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The Brave

L'idea meravigliosa in testa alla Pixar

Scritto da Silicon_Simon.
Domenica 23 Settembre 2012, 9:08 pm. Tag usati: brave, computergraphics, pixar

E’ incredibile come ogni volta che passo dalle parti di Emeryville, una première Pixar mi scappi d’un soffio. Anche quest’anno, infatti, la prima di Brave era fissata 5 giorni dopo la mia partenza per rientrare in Italia. Tuttavia ieri ho avuto modo di porre rimedio alla situazione sul patrio suolo, sebbene io immagini che in inglese Brave possa rendere molto meglio (già l’italica traduzione in “Ribelle”, pur contestualizzata, è discutibile).

Per non rovinare inavvertitamente lo spettacolo a chi deve ancora vedere il film, il taglio che ho voluto dare a queste mie personalissime note è dunque un po’ tecnico. Non scriverò però di stereoscopia sebbene io sia stato costretto dalla programmazione e dal cinema scelto alla versione 3D, per fortuna non esageratamente collimata tanto da essere a tratti gradevole e mai fastidiosa.

Le non lusinghiere recensioni lette prima della visione (anche qui) mi avevano persuaso del fatto che la trama fosse molto “disneyana”, con quel fondo di buonismo fiabesco e insegnamento didascalico così lontano dalle emozioni Pixar, tuttavia queste critiche sono scaturite forse proprio dal fatto che Brave non è una favola  Disney-like ma tratta di temi maturi: alcuni critici hanno anche fatto menzione di una componente fortemente femminista che traspare dalla storia.

In sostanza, ero davvero curioso di gustare le atmosfere e le ambientazioni celtiche che Claudio Cicciarelli descrive così: “Il tema scozzese viene impreziosito da un superbo uso dei colori, che trasforma i poligoni della computer grafica in meravigliosi dipinti digitali. La distanza tra gli artwork e il risultato finale appare minima: qualsiasi scena può essere messa in pausa e incorniciata, qualsiasi frame può diventare illustrazione”.

Non sono rimasto deluso, Pixar è saldamente in cima alla piramide della computer graphics di eccellenza. Quelli che una volta erano scenari di pura ambientazione, quasi trascurati rispetto ai protagonisti, in favore di ridotti tempi di calcolo e apparati hardware non in grado di gestire tanta complessità, sono stati portati ad un nuovo livello di maestosità con questo film di Mark Andrews e Brenda Chapman, anche grazie ad un nuovo sistema multi-thread scritto in casa.

Gli altipiani scozzesi sono “veri”, ma non del fotorealismo della CGI da home computer che ormai quasi mi stanca (personalmente comincio a detestare i vari V-Ray, Deltagen et similia, per parlare sia di precalcolato che di real-time); qua gli scenari sono autentici nei colori, nelle luci, nelle nebbie ma anche nelle atmosfere, nei sapori.

I ragazzi di Emeryville volano talmente in alto che non hanno nemmeno più bisogno di “strafare” per essere grandi, lo dimostrano alcuni dettagli che non devono sfuggire ad un occhio attento: le luci volumetriche sono usate con maestria e parsimonia, cosa che invece i più ostentano alla ricerca di fotografia d’effetto (quando Merida cade nel castello abbandonato, la polvere che solleva rialzandosi è appena percettibile, ma quel tanto che basta da far baluginare nel fascio di luce particelle di dimensione diversa soggette a cinematiche diverse: un capolavoro!). Analoga considerazione per l’ambient light, tutta nuova, con simulazione di ombre interessante, ma ne scriverò dopo. Poi il colore, ancora una volta come in Finding Nemo, è uno degli attori della storia: il rosso dei capelli di Merida, “sdoganato da Pixar” come dice Luisa, è IL protagonista in realtà, con la sua vivace carica “ribelle” che scuote le tinte più scure di boschi incantati e castelli rocciosi.

Ma parliamo proprio di capelli (curioso che sia io a farlo! :) ). Lasseter ci ha abituato a produzioni dove ogni nuovo lavoro si concentra su un aspetto tecnico preciso. Così è stato per il pelo di Sulley in Monsters&Co., per lo studio della rifrazione subacquea in Finding Nemo o, ancora più indietro, per l’applicazione delle subdivision surfaces di papà Ed Catmull nel primo Toy Story.

Questa volta il salto è costituito proprio dai capelli, che lasciano senza fiato: tre anni di lavoro per realizzare una chioma “ribelle” appunto con cinematiche mostruosamente meravigliose, molto più avanzate rispetto ai già grandi passi stesi ne Gli Incredibili di Brad Bird con l’acconciatura di Violet (per la cronaca, in Brave uno dei pretendenti di Merida secondo me è Syndrome ri-impastato!).

Ma procediamo per gradi.

I capelli di Merida sono tanti, ricci, colorati, si muovono molto e sbattono gli uni contro gli altri; inoltre sono presenti in quasi ogni scena così possono essere asciutti, bagnati, illuminati dal sole o da candele oppure nell’oscurità di un bosco. C’è da prendersi paura per la complessità del lavoro. Ma in Pixar credo non spaventi più nulla, così ecco cosa si sono inventati.

Primo ordine di problemi, la modellazione. I capelli sono tanti, è naturalmente impensabile disegnarli uno per uno. Anche perché sono ricci ed ogni riccio, si sa, è un capriccio, diverso dal vicino. Così sono state disegnate a mano 1500 B-splines di riferimento sul capo di Merida, per interpolare la forma e la disposizione di altre ciocche direttamente correlate, composte da 111.000 curve nel render finale. Inutile dire che gli script sviluppati rendono been anche le differenze tra un ricciolo e l’altro. Il software di Pixar è la punta di diamante nella gestione semantica e topologica dei componenti modellati, così le B-splines base e quelle trascinate sono state collegate non solo al capo, ma anche all’abbigliamento di Merida, con il quale i capelli interagiscono (cappucci, cuffiette o mantelli), modificando di volta in volta la loro reattività proporzionale ai movimenti generati dagli animatori. Per far questo in Pixar i modellatori hanno utilizzato come base di lavoro modelli poligonali fortemente decimati di Merida vestita in diversi modi proprio per “sistemarle” i capelli.

Secondo ordine di problemi, l’animazione. Tanti oggetti che si muovono diversamente da rototraslazioni a corpo rigido, tornando alla loro forma se perturbati e con caratteristiche diverse pur influenzandosi reciprocamente possono essere trattati in computer animation con una tecnica che si chiama soft body dynamics. Si tratta di un sistema che, in una delle sue possibili applicazioni, sembra perfetto per gestire i ricci, dal momento che riporta ad uno schema di masse interconnesse  (nodi) nelle quali si immagina concentrato il peso intero del componente, unite da molle ideali che si comportano secondo la legge di Hook, con smorzamenti controllabili. La gravità, il vento, l’acqua o altre interazioni, sono simulate come forze agenti sui nodi controllate da un sistema di equazioni differenziali risolvibile come funzione in una variabile e sue derivate dal calcolatore. Se i nodi sono i vertici di controllo che includono la geometria, in questo caso la curva generatrice del ricciolo, questa può essere deformata con continuità.

Chiaro che gli animatori di Emeryville sono dei maestri nel giocare con le matematiche per ottenere un comportamento finale sempre così realistico. Infatti per rendere così “vaporosi” i capelli di Merida, sono stati applicati coefficienti gravitazionali paragonabili a quelli che si avrebbero sulla Luna. Claudia Chung, supervisor del reparto simulazione, ha detto in proposito: “Over the course of doing her hair, one thing we noticed was that the idea of weight of curly hair defies logic. If you took a curly hair and weighted it and then one took straight hair and weighted it, with the same weight in mass, the way each would react to gravity is quite different”.

Terzo ordine di problemi, il rendering. Con Brave la Pixar ha rilasciato la versione 17 di RenderMan Pro Server che non solo è ottimizzato per il rendering complesso multi-threaded, ma implementa uno sviluppo dell’algoritmo REYES (acronimo di Renders Everything You Ever Saw, chiaro il concetto?). Pixar descrive il funzionamento di REYES così: “Geometry arrives as a banquet platter of RIB (cioè il formato RenderMan Interface Bytestream) which is passed to the mouth of the beast. The mouth is equivalent to the viewing area (cioè il frustum, che i ragazzi dei miei corsi conoscono bene, in sintesi il cono degenere in una piramide tronca dello spazio di ripresa) that your camera has of your scene: some things are visible and get processed; and some things are not, so they are culled and discarded. Already we are gaining memory advantages by discarding objects that are simply out of view”. Quindi un sacco di lavoro in meno da calcolare a vantaggio di tutto quello che si vede. Ho banalizzato molto, c’è dietro tanto altro, ma accontentiamoci di sapere questo.

Per Brave comunque è stata utilizzata la release 16 di RPS, tuttavia con alcuni script che poi sono diventati lo sviluppo di REYES nella 17. Ad ogni modo, il risultato è entusiasmante, così come la maturità raggiunta dall’impiego delle deep shadows per alberi, vesti e capelli.

Le deep shadows maps (ne ho indovinato l'uso durante la proiezione, sono proprio figo!) sono roba presentata al SIGGRAPH del 2000 da Tom Lokovic ed Eric Veach. Banalizzando ancora sono una tecnica per produrre ombre di alta qualità, ma dal calcolo veloce, su peli, capelli e fumo. Se lo shadows mapping tradizionale memorizza un singolo valore di profondità per pixel di immagine render, ovvero quanto quel pixel è in ombra o in luce, le deep shadows ne memorizzano una frazione di tutti i possibili valori dovuti a trasparenze, occlusioni o riflessi di oggetti vicini, anche con continuità.

Ovvio che sono più veloci da calcolare delle ray traced ma sono di qualità più alta del semplice shadow mapping. Qui si potrebbe approfondire meglio ma non esageriamo, divertitevi qua se volete. Bene tutto questo per i capelli, ma in Pixar non è bastato, quindi hanno usato lo stesso procedimento anche per il manto di Angus, il cavallo di Merida. Due capolavori al prezzo di uno!

Modellazione, animazione e rendering portati ai massimi livelli: tutto questo con un software nuovo di zecca, scritto al 100% in casa Pixar e destinato a sostituire Marionette. Il suo nome è Presto, in onore del corto del 2008. Brave è il primo film creato con Presto.

Ovvio che ci sarebbe ancora tanto da scrivere, e tanto da studiare, ma credo di avere trasmesso un po’ del mio entusiasmo già con queste righe.

Il film è dedicato a Steve Jobs, mentore, amico e fondatore di Pixar. La mia sarà solo un’impressione, ma tutte le volte che Merida è accusata di essere ribelle o si comporta in maniera anticonformista durante la storia, la si vede mordere di gusto una mela! Mi piace pensare che sia una citazione voluta. Così come Lord MacIntosh, uno dei protagonisti.

E come diceva Steve, un’ultima cosa ancora: guardate i titoli di coda fino alla fine! :)

All images and clips copyright © 2012, Disney/Pixar.

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