La tecnología detrás de Big Hero 6 que hizo que el público dijera ¡wow!

La verdadera estrella de "Grandes Héroes" no es Baymax, el robot adorable en la pantalla que ha cautivado a audiencias de todo el mundo, sino el equipo de artistas e ingenieros que desarrollaron la tecnología de vanguardia que se utilizó en la creación de este éxito de Disney Animation.

Esta película animada es la primera en ser producida con Hyperion, un software de renderizado de luz desarrollado por el equipo de Disney. El software tardó dos años y 200 millones de horas de computación en ser creado, y nadie sabía si funcionaría cuando comenzó la producción de "Grandes Héroes", dijo Andy Hendrickson, CTO de Walt Disney Animation Studios.

"Estas películas tardan unos cuatro años en hacerse y escribimos Hyperion en unos dos años y lo usamos durante un año. El primer año de desarrollo de Hyperion fue una serie de experimentos para ver si estos nuevos métodos de renderizar realmente funcionarían para nosotros y cómo se idealizarían y optimizarían", dijo Hendrickson. "Lo estábamos escribiendo y usando al mismo tiempo. No es la forma ideal de hacerlo. Es como construir un automóvil mientras lo conduces. No es la mejor manera. Pero las ideas y las imágenes que estaba mostrando en la pantalla eran tan impresionantes y convincentes que dijimos: 'tenemos que hacer que esto suceda'".

Hyperion es lo que le da a "Grandes Héroes" su hermosa calidad visual y profundidad. Antes de Hyperion, Disney nunca había podido utilizar la luz de esta manera. La luz es lo que da a Baymax su brillo transparente y permite que la luz rebote en su interior, explicó Don Hall, quien dirigió la película junto a Chris Williams. La pareja hizo pruebas para ver cómo reaccionarían las audiencias ante un Baymax con una estructura más esquelética visible en su interior, y descubrieron que perdía gran parte de su carácter y atractivo. Necesitaba aparecer suave y resplandeciente.

"Desde el principio, buscaba un aspecto muy cinematográfico para la película. Esta era una buena oportunidad para empujar la dirección de la cámara, jugar con la iluminación en los niveles cinematográficos y, tanto como nos fuera posible, aproximarnos a una cámara de acción en vivo manteniendo la caricatura", dijo Hall.

"Establecimos un marco artístico: nuestros detalles serían muy ricos y nuestros personajes muy simples. Por suerte, habían terminado de desarrollar Hyperion, pero nunca lo habíamos probado. Todos estaban muy emocionados por intentarlo, pero en realidad no sabíamos si resistiría las exigencias de nuestro calendario de producción. Esta película fue difícil en todos los aspectos. No solo funcionó, sino que lo hizo de manera maravillosa", agregó Hall.

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Pero crear una película sin saber con certeza si el software funcionaría "era impresionante y aterrador al mismo tiempo", dijo Hall.

El trabajo en equipo fue un componente esencial

Williams dijo: "La animación es, sin duda, la forma de arte más colaborativa que existe. Ninguna persona puede explicar todo el proceso. Por lo tanto, todos realmente dependemos los unos de los otros. Nos podemos centrar en el lado creativo, pero no sabemos mucho sobre el aspecto técnico y cómo funciona".

Hall dijo: "Somos como la NASA. Somos como los conserjes. Estos chicos son muy inteligentes. Me recuerda a 'Apolo 13', donde les dicen a todos que cubran las rejillas con cinta adhesiva".

Tanto Hall como Williams dejaron la explicación de los detalles técnicos de Hyperion en manos de CTO Hendrickson.

Hendrickson dijo: "Hyperion modela en la computadora lo que los rayos de luz hacen en el mundo real. Mientras los rayos de luz viajan en el interior de la habitación en la que te encuentras, interactúan con los objetos y nosotros describimos de manera precisa la interfaz que ocurre con esos objetos y los rayos. Rebota en el objeto cuando lo alcanza. Si choca con una superficie difusa, divide la luz en cientos o miles de rayos de menor energía. Este rebote continúa una y otra vez. Hyperion hace un muy buen trabajo al organizar todo eso, el lanzamiento de rayos, el rebote, una y otra vez. Hace un buen trabajo al organizar todas esas acciones en estructuras que son fáciles de entender para una computadora. Utilizamos eficientemente las cachés y la memoria. Cuando hacemos eso, descubrimos que podemos obtener mucha más capacidad de cálculo de la computadora".

Fueron necesarias 200 millones de horas de cálculo para crear Hyperion porque estaban simulando la física de la luz para iluminar cada escena. "Esa simulación es bastante intensiva para la CPU, como puedes imaginar. En cada escena, hay 10 mil millones de rayos de luz rebotando y transportando energía lumínica por las escenas, interactuando con los objetos de la escena y dividiéndose en más rayos de luz. Eso proporciona una suavidad y profundidad a las sombras y a los aspectos realistas de las escenas que generalmente no se ven en las imágenes generadas por computadora. Estamos muy emocionados por eso y la prueba está en lo visual", dijo Hendrickson.

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A medida que el equipo experimentaba, tenían un Plan B a mano, que era utilizar el software RenderMan de Pixar que se usó anteriormente en "Frozen" si Hyperion no funcionaba.

"Durante un tiempo, teníamos esta idea de dos caminos distintos: uno como 'Frozen', otro como este, pero después de un tiempo abandonamos el estilo antiguo y todos dijeron 'Así es como lo vamos a hacer. Las imágenes van a ser tan buenas que debemos hacer que suceda'. En ese momento fue un poco aterrador. Para nosotros, se trata de tomar riesgos. Nos gusta poner la máxima cantidad de innovación posible en la pantalla, en cuanto a la historia, la apariencia y la tecnología que utilizamos para construir estos mundos. Todo eso se considera innovación por igual", dijo Hendrickson.

Se necesitaba una inmensa potencia de procesamiento para producir la película. Tres granjas de renderizado de Disney en Los Ángeles y una en San Francisco se conectaron para crear un supercomputador con casi 4600 computadoras que ejecutaban 55000 núcleos. En comparación, "Frozen" utilizó 26000 núcleos. Coda, un sistema de gestión automatizado, guiaba la información que se procesaba en las cuatro granjas de renderizado.

"Hacemos las proyecciones al renderizar algunas escenas, al convertir algunos de los mundos virtuales en imágenes, eso es lo que llamamos renderizado. Al mirar las proyecciones, necesitábamos una máquina extremadamente grande para hacer estos cálculos. Dado el tiempo y la complejidad, necesitábamos una máquina con 55000 núcleos", explicó Hendrickson.

"La energía y la refrigeración necesarias para hacer funcionar una máquina así no existen en ninguno de los sitios de Disney. Tuve que dividir la máquina entre cuatro sitios y volver a unirlo todo en una gran máquina, lo que requirió bastante ingeniería para que todo funcionara", agregó.

Al procesar las imágenes con un supercomputador, los artistas pueden ver su trabajo al día siguiente. "Para el artista, envía su trabajo para ser procesado y al día siguiente ve todas las imágenes. Cuando hablamos de las presentaciones de los artistas, están enviando todo su trabajo para ser realizado, lo que a menudo incluye todas las tomas de todas las escenas. Procesábamos alrededor de 400000 tareas por noche. Día tras día, los siete días de la semana. El procesamiento más pesado se realizó en 4 o 5 meses", dijo Hendrickson.

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Tecnología en la vida real

Pero, ¿es posible la tecnología vista en la película en la vida real? ¿Existen en el mundo actual la tecnología de enjambres de microbots robóticos, por ejemplo, o solo en la pantalla? Hendrickson dijo que esta es una pregunta frecuente entre aquellos que han visto la película, donde hasta 20 millones de microbots forman enjambres y fluyen en ondas circulares para crear estructuras y formas.

"Actualmente, la tecnología de enjambres de microbots robóticos que hacen lo que hacen ahora [en la pantalla] no es posible, pero luego nuevamente, hay mucha tecnología en las películas que actualmente no es posible, pero luego se hace posible. Nos gusta pensar que brindamos algo de inspiración. Sin embargo, los microbots y los enjambres de robots están en desarrollo en este momento. Los arreglos de robots autoensamblables son algo en lo que definitivamente hemos prestado atención y hemos estado al tanto. Esperamos haber establecido un nuevo estándar para hacer que los robots sean atractivos. Solo ver exoesqueletos funcionales no es reconfortante. Baymax llevó la idea del robot con piel de vinilo hacia adelante. Es una idea de investigación activa", dijo Hendrickson.

Entre aquellos en Walt Disney Animation, la tecnología es esencial. "La tecnología claramente no ha sido ni será un asunto secundario. Es parte de nuestras vidas y también lo es avanzar en ella e imaginar cómo podría ser el futuro de la tecnología. Cuando era niño, los autos voladores y las computadoras que hacían nuestra tarea eran lo que el mundo iba a ser y ese mundo aún no se ha hecho realidad. Creo que es genial que nos permitamos ser niños e imaginar qué podría ser la tecnología y tal vez esa tecnología se haga realidad", dijo Hendrickson.

Una de las áreas de tecnología que se ve en la película es la impresión 3D, que obviamente existe en la vida real, pero no al nivel extremo que se utiliza para crear la armadura de Baymax. "La impresión 3D, eso es un tema actual para el futuro. Te encantaría que tuviera la velocidad, la calidad, la fidelidad y la durabilidad que tiene en 'Grandes Héroes' y que algún día lo pueda lograr. Imagina que algún día los niños pueden llegar a casa después de la escuela, soñarlo e ingresarlo en un sistema de CAD en 3D y hacer que se haga realidad", dijo Hendrickson.

Otra tecnología que se ve en la película es el control mental sobre la robótica. Hendrickson dijo que "es un campo de investigación activo y ​​comienza a dar sus frutos. En la película es muy fluido, pero en el mundo real no lo es tanto. Con suerte, en el futuro los humanos podrán interactuar con las máquinas y transferir sus pensamientos a ellas. Esto permitirá la flexibilidad de controlar los microbots mediante ondas cerebrales". En el futuro, esto podría funcionar cuando alguien simplemente piensa en cómo quiere abrir su correo y el robot abre de inmediato su correo electrónico y se lo lee, dijo.

"Otra cosa genial de 'Grandes Héroes' es que es un mundo donde la tecnología no es malvada. Simplemente está ahí. Las personas la crean, la usan, los niños aprovechan la tecnología, por lo que la tecnología es algo que usamos para mejorar, en lugar de utilizarla como una especie de tirano malvado. Me gusta el mensaje positivo sobre la tecnología", concluyó Hendrickson.

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Y el resultado de combinar el mensaje positivo con el software de renderizado de luz revolucionario dio como resultado "Grandes Héroes", una película que ha cautivado a audiencias de todo el mundo desde su lanzamiento el 7 de noviembre y que ya ha recaudado $190 millones en taquilla a nivel mundial.

Hendrickson dijo: "Eso es lo que a las audiencias les gusta ver. Quieren ver algo fresco y nuevo, algo que haga que sus ojos digan wow".

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