Los efectos especiales generados por computadora ya llevan décadas evolucionando e impresionando cada vez más a los cinéfilos. Pero a pesar de sus grandes avances, no han logrado aún representar con suficiente realismo al rostro humano. En su blog, Nvidia se propuso demostrar que ese obstáculo ya está superado.
El blogger de Nvidia Curtis Beeson publicó un post en el blog oficial de la empresa comentando un reciente discurso de Jen-Hsun Huang –CEO de Nvidia– en el que el directivo interactúa con un modelo digital de una cabeza humana de notable realismo, llamado “Ira”, el cual, sorprendentemente, fue generado en tiempo real utilizando GPUs disponibles comercialmente y una innovación de Nvidia llamada FaceWorks.
“Para crear a ‘Ira’ nos asociamos con el Dr. Paul Debevec del instituto de tecnología creativa (ICT) de la Universidad de California del Sur”, escribe Beeson en el post, que incluye varios videos de “Ira” en plena acción. “Él y su equipo han estado construyendo sistemas de próxima generación que pueden capturar datos faciales de hasta una décima de milímetro de precisión sin la necesidad de maquillaje especial, sensores incómodos o cámaras especializadas”.
Beeson explica que la “fase luminosa” de la tecnología del ICT usa técnicas fotográficas para derivar no sólo la figura 3D de la cara de un actor, sino también los elementos críticos necesarios para representar adecuadamente la piel humana. “Estos incluyen la reflexión de la luz y su transmisión a través de la piel, la reflectividad de la gratitud de la piel, y las líneas y relieves casi microscópicos en la superficie de la piel”.
Luego de hacer que un actor modele varias docenas de expresiones básicas, los técnicos de Debevec procesan el video mediante un motor de compresión. El resultado es un conjunto de datos que puede combinarse de diferentes maneras para generar una amplia gama de expresiones, más allá de las representadas explícitamente por el actor.
Hasta ahí no parece algo descabellado para las poderosas estaciones de trabajo que se usan en los estudios de cine. Pero, como dice Beeson, “todo el increible nivel de detalle es inútil si no puede procesarse y mostrarse en pantalla en forma interactiva. La tecnología FaceWorks de Nvidia, corriendo sobre la GPU más veloz del mundo, logra exactamente eso”.
El blogger explica que los shaders de piel ejecutan 8.000 instrucciones por píxel para lograr una renderización realista de un rostro en cualquier condición de iluminación. En resolución HD, eso implica 82.000 millones de instrucciones de punto flotante por segundo (FLOP) por cuadro, o 4,9 billones de FLOPs a 60 cuadros por segundo.
Semejante volumen de información ocupa lugar: los datos que maneja el equipo de técnicos de Debevec exceden los 32 GB para unas pocas expresiones. “Incluso las GPUs más avanzadas se ahogarían ante semejante inmensidad”, señala Beeson. “FaceWorks reduce ese volumen a unos muy manejables 300 MB”.
Tal declaración despertaría gestos de suspicacia hasta en el más desconocedor; 32 GB no se reducen a 300 MB así como así. “El truco consiste en aprovechar las similaridades en las texturas para cada una de las expresiones del actor”, revela el blogger de Nvidia. “Cada textura se divide luego en una grilla de 8 x 8 mosaicos, y aquellos mosaicos que se reconocen como casi idénticos al mismo mosaico en otra expresión son descartados”.
“¿Por qué es calvo?”, preguntó en Facebook el usuario Eugene Glushko, haciendo referencia a la cabeza libre de cabello de “Ira”. “Yo jugué a Tomb Raider usando una GTX 680 y my GPU se fue al demonio con el peinado de Lara”.
Quizás las pieles cabelludas son el punto débil de la tecnología FaceWorks de Nvidia, y este usuario de Facebook lo puso en evidencia. Pero de todos modos es interesante ver que un actor virtual (aunque calvo) pueda verse tan real como uno de carne y hueso, y utilizando únicamente una GPU que puede adquirirse en cualquier comercio.
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