Centro Universitario de Tecnología y Arte Digital

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Emilio Santalla: “Unity nos permite poner CaronteFX al alcance de todo el mundo”

El programador senior Emilio Santalla ha pasado por nuestras instalaciones para impartir una Master Class sobre efectos especiales en videojuegos. Este profesional fue alumno de U-tad en el Máster Universitario en Computación Gráfica y Simulación – donde a día de hoy da clase- y, en la actualidad, forma parte de NextLimit Technologies, empresa ganadora de un Óscar en Hollywood por la creación de los efectos especiales de ‘El Señor de los Anillos’.

Santalla ha querido compartir su experiencia en las aulas que le vieron crecer como profesional. Por ello, en dicha Master Class ha informado sobre el diseño, desarrollo y aplicaciones de CaronteFX, una herramienta de simulación física offline dentro del motor de videojuegos Unity. Hemos querido hablar personalmente con él para que conozcas con detalle los desafíos que ha supuesto incorporar VFX en este ámbito.

¿Qué es CaronteFX y para qué sirve?

CaronteFX es un plugin que se integra dentro de Unity y sirve para realizar simulaciones físicas dentro de él. Estas simulaciones imitan la realidad. Concretamente, te permite diseñar y simular la dinámica de cualquier tipo de objeto para, después, convertirla en una animación basada en física.
Esta herramienta ayuda a crear todo tipo de efectos especiales en videojuegos relacionados con el comportamiento físico de los objetos. Hablamos de simulación de cuerpos. Sirve, por ejemplo, para calcular cómo se mueve un tanque o cómo se mueven los trozos de un edificio que se derrumba, cómo lo hace una tela con la que se viste a un personaje, o cómo se comporta un puente colgante que se encuentra en un escenario. Si un animador tuviera que hacer este proceso a mano sería un trabajo enorme y la animación resultante resultaría menos realista.

¿Qué diferencia a CaronteFX de otros plugins que existan?

Para crear animaciones ‘bakeadas’ (desde su simulacion física) en Unity no existe ningún otro, que yo sepa. Este tipo de herramientas en general se integran en software de modelado y de efectos especiales. Nunca se han integrado directamente en un motor de videojuegos. A nosotros nos pareció que Unity era una plataforma interesante que usa mucha gente y nos permite poner CaronteFX al alcance de todo el mundo. Hemos intentado que la herramienta sea accesible a usuarios no especialistas.

¿Qué tipologías de efectos especiales se consiguen con esta herramienta?

Simulación de sólido rígido, simulación de sólido deformable, simulación de cuerdas y simulación de telas. En realidad todo se agrupa en simulación de rígidos (objetos que no se deforman), de simulación de deformables (como las telas, las cuerdas y los personajes gelatinosos), y de cómo interactúan unos con otros cuando están sometidos a fuerzas externas (viento, explosiones, etc.)

CaronteFX se utiliza para entorno offline pero empieza a abrirse camino al real time, ¿verdad?

Sí, durante la Master Class he puesto el ejemplo de una simulación de ‘ragdolls’ (muñecos de trapo), una simulación de rígidos que funciona en tiempo real. Estamos moviéndonos hacia el ámbito del tiempo real y, aunque aún no se puede hacer todo en él, sí bastantes cosas. Queremos hacer fuerza y sacar algo en ese sentido.

¿El tiempo real tiene un valor añadido?

Sí. La física ‘bakeada’ (la que se crea offline y luego se reproduce como una animación) solo se puede aplicar a elementos que no interactúan con el personaje o que lo hacen de una forma prevista. Es algo que ya está calculado, no se puede alterar. Una simulación en tiempo real es interactiva y eso es importante. Si estás en una experiencia de realidad virtual o en un videojuego puedes interactuar con el escenario, coger algo o soltarlo. Todo eso es tiempo real y tiene que calcularse cuando el usuario está haciendo la acción. Tiene unos requisitos mucho más exigentes que una simulación offline porque para que funcione en tiempo real tiene que calcularse muy rápido.

¿Qué estáis haciendo para que CaronteFX vaya hacia el real time?

Estamos optimizando muchas de las partes internas de CaronteFX que tienen más efecto en los tiempos de cálculo. También estamos introduciendo aproximaciones que no son tan realistas pero que son suficientemente buenas en la mayoría de los casos. Eso puede ayudar a que los tiempos de cálculo sean mucho menores y eso nos aproxime al tiempo real. Al final hay un límite: cuantos más objetos tienes y más detallados son más efecto provocan en los tiempos de cálculo y más te alejas del tiempo real.

Que no trabaje con tiempo real tampoco es algo negativo, ¿verdad?

No, porque no está pensado para ello, es una herramienta de simulación offline y esto permite que se puedan abordar simulaciones con una calidad y complejidad que no pueden hacerse de forma interactiva. En cualquier caso, es algo deseable porque cuando estás en producción, aunque no simules en tiempo real, te interesa que funcione lo más rápido posible porque eso disminuye los tiempos de producción. Por ejemplo, si en vez de realizar una simulación puedes realizar cinco y elegir entre esas cinco la que más te guste, o repetirla hasta que te guste en menos tiempo, mejor. Según vas reduciendo ese tiempo de cálculo te vas acercando más al tiempo real.

¿Se prefiere la calidad a la rapidez?

Al final siempre existe un compromiso entre calidad y velocidad, eso es inevitable. Tienes que elegir más de una o de la otra. Siempre se pueden escoger estrategias que te hagan perder algo de calidad y ganar velocidad y también lo contrario. Hay que buscar que con poco sacrificio de calidad puedas ganar velocidad.

¿Cómo valoras los cambios que se han producido en el desarrollo de videojuegos y efectos especiales?

Se nota mucho el cambio. Desde la iluminación de cualquier videojuego – que es ahora muchísimo más realista que hace años- hasta los efectos de partículas y físicas ‘bakeadas’ -como lo que hacemos nosotros que se meten en videojuegos- y antes eso se obviaba. Ahora en producciones importantes se integran muchísimos efectos especiales mientras que antes se hacía con mucha más cautela porque el hardware era poco potente o porque no se ponía tanto dinero en la producción o porque no había tiempo o porque no interesaba para el juego. A medida que los videojuegos se parecen cada vez más a las películas todo va convergiendo más.

¿Cómo es esa vinculación?

Yo creo que de aquí a pocos años lo que pasará es que las pipelines tradicionales para la producción de películas pasarán a segundo plano y tendrán más importancia las herramientas para producción de realidad virtual y videojuegos. Ahí los que tienen el terreno recorrido son los motores de videojuegos porque llevan muchos años en esto. Son la tecnología ideal para integrar en ellas herramientas de producción audiovisual tradicional.

¿Animarías a los estudiantes a utilizar CaronteFX?

Claro. De hecho les animo a que nos envíen cosas que hagan con ella. Muchas veces utilizan software de NextLimit para crear algún efecto especial o simulaciones de rígidos o de fluidos. Después nos lo envían y decimos: ¿cómo han hecho esto? Ni siquiera los que la hemos programado pensamos que se pueda hacer algo así con ella. Nos encanta que nos manden cosas.

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