Come la tecnologia AI dell'ETH anima le creature di fuoco nell'ultimo film Pixar
L'ultimo film d'animazione "Elemental" di Walt Disney Studios e Pixar Animation Studio esce oggi nelle sale cinematografiche svizzere. Il film ruota attorno alla focosa Ember, che vive a Element City - un luogo in cui vivono creature di fuoco, acqua, terra e aria. Nel film non c'è solo Hollywood, ma anche l'ETH.
Il protagonista Ember è un essere elementale di fuoco la cui testa è costituita da fiamme in continuo movimento. Ricreare in modo realistico queste fiamme e le correnti di calore è stata una sfida importante per i registi dell'animazione, come il recente pagina esternaLa rivista tecnologica Wired ha riportato - Utilizzando la tecnologia ETH, si è giunti infine a una soluzione che fa apparire la struttura della fiamma nel volto di Ember più pronunciata di quanto fosse possibile con le precedenti tecnologie di simulazione.
"La nostra tecnologia conferisce alle fiamme uno stile unico ed è quindi uno strumento per gli artisti per supportare visivamente una storia", afferma Barbara Solenthaler, l'ETH Professor of Computer Graphics e responsabile del Gruppo di Simulazione e Animazione. La nuova tecnologia è stata sviluppata sotto la sua guida nel 2019/2020 nel Computer Graphics Lab dell'ETH di Zurigo.
Trasferire le immagini per supportare le storie
La nuova tecnologia di simulazione 3D utilizza l'intelligenza artificiale e permette di controllare artisticamente l'aspetto e le strutture di fumo, fuoco o liquidi. Con l'aiuto di questa intelligenza artificiale, le nuvole di fumo, ad esempio, possono essere utilizzate specificamente per la narrazione visiva. L'ETH è in grado di modificare artisticamente le fiamme, le nuvole di fumo o i liquidi in modo tale da supportare la storia.
La tecnologia non controlla la forma esterna, ma le strutture locali del fumo. Ad esempio, può calcolare un motivo a spirale sulla nuvola di fumo. Ma può anche trasferire al fumo lo stile del dipinto di Van Gogh "Notte stellata". "La nostra tecnologia può trasferire la struttura di qualsiasi immagine in ingresso al fumo, alle fiamme e persino ai liquidi", spiega Barbara Solenthaler. Le formazioni di nuvole simili a conigli si possono vedere splendidamente in un video del gruppo di Solenthaler. In un altro, anch'esso da vedere pagina esternaGuarda il video Il team di Solenthaler mostra come è possibile rappresentare fenomeni di flusso, fuoco e fumo in modo artistico e naturale.
Ha suscitato immediatamente l'interesse di Disney
La tecnologia di simulazione 3D basata sull'intelligenza artificiale ha suscitato grande interesse da parte dei Walt Disney Studios poco dopo la pubblicazione da parte dei ricercatori dell'ETH. "La tecnologia è stata sviluppata all'ETH e il codice è open source", spiega Barbara Solenthaler, "abbiamo poi trasferito la tecnologia nelle pipeline dei Disney Animation Studios e dei Pixar Animation Studio con l'aiuto dei Disney Research Studios di Zurigo".
La tecnologia ETH è stata utilizzata per la prima volta nel 2021 nel film fantasy animato al computer "Raya e l'ultimo drago" - in un filmato pubblicato online. pagina esternaScena,in cui formazioni di fumo circolari si diffondono da una rovina. "L'effetto nel film Raya si basa sulla nostra pubblicazione dell'ETH. I Disney Research Studios di Zurigo hanno sviluppato ulteriormente la tecnologia per il film Elemental della Pixar, attualmente in programmazione nei cinema svizzeri, e l'hanno utilizzata per il personaggio principale Ember", spiega Solenthaler.
Una tecnologia per il personaggio principale
Nello specifico, Elemental riguarda il personaggio principale Ember, una creatura di fuoco il cui volto è costantemente in movimento fiammeggiante. La nuova tecnologia dell'ETH ha permesso di trasferire all'aspetto di Ember una struttura di fiamme inizialmente creata artisticamente, in modo tale che il fuoco e le fiamme sul corpo di Ember appaiano estremamente realistici. La tecnologia ETH ha contribuito a dare "vita" a Ember e alle altre creature di fuoco che popolano Element City, come ha dichiarato lo pagina esternaI Walt Disney Studios hanno recentemente premiato.
I ricercatori dell'ETH non sono più stati coinvolti nello sviluppo finale di questi effetti, che sono stati pagina esternacompletato dai Disney Research Studios e dallo stesso Pixar Animation Studio. Il modo in cui la testa di fiamma di Ember è stata animata con la nuova tecnologia nel film è stato ora anche pagina esternadocumentato. "Quando vedo quanto sono affascinanti gli effetti di Elemental e soprattutto di Ember, sono entusiasta che la nostra ricerca sia il punto di partenza", dice Solenthaler.
Riferimenti
Tang, J, Kim, B, Azevedo, VC, Solenthaler, B. Physics-Informed Neural Corrector for Deformation-based Fluid Control. COMPUTER GRAPHICS forum Volume 42 (2023), Numero 2. pagina esternaCon il video.
Kim, B, Azevedo, VC, Gross, M, Solenthaler, B. Lagrangian Neural Style Transfer for Fluids. Atti di ACM SIGGRAPH (Washington, D.C., USA, 19-23 luglio 2020), ACM Transactions on Graphics, vol. 39, n. 4, pp. 1:1-1:10. Con il video.
Kim, B, Azevedo, VC, Gross, M, Solenthaler, B. Transport-Based Neural Style Transfer for Smoke Simulations. Proceedings of ACM SIGGRAPH Asia (Brisbane, Australia, 17-20 novembre 2019), ACM Transactions on Graphics, vol. 38, n. 6, pp. 188:1-188:11. Con il video.