Materia molecular digital

Motor de física de middleware

Digital Molecular Matter ( DMM ) es un motor de física de middleware patentado desarrollado por Pixelux para generar efectos realistas de destrucción y deformación. La versión fuera de línea puede admitir simulaciones de alta resolución para su uso en efectos especiales de películas. La versión en tiempo real está diseñada para videojuegos y otras necesidades de simulación al intentar simular sistemas físicos del mundo real. A diferencia de los motores de simulación tradicionales en tiempo real, que tienden a basarse en la cinemática de cuerpos rígidos , el uso del análisis de elementos finitos (FEA) permite al DMM simular un gran conjunto de propiedades físicas. Los desarrolladores pueden asignar propiedades físicas a un objeto determinado o a una parte de un objeto, lo que permite que el objeto se comporte como lo haría en el mundo real (hielo, osito de goma, etc.). Además, las propiedades de los objetos o partes de los objetos se pueden cambiar en tiempo de ejecución, lo que permite efectos interesantes adicionales.

DMM se puede crear o utilizar en Maya o 3ds Max para crear efectos visuales basados ​​en simulación.

premio de la Academia

En 2015, tres de los arquitectos clave detrás de DMM, James F. O'Brien , Eric Parker y Ben Cole, fueron reconocidos por su trabajo en DMM con un Premio de la Academia . ^[1] La cita del premio dice:

A Ben Cole por el diseño del Sistema de Destrucción Kali, a Eric Parker por el desarrollo del conjunto de herramientas de Materia Molecular Digital y a James O'Brien por su influyente investigación sobre los métodos de elementos finitos que sirvieron de base para estas herramientas.

Las innovaciones combinadas en Kali y DMM brindan a los artistas un sistema intuitivo y artístico para la creación de simulaciones de fracturas y deformaciones escalables y realistas. Estas herramientas establecieron métodos de elementos finitos como un nuevo punto de referencia para una destrucción creíble en pantalla.

Disponibilidad de plataforma

DMM está disponible y optimizado para Windows de Microsoft , Xbox 360 , PlayStation 3 de Sony , Mac OS X de Apple y Linux .

Función

DMM es un sistema de simulación física que modela las propiedades materiales de los objetos permitiéndoles romperse y doblarse de acuerdo con la tensión que se les aplica. Las estructuras modeladas con DMM pueden romperse y doblarse si no son físicamente viables. Es posible crear y simular objetos hechos de vidrio, acero, piedra y gelatina en tiempo real con DMM. El sistema logra esto ejecutando una simulación de elementos finitos que calcula cómo se comportarían realmente los materiales.

Usar

DMM se ha utilizado en Star Wars: The Force Unleashed de LucasArts y se utilizó nuevamente para Star Wars: The Force Unleashed II . ^[2]

También están disponibles complementos para el software de animación 3ds Max y Maya de Autodesk Media & Entertainment . El complemento está integrado en Maya 2012. ^[3]

DMM se ha integrado con Gamebryo , Trinigy Vision Engine , Irrlicht , OGRE y otros motores de juegos.

MPC Moving Picture Company ha integrado DMM en su línea de software interna conocida como Kali. ^[4]

Películas usando DMM

Varias películas han utilizado DMM para generar efectos especiales sin conexión. Éstas incluyen:

• Avatar (2009) – Árboles rompiéndose, helicópteros chocando entre sí – Weta Digital ^[5]
• Sucker Punch (2011) – Piso de piedra y estatuas, pilares de madera, exterior del edificio y otros elementos en la escena del templo – MPC ^{[6] [7] [8]}
• Código fuente (2011) – Tren chocando contra una pared de ladrillos – MPC ^[9]
• X-Men: Primera Clase (2011) – Destrucción de nave – MPC ^{[10] [9]}
• Sherlock Holmes: Un juego de sombras (2011) – Torre que se derrumba, un proyectil atraviesa un árbol, una pared es destrozada por un proyectil – MPC ^[11]
• Harry Potter y las Reliquias de la Muerte – Parte 2 (2011) – Caballeros de Piedra – MPC ^[12]
• Misión: Imposible – Protocolo fantasma (2010) – Vidrios rotos en la sala de servidores – VFX de combustible ^{[13] [14]}
• Ira de titanes (2012) – MPC ^[15]
• Mirror Mirror (2012) - Prime Focus - El segmento de destrucción de Queen's Cottage ^{[ cita necesaria ]}
• Prometeo (2012) – MPC ^{[16] [17]}
• Abraham Lincoln, cazador de vampiros (2012) – Method Studios – Secuencia de destrucción del puente ^[18]
• Astérix y Obélix: Au service de Sa Majesté (2012) – Destrucción de barcos de madera
• Skyfall (2012) – Accidente de helicóptero – MPC ^[19]
• La campaña (2012) – Escena del puñetazo del bebé
• Man of Steel (2013) – MPC ^[20] – Destrucción de la batalla de Smallville
• Jack the Giant Slayer (2013) – Destrucción del castillo – MPC ^[21]
• Después de la Tierra (2013)
• El Olimpo Ha Caído (2013)
• Un buen día para morir duro (2013) – El ametrallamiento del helicóptero/destrucción del tubo – Método ^[22]
• Cuerpos cálidos (2013) – Destrucción de paredes – Efectos de apariencia ^[23]
• La vida secreta de Walter Mitty (2013) – MPC – múltiples escenas, incluida la escena de pelea callejera
• 300: Rise of an Empire (2013) – MPC – Varias secuencias de destrucción, incluido el disparo de flecha
• El Llanero Solitario – MPC ^[24] – Destrucción de árboles en la secuencia del ataque comanche
• Calle Mil
• Godzilla – MPC ^[25] – Destrucción de toda la ciudad en el épico tercer acto
• Séptimo Hijo – MPC
• X-Men: Días del Futuro Pasado – MPC
• 47 Ronin - MPC
• Pompeya
• Maléfica – MPC
• El sorprendente Hombre Araña 2 – Vallas publicitarias de Times Square – Sony Pictures Imageworks. ^[26]
• Guardianes de la Galaxia – MPC
• Al filo del mañana ^[27] – terreno, vehículos, criatura alienígena "imitadora" – Sony Imageworks, MPC
• Dark Shadows – MPC ^[28] – Corazón y piel agrietados, destrucción de estatuas de madera
• La vida de Pi – MPC
• Hacia la tormenta – MPC
• Rápido y Furioso 6 – MPC
• Guerra Mundial Z – MPC

Programas de televisión, cortos y comerciales que utilizan DMM

• " Pilares de la Tierra " - Primera iglesia que se desmorona en un incendio - UPP ^[6]
• Trauma (episodio 1): barandilla de metal se dobla cuando un helicóptero se estrella contra un edificio - Stargate Digital
• Cielos cayendo
• Comerciales de Terminex de Vando Studio:
  • "Haz"
  • "Destrucción de casas"
  • "Pulpo baboso"
  • "Bicho colgante"
  • "Huevo" (Vimeo)
  • "Pasillo" (Vimeo)
• Anuncio de Henessy XO
• Anuncios de Enel Power Company: "Stone Smash on Lightbulb", ^[29] "Hammer Smash on Lightbulb" ^[30] - Trizz Studio
• Comercial de lanzamiento de Holden Colorado (detalle de la toma, comercial completo)
• "Oro Burus" (2013) (Vimeo: La creación de Oro Burus)

Desarrollo

Las herramientas DMM y el middleware fueron desarrollados para efectos de películas y juegos por Pixelux Entertainment durante un período de 6,5 años a partir de 2004. Desde 2005 hasta 2008, la versión en tiempo real de la tecnología DMM de Pixelux fue exclusiva de LucasArts Entertainment ^[31] como parte del Proyecto Star Wars: La Fuerza Unleashed (TFU). ^[32] El sistema FEM en DMM utilizó un algoritmo para fractura y deformación desarrollado por el profesor de la Universidad de California, Berkeley , James F. O'Brien , como parte de su doctorado. tesis. ^[33] O'Brien luego trabajó con un equipo de desarrollo dirigido por el CTO de Pixelux, Eric Parker, para desarrollar código adecuado para trabajos de efectos visuales y aplicaciones en tiempo real. ^[34] La cartera de herramientas DMM fue diseñada e implementada por un equipo dirigido por Mitchell Bunnell, director ejecutivo de Pixelux.

Pixelux incorporó una versión ARM de DMM en su producto DMM Touch para iPhone/iPad. ^[35]

Autodesk incluye una versión del complemento DMM en su versión de Maya 2012. El complemento DMM se ejecuta en todas las versiones de Maya en todas las plataformas, tanto en modo de 32 como de 64 bits. ^[36]

Citas técnicas

Los siguientes artículos técnicos describen los algoritmos en los que se basa DMM y algunos de los detalles técnicos de su implementación:

• Eric G. Parker y James F. O'Brien. "Deformación y fractura en tiempo real en un entorno de juego". En Actas del Simposio ACM SIGGRAPH/Eurographics sobre animación por computadora, páginas 156–166, agosto de 2009. Copia del artículo alojada por el autor Archivado el 28 de agosto de 2021 en Wayback Machine Paper en la Biblioteca digital ACM
• James F. O'Brien, Adam W. Bargteil y Jessica K. Hodgins . "Modelado gráfico y animación de fractura dúctil". En Actas de ACM SIGGRAPH 2002, páginas 291–294. ACM Press, agosto de 2002. Copia del artículo alojada por el autor. Archivado el 12 de abril de 2021 en Wayback Machine Paper en la biblioteca digital ACM.
• James F. O'Brien y Jessica K. Hodgins. 2000. Animación de fractura. Comunitario. ACM 43, 7 (julio de 2000), 68-75. Copia del artículo alojada por el autor. Archivado el 22 de enero de 2022 en Wayback Machine Paper en la biblioteca digital ACM.
• James F. O'Brien y Jessica K. Hodgins. "Modelado gráfico y animación de fractura frágil". En Actas de ACM SIGGRAPH 1999, páginas 137–146. ACM Press / Addison-Wesley Publishing Co., agosto de 1999. Copia del artículo alojada por el autor. Archivado el 4 de diciembre de 2021 en Wayback Machine Paper en la biblioteca digital ACM.

Socios tecnológicos y uso por parte de las empresas

Las empresas notables que utilizan la tecnología incluyen:

• Autodesk (software) ^[37]
• AMD (fabricante de chips) ^[38]
• NVIDIA (tarjetas de vídeo, etc.) ^[39]
• LucasArts (arte digital) ^[40]
• Compañía de imágenes en movimiento (Casa VFX) ^[41]
• VandoStudio - Comerciales de Terminix Flying Monster y Terminix Beams - Disparos de destrucción con DMM

Referencias

1. "21 logros científicos y técnicos que serán honrados con los Premios de la Academia®". Oscars.org | Academia de Artes y Ciencias Cinematográficas . 13 de enero de 2015 . Consultado el 25 de julio de 2021 .
2. "JuegosRadar+". www.nowgamer.com . Consultado el 25 de julio de 2021 .
3. "Se anuncia Autodesk Maya 2012. ¿Qué hay de nuevo? «Gráficos 3D: Autodesk Maya •". 3dg.me.​
4. "Charlas | SIGGRAPH 2011". Archivado desde el original el 2 de junio de 2011 . Consultado el 30 de junio de 2011 .
5. "Cosas varias del Prof. James F. O'Brien". people.eecs.berkeley.edu . Consultado el 25 de julio de 2021 .
6. "- YouTube". YouTube .
7. Revista Cinefex , número 125, http://www.cinefex.com/backissues/issue125.html Archivado el 20 de febrero de 2012 en Wayback Machine.
8. "Cosiendo Sucker Punch". 2011-03-28. Archivado desde el original el 4 de abril de 2011.
9. Revista Cinefex , número 126, http://www.cinefex.com/backissues/issue126.html Archivado el 20 de febrero de 2012 en Wayback Machine.
10. "X-Men: Desglose de efectos visuales de primera clase". YouTube .
11. "SHERLOCK HOLMES: UN JUEGO DE SOMBRAS - Seth Maury - Supervisor de efectos visuales - MPC". 31 de enero de 2012.
12. Revista Cinefex , número 127, http://www.cinefex.com/backissues/issue127.html Archivado el 7 de marzo de 2012 en Wayback Machine.
13. "PROTOCOLO FANTASMA IMPOSIBLE DE MISIÓN: Dave Morley - Supervisor de efectos visuales - VFX de combustible". 13 de febrero de 2012.
14. Revista Cinefex , número 129, http://www.cinefex.com/backissues/issue129.html Archivado el 25 de marzo de 2012 en Wayback Machine.
15. "FUERA DE TITANES: Gary Brozenich - Supervisor de efectos visuales - MPC". 19 de abril de 2012.
16. "Prometheus: reconstrucción del espacio VFX sagrado". Guía de cambios . 13 de junio de 2012.
17. Revista Cinefex , número 130, página 60, http://www.cinefex.com/backissues/issue130.html Archivado el 23 de junio de 2012 en Wayback Machine.
18. "lacluna - Abraham Lincoln Vampire Hunter - Secuencia de destrucción del puente". lacluna.cgsociety.org .
19. "La aventura más audaz de Bond hasta el momento: Skyfall - fxguide". 21 de noviembre de 2012.
20. "Hitos de los efectos visuales del Hombre de Acero". 24 de junio de 2013.
21. "No es poca cosa: crear Jack el cazagigantes - fxguide". 8 de marzo de 2013.
22. "Inside Die Hard - las 4 tomas de efectos más importantes - fxguide". 19 de febrero de 2013.
23. Frei, Vincent (1 de abril de 2013). "CUERPOS CALIENTES: Dan Schrecker - Supervisor de efectos visuales - Efectos de apariencia". El arte de los efectos visuales .
24. "Aventuras con efectos visuales: El llanero solitario". 26 de julio de 2013.
25. "'Godzilla': cómo los cineastas crearon la criatura icónica y un San Francisco completamente generado por computadora (Fotos) ". El reportero de Hollywood . 27 de mayo de 2014.
26. "Apetito de destrucción: los principales estudios de efectos visuales comparten sus técnicas para crear una destrucción épica" 3D World, número 184. Resumen en línea
27. "Vive. Muere. Repite los efectos - fxguide". 10 de junio de 2014.
28. "SOMBRAS OSCURAS: Arundi Asregadoo - Supervisor de efectos visuales - MPC". El arte de los efectos visuales . 29 de mayo de 2012.
29. "Enel | Piedra". 27 de febrero de 2012.
30. "Enel | Martillo". 27 de febrero de 2012.
31. "Fuerza a tener en cuenta". 2009-09-01.
32. "El juego ha cambiado". 2008-03-01.
33. "Modelado gráfico y animación de fractura" (PDF) . 2000-07-01.
34. "Deformación y fractura en tiempo real en un entorno de juego". 2009-08-01.
35. "DMM Touch en iTunes". 2011-01-17.
36. "Software Autodesk Maya 2012: nuevas formas de explorar, perfeccionar y presentar conceptos creativos". 2011-03-01. Archivado desde el original el 12 de abril de 2011.
37. "Soluciones de medios y entretenimiento» »Complemento digital de materia molecular". Archivado desde el original el 5 de septiembre de 2010 . Consultado el 29 de mayo de 2010 .
38. "Comunicado de prensa". AMD . Archivado desde el original el 3 de septiembre de 2011 . Consultado el 26 de agosto de 2017 .
39. "Programa de socios de NVIDIA".
40. "Juegos | Lucasfilm Ltd". Lucasfilm .
41. "Entretenimiento Pixelux". Archivado desde el original el 22 de marzo de 2012 . Consultado el 5 de abril de 2011 .