Tips för bättre datorgenererade specialeffekter i Notices of the AMS

Här på Pryltrend har vi ofta intresserat oss för vad jag kallar efectos especiales - specialeffekter - för att skapa en praktisk förståelse av deras känslomässiga påverkan. Det inkluderar egentligen allt från leende kvinnor och män till rätt färger på rätt objekt.

I en intressant sammanfattande artikel har tre matematiker vid University of California, Los Angeles (UCLA) också betraktat specialeffekter men hur de visuellt kan genereras med mjukvara och utan något särskilt fokus på känslor istället på det matematiska hantverket i det visuella skapandet.

Att bygga t.ex. en statsmiljö jämförbar med den Walt Disney Animation Studios skapade till Bolt tillsammans med alla härligt påkostade visuella efectos especiales är en fantastisk prestation.

Hur bra Disney lyckades med Bolt både i 2D och 3D är ett sant nöje att få uppleva...

Bättre matematiska modeller gör det möjligt att skapa dataprogram för att göra denna typ av filmer mer realistiska med samma kostnad i manuellt arbete och beräkningskraft.

Att använda Bolt som exempel för specialeffekter är ytterst lämpligt både därför att filmen är en vacker prestation i det datorgenererade och också därför att huvudpersonen Bolt är en hund som är en efectos especiales i en TV-serie vilket han inte inser förrän han tror att "hans människa" Penny kidnappats och rymmer från inspelningen för att leta rätt på henne.

Värden finns också idag för nästan alla filmer där datorgenererade komponenter är mycket vanligt för mer spektakulära specialeffekter och allt mer i övrigt också när visuellt mer tydliga saker inträffar.

Värden bättre modeller skapar kan t.ex. vara:

• Bättre vågor, explosioner, bränder m.fl. väldigt tydliga specialeffekter.
• Mer realistiska byggnader.
• Möjlighet att kläder, hår, hud, ansiktsuttryck m.m. kan förändras mer trovärdigt oftare utifrån aktuell situation.

Fler möjligheter tas upp i pressmeddelandet där American Mathematical Society skriver:

"Mathematics also plays a key role in computer-generated animations of all kinds of solids, from animated characters to cityscapes. Virtually every computer-generated solid has an explicit mathematical representation as a meshed surface or volume. Flesh simulations can endow computer-generated characters with realistically bulging muscles and rippling fat. Hair simulation provides a realistic way to depict the highly complex phenomenon of thousands of hairs interacting and colliding. The article describes recent work by the the first and third authors that provides a new technique for hair simulation."

Från: Math goes to the movies

Artikeln är publicerad i Notices of the AMS och ger en översikt över den matematiska grund som dagens datorgenerade specialeffekter bygger på:

Turbulent Smoke, and Beyond: Applied Mathematics and Scientific Computing in the Visual Effects Industry (PDF)

Spännande är t.ex. att lära sig att computational fluid dynamics (CFD) idag används för simulera mer än bara vattenrörelser och vågor och också används för explosioner, rök, eldbollar m.m. Att det är möjligt beror på snabbare hårdvara och bättre algoritmer

Artikeln är skriven av Aleka McAdams, Stanley Osher och Joseph Teran vid UCLA.

Låt oss avsluta med en till trevlig och minnesvärd scen från Bolt - en av Disneys vackraste och mest storslagna långfilmer - där Bolt får lära sig tigga mat av katten Mittens han kidnappat efter att han rymt från inspelningen av TV-serien. Bolt var övertygad om att hon var i maskopi med en påhittad figur från TV-serien.