Pinguini approdati su Pandora?

Jan 23, 2010

No, non sto parlando dei mattacchioni pinguini di Madagascar e di una loro missione con nome in codice, anche se poi non sarebbe tanto strano...
Pandora è il pianeta dei Na'vi, alieni color puffo, del film Avatar di James Cameron.

Okey, ma allora cosa c'entrano i pinguini?

Un attimo, un attimo...

Il film è stato sviluppato, udite udite, su macchine con sistemi operativi basati su Linux. Ma Avatar non è un eccezione, il pinguino è protagonista nella storia del cinema da parecchi anni ormai.

Smigol del Signore degli Anelli

Andiamo con calma però, meglio scrivere due righe riguardo questo nuovo film di Cameron e perché si parla tanto di questa pellicola.

Un po' di trama

La trama del film è in testa al buon James da parecchi anni, almeno una 15ina a quanto pare ma non ha mai potuto mettere in pratica la sua pazza fantasia a causa della mancanza di tecnologie all'altezza. Già, non è un regista che si accontenta molto facilmente e dopotutto ha anche ragione. Oggi però abbiamo a disposizione molta potenza di calcolo a "basso costo" e software molto potenti per lo sviluppo di effetti speciali...ecco quindi che viene alla luce Avatar, un film tecnologicamente sconvolgente che difficilmente deluderà gli amanti della fantascenza, ma anche chi non ne è particolarmente appassionato.
Facendola stretta, senza svelare troppo la trama del film, ecco di cosa tratta: terrestri, armati fino ai denti, sbarcano su un pianeta di nome Pandora, popolato da strane creature e un popolo intelligente con sembianze umane di nome Na'vi. Lo scopo dei terrestri è di ricavare da questo pianeta, con le buone o con le "meno buone", l'Unobtanium, un minerale superconduttore molto ben quotato. E poi ci sono gli Avatar...ma non sto a raccontarvi filo e per segno tutta la storia, basti sapere che l'ambientazione è sorpremendentemente dettagliata e quasi completamente disegnata in computer grafica, personaggi quasi completamente virtuali e una storia ben equilibrata da lasciarci attaccati ai divanetti per tutto il tempo.

Stereoscopia

Il film è stato realizzato principalmente per la visione stereoscopica, 3D, insomma, quella con gli occhialini. Il funzionamento della visione 3D è abbastanza semplice. Esistono principalmente due tipi occhiali 3D, quelli passivi e quelli attivi.

Occhiali Passivi

Il film viene proiettato con due immagini sovrapposte, una per l'occhio destro e l'altro per il sinistro. Le due immagini sono sfalsate nella ripresa di circa 6cm, ovvero la stessa che abbiamo tra i nostri due occhi. Tutto questo si somma ad una polarizzazione differente per le due immagini in modo da poter filtrare con gli occhialini con lenti polarizzate solo l'immagine corretta per ogni occhio. L'effetto finale è quello di illudere il cervello di vedere due immagini distinte e sfalsate, proprio come accade nella realtà. Il cervello in automatico unisce le due immagini e ci da il senso della profondità, come se stessimo vivendo in prima persona le scene.

Occhiali Attivi

Gli occhialini attivi invece sono di tipo elettronico. Il film viene proiettato con immagini che si alternano tra un occhio e l'altro, sempre sfalsate, per creare l'effetto profondità ma questa volta, al posto di filtrare in modo passivo, gli occhiali oscurano l'occhio destro quando sullo schermo c'è l'immagine per l'occhio sinistro e viceversa. In tale modo non dovrebbe mai essere possibile vedere immagini sovrapposte e la velocità con cui vengono alternate le immagini è talmente alta da abbituarsi molto velocemente senza dare particolare fastidio.

C'è da dire però che l'iniziale fastidio dovuto agli occhialini, attivi o passivi che siano, puo' essere differente da persona a persona e in alcuni casi puo' anche dare vertigini e giramenti di testa (qualche divanetto più in la di dove ero seduto io, un ragazzo ha dato il meglio di se ricolorando un divanetto e la moquette...brrr).

Comunque, vedere un film del genere in 3D è una cosa sconvolgente...l'effetto di tridimensionalità in questo caso è molto ben bilanciato, non dà quel vecchio effetto cartone in rilievo ma le forme sono ben arrotondate. Superconsiglio è spararselo in 3D tutto d'un fiato ;-)

Dietro le quinte

La produzione ha richiesto molto impegno e uso massiccio dell'elaborazione digitale sia in post-produzione che sul set.

Gli attori, per interpretare gli alieni, hanno utilizzato delle tute per mocap (Motion Capture) trasferendo al PC tutti i movimenti da applicare poi ai modelli 3D dei vari personaggi.

Per le espressioni del viso sono state utilizzate delle piccole telecamere montate davanti al viso con dei piccoli punti di riferimento in punti specifici della del viso, pronte ad analizzare tutti i vari movimenti sul volto degli attori. Il set, per la maggior parte, è stato praticamente spoglio, giusto il minimo indispensabile per recitare e simulare le corse sugli alberi, le cadute, il volo sugli elicotteri, ecc.

Per avere una visione più vicina possibile al risultato finale sono state utilizzate delle speciali telecamere, simulcam, in grado di visualizzare durante la ripresa le scene già nell'ambientazione virtuale. Questo è stato molto importante dato che solo il 40% degli elementi del film sono live action.

Le scene sono state filmate in 3D con il Reality Camera System, un sistema che prevede l'utilizzo di due obbiettivi su una stessa telecamera, senza dover aggiungere in post-produzione l'effetto 3D, garantendo un effetto decisamente eccezionale. Gli obbiettivi possono cambiare angolazione svincolati l'uno dall'altro, proprio come accade con i nostri occhi. In più il regista ha potuto postarsi con la telecamera anche dopo aver girato la scena, senza attori, vedendo il mondo circostante virtuale.

Eccezionale l'ambientazione fatta al computer, impressionante e coinvolgente, soprattutto le montagne volanti, le cascate e le luci in simbiosi con la vita sul pianeta.

Sul set è stato utilizzato Adobe After Effects mentre per le texture Adobe Photoshop. Il resto è lasciato in mano a vari software, per lo più di casa Autodesk come Autodesk Combustion, Maya, 3D Studio Max, Smoke. Per il rendering invece è stato utilizzato Renderman di Pixar.

Notare che la maggior parte dei prodotti Autodesk di alto livello come Smoke (fratello minore di Inferno, il software forse più costoso al mondo) girano soltanto su macchine dotate di Red Hat Enterprise e solo da pochi mesi anche  per Mac. Quindi, molto probabilmente, buona parte della realizzazione è stata fatta grazie al pinguino.

Il nostro pennuto, invece, si mette sicuramente in prima fila in una parte importante del film, ovvero gli effetti speciali e il rendering che sono stati affidati ad un colosso dei VFX, Weta Digital con sede in Nuova Zelanda. Il cluster di macchine è formato da moduli server HP BL2x220 montati su HP BladeSystem c7000 collegati con moduli HP Virtual Connect ridontanti come i sistemi di alimentazione utilizzati. Ogni server ha due CPU Intel L5335 con 50W di consumo, 24GB di RAM e un misto di dischi da 60 e 120GB.

Tutto questo per un totale di 34.816 CPU e 104.448 GB di RAM con 17,28 GB/s di dati scambiati ogni secondo e 1,3 milioni di tasks ogni giorno per Avatar.

Impianto di raffreddamento del datacenter

Server HP... mhm... Canonical nel 2009 ha lavorato molto per partnership con grandi costruttori di server e HP è tra questi.

Saranno contenti tutti gli Ubuntsisti allora; Weta Digital utilizza appunto, come sistema operativo per il proprio cluster, Ubuntu Server 64 Bit.

Riproduzione

Il film, almeno dove l'ho visto io, è stato riprodotto in formato digitale e non in pellicola. Questo ha permesso una definizione migliore sia per il video che per l'audio.

Dal sito di Paolo Attivissimo vado a scoprire invece che il video è un file in Motion JPEG2000 grande 2048 x 858 a 48 fotogrammi al secondo (il doppio di una proiezione 2D) di circa 155GB e consegnato su disco rigido criptato (ma può essere anche trasferito via satellite in alcuni cinema). Il film viene scaricato tramite una comunissima USB sul server Linux che si occupa della produzione.

Hard Disk criptato di Avatar

Sopra c'è il proiettore e sotto il rack con il server Linux

Conclusioni

Il film è una vera opera d'arte e ingegneristica, anche se la storia "puzza un po' di già vista", ma è inevitabile dato che il film prende sicuramente spunto da molti altri film, fondendo tutto in uno dei film di fantascenza piu' belli degli ultimi anni.

Linux, come al solito, si dimostra molto utilizzato ed efficace quando serve realmente avere sotto controllo tutto e quando c'è bisogno di potenze di calcolo così elevate. Chissà se Linus si sarebbe mai immaginato tutto questo successo per il suo piccolo bimbo :-)