Los efectos visuales, comúnmente abreviados como VFX, son las diferentes maneras por las cuales las imágenes son creadas o manipuladas fuera del contexto de la grabación en vivo. Implican la integración de secuencias en vivo e imágenes generadas para crear entornos que parezcan realistas que serían peligrosas, demasiado costosas o sencillamente imposible de grabar en película. Los efectos visuales usando imágenes generadas por ordenador o Computer-generated imagery (CGI) se han vuelto cada vez más comunes en películas de alto presupuesto y recientemente se han vuelto accesibles también para producciones independientes con la introducción de la animación por computadora y software de composición más barato.
Concepto Los efectos visuales son a menudo una parte integral de la historia y de su atractivo. Sin embargo, mucho del trabajo para llevarlos a término se acaba en posproducción y normalmente debe estar planeado con mucho cuidado y coreografiado en preproducción y producción. Los efectos visuales son diseñados y editados como explosiones, carreras de coches, etc. Para conseguir los efectos deseados, un supervisor de efectos especiales acostumbra a estar involucrado en la producción desde el principio, trabajando estrechamente con el director y el equipo de producción. Algunas películas reconocidas que han sido grabadas con el uso de efectos visuales son Flubber, Titanic y la edición especial de Star Wars.
Antecedentes Los efectos visuales no deben confundirse con los efectos especiales, pero sin estos últimos no se entenderían. Un ejemplo temprano del posterior desarrollo de estas técnicas aparece en 1900, con las producciones del director francés Georges Méliès. En ese entonces el trucaje era «captar la realidad que discurría ante el objetivo de la cámara». El siguiente director en ser reconocido como pionero de los efectos especiales es Willis O'Brien en la película King Kong (1933) y le sigue William Wyler, el cual aplica la técnica de «pintura mate» en las películas Los diez mandamientos (1956) y Ben-Hur (1959); su trabajo consistió en pintar los escenarios que fueron situados como fondos en las películas donde se colocaban los actores. Sobre las aportaciones de O'Brien, Ray Harryhausen patentará la técnica Dynamation.
Historia Los orígenes de los efectos visuales se remontan a la década de los años 60 del con la creación de los primeros grafismos, imágenes y dibujos por ordenador a partir de los trazadores gráficos o plóters.
El primer ordenador que permitía el diseño gráfico, con un funcionamiento a través de un tubo de rayos catódicos, fue creado por el Massachusetts Institute of Technology (MIT) bajo el nombre de Whirlwind el cual permitía dibujar puntos y líneas de un único color.
A pesar de su innovación se estropeaba con facilidad debido al calor que desprendía y que generaba una fundición de sus componentes.
A principios de los años 60 llegó el primer juego de ordenador, Spacewar!, creado por varios estudiantes de MIT.
Posteriormente llegó el Sketchpad (1963), creado por la misma institución, un sistema que permitía dibujar encima de la pantalla mediante un lápiz luminoso y posteriormente editar las imágenes obtenidas con el teclado.
Supuso tal adelanto tecnológico en el ámbito de los gráficos por ordenador, que una década más tarde, en los 70, un sistema similar se utilizó para diseñar las carrocerías de los coches.
En 1963 surgió lo que se considera la primera animación creada íntegramente por ordenador a través de vectores y con una unidad central llamada IBM 7090, recibía el nombre de Simulation of a Two-air Gravity Attitude y fue creado por I. Zajac. El vídeo mostraba como se podía cambiar la orientación de un satélite que orbitaba la Tierra.
Esta fue la primera temática de los vídeos de animación por ordenador, simulaciones visuales de ideas científicas y técnicas.
Más tarde autores como Ken Knowlton, Michael Noll y Frank Sindon se incorporaron al mundo de los gráficos por ordenador.
Fue en este momento que las principales empresas y corporaciones como General Electric, Lockheed-Georgia, Sperry Rand Corporation o TRW empezaron a interesarse por los gráficos realizados por ordenador e incluso la empresa IBM creó el primer ordenador a nivel comercial.
La década de los 70 supuso un desarrollo de la animación 3D por ordenador, contribuyó a la popularización de estos gráficos en forma de videojuegos.
Programadores informáticos, junto con artistas, desarrollaron procesadores de manipulación de la imagen electrónica como el sintetizador Paik-Abe de Nam June Paik (1932-2006), que permitió la síntesis entre el vídeo y el ordenador.
Fue en esta misma época que en Europa, tanto diseñadores gráficos como cineastas, se interesaron por esta técnica. A partir de programas como Picasso, Digital Pictures o HACE FALTA Videographics, pudieron centrarse en el diseño y movimiento de los objetos así como en la integración de las imágenes generadas por ordenador con otros medios.
Las primeras producciones comerciales llegaron de la mano de la empresa Denver’s Computer Image Corporation con su programa Scanimate, el antecesor del Caesar, capaz de producir animaciones en 2D así como animación de personajes o gráficos y efectos especiales para anuncios publicitarios de televisión y cine. Estos programas funcionaban a partir de imágenes en blanco y negro de ilustraciones escaneadas en el ordenador mediante videocámaras modificadas, estas posteriormente se podían manipular, modificar y colorear.
En esta época dentro del campo de los gráficos en 3D generados por ordenador destacó la University of Utah, cuyo alumno Henri Gouraud creó el método sombreado interpolatorio. A diferencia del sombreado constando o plan (el cual funcionaba a través del cálculo de la orientación de los polígonos respecto a las fuentes luminosas y el cálculo del color y hacía que los objetos parecieran sólidos, pero poco realistas) el cálculo del color se realizaba en los vértices del polígono y generaba un aumento de calidad muy grande.
Aun así, dos años antes (1972) se creó la división de software Synthavision a cargo de la Mathematical Applications Group, Inc. (MAGI). Estos programas eran revolucionarios y permitían combinar formas simples con esferas, cilindros o poliedros a través de operaciones de geometría combinatoria como unión, intersección y diferencia, hecho que permitía modelar objetos complejos.
El año 1974 Martin Newell, alumno de la University of Utah, construyó una tetera en 3D que tuvo mucha repercusión y todavía hoy en día sirve como modelo de referencia para la investigación de los gráficos en tres dimensiones generados por ordenador.
El año 1976, James F. Blinn, desarrolló el método de simulación de reflexiones denominado environment mapping, el cual consistía en situar una cámara en el centro del objeto reflectivo y hacer seis imágenes: una hacia arriba, una hacia abajo, hacia la izquierda, hacia la derecha, hacia delante y hacia atrás. Con estas seis fotografías se generaba una textura que una vez pegada sobre el objeto daba la sensación de reflejar todo lo que tenía a su alrededor.
Fue en esta época que muchas empresas como Digital Effects, MAGI o Information International Inc., se interesaron en la producción 3D por ordenador a nivel comercial trabajando con softwares creados por ellas mismas y hardwares gráficos diseñados por clientes.
En la década de los 80 surgieron dos tendencias de investigación y desarrollo en el ámbito digital: la manipulación digital de imágenes y la síntesis digital de imágenes.
En cuanto a la manipulación de imagen, el ordenador se usa para modificar imágenes en las cuales no ha participado en su producción. Tiene dos ramas: procesamiento de imágenes y técnicas de composición de imágenes.
El procesamiento de imágenes consiste en almacenar digitalmente materiales visuales previos para trabajar sobre estos o alterarlos de muchas formas diferentes.
En cuanto a la composición hace referencia a la combinación de imágenes. Estas pueden estar producidas expresamente para ser combinadas o no. Aun así, se pueden involucrar imágenes en movimiento donde se utilizan técnicas digitales de movimiento controlado por ordenador junto con técnicas de procesamiento de imágenes para asegurar que la combinación sea imperceptible en el fotograma.
En la actualidad, las técnicas de movimiento controlado por ordenador se utilizan en muchos medios en la fase de desarrollo, pero sobre todo ha habido un auge en la parte de posproducción.
El primer cortometraje realizado íntegramente por ordenador fue Dilemma, creado en 1981 por John Halas y producido por Computer Creations en los EE.UU.
En esa misma década, James H. Clark diseñó un chip de computadora, el Geometry Engine, capaz de procesar imágenes 3D en tiempo real y modelar sus diseños en un monitor.
En 1982 se creó el Silicon Graphics Inc (SGI), que incorporaba un software para crear imágenes 3D. Se centraron en crear ordenadores con un alto rendimiento gráfico que incorporaban procesadores de alta velocidad.
En paralelo a estas invenciones, en el mundo de los videojuegos y cine, llegaba Lucasfilm Ltd. de George Lucas, quien firmó con Atari la creación de un videojuego, primera invención que se realizaba entre un estudio de cine y una empresa de videojuegos. A partir de aquí planearon crear otro videojuego basado en la película de Steven Spielberg Raiders of the Lost Ark (1981), así como juegos de arcade y software para ordenadores. Hoy en día el departamento de videojuegos de Lucasfilm Ltd. recibe el nombre de LucasArts.
Aun así, Lucasfilm Ltd. creó una división encargada de los efectos especiales cinematográficos denominada Industrial, Light and Magic (ILM) la cual posteriormente se separaría y llegaría Pixar (1986), donde se dedicarían a estudiar el potencial de los gráficos generados por ordenador.
Pixar desarrolló en 1988 el RenderMan, un programa que consistía en un conjunto de herramientas de renderizar que incluían un lenguaje de sombreado (shading language) y un renderizador. Esta herramienta describía todo lo que el ordenador necesitaba saber antes de hacer la renderización de la escena en tres dimensiones: los objetos, las cámaras, los efectos atmosféricos, las fuentes de luz, etc. Las escenas convertidas en archivos RenderMan pueden ser renderizadas en cualquier sistema sea PC o Mac.
En esta época la investigación se basaba principalmente en refinar las técnicas de modelado y de sombras heredadas de los años 70. Un ejemplo de esta investigación es la radiosidad o radiosity, método que calcula tanto la iluminación directa cómo reflejada que los llega a los objetos consiguiendo así un grado de realismo espectacular, pero a costes muy elevados. A pesar de sus costes, se puede ver el uso de este método en el filme Shrek 2 (2004).
A mediados de la década de los 80 los algoritmos para la creación de imágenes por ordenador ya estaban inventados completamente, pero debido a que su uso no estaba muy extendido y su coste de producción era muy elevado, los estudios cinematográficos todavía no confiaban en los efectos generados por ordenador.
Los años 80 destacan por largometrajes como Tron (1982) de Steven Lisberger, Star Trek II: The Wrath of Khan (1982) de Nicholas Meyer, The Last Starfighter (1985) de Nick Castle, Young Sherlock Holmes (1986) de Barry Levinson, Willow (1988) de Ron Howard y The Abyss (1989) de James Cameron, los cuales todavía hoy en día son considerados piezas clave en la historia del cine digital puesto que fueron filmes pioneros.