La matematica di Pixar
E di come un software ha cambiato un intero settore
Da piccola adoravo la matematica.
Frazioni, equazioni, geometria… Erano tutte cose che fino alla fine delle scuole medie trovavo incredibilmente affascinanti.
Poi le cose sono cambiate, ma non so dirti esattamente perché.
Avevo scelto il liceo scientifico perché pensavo di essere brava in quella specifica materia e invece era già miracolosa la sufficienza.
Forse non ero portata come pensavo, forse non ho avuto l’insegnante giusto, forse non mi concentravo abbastanza… Fatto sta che a quel punto ho iniziato a scartare tutti i lavori che prevedevano una qualche forma di matematica. Non ne volevo più sapere.
Ma la mia era solo un’illusione perché la matematica è ovunque.
Nel resto calcolato al supermercato.
Nella divisione della merenda tra i bambini.
Nelle mappe su cui studiamo la geografia.
Nell’arredamento della casa.
Ed è persino dietro al successo della Pixar.
I frattali di RenderMan
Nel 1967 Loren Carpenter, all’epoca ventenne, intraprese la strada dello studente-lavoratore: di giorno lavorava per la Boeing Computer Services, divisione informatica del noto produttore di aeromobili, e di notte studiava, cosa che gli permise di conseguire prima la laurea triennale in matematica e poi la laurea magistrale in informatica.
A lui la Boeing affidò un compito: la creazione di una versione digitale dei suoi veivoli che permettesse a chiunque di visualizzarli da ogni angolazione senza però dimenticarsi di posizionare uno sfondo composto principalmente da una catena montuosa.
Ed era proprio la catena montuosa il problema perché le montagne sono praticamente dei frattali.
Fermi tutti… dei che???
I frattali, scoperti da Benoît Mandelbrot, sono strutture geometriche che si ripetono a diverse scale.
Semplificando potremmo considerarlo un disegno speciale che si ripete sempre nello stesso modo, sia che lo guardi da vicino sia che lo guardi da lontano. È come un mistero della matematica che la natura usa per creare cose belle e complicate.
Le montagne appartengono a grandi linee a questa categoria.
Ogni grande cima è divisa in cime più piccole, che a loro volta sono divise in cime ancora più piccole, e così via fino alle singole rocce.
Riprodurre questa cosa in un computer nel 1980 era una missione impossibile perché significava inserire ed elaborare un’ enorme quantità di dati.
A Carpenter però venne un’idea.
Il 14 luglio 1980 tenne una presentazione in cui mostrò "Vol Libre", un filmato di 2 minuti generato al computer grazie ad un software creato da Carpenter stesso che permetteva il rendering di paesaggi generati in modo frattale.
Quel giorno tra gli spettatori c’era anche un certo Alvy Ray Smith, direttore del team di progettazione di Lucasfilm, che offrì a Carpenter un nuovo lavoro.
Nacque così RenderMan, il primo software in grado di visualizzare paesaggi realistici.
Questo programma contribuì al successo del film Star Trek II: L’Ira di Khan (1982) poiché grazie a lui fu possibile creare interi pianeti.
E quello fu solo l’inizio. Per il software e per il team che l’aveva creato insieme a Loren Carpenter, ribattezzato Pixar.
Grazie alla matematica aveva preso vita un programma che negli anni avvenire avrebbe rivoluzionato il mondo del cinema e dell’animazione, contribuendo alla realizzazione di film come Aladdin, Il Re Leone, Toy Story, Terminator 2, Jurassic Park, Avatar, Il Signore degli Anelli e molti altri ancora.
RenderMan è stato per altro il primo software al mondo a vincere un Oscar.
E ora è gratis e disponibile per tutti.
Pixar infatti ha reso RenderMan gratuito per l'uso non commerciale nel 2015, rendendolo accessibile a studenti, artisti indipendenti e appassionati di computer grafica. La versione gratuita offre quasi tutte le funzionalità della versione completa, rendendola uno strumento potente per chi vuole apprendere tecniche di rendering avanzate o creare progetti personali.
La prossima volta che penserai “che palle la matematica” ricordati che la matematica, tra le altre cose, crea l’arte. Potrebbe essere un buon modo per iniziare a guardarla con occhi diversi ed apprezzarla un po’ di più.
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