Arnold es un programa de computadora para renderizar escenas tridimensionales generadas por computadora utilizando técnicas de trazado de ruta de Monte Carlo imparciales y basadas en la física . Creado en España por Marcos Fajardo y posteriormente co-desarrollado por 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 infografía a nivel mundial en 2021, especialmente en animación y VFX para cine y TV. Los largometrajes notables que han utilizado a Arnold incluyen Monster House , Cloudy with a Chance of Meatballs , Alice in Wonderland, Thor , Capitán América , X-Men: Primera generación , Los Vengadores , Pirata espacial Capitán Harlock , Elysium , Pacific Rim , Gravity , Guardianes de la Galaxia , Star Wars: El despertar de la fuerza , La llegada y Blade Runner 2049 . [1] Las series de televisión notables incluyen Game of Thrones , Westworld , Trollhunters , LOVE DEATH + ROBOTS y The Mandalorian .
Escrito originalmente en C99 y reescrito progresivamente en C++ , Arnold se ejecuta de forma nativa en CPU x86 , donde intenta aprovechar todos los subprocesos y carriles SIMD disponibles para un paralelismo óptimo. Desde marzo de 2019 [2] , es compatible con las GPU impulsadas por Nvidia RTX mediante el uso de OptiX . Su trazado de rayos El motor 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, estrías y volúmenes. A menudo utiliza varios niveles de interreflexión difusa y especular para que la luz pueda rebotar en una pared u otro objeto e iluminar indirectamente a un sujeto. Para escenas complejas como la estación espacial en Elysium, hace un uso intensivo de la creación de instancias de geometría, lo que ayuda a representar billones de polígonos visibles en una cantidad razonable de memoria. Puede representar una gran cantidad de mapas de texturas de alta resolución gracias a su integración de la biblioteca OpenImageIO . Tiene una API totalmente programable y utiliza sombreadores escritos en C++ o Open Shading Language.para definir los materiales y texturas. [3]
Arnold se basa en el algoritmo Monte Carlo Path Tracing , 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 de muestreo basado en ángulo sólido de luces de área en renderizado de producción, [4] [5] [6] el uso de muestreo equiangular para dispersión volumétrica, [7] el uso de la dispersión del subsuelo con trazado de rayos, [8] y el uso de muestreo interpolado de ruido azul. [9]
Marcos Fajardo es el arquitecto principal de Arnold. [1] Los inicios de lo que ahora 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 estocásticos (una parte fundamental de la tecnología de renderizado de Arnold) se despertó en conversaciones con amigos que asistieron 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. [1]
En 2004, Fajardo firmó un acuerdo de licencia y co-desarrollo con Sony Pictures Imageworks , que resultó en sucursales separadas para las versiones comerciales y propietarias de Arnold. [10] [11] La versión comercial se integró a través de complementos en varios paquetes DCC, incluidos Softimage, Maya, Katana, Cinema4D y Houdini.