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La década de los ochenta significó una expansión radical en el desarrollo de nuevas herramientas comerciales, como fue la incorporación a las estacions de trabajo la tecnología framebuffer, lo que en conjunto con otros avances las computadoras aumentaron no sólo su poder sino también su asequibilidad.

Silicon Graphics, Inc (SGI)

Silicon Graphics, Inc (SGI) fue una empresa fundada en 1981 por Jim Clark, dedicada a la fabricación tanto de equipos de cómputo de alto nivel y software. Su invento llamado Geometry Engine, se trataba de una serie de componentes en un procesador VLSI que podía calcular varias operaciones requeridas en una síntesis de imágenes- transformaciones de matrices, recortes y operaciones a escala que daban tales transformaciones un lugar en un espacio 3D. Clark intentó vender su idea a varias compañías alrededor del mundo, sin embargo al no encontrar comprador alguno, el y sus colegas de la Universidad Stanford decidieron fundar la empresa californiana Silicon Graphics, Inc.64

El primer producto que lanzó a la vente SGI en 1984 fue su Sistema Integrado de Imágenes Ráster IRIS (Integrated Raster Imaging System). Utilizaba el procesador M68000 que contaba con 8 MHz y una memoria de 2 MB, una tarjeta framebuffer con una resolución 1024×1024, y un motor único de goemetría una gran capacidad para generar imágenes CG. Al inicio SGI estaba enfocado al mercado de gráficos 3D, sin embargo esta estrategia cambio luego de unos años hacia otras industrias como el cine, TV, etc.65

Quantel

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. Su esquema se centraba en mejorar el flujo de trabajo dentro del estudio para la producción de noticias en vivo. Básicamente se trataba de un framebuffer dentro de un software intuitivo, que rápidamente encontró su nicho en noticias, el tiempo, promocionales, comerciales y similares. 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 y en algunos casos siguen utilizándose en la actualidad debido a la calidad de su imagen y versatilidad.66

En 1982 la empresa lanzó el en:Quantel Mirage, o DVM8000/1 “Digital Video Manipulator”, un procesador en tiempo real para efectos de video, el cual estaba conformado por la unión de un hardware propio de la compañía y una computadora Hewlett-Packard. 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 (Digital video effect). En 1985, Quantel produjo “Harry”, el primer sistema de edición no lineal y de composición de efectos totalmente digital.67

Sun Microsystems, Inc

La compañía Sun Microsystems fue fundada en 1982 por Andy Bechtolsheim junto con otros egresados de la Universidad de Stanford. Bechtolsheim originalmente había diseñado la computadora SUN como una estación de trabajo CAD para la Red de la Universidad Stanford. (de ahí sus siglas en inglés “SUN”: Stanford University Network). CAD fue diseñado en base al procesador 68000 de Motorola con un sistema operativo Unix y una memoria virtual, y al igual que la SGI, contaba con una memoria de video integrada.68 Desarrollos posteriores incluyeron servidores y estaciones de trabajo construidas sobre su propia arquitectura base de procesadores RISC, y un conjunto de productos de software como el sistema operativo Solaris y la plataforma Java. Para los años noventa, las estaciones de trabajo Sun adquirieron popularidad por su capacidad para procesar CGI en 3D y su uso extendido dentro de la cinematografía — por ejemplo, la película de 1995 de Disney–Pixar Toy Story utilizó una granja de render conformada por 117 estaciones de trabajo Sun.69 Sun era en general un defensor de los sistemas abiertos en general y de Unix, siendo uno de los más grandes contribuidores al software de código abierto.70

Comisión Nacional de Cine de Canadá (National Film Board

NFB)

El estudio de animación francés, NFB fundó su Centre d’animatique en 1980, con una inversión de 1 millón de dólares en sistemas CAD, y con un equipo de trabajo de seis especialistas en gráficos por computadora. Inicialmente la unidad se encargaba de crear secuencias CGI estereoscópicas para la película IMAX Transitions durante la en:Expo 86. Daniel Langlois, quien abandonaría el estudio en 1986 para fundar Softimage.71 72

Primer sistema de animación para emisión

También en 1982, el primer sistema diseñado específicamente para crear animaciones listas para su emisión en televisión estándar fue producido por la compañía japonesa Nippon Univac Kaisha (“NUK” que más tarde se fusionaría con Burroughs), e incorporó el software de animación de Antics, desarrollado por Alan Kitching. La configuración estaba basada en el ordenador VAX 11/780 , vinculado a un Bosch 1-inch VTR, a través del propio framebuffer de NUK. Éste mismo framebuffer también mostraba repeticiones instantáneas en tiempo real de las secuencias de vectores animados, conocidos como (“line test” o “prueba de línea”), aunque una grabación a color tomaba algunos segundos por fotograma.73 74 75 El sistema complete se vendió con éxito a emisores y compañías productoras de animación en Japón. Más tarde, en los años ochenta, Kitching desarrolló algunas versiones de Antics para SGI y Mac, logrando así alcanzar otros mercados a nivel mundial.76

Primeros sólidos CGI utilizados en Hollywood

La primera película en hacer un uso extensivo del CGI fue Tron, dirigida por en: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. Para crear las escenas CGI, Disney recurrió a las cuatro principales empresas de gráficos de computadora de ese tiempo: Triple-I, RA&A (ambas con sede en California), MAGI, y Digital Effects (ambos con sede en New York). Cada estudio trabajó en distintos aspactos de la película, sin colaborar entre ellos.77 Tron fue un éxito en taquillas, recaudando 33 millones de dólares, con tan sólo un presupuesto de 17 millones de dólares.78

En 1984, Tron fue precedido por la película The Last Starfighter, de Universal Pictures / Lorimar y dirigida por Nick Castle, y fue una de las primeras películas de cine con un amplio uso de CGI para representar sus numerosas naves, entornos y escenas de batalla. Éste fue un gran paso hacia delante, comparando con otras películas de ese tiempo como Return of the Jedi, la cual aún utilizada modelos a escala.79 Los gráficos para la película fueron diseñados por el artista Ron Cobb, y renderizados por Digital Productions en una supercomputadora Cray X-MP. Un total de 27 minutos con escenas CGI fueron producidos – considerados una enorme cantidad en aquel momento. La compañía estimó que hacer uso de la animación por computadora requería solamente la mitad del tiempo, y entre la mitad y un tercio del costo de los efectos especiales tradicionales.80 La película fue un éxito financiero, las ganancias superaron los 28 millones con un presupuesto estimado de 15 millones.81

Interpolación y “morphing”

Los términos interpolación y Morphing son usualmente usados como sinónimos, y hacen referencia a la creación de una secuencia de imágenes en las que una de ellas se transforma gradualmente en otra por medio de pequeñas variaciones. Gráficamente, un ejemplo temprano pordía ser la famosa caricatura de Charles Philipon, en donde el rey francés Luis Felipe se convertía en una pera .82 La “interpolación” (o “tweening”) es un término usado específicamente para las técnicas tradicionales de animación, y fue acuñado por E.G.Lutz en 1920 en su libro Dibujos Animados .83 Posteriormente el término sería adoptado por los pioneros de la animación por computadora John Whitney, Charles Csuri y Masao Komura.21 Éstas primeras animaciones eran vectores conformados únicamente por bocetos, y serían usualmente descritos matemáticamente como ““interpolación”“. No fue sino hasta entrada la década de los setenta cuando aparecieron las primeras interpolaciones a colores (como la Antics de Alan Kitching en Atlas Lab,34 y el cortometraje de Peter Foldes La Faim29 ), aunque estos trabajos aún se basaban en vectores.

El término “morphing” no se hizo presente sino hasta finales de los años ochenta, cuando se aplicó específicamente a la interpolación por computadora hecha con imágenes fotográficas, por ejemplo, para realizar la transformación de un rostro a otro de manera uniforme. La técnica utiliza rejillas (o “mallas”) superpuestas sobre las imágenes para delinear las características clave de un rostro (ojos, nariz, boca, etc.). De esta forma, el “morphing” intercala una malla con la siguiente, y usa la malla resultante para distorsionar la imagen y disolverla simultáneamente una con otra, preservando de esta forma una estructura interna completa y coherente.84 La distorsión de imágenes fotográficas por computadora fue creada por la NASA, a mediados de la década de los sesenta, con el propósito de alinear las imágenes obtenidas por los satélites Landsat y Skylab. El mapeo de texturas, es una técnica que sirve para proyectar una imagen a una superficie 3D, y fueron Jim Blinn y Martin Newll en 1976 quienes la utilizaran por primera vez. en 1980 Ed Catmull y Alvy Ray Smith publicaron un documento sobre las transformaciones geométricas en el cual se introdujo el algoritmo de deformación de la malla.85 La demostración más antigua de “morphing” fue durante la conferencia de SIGGRAPH, en la que Tom Brigham del en:NYIT presentó un cortometraje con una secuencia en la cual una mujer se transormaba en un lince.

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.

Interpolación 3D

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 ésta técnica fue en película de 1977 de Nelson Max Turning a sphere inside out.44 Sin embargo en 1986 se logró refinar la técnica para la película Star Trek IV: The Voyage Home, de Leonard Nimoy, con los efectos especiales corriendo a cargo de George Lucasy su empresa Industrial Light & Magic (ILM). La película de Star Trek 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, ILM 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. Debido a que los modelos de cada cabeza tienen el mismo número de puntos clave (key points), la transformación de un personaje en otro fue una interpolación relativamente sencilla.86

The Abyss

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”. Aunque fuese corta, la exitosa combinación de CGI y acción en vivo fue considerada un hito dentro del campo.87

Walt Disney & CAPS

A finales de los años ochenta se dio un nuevo hito dentro de la animación por computadora, pero en esta ocasión en el 2D: El desarrollo del sistema de Disney “Computer Animation Production System”, mejor conocido como “CAPS”. Ésta era una colección personalizada de software, escáneres y estaciones de trabajo en red desarrollado por The Walt Disney Company en colaboración con Pixar. Su propósito era computarizar la tinta, pintura y los procesos de post-producción de sus películas animadas de manera tradicional, para permitir una post-producción más eficiente y sofisticada dejando obsoleta la pintura a mano del celuloide. Los dibujos de los animadores y los escenarios eran escaneados en una computadora, y los dibujos animados son entintados y pintados por artistas digitales. Posteriormente, los dibujos y escenarios son combinados, utilizando un software que permite realizar movimientos de cámara, multiplanos entre otras técnicas, incluyendo la composición con material 3D. La primera película que utilizó este sistema fue La sirenita de 1989, para la escena cercana al final del arcoiris, pero el primer uso a gran escala fue en Bernardo y Bianca en Cangurolandia, siendo ésta la primera película animada de forma tradicional en producirse por computadora, e inclusive, la primera película 100% digital se había producido hasta ese entonces.88 89