3D, modellazione, proiezione: tutte le tecnologie di Avatar

Con Avatar James Cameron ha inteso principalmente riprodurre un intero mondo che ha propri equilibri, che è governato da precise regole e che è popolato da specie che intrattengono tra di loro precisi rapporti di forza. Per rendere il mondo virtuale sono servite tante tecnologie, che messe tutte insieme possono essere paragonate a un tradizionale motore grafico per videogiochi. I sistemi di ottimizzazione e di interazione fra gli elementi del mondo sono speculari a quelli dei videogiochi.

Avatar ha una durata complessiva di 162 minuti, dei quali 117 sono stati realizzati dai tecnici e dai modellatori di Weta, la società con sede a Wllington, Nuova Zelanda, che è stata creata da Peter Jackson per i film della serie Il Signore degli Anelli. Quei 117 minuti si costituiscono di 1832 riprese realizzate interamente in virtuale da Weta.

La spettacolarità di Avatar e ciò che lo rende un film diverso da quelli a cui siamo abituati è la riproduzione del mondo in cui è ambientato, Pandora. Lo spettatore interagisce direttamente con Pandora, tanto che alla fine del film ha voglia di tornarci, di fare un'altra esperienza nella realtà virtuale. Una giungla realistica con alberi e foglie costituisce la maggior parte di Pandora, con l'erba mossa dal soffio del vento e con piante esotiche che imitano le piante reali. A tutto questo vanno aggiunti i personaggi, che devono avere un atteggiamento credibile e soprattutto esprimere delle emozioni.

I personaggi, ovvero i Na'Vi, sono blu e alti tre metri, sono umanoidi ma allo stesso tempo sono molto diversi dagli esseri umani, principalmente per le movenze. Quando si ragiona sul fatto che Pandora è un pianeta di enormi dimensioni, con fiumi e cascate e con altri fenomeni complessi, si coglie l'effettiva portata degli effetti speciali che sono stati necessari. E poi c'è il 3D.

Cameron ha personalizzato il mondo di Pandora fin nei minimi dettagli: ogni elemento sul mondo doveva avere un perché. Quindi, la maggior parte della vegetazione è stata disegnata a mano, con particolare attenzione soprattutto per gli alberi. I lunghissimi alberi di Pandora, infatti, sono i protagonisti principali della vegetazione del mondo e molte delle avventure dei due protagonisti si svolgono su di essi. Ogni albero è stato pensato in relazione alla vegetazione che lo circonda e al punto del terreno dove è situato.

La gestione della vegetazione è stata affidata a un sistema dedicato chiamato Massive. Una volta costruito il mondo vegetale in maniera dinamica con Massive, gli artisti e i modellatori di Weta hanno realizzato le singole piante e i singoli alberi. "È stato molto interessante: si può effettivamente vedere crescere una foresta in tempo reale con questa tecnologia", dice Eric Saindon, supervisore degli effetti speciali per Avatar. Si è tenuto conto degli equilibri biologici: gli alberi più grandi, ad esempio, tolgono luce a quelli più piccoli impedendo che attorno a loro cresca altra vegetazione.

La sezione di Weta che si è occupata della riproduzione della giungla, Massive Department, ha lavorato per tre anni sulla vegetazione, sulle illuminazioni e sul rendering degli enormi scenari. "Abbiamo speso molto tempo per adattare il software di modellazione Maya in modo che James Cameron sapesse in qualsiasi momento su cosa stavamo lavorando e quale sarebbe stato il risultato finale dopo il rendering", aggiunge Saindon. "Infine abbiamo usato XML per animare la giungla". XML è un sistema per la gestione delle animazioni sviluppato internamente a Weta.

"Molte delle nostre tecniche di modellazione sono procedurali, abbiamo preparato una struttura ad albero che ci ha consentito di realizzare diverse varianti di piante e vegetazione per il terreno. Poi abbiamo costruito le dinamiche e le interazioni fra gli elementi della giungla". Il risultato è che ci sono circa 2 mila varianti di piante e alberi che costituiscono le giungle di Pandora.

La vegetazione di Pandora ha anche una propria crescita determinata da specifiche regole. Inoltre, c'è un sistema per la gestione delle interazioni con i Na'Vi e con gli altri modelli che entrano in contatto con la giungla. Weta ha preparato uno script specifico per la gestione di queste interazioni: lo script gestisce in maniera diversa le piante dinamiche e quelle statiche. La maggior parte della giunga è composta da piante statiche per le quali non sono previste interazioni con i modelli, ma nel momento in cui una pianta entra in contatto con un modello lo script la rende dinamica e applica su di essa gli effetti dell'interazione con il modello.

Pandora è stata suddivisa in reticoli, ognuno dei quali è chiamato in azione a seconda di quello che succede nella scena da un software che è stato definito RnR. Ogni reticolo viene attivato da fenomeni come il vento o la turbolenza generata da un elicottero che sta atterrando o, ancora, da un'esplosione.

Che complessità ha il mondo di Avatar? Le piante più semplici sono composte da un numero di poligoni che va da mille a cinque mila, mentre quelle di media complessità sono composte da un numero di poligoni che va da 20 a 100 mila. Le piante della famiglia "fernRekA", le più complesse, sono composte da 1,2 milioni di poligoni. Cifra considerevole: in modo da fare un paragone con il mondo dei videogiochi, si consideri che che Kratos, il personaggio protagonista di God of War III, ovvero uno dei giochi di ultima generazione, è composto da 20 mila poligoni.