Di solito utilizzano Eva per la testa e il corpo, mentre Spider è utile per scansionare il materiale di scena e qualsiasi dettaglio del corpo che richiede una scansione più dettagliata. Fra i punti di forza di Eva e Spider, Tesi riconosce l’ingombro ridotto che li rende facili da trasportare, i dati migliori grazie a software più recente, l’alta precisione e la precalibratura.

Uno dei progetti più impegnativi realizzati da TNG è stata la scansione di un personaggio che indossava una sofisticata armatura. Per far questo, i tecnici di TNG hanno utilizzato una combinazione di Eva e Spider che li ha aiutati a creare una copia digitale di alta qualità per il cliente.

Per iniziare il processo di scansione 3D si fanno prima delle foto di riferimento, che aiutano il lavoro del modellatore in 3D, dell’artista della superficie 3D e il controllo finale della qualità per verificare che l’oggetto 3D corrisponda alla controparte reale. Terminata la scansione 3D, i dati vengono allineati e ricomposti. Una volta che il tecnico della scansione 3D ha controllato l’acquisizione più completa possibile della superficie dell’oggetto, la scansione è completa ed è pronta per essere elaborata.

Il tempo impiegato per elaborare i dati dipende dalla risoluzione richiesta. A elaborazione ultimata, il modellatore 3D può iniziare il suo lavoro. Con l’utilizzo delle immagini catturate dal servizio fotografico professionale e di un profilo e una scala perfetti dell’oggetto forniti dalla scansione 3D, il modellatore creerà un modello 3D servendosi degli elementi a disposizione, srotolando la geometria per l'artista della texture 3D.

L'artista della texture quindi dipinge l’oggetto (o progetta le immagini), oltre a ritoccare le linee di unione delle coordinate UV. La texture completa viene restituita al modellatore 3D, che segnalerà ulteriori dettagli durante la modellazione. Una volta ultimato il modello, vengono generate le mappe normali e quelle di spostamento per fornire diversi modi di visualizzare il modello 3D.

Cattura del movimento

“Come studio di scansione 3D che elabora principalmente teste e corpi umani, la cattura del movimento è stata per noi un’evoluzione spontanea”, ha spiegato Tesi. Questa tecnologia anima gli oggetti statici. Una scansione 3D cattura la superficie della pelle e degli abiti di una persona. “Una volta ricomposti, srotoliamo i dati UV e rielaboriamo la mesh per prepararla all’aggiunta della texture”, spiega Tesi. “A questo punto potremmo passare al rendering del modello, ma la fase successiva comporta l’inserimento delle articolazioni (uno scheletro), per fornire una struttura che guidi la pelle del personaggio nel movimento. Questo processo si chiama ‘rigging’”.

Quando l’ossatura è correttamente posizionata all’interno della copia digitale generata dal computer, si passa alla fase cosiddetta di weighting (pesatura). In questo modo, si potrà calcolare la quantità di pelle sostenuta dalle singole articolazioni. Una serie di pesi assegnati appositamente renderà visivamente movimenti dall’aspetto naturale durante l’animazione del personaggio. Per animare queste articolazioni senza doverle praticamente afferrare, si realizza un GUI (graphical user interface), che viene connesso alle articolazioni attraverso limiti di orientamento. Questo consente a un animatore di animare più facilmente e intuitivamente un personaggio 3D. Dopo l’animazione, il video viene renderizzato una inquadratura alla volta su una rete di computer chiamata “render farm”.

Creare un personaggio digitale anziché sviluppare un personaggio digitale

Un personaggio può essere modellato da zero, reso in un modellino, doppiato da una controfigura, elaborato in animatronics o scansionato in 3D. Il modo più rapido ed efficace è la scansione 3D.

Sviluppare interamente un personaggio, specialmente se nella scena figura un attore famoso, richiede un impegno molto maggiore per creare espressioni del viso, copie digitali dei capelli e degli abiti, illuminare il personaggio e applicare una scala finale, il tutto assicurando una copia esatta dell’attore originale per garantire un effetto naturale. Ad esempio, se la copia digitale sulla quale si sta lavorando è il personaggio principale che apparirà sullo schermo per un periodo prolungato, occorrerà passare molto tempo a far combaciare la copia digitale all’attore.

Ci sono anche personaggi secondari magari a una certa distanza dalla telecamera o che appariranno sullo schermo solo per qualche istante. In questo caso, si passerà meno tempo a perfezionare i dettagli di queste figure per assicurare una corrispondenza esatta, anche se rimarrà l’illusione della perfezione.

Se è necessario girare una scena ma l’attore non è disponibile, un altro approccio è l’idea della scansione “di scorta”, ossia di tutto ciò che può sembrare necessario, che verrà quindi archiviato per eventuali usi futuri. Questo assicura che ci sia sempre un modo per terminare il progetto. Il materiale archiviato può essere riutilizzato e riportato nel campo interattivo o magari nella creazione di un video game realizzato a partire dall’idea per un film o viceversa.

Cosa conferisce le sembianze della realtà a una copia digitale?

Secondo Tesi, la creazione di uno straordinario personaggio 3D si basa su tre elementi. Il primo è accertarsi che l’aspetto stesso del personaggio assomigli a quello di un essere umano. La corporatura e l’aspetto della pelle devono essere realistici. Dai capelli agli abiti digitali, ogni parte deve seguire un andamento naturale. Il personaggio reale e quello virtuale devono far dubitare lo spettatore su quale sia l’originale, anzi, la domanda non dovrebbe nemmeno porsi.

Il secondo elemento è l’animazione di tutto il corpo, vedere come si muove, se è rigido, se si muove a scatti, in modo scoordinato o anche troppo “liscio”, come un astronauta sulla luna. Lavorando con l’azione dal vivo, il personaggio deve avere movimenti fluidi e naturali, come quelli di un attore in carne e ossa.

Infine, ma non per questo meno importante, l’animazione del viso deve apparire come una recitazione molto realistica. Tutti sappiamo com’è un viso, ne vediamo tutti i giorni; è facile capire le emozioni di una persona osservandone il volto, ma in 3D questo deve essere creato. Se non è fatto bene, la parte superiore del viso, e specialmente gli occhi con uno sguardo assente e una fronte bassa possono rivelare la copia e rovinare tutto. Gli occhi devono avere la proporzione giusta e più dettagli possibile, specialmente negli angoli. Lo stesso vale per la bocca e le orecchie. Infine, le dimensioni del naso devono essere realistiche per il corretto posizionamento asimmetrico delle narici.

Il futuro degli effetti visivi

Con l’evolversi della scansione 3D e della tecnologia di modellazione 3D, sarà quasi impossibile distinguere i personaggi veri da quelli generati dal computer, rendendo l’esperienza molto personale e realistica. Le produzioni cinematografiche e televisive, oltre ai video giochi, diventeranno completamente digitali, compresi sfondi, primi piani, personaggi, ecc. e forniranno intrattenimento su tutti i media in un periodo imprevedibile.

“Con l’utilizzo sempre maggiore di effetti visivi ottenuti con scansione 3D, cattura del movimento e altre tecnologie, il resto del mondo farà seguito”, afferma Tesi.

Poiché i costi e il tempo impiegato dai servizi e/o dall’apparecchiatura di scansione 3D stanno diminuendo (pur rimanendo elevata la qualità dei risultati), è molto probabile che i cineasti al di fuori degli Stati Uniti, in Asia, Europa e America Latina seguiranno la tendenza all’uso della scansione 3D per creare effetti speciali visivi. La tecnica diventerà più accessibile grazie al calo dei costi, alla presenza di agenzie di noleggio e di servizi, e se la tecnologia diventa più facile da usare, senza la necessità di un tecnico specializzato che conosce l’intero processo di produzione di modelli 3D.

“In passato gli effetti visivi si vedevano molto meno nelle produzioni televisive rispetto a quelle cinematografiche, ma col tempo le serie televisive e perfino gli spot pubblicitari hanno iniziato a servirsi di effetti visivi”, continua Tesi. “L’utilizzo di una tecnologia più avanzata dà l’impressione di un grande budget e rimangono attuali ed entusiasmanti in questo mercato”.

Se i dati della scansione 3D potessero essere ricomposti automaticamente a colori e produrre un risultato digitale di alta qualità utilizzabile in una produzione, sarebbe un enorme vantaggio. Le possibilità di utilizzo di risorse generate da computer sarebbero illimitate perché il tempo di consegna non sarebbe più un fattore determinante.

Tesi crede che in un futuro non lontano, film, pubblicità, e programmi televisivi saranno al 90-100% digitali, cosa che potrebbe offrire allo spettatore la possibilità inventare la propria fine di una storia.

“Prima che ve n’accorgiate ci sarà un mondo di immagini digitali accessibili a tutto il settore attraverso una biblioteca virtuale”, spiega l'esperto. “Gli spettacoli e i progetti verranno interamente generati al computer, dai personaggi alle armi, perfino le location. L’elemento umano esisterà solo per la cattura del movimento e le voci dei doppiatori. I programmi di software che producono sceneggiature esistono già, ma forse fra una decina d’anni questi programmi produrranno sceneggiature di grandi film”.

Oggi, la scansione 3D viene utilizzata come il punto di partenza per creare risorse digitali, ma se queste previsioni diventano realtà, siete pronti per un mondo completamente digitale?