“Cars” tiene secuencias completas en las que se necesitaba animar y renderizar decenas de miles de coches al mismo tiempo. Esto supuso un desafío único, especialmente en el caso de las gradas del circuito. Necesitábamos un sistema que nos permitiera llevar a cabo el render de miles de personas en las gradas así como para animar independientemente a cada uno de ellos con movimientos realistas. Literalmente se crearon cientos de coches individuales para añadir mayor realismo en las escenas. Creamos asimismo un modelo especial de shading para renderizar grandes cantidades de coches, el cual denominamos “Shrinkwrap”. Además creamos un modelo de procedimiento denominado “CarCrowd” que nos permitía controlar y manejar animación a gran escala. Por último, era también necesario crear un software que nos permitiese animar un gran número de personajes de forma rápida, simple y robusta.

Un parking de variantes

La tarea era desarrollar cientos de personajes secundarios para aumentar el interés visual. Pusimos en práctica un gran número de modelos y variantes de shading que nos permitieron usar un pequeño número de personajes básicos, para crear una gran gama de coches de diferentes formas y tamaños. También creamos una gran variedad de tapacubos, accesorios, objetos, faros... que añadimos a cada coche. A través de modificar cada una de estas características, fuimos capaces de construir un gran parking lleno de modelos con todas estas especificaciones. Muchas de estas características fueron construidas en el Shrinkwrap de coches, para que las mismas variaciones realizadas en los coches principales fueran vistos en las masas de coches situados en las gradas y en otras partes.

De cajas a coches: rendering

La idea principal del sistema Shrinkwrap fue el uso de geometría muy simple para representar el coche, después usar texturas para desplazar la geometría y asignar materiales a partes específicas del coche. Estos coches de Shrinkwrap eran de una geometría muy simple: un cubo, 4 planos por ruedas, y caras opcionales para sombreros, banderas o banderines que el coche podía llevar colocado en su antena. El shader utilizó muchos mapas de texturas, incluyendo mapas para el desplazamiento, asignación de materiales y mapas especiales para ruedas, sombreros, banderas, y ojos. El número de texturas que necesitaba leer de esta forma era mínimo, dado que existe un número fijo de texturas en todas las variantes de Shrinkwrap. El shader de Shrinkwrap utilizó muchas texturas de alta calidad de los protagonistas, para hacer posible así la renderización de cientos de miles de coches de Shrinkwrap fácilmente.


Creando caos del orden: animacion

Para animar este gran número de personajes, era absolutamente necesario disponer de un sistema con el que aplicar una pequeña cantidad de información de animación a un gran numero de coches. Esto se consiguió a través de un sistema de proceso llamado CarCrowd. El modelo para los personajes de las gradas del circuito, contenía un número de personajes individuales, de los que cada uno era simplemente un coche Shrinkwrap. De esta manera un simple modelo podía contener cientos de coches sin que esto supusiese una gran complejidad. Hubo una versión especial de este modelo CarCrowd usado como prototipo para animar. Conteniendo entre 40 y 50 coches, este prototipo fue animado utilizando nuestra herramienta de animación. El modelo de la grada recibiría su animación de este prototipo, cada coche en las gradas elegiría al azar un personaje del modelo prototipo, imitando así su animación (con pequeñas variaciones). Esto daba la impresión de que cada coche en las gradas realizaban acciones únicas aunque realmente todos ellos leían de ciclos de 40 o 50 tipos diferentes de animación.

Aplicando animación para multitudes

Nuestra herramienta para aplicar animación fue escrita para ser suficientemente fácil para ser utilizada por los animadores, pero de suficiente potencia para que las masas realizasen tares complejas. Los animadores crearon distintos clips de animación para acciones muy cortas, como aplausos, vítores, abucheos, y también transiciones de y a diferentes animaciones, como de aplausos a abucheos, etc... Estos clips de animación se situaban en una máquina de estado que indicaba el estado de comienzo, el orden de los clips de animación, la información de las transiciones, disparaba las transiciones, y el peso de los clips dentro de los estados. Muchas maquinas de estado fueron creadas para diferentes tipos de acciones, como aplaudir, etc... Entonces aplicaríamos una maquina de asignación de estados (o varias maquinas de estado con diferentes pesos) para un prototipo, dándonos una gama de animación en los personajes del prototipo con diferentes espaciados y escalas. Debido a que la herramienta tan solo fue aplicada a un número relativamente pequeño de coches (menos de cien), esto fue una forma rápida y eficaz de animar alrededor de cien mil coches. Esta herramienta también fue usada para tratar con los tiros que contenían un gran número de coches principales, que normalmente serían animados manualmente.