La prima sezione della mia storia per I mestieri del matematico fu pubblicata circa dieci anni fa, nel 2007. All'epoca eravamo nel pieno della lavorazione del film Avatar, di James Cameron. Per quel film avevo costruito un solver (un algoritmo di risoluzione) per creare modelli dinamici di volti in tempo reale. Il solver, chiamato Facets, è stato poi anche riconosciuto con un Scientific and Engineering Award dall'Academy of Motion Pictures a febbraio del 2017, insieme ai miei colleghi J.P. Lewis and Iain Matthews.
Oltre al solver, durante Avatar ho anche costruito il sistema per la resa del cosiddetto subsurface scattering (la "traslucenza" tipica della pelle, diciamo) e un sistema di ray tracing, chiamato PantaRay, che è una tecnica di rendering (“resa” o “restituzione grafica di oggetti tridimensionali”). PantaRay era progettato in maniera da poter usare sia CPU che GPU computing, secondo la dimensione dei dati in input e le possibilità del particolare computer usato.
Questi due sistemi sono poi diventati parte dell'infrastruttura centrale per il rendering di Weta Digital, e sono stati usati su 16 film, fra cui Avatar, Le avventure di Tin Tin, Prometheus, i primi due film della trilogia Lo Hobbit e i primi due film della trilogia Il Pianeta delle Scimmie.
Durante questo periodo ero direttore della ricerca applicata al rendering e oltre a scrivere software il nostro gruppo ha pubblicato un certo numero di articoli nel settore della modellazione dei materiali, in particolare nello spazio del subsurface scattering e rendering di peli e capelli.
Sulla base del successo del progetto PantaRay, ad un certo punto decidemmo di scrivere un nuovo algoritmo di renderering per lo studio, che poi abbiamo chiamato Manuka. A questo punto il gruppo di ricerca includeva circa dieci persone, e in effetti il renderer è entrato in produzione durante la coda della lavorazione del secondo "Pianeta delle Scimmie", per poi essere il renderer di produzione per il terzo "The Hobbit". Da quell'epoca è stato usato su più di venti film, da "Alvin 4" a "War for the Planet of the Apes", confermando che la nostra scelta in fondo non era poi così folle. Alla fine The Jungle Book ha anche vinto un Oscar per gli effetti speciali.
All'epoca in cui il progetto Manuka fu avviato, l'industria del cinema usava praticamente un solo renderer, chiamato Photorealistic RenderMan e scritto dalla Pixar. Un paio di anni prima, Sony Pictures aveva lasciato RenderMan ed aveva avviato un progetto per adottare un nuovo renderer, chiamato Arnold. All'epoca l'idea sembrava folle, ma nella stessa cerimonia in cui l'Academy ha riconosciuto Facets, anche Arnold ha ricevuto un award. I tempi stavano cambiando, e noi abbiamo avuto la fortuna di accorgercene abbastanza in anticipo da essere parte della prima ondata dei renderer di "seconda generazione". Un paio di anni fa, anche RenderMan e' stato riscritto e la nuova architettura ha molti punti in comune con Arnold e Manuka.
Ora che il progetto Manuka è in una fase di qualche maturità il mio settore di responsabilità si è allargato e sono diventato responsabile per la strategia di ricerca e sviluppo di tutto lo studio, che copre un gruppo di circa 200 persone.
Mi piace andare avanti, costruire cose nuove, avanzare la conoscenza quanto posso. Ogni tanto mi capita di scrivere documenti come questo, che mi forzano a guardare indietro e tirare un po’ le somme di quello che è successo. A questo punto i vari software che ho scritto sono stati usati su più di 40 film, di cui tre hanno vinto un Oscar per gli effetti speciali e altri cinque hanno avuto la nomination.
Ogni giorno sul mio radar ci sono problemi di matematica di vario tipo, delle volte un po’ più facili, o magari un po' più vicini alla fisica, delle volte più astratti: si parla di conservazione dell'energia, cammini su varietà, Geometria Differenziale e geodetiche su spazi non lineari di migliaia di dimensioni. Come tutti gli altri in settori vagamente legati alla numerica, stiamo tutti imparando un po' di deep learning (lo stato dell’arte degli algoritmi di machine learning e intelligenza artificiale) e, di nuovo, il vantaggio di quanti hanno una fondazione scientifica di tipo matematico è enorme.
Il mio lavoro consiste nel facilitare la realizzazione di immagini in Computer Grafica per l'impiego in film di effetti speciali. Recentemente ho lavorato per film quali King Kong di Peter Jackson, Eragon, Waterhorse, Avatar di James Cameron.
Costanti interessi della mia vita sono stati il cinema, i computer e la scienza. Fin da piccolo mi sono divertito con i classici giochi a sfondo matematico, come quadrati magici, equazioni diofantine, numeri primi e simili. Dopo il liceo scientifico, con la volontà di proseguire su questa strada mi è stato quindi naturale scegliere il corso di laurea in Matematica.
Una volta terminati gli studi, la mia prima esperienza nel mondo del lavoro è stata con l'allora Istituto Mobiliare Italiano, ora Banca IMI, in uno stage come trader obbligazionario. Nonostante l'intrinseco fascino del mondo della finanza, questa esperienza mi ha permesso di mettere meglio a fuoco il bisogno per un impiego che meglio correlasse l'applicazione della matematica ed i computer alla passione per il cinema.
In un'epoca di grande espansione del settore degli effetti speciali digitali, la Computer grafica applicata all'intrattenimento cinematografico mi ha offerto lo sbocco che stavo cercando. Dopo un anno speso nel costruire una base di conoscenze nel settore, ho ottenuto il mio primo impiego in un piccolo studio di Roma, che poi ho lasciato per passare all'insegnamento nel corso di Scienza dei Media e della Comunicazione dell'Università Tor Vergata di Roma.
Dall'Italia mi sono poi spostato a Londra, dove ho lavorato come sviluppatore per il film Valiant, prodotto da Vanguard Animation. A questa esperienza è seguito un ruolo a Weta Digital per lavorare sul film King Kong. Durante i due anni trascorsi lì ho anche avuto modo di contribuire da remoto al film The Ant Bully, realizzato dalla DNA Helix per Warner Bros. L'esperienza su King Kong mi ha portato a sviluppare per Weta Digital il primo sistema di motion capture del facciale in tempo reale, al momento in uso sul set del film Avatar di James Cameron. Alla fine di questo progetto ho lavorato per poco meno di un anno alla Pixar Animation Studios, contribuendo in parte alla realizzazione dei film che saranno nelle sale nel 2009 e 2010. Sono recentemente ritornato alla Weta Digital, in Nuova Zelanda, dove al momento mi occupo di ottimizzazione dei rendering.
Mi considero estremamente fortunato per aver trovato il modo di costruire una carriera che coniughi il mio interesse scientifico con le mie passioni. Ho dovuto e voluto spendere una grande quantità di risorse personali, tempo ed energia per poter realizzare quello che ho adesso, e non nascondo la fatica che ho fatto per arrivarci.
Sono stato fortunato per essere stato la persona adatta in qualche buon momento, ma ho anche speso molto di quello che avevo per avere una possibilità di esserlo. Credo che il mio interesse per la ricerca della verità in senso ontologico, la voglia di continuare a provare nuovi modi di fare quello che faccio e la necessità di applicare il rigore del metodo scientifico nelle mie decisioni e scelte siano quello che fondamentalmente mi ha permesso di arrivare dove sono, e queste sono capacità che ho acquisito per merito dei miei studi in Matematica.
È certo che lo sviluppo di applicazioni di calcolo numerico benefici anche più direttamente delle nozioni e della formazione del matematico applicato in senso stretto, ma rimango convinto che la ragione della differenza stia nel metodo, e nell'abitudine di procedere con rigore in piccoli passi, che è il fondamento dell'Arte della Dimostrazione in Matematica.
L'unico piccolo svantaggio del mio settore è il necessario vincolo di segretezza sui dettagli dei vari progetti, che mi impedisce di raccontare di preciso in cosa consista il mio lavoro. D'altra parte trovo che questo sia ampiamente compensato dal sapere quante persone possano godere dell'intrattenimento che la nostra industria produce, magari per pochi istanti lasciando da parte il peso dei problemi quotidiani. Sono fiero di sapere che il fine ultimo del mio lavoro sia quello di far stare bene e far divertire la gente.
