픽사 하면 바로 과학이 생각나지 않을 수도 있습니다. 그러나 각 Pixar 영화에는 많은 수학과 물리학이 사용되며 이것이 바로 'Pixar의 과학 비하인드' 인터랙티브 전시의 모든 것입니다. 이 전시회는 원래 2015년 6월 보스턴 과학 박물관에서 열린 후 필라델피아 프랭클린 연구소에서 멈췄습니다. '픽사의 과학 비하인드'는 현재 로스앤젤레스 캘리포니아 사이언스 센터에 있습니다. 2017년 4월 9일 .

전시는 Pixar 테크니컬 아티스트 Fran Kalal과 스토리 아티스트 Alex Woo가 Pixar 애니메이션 기능의 기본 프로세스를 설명하는 5분 길이의 비디오로 시작됩니다. 내부에서 제작 파이프라인은 모델링, 리깅, 표면, 세트 및 카메라, 애니메이션, 시뮬레이션, 조명 및 렌더링의 8개 섹션으로 나누어진 40개의 전시로 더 자세히 설명됩니다.

캘리포니아 Emeryville에 기반을 둔 Pixar의 무대 뒤에서 다양한 팀이 30년 동안 대수학, 삼각법, 기하학, 미적분학 및 물리학을 사용하여 1995년부터 ' 토이 스토리 ' 최근 ' 도리를 찾아서 .” Pixar의 수석 과학자이자 Research Group Lead인 Tony DeRose에 따르면 6~7명의 박사 수준 과학자로 구성된 팀이 미래 영화를 위한 새로운 기술을 계속 개발하고 있습니다.

2012년 디즈니-픽사 특집에서 ' 용감한 ,' 씩씩한 스코틀랜드 공주 Merida는 빨간 머리칼을 말리는 야생의 표현력이 풍부한 덩어리를 가지고 있었습니다. 전시회의 'Pixar의 시뮬레이션 챌린지'에서는 각 머릿단에 애니메이션을 적용하기 위한 문제와 솔루션을 설명합니다. Merida에는 1,500개 이상의 개별적으로 조각된 곱슬곱슬한 빨간색 가닥이 있어 약 111,700개를 생성합니다. 그 시뮬레이션은 Pixar Production의 부사장 Thomas Porter가 전시회에서 가장 좋아하는 부분입니다. 'Springs는 입문 물리학 문제입니다.'라고 그는 설명했습니다.

Porter는 Lucasfilm의 Computer Division에서 원래 그룹 컴퓨터 기술 그룹의 일원이었으며 결국 Pixar를 떠나 설립했습니다. 서로 다른 Pixar 팀의 일원으로서 Porter는 1993년 RenderMan 소프트웨어 개발, 1996년 디지털 이미지 합성 분야의 선구적인 발명, 영화 제작에 사용되는 디지털 페인트 시스템 개발의 선구적인 노력으로 3개의 Academy Award for Scientific and Engineering을 공유합니다. 1998년.

들판에서 풀을 만드는 것과 같이 간단한 일에도 수학적 계산이 필요합니다. 'A Bug's Life'의 시뮬레이션은 풀잎(포물선)이 어떻게 만들어지고 복제되는지 보여줍니다. 그런 다음 몇 가지 변경으로 인해 다른 장면과 분위기가 나타날 수 있습니다. 이 전시에는 방 안의 무드 조명 시뮬레이션도 포함되어 있습니다. 이 전시회에서 DeRose가 가장 좋아하는 시뮬레이션은 변화하는 변수가 물고기 무리의 행동을 어떻게 바꿀 수 있는지 보여줍니다.

DeRose는 UC Davis에서 물리학 학사 학위를 취득한 후 박사 학위를 받았습니다. UC 버클리에서 컴퓨터 공학을 전공했습니다. 과학의 잠재력에 대해 아이들을 흥분시키고 싶다면 Pixar가 '다양한 창의적 도전에 대한 표지를 뒤로 빼려고 노력하는' 전시회에 오도록 권장합니다.

DeRose는 이 전시회를 위해 Pixar의 두 과학 고문 중 한 명이었습니다. '우리는 박물관 박물관 전시물을 디자인하는 방법을 모릅니다. 그들은(보스턴 과학 박물관) 방문자에게 매력적인 방식으로 아이디어와 개념을 전달하는 방법을 알고 있었습니다.' 그는 높은 품질의 상호작용과 과학과 수학이 '정말 쉽게 접근할 수 있는' 방식으로 설명되어 있다는 점을 정말 자랑스럽게 생각합니다. 그는 '모든 것이 진품이며 헛소리가 아니다'라고 말했다.

각 픽사 영화에는 도전 과제가 있습니다. '초기 영화에는 도전이 많았어요. '벅스 라이프'와 '몬스터 주식회사' 쯤에 시작했어요.' 드로즈가 설명했다. '우리는 인간과 이야기하는 방법을 몰랐습니다. '토이 스토리'의 인간은 화면에서 장난감만큼 효과적이지 않았습니다. 피부가 좋지 않았습니다. 우리는 피부를 만드는 기술을 개발해야했습니다. 부드럽고 쫄깃하다.' DeRose는 '최근에 우리가 만들고 있는 이미지가 더 따뜻하고, 더 미묘하고, 더 유기적이며, 더 사실적이라는 것을 눈치채셨을 것입니다.'라고 덧붙였습니다. 달라진 점은 Pixar의 과학자들이 환경에서 빛이 어떻게 반사되는지 이해하게 되었다는 것입니다.

다른 도전은 예기치 않게 찾아옵니다. '도리를 찾아서'의 프로듀서이자 개발 담당 부사장인 Lindsey Collins는 기술적인 배경을 가지고 있지 않습니다. 그녀의 경험은 보다 전통적인 애니메이션이었습니다. 그녀는 원래 렌더링 농장이 동물원이 아니라 동물원과 같다고 생각했던 것을 회상하며 웃었습니다. 컴퓨터가 컴퓨터에서 생성한 이미지를 처리하는 장소입니다. (언론에 따르면 '에서 가장 복잡한 장면을 렌더링하는 데 거의 2주가 걸렸습니다. 인크레더블 .')

그녀는 '도리를 찾아서'에서 '낙지가 있을 거라고 순진하게 말했다. 말 그대로 모두가 창백해졌습니다. 그들은 이 생물에 골격이 없기 때문에 이것이 '가장 복잡한 애니메이션 장치' 중 하나라는 것을 즉시 알았습니다. 소프트웨어 사람들이 캐릭터를 개발하면서 그들은 돌아와서 그녀에게 이 문어가 영화에 나올 것이라고 얼마나 확신하는지 물었습니다. 잭 안킬로사우르스 등 일부 캐릭터는 최종 영화 전에 잘려 ' 착한 공룡 .”

물론 '도리를 찾아서'의 팬들은 '셉토퍼스' 행크가 영화에 나왔다는 것을 알고 있습니다. Collins는 애니메이터와 기술 인력이 그 과정에서 어떻게 서로에게 영감을 주었는지 회상했습니다. 누군가 이것이 Hank가 원숭이 막대를 오르는 모습이라고 언급했으며 그 아이디어는 스크립트에 추가되었습니다. 행크는 이야기에서 점점 더 큰 부분을 차지해야 합니다. 그러나 행크에게는 추가적인 문제가 있었습니다. 행크에게 '코도 없고 입도 없는 표현'을 어떻게 제공해야 하는지 콜린스는 설명했습니다. 이는 '얼굴' 근육이 초기 단계에서와 같이 청중이 행크와 관련될 수 있도록 보다 인간과 유사해야 한다는 것을 의미했습니다. 행크가 싱크대에 숨어 얼굴과 몸이 부분적으로 가려지는 장면.

콜린스는 전시회 제작에 직접 관여하지 않았습니다. 그녀는 '나는 그것을 알고 있었고 멀리서 그것이 하나로 합쳐지는 것을 보았습니다.'라고 말했습니다. 그러나 로스앤젤레스 언론이 보기 하루 전에 그것을 통과할 수 있는 첫 번째 기회였습니다. '손잡이를 움직여 이 꽤 무거운 기술 작업을 어떻게 번역할 수 있는지 확인하는 것이 매력적입니다.'라고 그녀는 일부 디스플레이를 통해 팀에서 이전에 설명했던 과학 및 복잡한 수학을 더 잘 이해할 수 있다고 말했습니다.

콜린스와 마찬가지로 픽사 영화에 나오는 모든 사람이 과학자는 아닙니다. 이 전시회에는 음악, 그림, 미술 조각 배경 등 다양한 배경을 가진 사람들과의 인터뷰가 포함되어 있습니다. 컴퓨터 애니메이션 작업에 관심이 있는 사람들에게 Collins의 조언: “많은 질문을 하세요. 아이들이 뻔뻔하게 호기심을 갖는 게 정말 중요한 것 같아요.”

연구팀은 계속해서 질문을 하고 일부는 이전에 부분적으로만 대답했습니다. DeRose는 그의 팀이 작업하고 있는 문제 중 하나가 컵에 담긴 와인과 같이 작은 규모의 물 시뮬레이션을 포함한다고 언급했습니다. “현재 시뮬레이션이 실행되면서 볼륨이 감소하는 경향이 있습니다. 시뮬레이션이 볼륨을 보존하지 않습니다. 대규모 시뮬레이션이 있으면 알아차리지 못합니다.” '착한 공룡'에서는 그게 문제였다. Pixar는 '거대한 강 전체와 클로즈업 샷에 대해 동일한 시뮬레이션을 사용할 수 없었습니다.'

솔루션이 발견되더라도 모든 시뮬레이션이 물리학의 사실에 충실한 것은 아닙니다. “과학은 근사치의 연속입니다. 수학에는 항상 참인 아름답고 잘 알려진 증명이 있습니다.” DeRose가 '우리에게 물리학은 아티스트가 화면에서 소프트웨어를 구축하는 데 사용할 수 있는 소프트웨어 구축을 위한 출발점'이라고 DeRose가 언급한 과학 및 컴퓨터 애니메이션의 경우 그렇지 않습니다. 우리가 보는 세상은 무한한 빛의 반사에서 비롯되지만 감독은 실제로 몇 개만 필요할 수 있습니다.

때때로 시뮬레이션에서 변경 사항이 적용됩니다. 예를 들어 DeRose는 '그림자가 잘못된 위치에 떨어지는 경우 감독이 더 좋아하는 위치에 광원을 이동하도록 할 수 있지만 그러면 다른 많은 부분이 변경될 것입니다. 많은 경우에 우리는 기본적으로 광선이 더 이상 직선으로 떨어지지 않도록 그림자가 움직이도록 시뮬레이션을 변경할 것입니다.' 애니메이션에서는 '물리학에 충실할 필요가 없습니다.'

아이들이 애니메이션으로 STEM을 배우도록 영감을 주고 싶으신가요? DeRose는 “저는 프로젝트 기반 학습의 열렬한 팬입니다. 감독이 하라고 하는 가시적인 목표로 공식화하고 파생상품으로 나누기 시작합니다. 파생물에서 아이들은 개념이 어떻게 사용되는지, 개념이 어떻게 발견되는지 알 수 있습니다.” DeRose는 Pixar에서 일하는 데 있어 진정한 재미는 문제를 해결하기 위해 수학과 과학을 사용하는 방법을 알아내는 것이라고 생각합니다.

Porter는 'Toy Story'의 표면 모양 작업에서 어떻게 Mr. Potato Head의 울퉁불퉁함이 '11학년 때 배우는 기본 사인 및 코사인 함수'라는 것을 깨닫게 되었다고 회상했습니다. 그는 “1992년에 내가 11학년 때 배운 것과 완전히 관련이 있는 1960년대 중반에는 사람들이 상상조차 할 수 없는 직장에 있었다는 것을 생각하면 기쁩니다.”라고 말했습니다. 그는 또한 고등학교 수학 및 물리학이 결국 '당신이나 내가 지금 생각할 수 없는 어떤 직업'에 사용될 것이라고 확신했습니다.

Porter에게 'Toy Story'는 감상적으로 가장 좋아하는 Pixar 영화로 남아 있습니다. DeRose가 가장 좋아하는 Pixar 영화는 '인크레더블'이고 그가 가장 좋아하는 캐릭터는 Bob입니다. '저는 제임스 본드 영화의 진정한 팬이며 제임스 본드와 같은 역할을 합니다. 그리고 밥이 중년 아빠가 되는 것에 약간 동감합니다.'

이 전시회에 갈 수 없거나 호기심이 생겨 더 많은 것을 배우고 싶다면 Porter와 DeRose는 모두 Khan Academy라는 또 다른 리소스를 추천했습니다. Pixar와 아카데미는 컴퓨터 애니메이션의 다양한 측면에 대한 일련의 수업인 Pixar in a Box를 만들었습니다. DeRose는 '아이들이 디지털 영화를 만드는 방법과 과학 콘텐츠가 무엇인지 연결하는 데 도움이 되는 18시간의 학습'이라고 말했습니다.

'Pixar 뒤에 숨겨진 과학'은 캘리포니아 과학 센터에서 티켓팅된 이벤트입니다. 2017년 4월 9일 . St. Paul's Science Museum of Minnesota가 다음 정거장으로 예정되어 있습니다. 2017년 5월 27일 그리고 닫기 2017년 9월 4일 . 전시에 대한 자세한 내용은, 여기를 클릭 .