cinema d'animazione 3D: l'orizzonte tecnologico

cinema d’animazione 3D l’orizzonte tecnologico erika rossi

dichiarazione di originalità

Ho consegnato questo documento per l’appello d’esame

del 17/04/2009 del corso di Interaction Design Theory 2 (Telecomunicazioni)

tenuto da Gillian Crampton Smith con Philip Tabor alla Facoltà

di Design e Arti, Università Iuav di Venezia.

Per tutte le sequenze di parole che ho copiato da altre fonti, ho:

a) riprodotto in corsivo, inoltre

b) messo virgolette di citazione al loro inizio e fine, inoltre

c) indicato, per ogni sequenza, il numero della pagina o lo URL

del sito web della fonte originale.

Per tutte le immagini che ho copiato da altre fonti, ho indicato:

a) l’autore e/o proprietario, inoltre

b) il numero della pagina o lo URL del sito web della fonte originale.

Dichiaro che tutte le altre sequenze e immagini di questo documento

sono state scritte o create esclusivamente da me.

Erika Rossi

17/04/2009

cinema d’animazione 3D l’orizzonte tecnologico

Erika Rossi

corso di telecomunicazioni

aa 2008 | 2009

Gillian Crampton Smith | Philip Tabor

IUAV | clasVEM

Facoltà di design e arti

indice

introduzione 1 capitolo #1 | come funzionano queste tecnologie: applicazioni 2 _cel-shading 4 _morph target animation 6 _skeletal animation e rigging 8 _crowd simulation 14 _motion capture (MoCap) 18

capitolo #2 | MoCap, caso studio significativo: “Il Signore degli Anelli” 24 _gli straordinari effetti speciali de “Il Signore degli Anelli” 26 _ideazione ed animazione del personaggio di Gollum 34 _i personaggi MoCap virtuali hanno un’anima? 40

capitolo #3 | applicazioni future 42 _interazione uomo-personaggio virtuale 44 _vivere virtualmente nella realtà 48 _Fuffy è sempre a portata di mano 50

conclusioni 52 bibliografia 56

introduzione

Il termine “animazione” indica un prodotto audiovisivo costituito

dalla successione di disegni animati i quali, posti in rapida sequenza, generano

una sensazione illusoria di movimento.

Questa definizione risulta ormai obsoleta ai più se si considera il periodo

storico che va dagli anni ‘90 ai giorni nostri, poichè l’introduzione nell’ambito

dell’animazione dei rivoluzionari processi di modellazione 3D, ha reso

possibile una straordinaria svolta dell’era cinematografico-televisiva con

un conseguente stravolgimento dei canoni finora adottati nella realizzazione

del cinema d’animazione.

Durante gli ultimi anni il cinema d’animazione, in particolar modo il genere

di animazione 3D, è stato soggetto ad un’evoluzione esponenziale in termini

di tecnologie informatiche e saperi, i quali hanno consentito di ottenere

una resa grafica tridimensionale di personaggi, ambienti e paesaggi di stupefacente

realismo.

Pioniere dell’era digitale in questo senso è stato il film d’animazione prodotto

e realizzato dalla Pixar Animation Studio “Toy Story” (1993).

Interamente realizzato in tecnica di modellazione 3D, questo lungometraggio

animato ha spianato la strada ad una serie di esempi memorabili che, ormai,

costituiscono modelli di riferimento del cinema d’animazione, come:

“Alla Ricerca di Nemo”, “Gli Incredibili”, “Cars”, “Ratatouille” e il recentissimo

“Wall-e”, ultime creazioni delle geniali menti dello studio Disney Pixar.

Nel campo del film fantasy possiamo citare l’incredibile trilogia de “Il Signore

degli Anelli”, “La Bussola d’Oro”, “Polar Express” e molti altri.

Personalmente, credo che le sofisticate tecniche di modellazione 3D, attraverso l’uso

di avanzatissimi software che verranno descritti di seguito, abbiano rivoluzionato

la tradizionale visione di questo genere cinematografico e l’idea stessa di animazione,

oltrepassando i limiti dell’immaginazione mediante una completa fusione tra mondo

reale e mondo virtuale.

Un’armoniosa commistione di magia e realtà.

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introduzione

#1 come funzionano queste tecnologie: applicazioni

_cel-shading

_morph target animation

_skeletal animation e rigging

_crowd simulation

_motion capture (MoCap)

1 | scena tratta dal film “The Simpsons Movie” (2007) in cui le animazioni sono ricreate in cel-shading

In questo capitolo verranno introdotte le ultime tecnologie utilizzate per la

realizzazione di lungometraggi di animazione 3D affiancate alle relative specifiche

tecniche riguardanti i software impiegati per generare quegli effetti tridimensionali

che noi tutti, ormai, siamo abituati a vedere al cinema.

Le principali tecnologie che verranno presentate di seguito sono: cel-shading, morph

target animation, crowd simulation, skeletal animation e rigging, e, infine, la motion

capture alla quale sarà riservata una particolare attenzione nel capitolo successivo.

Cel-shading

Tra le principali e più recenti tecniche di animazione, troviamo innanzitutto il

cel-shading o cel-shaded, una curiosa tipolgia di rendering 3D che consiste nella

simulazione di un particolare effetto grafico in grado di far apparire un’immagine,

precedentemente realizzata attraverso tecniche di computer grafica e modellazione

3D, come se fosse stata disegnata manualmente.

Interessante è l’etimologia della parola “cel-shading”, che deriva dal termine “cel”

con cui si indica il foglio di acetato trasparente utilizzato nella tradizione del cinema

d’animazione sul quale venivano riprodotti i disegni successivamente animati, e dal

termine “shade”, ovvero ombreggiare.

La resa grafica che questo strumento offre risulta molto simile allo stile fumettistico

delle anime giapponesi e, inizialmente, ha trovato ampio utilizzo nella

realizzazione di videogames tra i quali citiamo, “Dragon Ball Z”, “Okami”,

e “The Legend of Zelda”.

Ora, questa tecnologia trova largo impiego anche nel cinema e nelle serie

di cartoni animati televisivi, tra cui i famosissimi “The Simpsons”, in cui è

possibile rintracciare i tratti salienti di questa tecnica ovvero, campiture

di tinte piatte, ombre nette e contorni neri a delineare le silohuette

dei vari personaggi.

A mio avviso questa tecnica di animazione risulta molto interessante per la

creazione di contrasti di colore molto forti e vivaci che conferiscono alle immagini

una dinamicità visiva di estremo impatto.

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2 | esemplificazione delle tre fasi principali di cel-shading: griglia nera 3D, texture elementare ed ombreggiatura

1 2 3

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3 | le tre fasi sopracitate: 1_texture di colori piatti; 2_ texture 3D; 3_bordi neri; 4_ immagine risultata dalla combinazione di fase 1 e 3

Per realizzare un oggetto o un personaggio in cel-shading il procedimento inizia

con la modellazione 3D dello stesso come avviene per qualsiasi tipo di creazione

tridimensionale; successivamente, si compie la fase di rendering in cui, dopo avere

adattato in modo ottimale le luci e le prospettive, viene selezionata una ridotta

palette di colori principali, in accordo con la resa finale che il modello dovrà

avere, in modo tale da rendere l’immagine piatta riducendo ai minimi termini

gli effetti di tridimensionalità dati dalle variazioni cromatiche.

In una fase successiva vengono ricavati i bordi essenziali delineanti la superficie

dell’oggetto attraverso un’inversione cromatica, ottenendo una silohuette nera

tridimensionale su cui viene applicata la texture minimale di pochi colori

precedentemente selezionati.

Infine, avviene la sovrapposizione dell’ombreggiatura che conferirà all’immagine

l’aspetto grafico finale.

Nel caso di scenari leggermente più complessi rispetto ad un singolo oggetto,

avvengono dei passaggi intermedi ovvero: viene ricavata una texture

di campiture piatte, si realizza un’ulteriore texture 3D che riporti le ombre

e i volumi principali, da questa si traggono i bordi neri costituenti le silohuette

ed infine quest’ultimo viene sovrapposto alla prima fase di colorazione.

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4 | nella pagina a fianco: rendering 3D del protagonista del videogame “Price of Persia” per PS2 (2005)5 | sopra: fase di morph target del braccio del protagonista del videogame “Price of Persia”

Morph target animation

L’animazione di personaggi ed oggetti attraverso l’uso di questa tecnica, avviene

tramire lo spostamento, frame per frame, dei singoli vertici costituenti

il modello 3D del soggetto. Il procedimento per la realizzazione di movimento

attraverso la morph target è semplice: viene creato uno scheletro molto

dettagliato del personaggio costituito da specifici punti (vertici) posti nelle aree

strategiche dedite al movimento, ovvero le giunture principali dei vari arti;

successivamente, l’animatore sarà in grado, attraverso i suddetti vertici,

di realizzare i movimenti del proprio soggetto posizionandoli e spostandoli,

per ogni keyframe dell’animazione, nei modi più opportuni al fine

di realizzare il moto desiderato.

La presenza di vertici di struttura conferisce al movimento un alto livello

di precisione poichè l’animatore non solo ha la capacità di controllare in modo

accurato anche microspostamenti, ma può direzionare i singoli vertici anche

lungo percorsi prestabiliti in modo tale da ottenere esattamente la traiettoria

di movimento voluta.

Questa opportunità agevola l’animazione di soggetti molto complicati come,

per esempio, abiti, pelle dei personaggi ed espressioni facciali; queste ultime,

in particolar modo, richiedono un’elevata precisione nella resa dei dettagli

per conferire all’animazione una certa credibilità, la quale difficilmente può essere

ottenuta attraverso l’utilizzo di altre tecniche.

Tra gli svantaggi nell’uso del morph target troviamo il lungo tempo

di lavorazione, derivato della caratteristiche della tecnica stessa poichè

il numero di vertici che si viene a creare per ottenere un’animazione realistica

è incredibilmente elevato; infine, sovente, la comparsa di distorsioni fastidiose

ed innaturali del corpo del soggetto dovute al mancato controllo di certi vertici.

Skeletal animation e rigging

Di seguito verranno discusse due tecniche che, nella maggior parte dei casi,

si presentano come un’unica entità nel processo di animazione, cooperando

parallelamente: la skeletal animation ed il rigging.

La skeletal animation è una tipologia di animazione 3D di personaggi che si basa

sulla realizzazione dei movimenti degli stessi attraverso la manipolazione del

loro scheletro di strutturazione. Questa tecnica vede la sua più riuscita

applicazione nel settore del videogames e del cinema d’animazione ed è tuttora in

espansione in altri ambiti come la pubblicità e il settore medicale (simulazione

di movimenti, reazioni muscolari, ecc.).

La skeletal animation riguarda principalmente la messa in movimento di personaggi

vertebrati, i quali sono costituiti da due parti essenziali: una superficie su cui

vengono impressi gli aspetti anatomici caratterizzanti il personaggio, detta “pelle”

(o “skin”) e una serie di ossa disposte secondo un ordine gerarchico ai fini

dell’animazione, detta “scheletro” (o “skeleton”).

6 | un esempio di rigging facciale. Le espressioni del viso e la conformazione della pelle sono estremamente realistiche

7 | creazione dello scheletro di un personaggio costituito da poligoni e linee mesh

Ognuna di queste ossa consente la generazione di movimenti in tre dimensioni

in base alla loro posizione, dimensione ed orientamento ed è associata

ad un certo grado di rilevanza nell’animazione del personaggio al fine di formare

la gerarchia precedentemente citata.

A seconda, quindi, di come le ossa dello scheletro saranno posizionate,

verrà generato il conseguente movimento nell’arto o nella parte del corpo

corrispondente.

Il personaggio 3D è, nella maggior parte dei casi, realizzato attraverso

la costruzione di linee mesh poligonali che rendono il modello più geometrico

per agevolare la sua animazione e, di conseguenza, anche le ossa caratterizzanti

lo scheletro si adattano a questa strutturazione e vengono associate ad un gruppo

di vertici: per esempio se si dovesse muovere l’osso femorale, questo sarebbe

associato al gruppo di vertici costituenti il poligono che forma il femore del modello.

Viene così a crearsi una mescolanza tra la skeletal animation ed una delle

tecniche precedentemente discusse, la morph target animation, infatti le ossa

trovano una corrispondenza nei vertici che le generano.

Questa coesistenza in certi casi può essere molto utile poiché offre i benefici

di entrambe le tecniche presentando una certa versatilità.

In conclusione lo scheletro del modello può essere animato o tramite il movimento

e lo spostamento di singole ossa, oppure attraverso i molteplici vertici

che le formano a seconda delle necessità di precisione dell’animatore.


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8 | esempio di scheletro con skin annessa per la creazione di movimento facciale

9 | fase di unione tra superficie e scheletro (skinning)

In un momento pressochè contemporaneo al procedimento di skeletal animation

abbiamo il rigging, una delicatissima fase del processo di animazione che definisce

la buona riuscita o meno della resa realistica dei movimenti del personaggio.

Questo step consiste nell’unione tra lo scheletro tridimensionale dotato

delle principali giunture che rendono possibili i movimenti più comuni

e la struttura di curve costituenti la pelle del personaggio da animare.

Fino a qualche anno fa la procedura di rigging richiedeva un approccio di tipo

manuale in cui l’animatore doveva indicare per ogni punto esatto della superficie

statica costituente il personaggio, il corrispondente attacco ad uno specifico osso

dello scheletro; tale metodo era dispendioso in termini di tempo, pazienza

e dedizione del modellatore, il quale era costretto a spendere ore per animare

singole parti.

Oggi, invece, esistono degli avanzatissimi software che includono di default alcuni

movimenti standard tra i più comuni come la camminata, il salto, la corsa, ecc.

Questo metodo, reso possibile da un sofisticato algoritmo all’interno dei vari

software, è caratterizzato da due fasi principali, ovvero: il posizionamento

corretto dello scheletro e l’attaccamento della superficie esterna ad esso

(skinning).

Nella prima fase lo scheletro viene fissato all’interno della struttura costituente

il personaggio attraverso una computazione di dati che regola questo inserimento

in maniera ottimale al fine di avere una resa realistica ed adeguata dei successivi

movimenti; l’attaccamento allo scheletro della pelle esterna avviene attraverso

un calcolo computerizzato che associa i punti nodali della superficie da fissare,

ai corrispondenti giunti delle ossa interne.


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10 | esempio di come uno stesso scheletro possa essere adattabile a più personaggi

11 | le tre fasi sopracitate: approximate medil surface, sphere packing, constructed graph

Questo procedimento automatico ha permesso d velocizzare decisamente i tempi

di rigging e di avere un’ottima resa in termini di animazione, inoltre il successo

di questo processo è tradotto in tre criteri che vengono qui presentati:

-generalità: uno stesso scheletro può essere adottato per molteplici

personaggi dotati delle medesime caratteristiche fisiche, per esempio uno

scheletro bipede può essere utilizzato per un’operazione di rigging di un umano,

di un robot con caratteristiche analoghe, di una qualsiasi figura antropomorfa, ecc.

-qualità: queste operazioni di rigging consentono di avere un’ottima resa

dell’animazione del personaggio paragonabile ai più attuali videogame.

-performance: automatizzando il processo e quindi non necessitando più

di procedimenti manuali che richiedevano ore ed ore di tempo, si può realizzare

il rigging di un personaggio in un minuto su tutte le più comuni macchine

e piattaforme oggi in commercio.

Attraverso i programmi di rigging viene, innanzitutto, delineata una struttura

interna approssimativa (approximate medial surface) costituita dai punti

principali che identificano lo scheletro da animare, successivamente viene effettuato

un calcolo della distanza tra questi punti e la distanza che essi hanno dalla superficie

del corpo del personaggio mediante la creazione di sfere più o meno grandi

a seconda della dimensione delle suddette distanze (sphere packing); infine, i centri

delle sfere che rappresentano le zone essenziali del corpo da animare vengono uniti

attraverso linee e vertici che creano un grafico finale (constructed graph), punto

di partenza dal quale il modellatore inizierà l’operazione di animazione.

12 | ottimizzazione dello scheletro interno

Lo scheletro interno cosi ottenuto viene successivamente modificato e rifinito al

fine di ottimizzarne la struttura e in seguito a queste fasi di aggiustamento

avviene l’attaccamento delle pelle esterna e la realizzazione dei movimenti.

L’operazione di rigging risulta di complessità proporzionale alla ricchezza

di particolari che caratterizzano il personaggio, ma grazie al binomio abilità

del modellatore/tecnologia è possibile ottenere risultati di straordinaria efficacia

espressivo-realistica.

13 | tre immagini rappresentative per la realizzazione di un modello di cane. 1_ossa costitutive dello scheletro;2_assemblaggio di scheletro e muscoli (notare la struttura viola dello scheletro poligonale); 3_operazione di rigging con la formazione della superficie14 | a fianco: risultato finale dell’animazione

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Crowd simulation

La crowd simulation è una tecnica di modellazione 3D che mira alla simulazione

dei movimenti di un elevato numero di oggetti e/o persone

per la creazione, per lo più, di scene cinematografiche atte a mostrare calca

di gente, folla nelle città, battaglie e tutto ciò in cui vengono coinvolti gruppi poiché,

altrimenti, l’animazione di singole entità risulterebbe lentissima e poco pratica.

Le tipologie di simulazioni che questa tecnica può riprodurre sono tre:

movimento di particelle, sociologia e crowd AI.

Nel primo caso i personaggi sono rappresentati da punti-particelle che vengono

successivamente animate attraverso la simulazione del loro movimento dovuto

a vento, gravità, attrazione e collisione. Queste singole entità

interagiscono tra loro e non necessitano di essere programmate o controllate

dall’esterno ma rispondono automaticamente a determinate situazioni;

le principali applicazioni per cui questa tecnica è utilizzata sono la visualizzazione

ai fini di prevedere certi fenomeni naturali e apprenderne le reazioni.

L’implementazione di questo metodo non è difficoltosa e può essere utilizzato

all’interno della maggior parte di software 3D ma presenta un grado di realismo

molto basso poiché risulta difficile controllare e gestire individuali entità sempre

nel modo opportuno e perché il movimento viene generalmente limitato ad una

superficie piana.

15 | le entità rappresentate nella parte superiore dell’immagine sono i punti-particella


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Un’altra interessante applicazione in cui la crowd simulation viene utilizzata è per

simulazioni di dinamiche psicologiche di gruppo in ambito

medico-sociologico.

In questo caso vengono realizzate entità rispondenti a caratteristiche umane a cui

viene assegnato un determinato stato ai fine di comprendere il comportamento

della massa, l’elemento fondamentale di analisi. Non essendo mirata a scopi

di animazione e di resa realistica, l’impatto visivo di questa tipologia di simulazione è

mediocre e non ne viene fatta particolare considerazione.

Credo che l’applicazione ad ambiti medicali o comunque di studio riguardanti

la persona di queste tecnologie, sia l’esempio di come l’innovazione possa essere

in grado di incentivare ed agevolare settori di ricerca per il bene della società.

Trovo che il binomio ricerca/tecnologia sia in crescente sviluppo grazie anche

a queste sperimentazioni ed entrambe le discipline possono godere di una

costruttiva coesistenza che coniuga i benefici dell’una e dell’altra al fine

di produrre sapere e benessere.

16 | esempio di crowd simulation applicata alla sociologia per capire le reazioni della folla durante le proteste e le manifestazioni

17 | esempio di crowd simulation del flusso di pedoni in circolazione lungo una strada(qui il dettaglio è più curato)


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Nell’ultimo metodo di crowd simulation, la crowd AI, i singoli elementi denominati

agenti, sono dotati di intelligenza artificiale la quale li guida attraverso

una o più funzioni, quali vista, udito, emozioni basilari, livelli di aggressività ecc.

Alle entità viene quindi imposta una serie di interazioni che le mette

in comunicazione tra loro come fossero membri di una reale folla

di persone.

Gli elementi sono anche spesso programmati per rispondere ai cambiamenti e

agli ostacoli che l’ambiente circostante e le strutture li obbligano ad affrontare

come: salire le scale, saltare dei buchi, evitare edifici, scalare colline e dossi, ecc.

Questo sistema offre una resa molto più realistica rispetto al particle motion

ma è molto costoso da programmare ed implementare.

I più significativi esempi di simulazioni AI possono essere visti ne “Il Signore

degli Anelli” durante le numerose battaglie che coinvolgono migliaia di elementi.

18 | a fianco: esempio di animazione in crowd simulation19 | sopra: scena di battaglia tratta dal film “Il Signore degli Anelli. Il Ritorno del Re” (2003)

Motion capture (MoCap)

L’ultima tecnologia che viene presentata in questa sezione, e che verrà approfondita

nel prossimo capitolo con riferimenti ed applicazioni tra i più significativi,

è la motion capture, detta anche MoCap.

La MoCap è una tecnica digitale di animazione 3D estremamente avanzata

e sofisticata in grado di riprodurre, pressochè istantaneamente, i movimenti,

i gesti e le azioni di un attore reale e applicarli, nel corrispondente

personaggio virtuale su schermo, tramite appositi sensori di cui viene rilevata

la posizione e lo spostamento nello spazio posti nei punti nodali principali

del corpo della persona reale, come le giunture e la zona di unione dei muscoli.

Questa tecnologia viene, oggi, applicata in svariati ambiti da quello medico a quello

videoludico, ma è nel cinema di animazione che trova la sua massima espressione

consentendo la realizzazione di capolavori cinematografici, tra cui “Matrix”,

la trilogia de “Il Signore degli Anelli” e “Polar Express”.

I tradizionali sistemi di MoCap utilizzano punti riflettenti o piccoli LEDs collocati

in zone strategiche di busto, arti e testa di una persona: i movimenti

e gli spostamenti di questi punti vengono ripresi da una serie di telecamere,

e trasmessi su schermo in modo tale da consentire agli animatori di creare uno

scheletro virtuale del soggetto identificato che sarà applicato, in una fase

successiva, al personaggio 3D elaborato a computer.

Generalmente vengono utilizzati tre diversi tipi di MoCap in base alle esigenze

dell’animazione: magnetica, ottica ed elettro-meccanica.

20 | scena tratta dal film “Matrix Revolution” (2003)


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La MoCap magnetica sfrutta la misurazione di un campo magnetico

a bassa frequenza generato da una fonte trasmittente in grado di rilevare

il movimento dei sensori applicati al corpo riportandolo sullo schermo.

Successivamente un’unità di controllo elettronica, a cui sono collegati

i sensori e la fonte che trasmette il segnale, mette in relazione i dati di posizione

ricevuti all’interno del campo magnetico e li invia ad un computer che, attraverso

un software specifico, rappresenta in uno spazio tridimensionale le posizioni

e i movimenti sopracitati generando la silohuette dell’attore reale.

I sistemi magnetici ricreano i movimenti delle giunture del corpo utilizzando

da 6 a 11 (o più) sensori per persona, i quali trasmettono informazioni riguardo

alla posizione e alle rotazioni.

Un programma specifico interviene nella regolazione degli angoli formati

dai movimenti di giuntura al fine di conferire più naturalezza e linearità

al movimento ottimizzando le posizione dei sensori rispetto alla loro

collocazione leggermente decentrata rispetto al naturale centro delle giunture.

Questo programma, però, presenta alcune limitazioni in quanto deve regolare

automaticamente le distorsioni e non sempre il risultato è credibile, inoltre esistono

altri aspetti negativi tra cui la necessità di eliminare i rumori di fondo dalla

registrazione dal vivo e la presenza di un ambiente confusionario nel caso in cui

si tenti di registrare contemporanemamente il movimento di due o più persone.

Quest’ultimo problema, in particolare, deriva dal fatto che ogni sensore necessita

di un proprio cavo protetto e la prossimità di più persone può causare

interferenze tra i diversi sensori compromettendo la riproduzione.

La MoCap magnetica è, dunque, consigliata per la realizzazione di bozze iniziali

che verranno successivamente ottimizzate da altri sistemi di animazione.

21 | screenshot della creazione del modello 3D di MoCap

22 | le fasi in sequenza di una sessione MoCap: tuta con punti luminosi, ritracciamento dei punti, applicazione allo scheletro, trasposizione dei movimenti al personaggio 3D (in questo caso un robot)

Il secondo tipo di MoCap che qui verrà presentata è la MoCap ottica, la quale

vede l’impiego di due tecnologie: reflective e pulsed-LED.

Come i nomi suggeriscono, queste due tecnologie differiscono per la tipologia

di sensori utilizzati per la cattura del movimento, ovvero punti riflettenti

o luminosi, i quali, però, possiedono il medesimo comportamento: i movimenti

vengono captati tramite telecamere ad infrarossi che catturano la luce riflessa

dai punti reflective o emessa dai LEDs e che la trasmettono al computer,

il quale rielabora i movimenti tracciando la traiettoria dei punti.

Per la cattura delle espressioni facciali si ricorre a sistemi di una o due

telecamere, mentre il corpo intero necessita, in genere, da tre a sedici

apparecchi.

A seconda del tipo di tecnologia utilizzata e delle esigenze è possibile avere

o l’immagine di uno scheletro a cui si applica, successivamente, la trama

di punti ottenuta, oppure si può ottenere uno scheletro biomeccanico

in fase di registrazione che offre l’opportunità di sovrapporre

immediatamente i movimenti dell’attore a quelli del personaggio.

Nell’uso della tecnica di MoCap ottica possono presentarsi alcuni problemi quali,

lo scambio tra punti, dati mancanti o rumorosi e riflessi falsati, ma sono

tutti risolvibili con relativa facilità.


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23 | immagine della tuta Gypsy utilizzata per la MoCap elettro-meccanica24 | nella pagina seguente: tuta a punti luminosi

Il terzo ed ultimo sistema di MoCap è quella elettro-meccanica la quale sfrutta

la tuta Gypsy che viene indossata dagli attori per la rilevazione dei movimenti.

Si tratta della tecnica più semplice e versatile, in quanto non necessita

di condizioni particolari di spazio (come la magnetica, che presenta problemi

se c’è molto metallo nell’ambiente, o l’ottica per il controllo delle luci) e può essere

facilmente trasportata ed installata in qualsiasi luogo.

L’animazione avviene in tempo reale consentendo rapidi tempi di lavorazione

e poca manipolazione in post-produzione, inoltre il sistema non riporta errori

o spostamenti falsati poichè la cattura dei movimenti non avviene attraverso

l’individuazione di punti di giuntura ma tramite l’esatta riproduzione

dello scheletro dell’attore.

Affianco queste rivoluzionare tecnologie di MoCap troviamo anche

i cybergloves, dei guanti leggeri dotati di sensori flessibili estremamente sottili

che oppongono pochissima resistenza al piegamento e che consentono

di riportare con precisione i movimenti di polso, palmo e dita della

mano.

Secondo la mia opinione, le varie tecnologie sopra descritte presentano un lato

rivoluzionario in quanto, grazie a sofisticati strumenti e ad équipe sempre più

preparate, permettono di raggiungere, all’interno del cinema d’animazione, ma anche

in altri settori dell’intrattenimento e non, risultati straordinari che fanno vacillare

l’ormai sottile confine tra realtà e fantasia.


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25 | schemacomponenti

26 | diagramma

microcontroller

microphone

gyroscopeaccelerometer

sensor(2,5x2,5 cm)

ultrasonic source(2,5x1 cm)

pulse

puls

ege

nera

tor

A/D

conv

erte

rs

microcontroller

battery

USB

backpack

drive box(22x22x6 cm)

hardisk

microphone

inertial sensors

sam

plin

g

scra

mbl

ing

erro

r co

ding

pre-

amp

band

-pas

s

com

bini

ng

Recenti studi incrociati effettuati da Swiss Federal Institute

of Technology, MIT e Mitsubishi Electric Research Laboratories

hanno consentito lo sviluppo di un nuovo sistema di MoCap che presenta notevoli

miglioramenti rispetto a quelli utilizzati finora come, per esempio, la possibilità

di essere trasportato e quindi di consentire la rilevazione di movimenti

ed azioni di routine quotidiana come la guida, la pratica di sport, ecc.,

che difficilmente sarebbero replicabili all’interno di un laboratorio.

Il progetto prevede la rilevazione del movimento attraverso un sistema costituito

da piccolissime sorgenti di ultrasuoni a basso potere captate da microfoni

dislocati lungo il corpo dell’attore e tradotti in misurazioni corrispondenti alla

distanza dei sensori dal corpo.

Per ovviare ai problemi relativi alla precisione del rilevamento di queste misure,

ogni sensore è dotato di un giroscopio e di un accelerometro che captano

rispettivamente la rotazione e l’accelerazione del movimento in modo tale

da fornire un dato il più vicino alla realtà possibile.

Il comportamento del sistema rispetta le seguenti modalità: il segnale acustico

captato dal microfono è amplificato e filtrato dalle sporcature per

incrementare la qualità degli impulsi ultrasonici; allo stesso tempo i dati provenienti

dai giroscopi e dagli accelerometri vengono codificati da un microprocessore

presente nel medesimo sensore ed entrambi i dati, acustico e digitale, vengono

formulati e trasmessi in tempi brevissimi al driver, il quale semplificherà

l’informazione e la depositerà all’interno dell’hardisk.

#2MoCap, caso studio significativo:

“Il Signore degli Anelli”

_gli straordinari effetti speciali de “Il Signore degli Anelli”

_ideazione ed animazione del personaggio di Gollum

_i personaggi MoCap virtuali hanno un’anima?

#2 MoCap, caso studio significativo: “Il Signore degli Anelli”

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27 | a fianco: spettacolare panoramica del regno di Saruman, l’antagonista della trilogia 28 | sopra: il personaggio di Elrond in una delle innumerevoli battaglie del primo film (2001)

In questo secondo capitolo verranno descritti i tratti salienti riguardanti

l’applicazione delle tecnologie precedentemente descritte che hanno reso

la trilogia de “Il Signore degli Anelli” un capolavoro d’esempio per il cinema

di animazione 3D e per l’impiego di effetti speciali, sistemi di rendering e software

per la realizzazione di realtà virtuale mai sperimentati prima.

L’incredibile sfida, vinta dal regista del colossal Peter Jackson, risiedeva

nella capacità di dar vita alle migliaia di figure fantastiche, personaggi

fiabeschi e paesaggi onirici descritti dalla penna di J.R.R. Tolkien al fine

di tramutarli in scenografie tanto suggestive quanto realistiche in grado di ricreare

l’atmosfera sognante in cui gli attori, i vari operatori, il regista, ma soprattutto,

lo spettatore dovevano immergersi.

Questa saga, come altri magnifici esempi realizzati in questo senso tra cui

la trilogia di “Matrix”, “Polar Express” e i vari capolavori dello studio

Disney Pixar, dimostrano a mio avviso, in che modo l’utilizzo di tecnologie

sempre più avanzate non presenti un limite all’espressività artistica degli attori reali,

ma, al contrario, fornisca un’opportunità in più per esprimere il proprio

talento e le proprie capacità recitative in una sorta di “estensione virtuale”

dell’Io dei protagonisti.

Gli straordinari effetti speciali de “Il Signore degli Anelli”

Per la realizzazione di questo incredibile film, Peter Jackson si avvalse della

collaborazione del Weta Workshop Group, un importante studio dedito

all’ideazione ed alla produzione di effetti speciali 3D che faceva capo a John Labrie

il quale, al momento della proposta di Jackson per la realizzazione della trilogia, non

avrebbe mai creduto di riuscire a compiere la simile impresa di dar vita al reame

incantato zeppo di personaggi immaginato da Tolkien nel suo libro.

La fase iniziale del lavoro (ricordiamo che la lavorazione del film iniziò nel 1996,

epoca in cui le tecnologie sopracitate non avevano ancora raggiunto le potenzialità

massime che conosciamo oggi) fu, fin dal principio, caratterizzata da interessanti

innovazioni in ambito tecnologico.

Infatti, per la realizzazione nelle innumerevoli battaglie e delle scene in cui compariva

una miriade inverosimile di personaggi, l’èquipe della Weta ideò gli animatics,

ovvero animazioni 3D a bassa risoluzione che riportavano ogni singola inquadratura

del film per agevolare il processo di visualizzazione delle varie scene,

altrimenti impossibile da ricreare graficamente mediante il solo utilizzo

di storyboard tradizionali.

Questa tecnologia consentì quindi alla troupe di avere la possibilità di vedere in

anteprima le sequenze semplificate da realizzare successivamente in digitale,

al fine di ottenere già in fase di abbozzo della messa in scena una panoramica

complessiva degli effetti da realizzare.

Gli animatics venivano popolati con tanti soldati e personaggi quanti la scena della

battaglia ne richiedeva ed il procedimento era diviso in quattro fasi principali:

-innanzitutto, venivano creati i modellini tridimensionali delle figure necessarie

scansionando persone reali tramite il FastScan (apparecchio che permette

una scansione 3D di uomini ed oggetti al fine di digitalizzarli) e modificandone poi

i tratti caratteristici salienti in modo tale da ottenere prototipi fisionomici

differenti in peso e altezza;

29 | due immagini a confronto che rivelano la coesistenza tra reale e digitale per la creazione delle scene di battaglia


28

29

- secondariamente, è stata creata un’enorme banca dati di movimenti che

ogni soldato avrebbe dovuto compiere mediante la motion capture di diversi

stuntman, i quali hanno riprodotto le varie azioni per ogni differente tipologia

di situazione, ad esempio attacco, caduta, parata del colpo, camminata, ecc.;

- durante la terza fase, sono state ideate regole percettive che hanno conferito

ai personaggi vista, udito e tatto virtuale, in modo tale da fargli distinguere

le varie forme ed ostacoli presenti nell’ambiente;

-infine, le comparse digitali venivano munite di un “cervello virtuale”

contenente determinate azioni connesse tra loro attraverso migliaia di nodi logici

per consentire ad ogni singolo individuo di reagire differentemente dagli altri

a seconda del contesto circostante.

In questo modo, si diede vita ad uno strabiliante esperimento di intelligenza

artificiale (come precedentemente detto nella parte dedicata alla crowd simulation)

battezzato Massive, ovvero Multiple Agent Simulation System In a Virtual

Environment che permise di costruire veri e propri guerriglieri dotati

di intelligenza propria e libero arbitrio in grado di reagire razionalmente

a determinate situazioni. I soldati, divisi in buoni e cattivi, vennero programmati

per eliminarsi vicendevolmente nel modo che essi ritenevano più

opportuno; qui, secondo il mio parere, risiede la rivoluzione attuata dalla Weta

in quanto si inizia a parlare di pensare in modo razionale in riferimento

a creature completamente virtuali!

30 | a sinistra: due immagini in cui i personaggi 3D vengono programmati per reagire in modi specifici ad eventi prestabilitia destra: scena del risultato finale delle 4 fasi sopracitate che vede la commistione tra reale e virtuale


30

31

31 | a fianco: Balrog, una creatura completamente digitale32 | sopra: il troll di Moria la cui scena è stata ottenuta con sistema MoCap

Penso che sia incredibile come in questa saga il mondo reale e quello digitale

si fondano a creare un’unico vissuto onirico che noi spettatori fatichiamo

a classificare come spazio immaginario. I personaggi fantastici convivono

in maniera talmente spontanea e naturale con quelli reali che risulta difficoltoso

attuare una netta scissione tra le due realtà. In questa impossibilità

risiede la magia di questo capolavoro il quale, grazie all’uso abile di sofisticate

tecnologie è stato in grado di cancellare i confini tra tangibile e non.

Altre scene che meritano una particolare menzione per il grado di difficoltà

e realismo in esse implicito sono: il duello tra Gandalf e i Balrog di Morgoth

e l’agguato del troll delle cave di Moria alla Compagnia dell’Anello.

Anche per la creazione delle creature protagoniste di questi due episodi, il gruppo

Weta ha operato, innanzitutto, una scansione tramite FastScan il quale,

essendo dotato di un lettore ottico, due telecamere e un sistema di tracciamento

magnetico, ha consentito di ottenere una trasposizione molto precisa

delle sculture in creta dei personaggi al fine di digitalizzarli.

Successivamente si è provveduto alla sovrapposizione di queste scansioni

con lo scheletro 3D, i muscoli e la pelle di superficie costituiti

da una serie di poligoni sempre più infinitesimali realizzati in precedenza attraverso

i processi di skeletal animation e rigging.

Le fiamme che avvolgono Balrog (nell’immagine a fianco) sono state realizzate

riprendendo esplosioni reali che sono state, poi, sovrapposte alle

particelle 3D costituenti l’animazione ottenute con il particle motion (tecnica

citata nel capitolo 1) ricavandone un effetto sorprendentemente realistico.

Per la scena del combattimento tra Frodo e il troll di Moria, invece, si è ricorsi

ad una rivoluzionaria tecnologia che permette al regista di visualizzare

la sequenza prima di girarla attraverso il motion capture.

33 | le 4 fasi di rendering subite dal troll di Moria che gli hanno conferito l’aspetto definitivo

4

2

3

1

Per la realizzazione di questa scena, tutti i movimenti degli attori reali e del troll

sono stati ricostruiti e catturati con motion capture tramite le apposite tute munite

di punti luminosi.

Le suddette riprese sono state montate a bassa risoluzione all’interno di una

scenografia virtuale appositamente creata che simulava perfettamente il set

reale e, nel frattempo, gli animatori perfezionavano la grafica della creatura digitale

precedentemente scolpita al fine di inserirla nella scena assieme agli altri personaggi.

Il regista ha, poi, visionato questa bozza mediante occhiali stereoscopici per

capire e decidere le inquadrature più idonee da adottare ed è stato proprio in quel

momento che si è fatta avanti nella mente degli animatori l’idea rivluzionaria

di riprendere anche i movimenti della telecamera attraverso la MoCap.

Petere Jackson si è quindi prestato a girare la scena all’interno di una stanza

di MoCap tramite un visore 3D dotato di LEDs per la cattura dei movimenti,

i quali una volta tradotti in digitale hanno riportato le sue esatte inquadrature.


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33

Il regista ha potuto, quindi, maneggiare l’innovativa telecamera all’interno

del set virtuale decidendo se e come inquadrare il troll o i protagonisti

operando come un cameraman presente sul campo di battaglia.

Il movimento finale della telecamera è stato poi trasportato sul computer

e digitalizzato diventando, così, la sequenza definitiva.

Trovo che questa trilogia sia spettacolare dal punto di vista tecnologico poichè

integra la maggior parte delle tecnologie 3D descritte nel capitolo 1 estrapolando

da ognuna di esse gli aspetti positivi.

“Il Signore degli Anelli” dimostra come tecniche di animazione apparentemente

molto diverse possano coesistere in modo ottimale per dar vita a scene

caratterizzate da effetti speciali sorprendenti.

L’utilizzo di determinati sistemi di animazione non preclude l’impiego di altre, anzi,

ne giustifica la presenza al fine di aggregare saperi e lati positivi eliminando

e compensando le mancanze e le lacune di ogni tecnologia.

34 | scena di battaglia tratta dal film “Il Signore degli Anelli. Il Ritorno del Re” (2003)


34

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Ideazione ed animazione del personaggio di Gollum

Gollum è il primo personaggio interamente digitale realizzato con la tecnica

della motion capture.

La MoCap si è rivelata la tecnologia più adeguata per la realizzazione

di questa creatura in quanto quest’ultima presentava, sin dal libro, una parvenza

fortemente antropomorfa in termini sia fisici che psicologici, necessitando

quindi di caratteristiche prettamente umane che si avvicinassero il più possibile alla

realtà.

Il regista Peter Jackson volle, fin dal proncipio, che Gollum apparisse innanzitutto

come un personaggio esistente, tangibile e non semplicemente una figura

vuota e virtuale e proprio per questo motivo l’attore Andy Serkis, il quale

inizialmente si ero reso disponibile soltanto per il doppiaggio di Gollum, accettò

di prestargli anche le movenze e gli atteggiamenti.

L’aspetto che coinvolse maggiormente Serkis e che lo convinse ad accettare

di rendere “vivo” Gollum fu il carattere controverso e psicolabile

di questo personaggio il quale, nel corso della trilogia, assumeva un ruolo sempre più

imponente ed ambiguo rivelando al pubblico la sua esasperata schizofrenia.

Il risultato del lavoro di Serkis fu talmente soddisfacente che Peter Jackson decise

di inserire delle scene in flashback in cui l’attore avrebbe dovuto interpretare

Smeagol, l’alterego buono di Gollum, mantenendo così la continuità

interpretativa del personaggio.

La creazione digitale di Gollum non è solamente frutto di sessioni di MoCap con

conseguente trasposizione a monitor, ma è il risultato di complesse riprese

della medesima scena in differenti modalità per ottimizzare l’inserimento

del personaggio nei frame del film.

Questo procedimento fu realizzato come segue:

-prima fase: la scena veniva girata sul set o sulla location adeguata con tutti

gli attori necessari; Serkis indossava una tuta in lycra che lo copriva interamente,

fuorchè gli occhi, di un colore adeguato a mimetizzarlo con l’ambiente

circostante, in modo da facilitare la sovrapposizione di Gollum alla sua immagine

in fase di post-produzione;

-seconda fase: in una delle scene in cui dovevano comparire Gollum, Frodo

e Sam, Elijah Wood (Frodo) e Sean Astin (Sam) recitavano sul set la stessa scena

senza Serkis, in modo da fornire un’immagine completa dello sfondo

sul quale Gollum avrebbe dovuto muoversi;

-terza fase: Andy Serkis, indossando una tuta MoCap con punti LEDs,

recitava di nuovo su uno sfondo key-chrome blu, ovvero uno grande schermo

interamente blu che in fase di giustapposizione del personaggio avrebbe facilitato

il processo di ritaglio. In questa fase indossava, oltre alla tuta, un visore di realtà

virtuale nel quale veniva proiettata la scena girata senza la sua presenza, in modo

che egli potesse integrarsi completamente con essa ed avere l’illusione

di interagire con i co-protagonisti.

35 | a fianco: Gollum, realizzato totalmente in MoCap, fa la sua prima comparsa nel primo episodio della trilogia (2001)

36 | scena risultato delle fasi sopra descritte che presenta i tre attori nell’episodio “La Compagnia dell’Anello” (2001)

Per ottenere le stesse angolazioni ed inquadrature nelle molteplici riprese della

stessa sequenza, la squadra operava tramite una cinepresa telecomandata, che

permetteva di replicare esattamente la scena le volte successive.

Per la ripresa dell’episodio “Le Due Torri” (2002), Andy Serkis indossò una tuta nera

su cui erano applicate piccole sfere di riferimento ad alta rifrazione nelle

zone principali di estremità e giunture del corpo i cui movimenti venivano

rilevati da telecamere appositamente installate ed inviati al computer per ricreare

l’animazione del personaggio virtuale.

Uno degli aspetti più interessanti, a mio avviso, nel procedimento di cattura

dei movimenti di Serkis risiede nel fatto che Jackson per avere la possibilità

di dirigere le azioni di Gollum come faceva con qualunque altro attore necessitava

che le movenze di Serkis fossero trasposte su Gollum in tempo reale, quindi

furono create delle “mappe del personaggio” riportanti i movimenti delle

azioni e dei gesti principali compiuti da Gollum, che consentivano di sovrapporre

nel modo più adeguato le articolazioni di Serkis a quelle del suo personaggio,

ad esempio: la postura in piedi, in ginocchio o a “quattro zampe”.

Così facendo, Jackson aveva la possibilità di vedere Gollum muoversi su schermo

allo stesso modo in cui, in quell’esatto momento, Serkis si muoveva sul set.

Ritengo che soltanto la MoCap avrebbe potuto rendere possibile un progetto

tanto ambizioso in quanto, come dichiarato dallo stesso Serkis, “il bello è che le cose

accadono fisicamente lì per lì. Un minimo intoppo, un’esitazione, un respiro più profondo,


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ogni espressione corporea viene colta e diventa parte della performance, garantendole

un grande realismo.”.

Questa tecnologia ha aperto le porte ad una serie di sperimentazioni incredibili che

fanno auspicare che un giorno chiunque, anche io stessa, potrei avere l’opportunità

di crearmi il mio personale alterego virtuale e vederlo muoversi allo stesso

modo e nello stesso istante in cui mi muovo io...Non sarebbe fantastico??

Per la ripresa di scene differenti la tecnica di MoCap poteva variare; in certi

casi Serkis recitava indossando una tuta blu mentre tre operatori video,

posizionati ai tre angoli della zona della rilevazione, registravano ogni inquadratura

contemporaneamente. I video fornivano un primo piano, un campo medio

e un campo lungo dell’azione di Andy, che servivano come riferimento

espressivo per il settore animazione.

Inoltre era presente una squadra per il suono che faceva esperimenti

di registrazione dal vivo durante il MoCap.

37 | le tre fasi di sovrapposizione di Serkis al personaggio: registrazione movimenti,trasposizione in tempo reale sulla figura 3D, unione del MoCap al render

38 | scena tratta dal primo episodio “La Compagnia dell’Anello” (2001)

Il processo di animazione può, quindi, essere diviso in quattro fasi:

-performance sul set, ovvero la registrazione della scena su pellicola 35mm;

-motion capture, nonchè rilevazione dei movimenti reali dell’attore

e sovrapposizione degli stessi al modello di Gollum creato digitalmente;

-ADR (automated dialogue replacement), che consiste nella stesura

delle tracce vocali per consentire il montaggio agli animatori;

-animazione, quindi sviluppo e rifinitura del personaggio, fotogramma

per fotogramma, sfruttando i passaggi precedenti al fine di inserire Gollum

nelle scene assieme agli altri attori.

La motion capture presenta, come abbiamo visto, moltissimi vantaggi per

la realizzazione di personaggi ed oggetti virtuali ma può riservare qualche

complicazione, soprattutto per gli attori che si prestano ad utilizzarla per dar

vita a creature digitali.

Questo perchè risulta molto difficile per questi ultimi recitare su di uno

sfondo neutro privi di trucchi, costumi ed ambientazioni adeguati

ad immedesimarsi nel personaggio.

Nello specifico caso di Serkis, un’ulteriore problematica derivava dal fatto che, a

causa di questioni tecniche poichè spesso si presentavano problemi che obbligavano

gli operatori dell’animazione a rigirare la scena, era costretto a dover recitare

nuovamente sequenze che aveva girato mesi o addirittura anni prima, senza

gli altri attori che avevano lavorato con lui in quelle scene.

Da un episodio all’altro le tecnologie hanno visto forti progressi ed è per questo

motivo che per girare le scene de “Il Ritorno del Re” (2003) le modalità di MoCap


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hanno subito importanti varizioni che hanno reso il processo di animazione più

rapido e realistico.

Infatti, ci si era accorti che durante la ripresa di alcune scene che presentavano

difficoltà sostenute, il corpo di Serkis compiva movimenti che difficilmente

riuscivano a sovrapporsi perfettamente alla figura di Gollum ed è per

questo che la squadra di MoCap sperimentò, per la prima volta nella storia,

un sistema di rilevazione di movimenti sul set.

Furono abbandonate le fasi che comportavano più riprese della stessa scena

evitando lavoro di post-produzione per lasciare spazio ad una cattura

dei movimenti che veniva immediatamente giustapposta al personaggio

virtuale.

Così facendo si eliminava gran parte del lavoro di post-produzione

a vantaggio dei tempi di ripresa e registrazione; Serkis poteva, così, girare

la scena una sola volta assieme agli altri attori garantendo, quindi, la massima

interazione con essi e nel frattempo i suoi movimenti venivano adattati

in tempo reale a Gollum su schermo.

Ciò che ha reso possibile questo sviluppo importante sono le nuove telecamere

e le luci a infrarossi sviluppate della Motion Analysis, infatti, le nuove sorgenti

di luce erano invisibili alle macchine da presa, ma erano abbastanza forti

da consentire di collocare le telecamere ad una certa distanza in modo tale

che la scena potesse essere ripresa in modo ottimale ma senza interferenze visive

da parte delle apparecchiature.

La fase di animazione presentò un’ulteriore innovazione, infatti per realizzare

Gollum non venne utilizzata esclusivamente motion capture ma si decise

di unire le caratteristiche di straordinario realismo che essa permetteva

e l’animazione in key frame (vedi morph target animation) per la definizione

dei dettagli e delle espressioni facciali, impossibili da ottenere diversamente.

I movimenti dei muscoli del volto di Serkis venivano utilizzati dagli animatori come

guida per ricreare una vasta gamma di espressioni e stati emotivi che

dovevano adeguarsi ad ogni situazione e, allo stesso tempo, rimanere coerenti con

la mimica e la gestualità del personaggio.

39 | a sinistra: rendering del modello 3D del volto di Gollum40 | a destra: Andy Serkis in tuta MoCap con sorgenti ad infrarossi


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41

I personaggi MoCap virtuali hanno un’anima?

La domanda che dà il titolo a questo paragrafo nasce da una considerazione

personale fatta dopo aver letto della candidatura all’Oscar di Gollum, non

di Andy Serkis, proposta in seguito all’uscita del secondo episodio della trilogia

“Le Due Torri” (2002).

Credo che questo avvenimento ponga l’accento su un quesito etico-morale

molto importante che nasce dall’utilizzo delle ultime tecnologie sviluppatesi

nell’ambito dell’animazione 3D, dalla MoCap al rigging, ovvero: è corretto attribuire

ai personaggi digitali nati e vissuti all’interno di una realtà virtuale un’anima?

Nel caso specifico di Gollum-Serkis si imposero due scuole di pensiero che

vedevano, da un lato gli animatori, sostenitori accaniti della più che legittima

candidatura all’Oscar, dall’altro lato si trovavano i più tradizionalisti che ritenevano

oltraggiosa una proposta simile.

Personalmente credo che il beneficiario di questo prestigioso premio dovrebbe

essere Andy Serkis e non perchè io sia una tradizionalista convinta ma perchè penso

che Gollum non sia da considerarsi un personaggio interamente

digitale, in quanto Serkis non solo ha prestato la stridula voce a questo

controverso personaggio, bensì ha compiuto un’opera davvero innovativa

e complessa animando ed ideando completamente i movimenti e la gestualità

che hanno consentito a Gollum di esternare le proprie sensazioni ed emozioni

rendendolo la figura emblematica che oggi noi tutti conosciamo.

Tralasciando l’Oscar, la questione che ci si dovrebbe porre è se le tecnologie

di animazione e la creazione dei mondi digitali che esse permettono di inscenare

possano essere un limite, un ostacolo, una restrizione alle capacità

recitative ed interpretative degli attori che li incarnano.

Occorre capire se l’attore si sente ancora tale nel momento in cui è

chiamato a dar vita ad un personaggio virtuale oppure se prestando il corpo

ad una creatura completamente digitale il suo talento non riceve il dovuto

riconoscimento e possibilità di espressione.

A mio avviso, l’animazione in questo senso va intesa come l’estensione delle

capacità della persona reale, in carne ed ossa, che deve sfruttare l’occasione

di calarsi in una realtà costruita per dar vita ad un personaggio graficamente

perfetto ma altrettanto interessante dal punto di vista della componente

umana, emozionale, recitativa (da citare è l’impressionante spessore psicologico

posseduto da Gollum già nell’opera di Tolkien, rimasto pressoché intatto nel film).

Concludendo, ritengo che la MoCap e le altre tecniche di animazione non debbano

essere considerate delle limitazioni all’artisticità degli attori ma, al contrario,

delle innovative strade di comunicazione attraverso le quali l’attore

può relazionarsi in maniera ottimale al personaggio che interpreta cogliendone

sfaccettature inaspettate da trasmettere al pubblico mediante la creazione

di nuovi canali esperienziali.

41 | Gollum in una scena tratta dal primo episodio “La Compagnia dell’Anello” (2001)

#3applicazioni future

_interazione uomo-personaggio virtuale

_vivere virtualmente nella realtà

_Fuffy è sempre a portata di mano

Nei due capitoli precedenti sono state presentate le ultime, sofisticate tecnologie

nel campo del cinema di animazione 3D che rendono possibile la realizzazione

di produzioni cinematografiche d’eccellenza, ormai all’ordine del giorno.

Questo settore ha visto negli ultimi anni un’evoluzione tale che, ormai, molti

altri ambiti relazionati in qualche modo all’animazione, ed alla comunicazione

visiva più in generale, hanno potuto usufruire degli straordinari effetti speciali

prodotti da queste tecnologie, al fine di rendere maggiormente appetibili

e contemporanei i propri prodotti commerciali.

In particolar modo, il settore della grafica pubblicitaria televisiva

ultimamente ha portato all’attenzione dello spettatore e degli altri media slogan,

spot e cortometraggi pubblicitari, dediti a sponsorizzare i prodotti di

cui si facevano portavoce, attraverso l’utilizzo di animazione 3D quasi a voler

dimostrare come questo linguaggio d’avanguardia sia diventato l’irrinunciabile

cordone comunicativo tra media e pubblico.

42 | fasi di skeletal animation per la realizzazione dello spot pubblicitario di una famosaauto Citroën

#3 applicazioni future

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Queste premesse sono state necessarie al fine di comprendere quanto le tecnologie

decritte in precedenza stiano rivoluzionando non solo il settore del cinema

di animazione, ma anche gli ambiti comunicativi ad esso connessi.

Il progresso delle tecniche e i continui miglioramenti apportati

quotidianamente ai software d’animazione lasciano spazio a possibili future

applicazioni ancora oggi inimmaginabili e, in questo capitolo, si proverà

ad affronatare l’argomento del prossimo orizzonte tecnologico che queste

tecnologie potrebbero incontarare, mediante la rappresentazione di ipotetici

sviluppi avvenieristici (del tutto personali!).

Interazione uomo-personaggio virtuale

Non sarebbe fantastico interagire, o per lo meno percepire visivamente

in modo tridimensionale i personaggi, disneyani e non solo, che hanno segnato

indelebilmente il nostro immaginario infantile diventando i protagonisti dei nostri

sogni di bambini?

Ipotizzando l’eventualità che attraverso lo stesso approccio di intelligenza

artificiale di cui fa uso, per esempio, la crowd simulation si possa attribuire

ad un personaggio virtuale movenze e reazioni a determinate situazioni,

allora la risposta alla domanda sovrastante sarebbe sì!

43 | disegno rappresentante un’ipotetica interazione tra una famiglia e Topolino (disegno di Erika Rossi)

Infatti, se si pensa di poter ricreare un vasto range di comportamenti

e stati emotivi per poi applicarli alla figura virtuale, generata in 3D su schermo,

che più si preferisce, sarebbe possibile ottenere un personaggio digitale

personalizzato che reagisce in modo del tutto autonomo ed indipendente

a specifici agenti esterni.

Limitando l’animazione soltanto a questa fase, però, avremmo comunque

un personaggio caratterizzato da una certa “staticità”, se così si può definire,

in quanto il suo raggio d’azione rientrerebbe nei confini del monitor e non

permeterebbe nessun tipo di interazione con l’uomo se non attraverso il mouse.

Si è quindi ipotizzata l’opportunità di ottenere una proiezione olografica

del personaggio la quale, pur mantenendo le medesime caratteristiche del suo

corrispondente render su schermo, gli conferisce una componente

di concretezza e suggestione che renderebbe l’interazione con l’uomo

un’esperienza fortemente coinvolgente.

All’interno dei parcogiochi, in occasione di importanti fiere e/o eventi, in spazi

appositi ricreati per il divertimento e lo svago sarebbe possibile entrare “in

contatto” (le virgolette sono doverose in quanto, comunque, l’olografia, non è

tangibile) con i protagonisti di cartoni animati, fiabe e racconti che prendono vita

dallo schermo animandosi davanti ai nostri occhi.

44 | rappresentazione ideale del sistema semplificato tra render a schermo-proiettore-olografia (disegno di Erika Rossi)

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Ma questa tecnologia potrebbe essere applicata a qualsiasi creatura 3D dotata

di intelligenza artificiale, la quale potrebbe rispondere al nostro saluto, stringerci

in un abbraccio, sorriderci se ne fossimo impauriti, ballare assieme a noi e fare tutto

ciò che gli viene indicato da comandi e vincoli impostati precedentemente al fine

di rendere l’interazione uomo-personaggio un’esperienza di grande impatto.

L’unico limite tra realtà e virtuale sarebbe la nostra fantasia

nell’imporre i controlli e le reazioni!


45 | vignette esemplificanti 4 possibili comandi di A.I. in reazione a certe azioni: calcio, abbraccio, saluto, ballo (disegno di Erika Rossi)

Vivere virtualmente nella realtà

Il gioco di parole che intitola questo paragrafo vuole porre l’accento sui paradossi

e le contraddizioni che le tecnologie di animazione 3D porteranno all’interno della

routine quotidiana del futuro.

Infatti, la prossima proposta che verrà illustrata riguarda la possibilità che,

probabilmente, avremo di compiere le più disparate azioni come, una passeggiata

al chiaro di luna sulle rive della Senna, una serata scatenata in discoteca con gli amici,

un romantico incontro nel Grand Canyon o una corsa nel parco stando a casa,

dentro la nostra stanza!

Questa incredibile e paradossale esperienza sarà resa possibile grazie

ad un’evoluzione della tecnica motion capture attraverso la quale, indossando

la tuta munita di sorgenti ad infrarossi ed un visore di realtà virtuale

al fine di avere davanti a noi la scena in cui ci prestiamo ad inserirci, potremmo

immergerci nel set digitale che più preferiamo come, per esempio,

SecondLife o qualsiasi altro social network a cui siamo iscritti.

Incarnando fisicamente il nostro avatar e facendolo muovere come meglio

crediamo, non più attraverso il mouse e la tastiera del computer, ma realmente,

trasmettendogli in tempo reale i movimenti che intendiamo fargli compiere

poichè li stiamo simulando noi stessi in quell’istante, avremo la sensazione di vivere

a pieno in un mondo virtuale che stiamo gestendo attraverso gesti reali.

46 | rappresentazione ideale di una persona che, con tuta MoCap e visore virtuale simula una corsache sta vivendo all’interno della realtà 3D vista attraverso il visore (disegno di Erika Rossi)

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Indossando una tuta MoCap ed un visore speciale dedito alla vista della realtà

virtuale prestabilita, l’utente potrà vivere l’esperienza di realtà virtuale mediante

il suo avatar, un’estensione digitale della sua personalità, utilizzando

un approccio più fisico e tattile per trasporre le sue movenze nell’ambiente

virtuale in cui è inserito.

Il sistema sarà, quindi, collegato alla rete per consentire alle apparecchiature

indossate dalla persona di comunicare con l’avatar presente nel social network

ed utilizzerà una connessione di tipo WiFi in modo tale da evitare

la presenza ingombrante di fili e cavi di qualsiasi genere, consentendo all’utente

di muoversi liberamente all’interno del proprio spazio fisico.

Il computer sarà settato al fine di captare gli spostamenti delle sorgenti ad infrarossi

della tuta MoCap e li trasmetterà, per mezzo della rete, all’avatar del social network

prescelto che, istantaneamente, si muoverà come comandato dal corpo della

persona.

Credo che una situazione simile potrà essere adottata, all’interno del web,

da molteplici enti per la realizzazione di progetti straordinari, per esempio:

Facebook, MySpace, e altri siti affini, avrebbero la possibilità di estendere

la rete di contatti che rispettivamente gestiscono ad una dimensione 3D

virtuale per permettere agli utenti iscritti di creare il proprio alterego

e rapportarlo ad amici e conoscenti; gli eventi promossi potrebbero essere vissuti

a livello virtuale da migliaia di avatar, oltre che nel mondo reale ovviamente, con

un conseguente incremento di sponsor, pubblicità e circolazione

di informazioni.

Qualsiasi sito avrebbe l’occasione di sfruttare, tramite differenti modalità, questa

tecnologia fornendo ai cittadini digitali della rete una nuova tipologia di emozioni,

sensazioni ed esperienze in grado di coniugare reale e virtuale.


47 | corrispondente azione virtuale compiuta dal soggetto nella pagina a fianco (disegno di Erika Rossi)

Fuffy è sempre a portata di mano

Il terzo ed ultimo, ma non meno importante, progetto qui porposto che

le tecnologie di animazione 3D potrebbero rendere possibile è la creazione

di un’interfaccia portatile in grado di rendere tascabile i propri animali

domestici.

Una sorta di videogame personalizzato che, a differenza di un tradizionale

ed asettico Tamagotchi, consente all’utente di mantenere un costante contatto

con il proprio animale domestico, monitornadone anche eventuali problemi,

attraverso un’interfaccia divertente, semplice e giocosa.

Infatti, il sistema di rilevazione dei movimenti dell’animale non sarebbe riprodotto

tramite un’immagine fotografica ripresa da videocamera, poichè l’aspetto ludico

verrebbe perduto ed il tutto risulterebbe noioso e privo di affordance.

L’animale reale verrebbe dotato di appositi sensori, possibilmente poco invasivi,

posti nelle giunture del corpo, il cui movimento sarebbe captato da una serie

di telecamere collocate nella casa del proprietario.

Successivamente, la ripresa verrebbe codificata per rendere l’immagine digitale

ed inviata, tramite WiFi, alla console portatile debitamente configurata al fine

di riprodurre l’architettura dell’ abitazione posseduta dall’utente.

Quest’ultimo, quindi, sarebbe in grado di vedere le azioni compiute dal proprio cane,

gatto, canarino ecc. ma limitando il sistema a quest’unica possibilità verrebbe

a mancare il coinvolgimento ed il divertimento necessario a rendere il prodotto

appetibile ed interessante.

48 | un utente in viaggio gioca con il suo gatto attraverso la sua console (disegno di Erika Rossi)

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Si è quindi pensato di inserire un’interazione dedita all’intrattenimento

di entrambe le parte, padrone ed animale, funzionante nel modo seguente:

attraverso la penna della console, l’utente potrebbe muovere e spostare a suo

piacimento un elemento che, nello schermo del videogame risulterebbe come

una sorta di pallina ed il cui parallelo nella realtà altro non sarebbe che una piccola

fonte luminosa puntiforme che riprodurrebbe i movimenti dell’elemento

sopracitato.

Una serie di mini-proiettori dislocati lungo le pareti della casa, dovrebbero

rigenerare gli spostamenti della luce puntiforme attuati dall’utente nella propria

console, in modo tale che l’animale reale vedendola ne sia attratto e si inneschi

una sorta di gioco a distanza tra padrone ed animaletto.

Penso che un’idea simile possa avere ripercussioni positive all’interno

della società, in quanto, non solo il cliente sarebbe spronato a prendersi cura

del proprio animale reale-digitale in ogni momento anzichè di un finto cucciolo

(come accade in molti videogames), ma potrebbe divertirsi con lui anche

in situazioni in cui il contatto fisico verrebbe certamente a mancare (al lavoro,

durante gli spostamenti fuori casa, a scuola, ecc.).


49 | a sinistra: nelll’interfaccia della console l’utente muove la “pallina” per far giocare il suo gatto (disegno di Erika Rossi)50 | a destra: il gatto a casa vede la ”pallina” di luce, proiettata dal mini-proiettore, muoversi sul pavimento (disegno di Erika Rossi)

conclusioni

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Ritengo che l’excurcus generale effettuato attraverso questa breve ricerca sia

risultato molto utile per l’approfondimento delle tematiche riguardanti le ultime

tecnologie di animazione 3D, poichè lascia spazio ad una ambivalenza descrittiva

teorico-pratica che illustra i procedimenti necessari, dalla A alla Z, per

la realizzazione di personaggi virtuali.

Lo scopo di questa analisi è quello di rivelare la complessità degli aspetti

sottesi al processo di animazione 3D, i quali sono in grado di dar vita

a creature digitali e prodotti virtuali estremamente realistici e di forte

impatto visivo grazie all’unione dell’abilità dei maestri animatori

e delle incredibili possibilità offerte dai software di ultima generazione.

Basti pensare alla sterminata produzione dello Studio Disney Pixar che,

puntualmente, ogni anno ci regala film d’animazione sempre più raffinati

e dettagliati che portano sul grande schermo personaggi antropomorfi

dalle caratteristiche comportamentali umano-emotive, come l’ultimo “Wall-e”

(2008); oppure, si possono citare gli esaltanti film in bilico tra reale

e virtuale come,“La Bussola d’Oro”, “Le Cronache di Narnia”, e molti altri.

Credo che questa ricerca possa essere d’aiuto per comprendere al meglio come

la tecnologia non debba essere considerata un ostacolo al lavoro di attori e registi

ma, al contrario, un’imperdibile occasione di mettere alla prova le proprie

capacità rapportandosi ad un mondo sempre più in espansione che oltrepassa

i confini dell’immaginazione.

Le tecniche avvenieristiche qui presentate, sottolineano come l’unico limite che

ci si può trovare ad affrontare sia la propria fantasia nel creare personaggi,

reami immaginifici ed atmosfere suggestive originali, innovative ed attraenti dal

punto di vista dello stimolo visivo.

Personalmente, credo che in futuro queste tecnologie avranno l’opportunità

di conoscere campi di applicazioni nuovi, in particolare il trasferimento sul

web e l’adattamento in rete a canali comunicativi innovativi, in grado di offrire

al pubblico numerose sconosciute esperienze finora inimmaginabili come,

ad esempio, quelle descritte nel terzo capitolo.

Concludendo, attraverso questo lavoro di ricerca ho potuto analizzare

ed approfondire un ambito comunicativo-espressivo molto interessante

che conoscevo solo marginalmente, confrontandomi con realtà tecnologiche

recenti applicabili anche a settori diversissimi tra loro ed individuare

le questioni etico-morali a cui le tecnologie sempre più presenti

ed inscindibili dalla nostra quotidianità ci chiedono di risolvere.

Sarebbe più opportuno limitare la conoscenza umana nell’investigazione delle

possibilità offerte dalla tecnologia, oppure subordinare quest’ultima alla volontà della

società al fine di creare una pacifica coesistenza in grado di migliorare molti aspetti

della nostra vita?

Credo che la seconda affermazioni porterebbe ad importanti progressi.

conclusioni

51 | nella pagina a fianco: Wall-e, ultimo personaggio nato dal genio di Disney Pixar (2008)

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Immagine2 | http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8a/Celshading_

teapot_large.png

Immagine 3.1 | http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b8/Cel_

shading_no_outlines.png

Immagine 3.2 | http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Cel_

shading_normals.png

Immagine 3.3 | http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/97/Cel_

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Immagine 3.4 | http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/af/Cel_

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Immagine 4 | http://www.juegos.es/blog/wp-content/uploads/2008/10/prince-of-

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Immagine 8 | http://www.lifemi.com/products/LSH/Artist/Art_max_impex_b2.jpg

Immagine 9 | http://people.csail.mit.edu/ibaran/autorig.pdf




Immagine 13.1 | http://www.maurobaldissera.it/gallery/immagini/originali/

sissitestaossa.jpg


sissiXraywEB.jpg


sissidorme.jpg

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protest1.bmp

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Immagine 18 | http://www.chrisoat.com/images/Froblins.jpg

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of%20Rohan.jpg

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matrix_revolution_4.jpg

Immagine 21 | http://hmi.ewi.utwente.nl/vdancer/mocap_screenshot_1.gif

Immagine 22 | http://img124.imageshack.us/img124/3256/figure1ro2.gif

Immagine 23 | http://www.naturalpoint.com/optitrack/images/products/large-

mocapsuit.jpg

Immagine 24 | non trovato

Immagine 25 | http://people.csail.mit.edu/jovan/assets/papers/vlasic-2007-pmc.pdf

Immagine 26 | http://people.csail.mit.edu/jovan/assets/papers/vlasic-2007-pmc.pdf

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signore_degli_anelli.jpg

Immagine 28 | http://img-nex.theonering.net/images/scrapbook/orig/16249_orig.

jpg

Immagine 29 | immagine tratta dal libro La trilogia, Il Signore degli Anelli, dalle uscite

speciali di Ciak, Dietro le quinte dei grandi film, Mondadori, Milano 2003



Immagine 31 | http://www.wladca.mocny.com/prince/Balrog_Wallpaper.jpg





Immagine 34 | non trovato

Immagine 35 | http://www.uweb.ucsb.edu/~mstockham/lotr_gollum_342800.jpg







Immagine 39 | http://www.fantasymagazine.it/imgbank/NEWS/gollum_model.

nb.jpg

Immagine 40 | http://www.theonering.com/images/medialibrary/andy%20in%20

his%20mo%20cap%20suit%20enlargement.jpg



Immagine 42 | http://www.videogiochi3d.it/img-esterne/citroen-c4/04-chiusura.

jpg

Immagine 43 | disegno di Erika Rossi








Immagine 51 | http://fromthegreenroom.files.wordpress.com/2009/01/walle.jpg

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