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Alumno: Fernando Tellez Drouaillet.
Grupo 5 Y.
Prof. Luis Fernando Galindo Vargas.

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Pioneros de la animación por computadora.

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John Whitney (1917-1995) fue un animador, compositor e inventor estadounidense, considerado uno de los padres de la animación por computadora.
En las décadas de 1940 y 1950, él y su hermano James crearon una serie de películas experimentales realizadas con un dispositivo personalizado basado en viejas computadoras analógicas antiaéreas.

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En 1957, el pionero informático Russell Kirsch y su equipo dieron a conocer un escáner de tambor para SEAC, para "rastrear variaciones de intensidad sobre las superficies de las fotografías", y al hacerlo, crearon la primera imagen digital escaneando una fotografía. La imagen, que representa al hijo de Kirsch de tres meses, constaba de solo 176 × 176 píxeles .

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En 1960, William Fetter acuñó el término “gráficas computacionales” para describir su trabajo en aquella época. El trabajo de Fetter incluía el desarrollo de descripciones ergonómicas del cuerpo humano que fuesen tanto precisos como adaptables a varios ambientes, lo cual dio como resultado a la primera figura "wire-frame" tridimensional animada.

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Bell Labs en Murray Hill, Nueva Jersey, fue uno de los principales contribuyentes de investigación en gráficos por computadora, animación por computadora y música electrónica desde sus inicios a principios de la década de 1960. Inicialmente, los investigadores estaban interesados ​​en lo que podía hacer la computadora, pero los resultados del trabajo visual producido por la computadora durante este período establecieron a personas como Edward Zajac, Michael Noll y Ken Knowlton como artistas informáticos pioneros.

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Ivan Sutherland es considerado el creador de las gráficas computacionales interactivas y pionero de Internet. Trabajó para el laboratorio Lincoln en el MIT en 1962, donde desarrolló un programa llamado Sketchpad I, el cual permitía a un usuario interactuar directamente con una imagen en pantalla, siendo ésta la primera Interfaz gráfica de usuario, y su programa es considerado como uno de los más influyentes de la historia.

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Edward Zajac produjo una de las primeras películas generadas por computadora en los laboratorios Bell en 1963, titulada A Two Gyro Gravity Gradient Attitude Control System, en la cual mostraba un satélite que podía estabilizarse para que uno de sus lados siempre estuviera en dirección a la tierra mientras este orbitaba.

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Simulation of a Two Gyro-Gravity (1963) - First physics calculations by computer animation

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Utah fue un importante centro de animación por computadora en este período. La facultad de ciencias de la computación fue fundada por David Evans en 1965, y muchas de las técnicas básicas de gráficos por computadora en 3D se desarrollaron aquí.
En 1965, Michael Noll creó una película 3D con la técnica de proyección estereográfica, en la cual mostraba un ballet con varios personajes a base de líneas moviéndose por un escenario.

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La primera caricatura de entretenimiento que se hizo fue The Flexipede , de Tony Pritchett, que se mostró por primera vez públicamente en la exposición Cybernetic Serendipity en 1968.

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The Flexipede (1967, computer animation)

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En 1968, un grupo de físicos y matemáticos soviéticos con N. Konstantinov como jefe creó un modelo matemático para el movimiento de un gato. En una computadora BESM-4 , idearon un programa para resolver las ecuaciones diferenciales ordinarias para este modelo. La computadora imprimió cientos de fotogramas en papel usando símbolos del alfabeto que luego fueron filmados en secuencia creando así la primera animación por computadora de un personaje, un gato que camina.

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La primera máquina que logró una amplia atención pública en los medios fue Scanimate , un sistema de animación por computadora analógico diseñado y construido por Lee Harrison de Computer Image Corporation en Denver. Desde alrededor de 1969 en adelante, los sistemas Scanimate se utilizaron para producir gran parte de la animación basada en video que se ve en televisión en comerciales, títulos de programas y otros gráficos. Podría crear animaciones en tiempo real , una gran ventaja sobre los sistemas digitales en ese momento.

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En 1973, Alan Kitching se centró en el desarrollo de un software llamado Antics, el cual permitía a los usuarios crear una animación sin la necesidad de conocer ningún lenguaje de programación. El paquete se basaba ampliamente en la técnica de celdas, pero a su vez disponía de una amplia variedad de herramientas que incluiría una cámara, efectos, interpolación, el uso de esqueletos para las figuras, cuadrícula y superposiciones.

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El primer largometraje en utilizar el procesamiento de imágenes digitales fue la película de 1973 Westworld , una película de ciencia ficción escrita y dirigida por el novelista Michael Crichton , en la que robots humanoides viven entre los humanos. John Whitney, Jr y Gary Demos de Information International, Inc. procesaron digitalmente fotografías de imágenes en movimiento para que aparezcan pixeladas a fin de retratar el punto de vista del androide Gunslinger .

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Westworld (1973) - First blend of CGI and live action in a feature film (HD)

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Renderización de un Sólido - Película "Hunger / La Faim".

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En 1974, Foldes consumó su trabajo titulado "Hunger / La Faim", la cual fue una de las primeras películas en mostrar la renderización de un sólido.

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Con la llegada del CGI en 3D, la interpolación de modelos fotorealistas hizo posible alcanzar resultados similares al “morphing”, aunque técnicamente se traten de procesos completamente diferentes. Uno de los primeros intentos por utilizar esta técnica fue en película de 1977 de Nelson Max Turning a sphere inside out.

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Turning a Sphere Inside Out documentary (Nelson L. Max, 1976)

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El software de gráficos por computadora en 3D comenzó a aparecer para las computadoras domésticas a fines de la década de 1970. El primer ejemplo conocido es 3D Art Graphics , un conjunto de efectos gráficos 3D por computadora , escrito por Kazumasa Mitazawa y lanzado en junio de 1978 para Apple II .

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Bill Budge's Apple II 3D Graphics System Disk

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En esta época, se logró un paso más hacia el realismo en la animación 3D gracias al desarrollo de fractales. En 1979–80, la primera película en hacer uso de fractales fue Vol Libre de Loren Carpenter. En ella se mostraba un vuelo sobre un paisaje conformado por un fractal, y dicho video fue presentado en la SIGGRAPH de 1980.

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John Lewis & Loren Carpenter - Vol Libre

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En 1981, Quantel lanzó el "Paintbox", el primer sistema de animación para usuarios finales, diseñado para la creación y composición de contenidos gráficos y de video para la televisión. A pesar de que era esencialmente una herramienta de diseño para imágenes fijas, también se utilizó en algunas ocasiones para animaciones por cuadro. Su lanzamiento significó una revolucionó para la producción de gráficos de televisión.

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Silicon Graphics, Inc (SGI) era un fabricante de hardware y software informático de alto rendimiento, fundado en 1981 por Jim Clark . Su idea, llamada Geometry Engine , era crear una serie de componentes en un procesador VLSI que lograría las principales operaciones requeridas en la síntesis de imágenes: las transformaciones matriciales, el recorte y las operaciones de escalado que proporcionaban la transformación para ver el espacio. Clark intentó vender su diseño a las empresas informáticas y, al no encontrar candidatos, él y sus colegas de la Universidad de Stanford , California, comenzaron su propia empresa, Silicon Graphics.

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Primeros Sólidos CGI Utilizados en Hollywood - Tron

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La primera película en hacer un uso extensivo del CGI fue Tron, dirigida por Steven Lisberger, en 1982. Tron es recordada por marcar el inicio de una nueva era para los efectos especiales en la industria del cine, aunque en total fuesen utilizados apenas 20 minutos de animación, principalmente en las escenas que muestran al mundo virtual y en vehículos como motocicletas de luz, tanques y naves.

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En 1982 la empresa lanzó el Quantel Mirage o "Digital Video Manipulator", un procesador en tiempo real para efectos de video. La máquina era capaz de deformar una fuente de video en vivo añadiendo mapas de texturas al azar a una forma tridimensional, a la cual el operador podía girar o acercar en tiempo real, al tiempo que podía interpolar o transformar dos formas diferentes. Fue considerado el primer procesador de efectos de video 3D en tiempo real, y el predecesor de máquinas como la DVE.

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Quantel DVM8001 Mirage - Demonstration Video

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En 1983, Philippe Bergeron, Nadia Magnenat Thalmann y Daniel Thalmann dirigieron Dream Flight , considerada como la primera película generada en 3D que cuenta una historia. La película se programó completamente utilizando el lenguaje gráfico MIRA, [81] una extensión del lenguaje de programación Pascal basado en tipos de datos gráficos abstractos . [82] La película recibió varios premios y se mostró en el SIGGRAPH '83 Film Show.

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En 1986 se logró refinar la técnica de "morphing" para la película Star Trek IV: The Voyage Homel. La película incluía la secuencia de un sueño en donde la tripulación viaja en el tiempo hacia el pasado, y sus rostros se transforman en otros. Para lograr el efecto, se empleó una nueva tecnología de escáner 3D, desarrollada por Cyberware para digitalizar las cabezas de los miembros del reparto y usar el archivo resultante para crear los modelos por computadora.

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Con 3D CGI , la combinación de modelos informáticos fotorrealistas también puede producir resultados similares al morphing, aunque técnicamente es un proceso completamente diferente (pero, no obstante, a menudo también se lo denomina "morphing"). Un ejemplo temprano es la película de 1977 de Nelson Max Volviendo una esfera de adentro hacia afuera . El primer largometraje de cine en utilizar esta técnica fue Star Trek IV: The Voyage Home de 1986

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La primera cinta cinematográfica en donde se usó la técnica del “morphing” o transformación fue en 1988 con la película de fantasía "Willow" de Ron Howard, donde el personaje principal, Willow, usa una varita mágica para transformar a un animal en otro, y en otro y finalmente a una hechicera.

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A finales de los años ochenta se presento un nuevo hito dentro de la animación por computadora en el 2D: el desarrollo del sistema de Disney "CAPS". Los dibujos de los animadores y los escenarios eran escaneados en una computadora, y los dibujos animados eran entintados y pintados por artistas digitales. Posteriormente, dibujos y escenarios eran combinados utilizando un software que permite realizar movimientos de cámara, multiplanos y otras técnicas, incluyendo la composición con material 3D.

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En 1989 James Cameron lanzó la película de acción submarina El Secreto del Abismo. Fue la primera película que incluyó CGI foto realista en sus escenas. La secuencia de cinco minutos muestra un tentáculo animado y fue creado por ILM, quienes diseñaron un programa que producía ondas de diferentes tamaños en la superficie del agua y propiedades kinésicas para el tentáculo, incluyendo reflexión, refracción y una secuencia de “morphing”.

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La pelicula Terminator 2: el juicio final de James Cameron atrajo la atención del público con el uso de la técnica CGI, lo que permitió animar a los dos robots "Terminator", siendo el modelo The "T-1000" capaz de mimetizar a otros personajes que hubiera tocado, gracias a su estructura de metal líquido que le permitía cambiar de forma. Siendo este el proyecto CGI más ambicioso luego de la aclamada cinta Tron en 1982.

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La cinta de Disney La Bella y la Bestia fue la segunda película de animación 2D en usar completamente el sistema CAPS. Con este sistema fue posible combinar fácilmente arte hecho a mano con modelos 3D, en ella destacando la secuencia del Vals, en donde Bella y Bestia bailan en un salón CGI, mientras la cámara gira a su alrededor en el espacio tridimensional.

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Para 1993 se logró otro avance respecto al CGI gracias a Steven Spielberg con Jurassic Park, en la cual se logró integrar modelos 3D de dinosaurios con modelos animatronics a escala. Los animales CGI fueron creados en Industrial Light & Magic, quienes mostraron a Spielberg una escena en la que comparaban ambas técnicas con la cual Spielberg terminó decantándose por el CGI.

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Match moving se refiere a la técnica de seguimiento de cámara, que registra el movimiento para replicarlo en una computadora. La técnica puede ser utilizada tanto en 2D como en 3D para agregar elementos a las imágenes en vivo y añadir CGI como si hubiera estado ahí desde el inicio. Uno de los primeros software comerciales en utilizar Match Moving fue 3D-Equalizer por Science y rastrack de Hammerhead Productions,126​ ambos lanzados a mediados de los noventa.

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El registro por computadora de movimientos comenzo a popularizarse en los años noventa, incluso algunos videojuegos comenzaron a usarlas para animar a sus personajes, siendo Highlander: The Last of the MacLeods , de1995 para Atari Jaguar, uno de los primeros en usar Mocap.

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En 1995 Disney-Pixar estrenaron el primer largometraje animado por computadora, Toy Story, la cual resultó ser un gran éxito comercial en todo el mundo.

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A inicios de la década del 2000 comenzó la cinematografía virtual, siendo consideradas las películas The Matrix Reloaded y The Matrix Revolutions las primeras que contaron con un diseño tan convincente que era difícil distinguir si en una escena había actores reales tomados con una cámara convencional o modelos 3D con simulaciones de cámara. Esto fue en parte a que algunas escenas se reconstruyeron y se trabajaron dentro de un ambiente virtual.

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Simulación de Superficies en un Rostro Humano.

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En el año 2000, un equipo liderado por Paul Debevec logró capturar adecuadamente (y simular) los reflejos sobre un rostro humano, valiéndose de una caja de luz virtual. Estos avances fueron la pieza fundamental para dar inicio a las versiones digitales de los actores en las películas.

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En la televisión es habitual el uso de estudios virtuales los cuales permiten combinar personas en tiempo real con otros objetos y ambientes CGI de forma fluida. Para el año 2000, las computadoras tenían la suficiente memoria para procesar los estudios virtuales en tiempo real, también es usada en el cine, aunque no se requiere de ninguna operación en tiempo real sino que el movimiento de cámara puede registrarse y añadir después los elementos CGI durante el proceso de posproducción.

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En 2002, Peter Jackson con su película El Señor de los Anillos: las dos torres utilizó el primer sistema de captura de movimiento en tiempo real, lo que permitió al actor Andy Serkis animar el modelo 3D de Gollum en directo como si estuviera vivo

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Durante la expo SIGGRAPH 2013 Activision junto con la USC presentaron un rostro digital capaz de reaccionar en tiempo real llamado "Ira", utilizaron el sistema Light Stage X que emite 20 patrones de luz sobre el rostro y con una serie de fotografías obtiene un modelo 3D de alta resolución junto con texturas de una persona.​ El resultado final es bastante realista y aunque en un principio la técnica fue utilizada para efectos especiales en películas, ya comienza a emplearse en videojuegos.

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La animación por computadora se emplea en muchos rublos del entretenimiento, desde el cine hasta los videojuegos. Actualmente proliferan los videojuegos 3D, en los cuales la animación por computadora es clave en la creación de personajes y entornos, ya que cada personaje debe ser tratado desde el proceso de creación/ modelado, texturizado, rigging, hasta el momento en que se anima con diferentes acciones que serán importadas al videojuego más adelante. También otros ámbitos aprovechan la animación por computadora como lo es la publicidad o en el ámbito educativo.

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Evolución de la Animación por Computadora timeline. (s/f). Timetoast Timelines. Recuperado el 20 de noviembre de 2022, de https://www.timetoast.com/timelines/evolucion-de-la-animacion-por-computadora

Wiki, T. (s/f). Historia de la animación por computadora. Hmong.es; tok.wiki. Recuperado el 20 de noviembre de 2022, de https://hmong.es/wiki/History_of_computer_animation