Quando máquinas aprenderam a desenhar

Físico e divulgador de ciência no canal Ciência Nerd
Universidade Federal de Juiz de Fora

Toy Story, primeiro longa-metragem feito totalmente em computador, é resultado de apostas ousadas e improváveis dos criadores de Star Wars e Apple, que investiram no desenvolvimento de tecnologias de animação digital

CRÉDITO: DIVULGAÇÃO

Toy Story, animação de 1991 produzida pelos estúdios Disney e Pixar, conta a história de brinquedos que ganham vida quando ninguém está olhando

Você sabe o que Star Wars, Toy Story e a Apple têm em comum? Aparentemente, nada. O que poderia conectar uma franquia de ficção científica e fantasia no espaço, uma série de filmes sobre brinquedos que ganham vida e uma empresa global de tecnologia?

Por incrível que pareça, existe sim um fio que une tudo isso; e tudo começa quando Star Wars foi apresentado ao mundo e se tornou um fenômeno mundial, na década de 1970. O caminho até o lançamento foi tortuoso, com muitos estúdios recusando-se a produzir a ópera espacial de George Lucas. United Artists, Universal e Disney não compraram a ideia, porque acreditavam que a ficção científica era um gênero falido na época. Foi um executivo da 20th Century Fox que enxergou potencial no criador do filme, devido a trabalhos anteriores, e encarou o risco.

O filme custou 11 milhões de dólares, uma fortuna para a época e uma aposta alta, porque ninguém acreditava que uma história tão estranha, com um roteiro com problemas graves, pagaria esse investimento. Mas o que aconteceu a partir de 25 de maio de 1977 entrou para a história. Com poucas salas para exibição, Star Wars começou a atrair filas imensas, e ainda havia quem voltasse ao cinema dezenas de vezes para rever.

No fim, o filme arrecadou 775 milhões de dólares no mundo todo, cerca de 70 vezes o que custou, e se manteve como uma das maiores bilheterias da história por muito tempo.

Uma das jogadas mais geniais de George Lucas foi muito além da produção do filme. Antes do lançamento, o criador aceitou receber menos pelo próprio trabalho em troca de manter para si todos os direitos sobre as sequências desse filme e sobre o merchandising, os produtos baseados nos personagens. A Fox aceitou sem pestanejar, porque ninguém acreditava que bonecos de um filme seriam capazes de vender mais que a própria obra.

Mas a verdade é que foram justamente os brinquedos, cartazes e milhares de outros produtos licenciados que transformaram Star Wars em uma máquina de dinheiro que funciona até hoje, muito além das salas de cinema.

Com essa fortuna, Lucas ganhou independência. Ele não precisava mais convencer ninguém antes de gastar dinheiro em uma ideia. E foi exatamente o que o fez investir naquela que talvez tenha sido a mais maluca de todas: a ideia de ensinar uma máquina a desenhar!

A mão que começou tudo

Essa história teve início em 1972, quando Ed Catmull fazia seu doutorado em ciência da computação na Universidade de Utah, nos Estados Unidos. O estudante teve a ideia de criar uma versão digital da sua mão esquerda. Para isso, fez um molde de gesso e desenhou sobre ele uma malha de 350 polígonos com pincel atômico. Ele mediu manualmente as coordenadas de cada ponto e digitou os dados em um computador. Usando um software inédito, que ele mesmo havia programado, Catmull animou o modelo digital. Como as telas da época não processavam as imagens em tempo real, ele precisou registrar cada quadro dessa animação no filme de uma câmera de cinema de 35 mm. Assim, nasceu a primeira animação 3D da história.

A fortuna adquirida por George Lucas com a franquia Star Wars, criada por ele, financiou sua ideia de ensinar computadores a desenhar, para introduzir a tecnologia no processo de produção de filmes de animação

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Depois do sucesso de Star Wars, George Lucas não pensou duas vezes e foi até Catmull para recrutá-lo para chefiar uma nova divisão dentro de sua empresa, a Lucasfilm. Esse grupo, formado por cientistas e artistas, tinha como objetivo desenvolver novas tecnologias para o cinema, mas a principal delas era a de fazer computadores se tornarem capazes de desenhar filmes inteiros.

Até então, a principal técnica de animação exigia que o artista fizesse vinte e quatro desenhos à mão para cada segundo de projeção. Uma cena de três minutos consumia mais de quatro mil desenhos e meses de uma equipe inteira. Havia variações, como o stop motion, que fotografava bonecos movidos de milímetro em milímetro, mas também seguia o mesmo princípio artesanal. Cada cena era criada pelas mãos de alguém e só existia uma única vez. Não tinha como salvar ou refazer aquilo sem recomeçar do zero. O que essa equipe buscava era uma tecnologia que não precisasse de desenhos ou fotografias artesanais quadro a quadro. Mas como isso seria possível?

Uma imagem digital é uma grade de milhões de pontinhos minúsculos chamados de pixels. Cada um deles possui uma única cor e o computador a registra como números. Uma foto digital de boa resolução pode até parecer uma imagem contínua e fluida, mas, para o computador, é apenas uma tabela imensa de valores numéricos.

Como a imagem é formada por números, o seu movimento pode ser calculado. O computador não precisa ‘desenhar’ cada quadro da animação, ele pode fazer personagens se movimentarem por meio da mudança desses números (ou seja, das cores de cada pixel). Um erro no computador não custa horas ou semanas de retrabalho, custa apenas uma correção nos números.

Apesar de hoje fazermos isso com extrema facilidade, naquela época, essa tecnologia não existia e parecia uma grande ousadia e irresponsabilidade. O custo era altíssimo e o progresso era muito lento. Lucas tinha dinheiro para investir no grupo, mas esse setor da empresa sempre deu somente prejuízo.

No meio dos anos 1980, com os gastos subindo drasticamente, a divisão de computadores da Lucasfilm foi finalmente colocada à venda. Foi então que o comprador mais improvável bateu à porta.

Demitido da própria empresa

Aqui entra em cena outro importante personagem dessa história: Steve Jobs. Junto com seu amigo Steve Wozniak, Jobs começou, aos 21 anos, uma pequena empresa de computadores na casa de seus pais. Em uma época em que computadores eram máquinas complexas de operar e gigantes, chegando a ocupar salas inteiras, parecia absurda (ou ingênua) a ideia dos dois. Mas eles acreditavam que essa tecnologia poderia diminuir de tamanho e se tornar tão simples de manipular que cada pessoa poderia adquirir a sua, o seu computador pessoal. Assim, em 1976, nasceu a Apple.

A empresa cresceu em um ritmo acelerado. O computador pessoal se tornou realidade e um fenômeno comercial. A Apple abriu capital e lançou o Macintosh, um dos computadores mais importantes da história. O sucesso, porém, agravou divergências entre Jobs e a diretoria que ele mesmo havia ajudado a montar. Em 1985, depois de uma disputa interna, a empresa tirou de seu próprio criador as funções de comando, e ele acabou deixando a companhia.

Após ser afastado do comando da Apple, Steve Jobs comprou a divisão de computadores da Lucasfilm, dando origem à Pixar, um dos maiores e mais influentes estúdios de animação do mundo

CRÉDITO: FOTO MATTHEW YOHE / CC BY 3.0/WIKIMEDIA COMMONS

No ano seguinte, Steve Jobs estava à porta de uma nova empresa de tecnologia, com 5 milhões de dólares para comprar a sua mais nova aposta: a divisão de computadores da Lucasfilm. A venda incluía não só os equipamentos, mas as cabeças que sabiam operá-los.

Mudança de dono, mudança de prédio. Faltava só um novo nome para essa empresa renascida do mar de dívidas em que se encontrava. Se ‘desenhar’ é o ato de fazer desenhos, como nomear o ato de fazer pixels? Que tal Pixar?

Não sei como você recebeu essa notícia, mas, para mim, essa foi uma enorme descoberta. Quem imaginaria que Steve Jobs e George Lucas, os criadores da Apple e de Star Wars, eram os principais responsáveis por financiar o surgimento de um dos maiores e mais influentes estúdios de animação do mundo?

Mas não se anime tanto. A história pode até ter chegado ao seu clímax, mas ainda estamos na década de 1980 e Pixar não passava de um trocadilho criativo, um nome bonito para uma ideia que quase ninguém levava a sério. A empresa inteira cabia em um prédio modesto, com alguns cientistas e artistas e uma dívida bem grande. Era uma aposta inconsequente, que só um multimilionário recém-demitido de sua ex-companhia podia se dar ao luxo de fazer.

O abajur mais carismático do cinema

Os primeiros anos da Pixar não foram fáceis. Para sobreviver, a empresa se equilibrou entre as injeções milionárias de Jobs, a venda de hardware próprio, o desenvolvimento de software e os contratos de comerciais.

O hardware era a aposta mais ambiciosa e a que custou mais caro. A Pixar Image Computer era uma máquina poderosa, que processava imagens com uma qualidade que nenhum concorrente entregava. O problema é que seu preço era alto demais e os compradores, muito escassos.

O software, por sua vez, foi o que de fato começou a dar frutos. A equipe desenvolvia programas de computação gráfica tão avançados que despertaram interesse de outras empresas. Assim nasceu o RenderMan, um programa de processamento de imagens 3D fotorrealista que veio a se tornar referência mundial na área (embora naqueles primeiros anos fosse mais promessa do que realidade).

Por fim, havia os anúncios publicitários, peças curtas que precisavam de efeitos que só a computação gráfica da Pixar conseguia fazer. Em 1986, a equipe criou, para um comercial, uma luminária de mesa que saltava sobre uma bola, quicava, parava diante da câmera e se curvava em reverência. A luminária se chamava Luxo Jr. e, mesmo sem dizer uma palavra, tornou-se um grande símbolo do estúdio.

Dois anos depois, a Pixar lançou Tin Toy, que contava a história de um brinquedo que fugia de um bebê. O curta-metragem trouxe o primeiro Oscar ao estúdio, também primeiro a ser dado a uma animação feita em computador. A premiação revelou que, naquela obra, havia mais do que só técnica, do que cálculos matemáticos feitos por computadores. Havia uma narrativa sensível, capaz de provocar sentimentos nos espectadores.

A revolução dos brinquedos

O Oscar de Tin Toy mostrou ao mundo que a Pixar fazia mais do que inventar tecnologias: ela também sabia contar histórias e criar personagens cativantes. Quem também foi atraída pela obra foi a Walt Disney Company, que, na época, já era um estúdio muito renomado e fazia suas animações à moda antiga há décadas. Em vez de enxergar o florescimento da animação digital como uma ameaça, a empresa o enxergou como oportunidade.

Em 1991, Disney e Pixar assinaram um acordo para produzir o primeiro longa-metragem inteiramente feito em computador, uma história de brinquedos que ganham vida quando ninguém está olhando.

Em quatro anos, 117 computadores trabalharam dia e noite para produzir mais de 114 mil quadros. E depois de mais 800 mil horas de processamento desses quadros, nasceu, finalmente, o fenômeno Toy Story.

Em novembro de 1995, o mundo viu, pela primeira vez, um filme feito em computadores, um desenho feito de números e matemática. O sucesso foi avassalador e o cinema de animação e a forma de contar histórias nunca mais foram os mesmos.

O fio que une Star Wars, Toy Story e Apple é, portanto, uma cadeia de apostas improváveis. Os lucros de uma franquia que quase ninguém quis produzir financiou a ideia revolucionária de ensinar uma máquina a desenhar; um homem demitido da própria empresa comprou essa ideia quando ninguém a levava a sério; e um estúdio renomado que desenhava à mão há décadas decidiu apostar em algo que não sabia fazer.

Hoje, 40 anos após o nascimento da Pixar, a empresa se tornou parte da Disney e acumula mais de trinta filmes em seu catálogo, 23 Oscars e inúmeras outras premiações. A luminária saltitante, simpática e cheia de personalidade segue introduzindo cada filme, como um lembrete de onde tudo começou.

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