Chá de Domingo #32: Vamos Falar do Interstellar – Parte 2

Prontos para mais um voltinha pela física?

Na primeira parte desta publicação falamos de como foi renderizado o wormhole do Interstellar. Nesta iremos falar do Gargantua. Para os mais interessados, o artigo original pode ser encontrado aqui.
Problema: renderizar um buraco negro de um modo realista para usar num filme de ficção cientifica. A renderização tem de ser suficientemente versátil e leve para poder ser usada em imagens IMAX. A câmara poderá estar a mover-se a velocidades perto da da luz, portanto a relatividade tem de ser tida em conta, assim como as distorções gravíticas e o efeito de Doppler.
Solução: Double Negative Gravitiational Render

Efeito de lente gravitacional: Um feixe de luz é curvado pela acção de forças gravíticas intensas, criando um efeito de lente à volta de corpos massivos, como por exemplo buracos negros.
Efeito de Doppler: Luz emitida por um objecto que se está a afasta do observador terá o seu espectro desviado para a região do vermelho e um objecto que se aproxima terá um desvio para o azul.

Na proximidade de um buraco negro, um feixe de luz é desviado pelo efeito de lente gravitacional. Tendo o cuidado para limitar as emissões de modo a não fritar as personagens com raios X e gamma. Este foi o resultado:

(Gargantua – Imagem retirada daqui)

A luz à volta do buraco negro é devida ao disco de acreção, ou seja, da matéria e luz que está a ser sugada para o buraco negro. O que vemos acima e abaixo do disco é a parte traseira do disco, que é visível devido ao efeito de lente gravitacional.
Partindo da imagem anterior, foi assumido que o buraco negro estaria a rodar a uma velocidade mais baixa do que a necessária para causar as dilatações temporais descritas no filme para evitar que a renderização ficasse demasiado confusa, criando múltiplos discos de acreção, que, segundo os autores do artigo, poderia confundir a maioria dos expectadores. Foram acrescentados os desvios de cor e luminosidade causados pelo efeito de Doppler. O resultado foi:

(Gargantua – Imagem retirada daqui)

De notar que o lado direito está mais avermelhado do que o esquerdo, para além de que o esquerdo é mais luminoso. A razão prende-se com o facto de o disco estar a rodar no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio, o causa efeito de Doppler e diferenças de luminosidade. Para terminar, foi acrescentado o efeito de lens flare, que tornou a imagem muito mais brilhante, como se tivesse sido filmada com uma câmara real.
O resultado é um buraco negro capaz de agradar tanto aos que procuram realismo como os que gostam apenas de bons efeitos especiais. Todos os filmes de ficção cientifica deviam usar físicos, não acham?

Leiam a terceira parte aqui.

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