CINEMA

Pioneiros da Pixar por trás da animação Toy Story ganham “Prêmio Nobel” de computação

Na cena de abertura de Toy Story, lançada em 1995, um conjunto de caixas está espalhado pelo quarto de uma criança. O sol entra no quarto quando uma boneca do Sr. Cabeça de Batata exige dinheiro de um elenco aparentemente atingido de brinquedos de plástico e pelúcia do lado de fora de um banco de papelão.

Na imagem chega o herói – um xerife de caubói feito de plástico e tecido com um cordão para fazê-lo falar. O xerife lança uma sombra sobre a batata vilã que foge da lei. É uma cena arrancada da imaginação de uma criança. Foi também o culminar de décadas de desenvolvimento em animação por computador.

Este ano, dois dos homens por trás desses avanços, Ed Catmull e Pat Hanrahan, são os ganhadores do Prêmio Turing. O prêmio reconhece contribuições “duradouras e importantes” para o campo da computação e é considerado o “Prêmio Nobel” da ciência da computação. O prêmio é concedido pela Association for Computing Machinery e vem com um prêmio em dinheiro de US $ 1 milhão (£ 800.000) dividido entre os vencedores.

Animação por computador

Dr. Catmull foi um dos fundadores da Pixar, o estúdio por trás de Toy Story. O Dr. Hanrahan foi um dos primeiros funcionários da Pixar.

A dupla foi notificada de sua vitória no início de março. Isso deu aos dois velhos amigos e ex-colegas tempo suficiente para se reunir para uma refeição comemorativa antes que medidas de bloqueio de coronavírus fossem implementadas na Califórnia, onde ambos vivem.

“A revolução digital que vimos em todos os tipos de filmes, televisão, jogos – provavelmente ninguém fez mais diferença do que Ed e Pat”, diz David Price, autor do livro The Pixar Touch. Para tornar possível Toy Story e outros filmes de animação por computador, Catmull, Hanrahan e suas equipes tiveram que desenvolver maneiras de fazer com que os computadores visualizassem objetos tridimensionais.

Durante seus estudos de pós-doutorado, o Dr. Catmull criou uma maneira de fazer um computador reconhecer uma superfície curva. Depois que os desenvolvedores tiverem uma superfície curva matematicamente definida, eles poderão começar a adicionar mais recursos, como textura e profundidade.

“Passo a passo, você descobre que tipo de iluminação deve ser aplicada. Então você começa a incorporar a física dela, porque o plástico reflete a luz de uma maneira e o metal reflete de uma maneira muito diferente”, explica o Dr. Catmull.

O Dr. Catmull sempre se interessou por animação e cinema. Depois de obter seu doutorado e trabalhar em um laboratório gráfico em Nova York, ele se tornou o chefe da divisão de computadores da Lucasfilm, fundada por George Lucas. O criador de Guerra nas Estrelas e Jurassic Park viu o potencial da animação por computador nos filmes.

Mas Catmull diz que seu sonho de fazer um filme de animação por computador ainda era visto como “impraticável”. “A maioria das pessoas descartou a ideia como um sonho irrelevante”.

Nasce a Pixar

Em 1986, o fundador da Apple, Steve Jobs, apareceu. Ele comprou a divisão de computadores da Lucasfilm e a transformou em uma empresa independente, a Pixar. A princípio, a empresa tentou vender hardware de computador. Quando isso não decolou, a Pixar voltou a se concentrar nas imagens do computador.

O Dr. Hanrahan foi um dos primeiros funcionários da empresa. Ele foi encarregado de criar um padrão mínimo para a maneira como o código do computador é usado para descrever as imagens.

“A Pixar era um lugar mágico”, diz Hanrahan, que agora leciona na Universidade de Stanford. Ele supervisionou a criação do RenderMan – o software que a Pixar usa para criar suas animações em 3D – trabalhando com equipes de todo o setor.

Sombreamento e luz

Fundamentalmente, o Dr. Hanrahan descobriu como visualizar como a luz reflete em diferentes superfícies. Em superfícies como a pele humana, parte da luz passa ou é absorvida.

Atingir esse nível de luz e sombra dá às imagens uma aparência mais realista. RenderMan foi usado para criar filmes de animação, incluindo Toy Story e A Bug’s Life, da Pixar. Também era essencial para efeitos visuais em filmes de ação ao vivo, incluindo Terminator 2, Titanic e Jurassic Park.

Desenvolvimentos em animação por computador impulsionaram a indústria de videogames, bem como avanços na realidade virtual e aumentada. E seu progresso está intimamente ligado aos avanços no aprendizado de máquina.

À espera de computadores para recuperar o atraso

De acordo com o Dr. Catmull, o compartilhamento de trabalho em todo o setor e com outros setores permitiu grandes avanços, principalmente o poder de processamento. Os computadores das décadas de 1980 e 1990 possuíam apenas uma fração do poder de processamento de laptops e smartphones atualmente. “[A falta de poder de processamento] definitivamente foi um fator limitante”, explica o Dr. Catmull.

“Você quase gastou seu tempo trabalhando nos algoritmos para que o poder de computação pudesse acompanhar as idéias que tínhamos”. Mas ainda hoje, os filmes de animação por computador contam com pequenos exércitos de animadores. “É um processo muito trabalhoso, ainda temos que fazer muitas coisas manualmente”, diz Hanrahan.

“Se você quer que um personagem passeie pelo mundo e tenha um movimento humano que o faça pensar que é natural, isso é um grande problema … não temos idéia de como fazer isso bem.” Os desenvolvimentos em robótica ajudaram a fazer melhorias nessa área, demonstrando o quão crucial ainda é compartilhar o aprendizado entre os campos.

Embora Steve Jobs fosse conhecido como um líder muito secreto na Apple, o Dr. Catmull diz na Pixar que ele era muito mais aberto e entendeu a necessidade de compartilhar inovações. “A publicação foi uma das coisas que nos ajudou a atrair as melhores pessoas. Obter as melhores pessoas era muito mais importante do que qualquer idéia e Steve entendeu isso”, diz o Dr. Catmull.

Criações que duram

Jobs também foi uma voz externa essencial para os filmes da Pixar. Ele não trabalhou neles, mas apareceu para dar sua opinião. Uma das coisas memoráveis ​​que ele disse à equipe da Pixar era que, embora os computadores fossem jogados fora a cada poucos anos, os filmes que eles estavam criando durariam gerações.

Esta é apenas a segunda vez que o prêmio é concedido por avanços em computação gráfica. A cerimônia oficial de entrega do Prêmio Turing está prevista para junho de 2020. O surto de coronavírus pode ter significado poucas pessoas notarem quando o anúncio das conquistas do Dr. Catmull e Hanrahan foi feito. Mas com milhões de pessoas em todo o mundo trancadas em suas casas, é certo que muitos assistiram aos filmes que esses homens tornaram possível.

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Domingos Massissa

Lincenciado em Engenharia Informatica, estudante de Tecnologo de Analise e Desenvolvimento de Sistemas. Amanhte do mundo de tecnologia .

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