Autodesk Arnold (también conocido simplemente como Arnold ) es un programa informático para renderizar escenas tridimensionales generadas por ordenador mediante técnicas de trazado de rutas de Monte Carlo imparciales y basadas en la física . Creado en España por Marcos Fajardo, fue desarrollado posteriormente en colaboración con su empresa Solid Angle SL (ahora propiedad de Autodesk ) y Sony Pictures Imageworks .
Arnold es uno de los sistemas de renderizado fotorrealista más utilizados en gráficos de computadora en todo el mundo, particularmente en animación y efectos visuales para cine y televisión .
Arnold, escrito originalmente en C99 y reescrito progresivamente en C++ , se ejecuta de forma nativa en CPU x86 y Apple , donde intenta aprovechar todos los subprocesos y líneas SIMD disponibles para lograr un paralelismo óptimo. Desde marzo de 2019 [1], es compatible con GPU con tecnología Nvidia RTX mediante el uso de OptiX .
Su motor de trazado de rayos está optimizado para enviar miles de millones de rayos espacialmente incoherentes a lo largo de una escena 3D compuesta de primitivas geométricas que incluyen polígonos, splines de cabello y volúmenes. A menudo utiliza múltiples niveles de interreflexión difusa y especular para que la luz pueda rebotar en una pared u otro objeto e iluminar indirectamente un sujeto. Para escenas complejas como la estación espacial en Elysium , hace un uso intensivo de la instanciación de geometría, lo que lo ayuda a renderizar billones de polígonos visibles en una cantidad razonable de memoria. Puede renderizar una gran cantidad de mapas de textura de alta resolución gracias a su eficiente integración de la biblioteca OpenImageIO . Tiene una API completamente programable y utiliza sombreadores escritos en C++ o Open Shading Language para definir los materiales y las texturas. [2]
Arnold se basa en el algoritmo de trazado de rutas de Monte Carlo , que hace un uso extensivo del muestreo de importancia y otras técnicas numéricas para mejorar la calidad de las imágenes renderizadas. A lo largo de la década de 2010, su equipo publicó investigaciones que popularizaron el uso del muestreo basado en ángulos sólidos de luces de área en la renderización de producción, [3] [4] [5] el muestreo equiangular para dispersión volumétrica, [6] la dispersión subsuperficial con trazado de rayos, [7] y el muestreo con tramado de ruido azul. [8]
Marcos Fajardo fue el arquitecto jefe de Arnold hasta 2020. [9] Los inicios de lo que hoy es Arnold surgieron en 1997 cuando Fajardo decidió escribir su propio renderizador. Ese año, asistió a SIGGRAPH , donde su interés en el trazado de rayos estocástico (una parte fundamental de la tecnología de renderizado de Arnold) se despertó en discusiones con amigos que asistían a la conferencia.
Las primeras versiones del renderizador de Fajardo se llamaban RenderAPI. El nombre Arnold surgió cuando uno de los amigos de Fajardo lo sugirió después de burlarse de una película de Arnold Schwarzenegger que vieron en un cine. [9]
En 2004, Fajardo firmó un acuerdo de licencia y codesarrollo con Sony Pictures Imageworks , que resultó en sucursales separadas para las versiones comercial y propietaria de Sony de Arnold. [10] [11] La versión comercial se integró a través de complementos en varios paquetes DCC, incluidos Softimage, Maya, Katana, Cinema4D y Houdini.
Solid Angle SL, la empresa detrás de Arnold, fue fundada en 2009 en Madrid y comprada por Autodesk a principios de 2016. La adquisición se anunció oficialmente el 18 de abril de 2016. [12] Arnold ahora viene incluido con Maya y 3ds Max .
El 4 de enero de 2017, la Academia de Artes y Ciencias Cinematográficas reconoció a Fajardo con un premio científico y de ingeniería (placa de la Academia) por "la visión creativa y la implementación original del Arnold Renderer". [13]
El 21 de octubre de 2021, la Academia de Televisión reconoció a Fajardo, junto con sus colegas Alan King y Thiago Ize, con una estatuilla Emmy de Ingeniería por el Sistema de Representación de Iluminación Global Arnold. [14]
El 1 de diciembre de 2023, como parte de los primeros Premios Técnicos del CVMP, Fajardo recibió un Premio de Implementación del CVMP para Arnold, "para las personas que han realizado una investigación académica y luego han sido pioneras de manera oportuna en una herramienta que implementa esa investigación de una manera novedosa". [15]
Entre las películas notables en las que Arnold ha trabajado se incluyen Monster House , Lluvia de albóndigas , Alicia en el país de las maravillas , Thor , Capitán América , X-Men: Primera generación , Los Vengadores , El pirata espacial Capitán Harlock , Elysium , Pacific Rim , Gravedad , Guardianes de la Galaxia , Star Wars: El despertar de la fuerza , La llegada y Blade Runner 2049. [ 9]
Entre las series de televisión destacadas se incluyen Game of Thrones , Westworld , Trollhunters , LOVE DEATH + ROBOTS , Foundation , The Mandalorian , Monarch: Legacy of Monsters y 3 Body Problem .