Toch krijgt Gollem in zekere zin wel een Oscar. Op 14 februari wordt namelijk een technische onderscheiding door de Academy of Motion Picture Arts and Sciences overhandigd aan de Deense onderzoeker Henrik Wann Jensen, werkzaam aan de universiteit van Californië te San Diego. Wann Jensen is de bedenker van het algoritme dat Gollem zijn levensechte huid bezorgde, waardoor hij als digitaal karakter, anders dan bijvoorbeeld Jar Jar Binks uit de jongste Star Wars films, volkomen natuurlijk opging in een menselijke omgeving.

‘Mensen zijn zeer gevoelig voor het uiterlijk van huid’, vertelt Wann Jensen. ‘Final Fanatasy, een film uit 2001, beschikte over heel subtiele algoritmes om een fotorealistisch effect te bereiken, en toch zag iedereen meteen dat de karakters uit de computer kwamen. Door de computer gegenereerde personages hadden tot nu toe altijd een plastic look.’

Dat plastic uiterlijk hangt direct samen met de manier waarop computerbeelden tot stand komen, het zogeheten ray tracen. Lichtstralen worden vanuit de lichtbronnen gevolgd, weerkaatsen op een oppervlak, kaatsen weer op een ander oppervlak, enzovoort. Door talloze lichtstralen te volgen, ontstaat een plaatje dat nauwgezet de lichtomstandigheden weergeeft.

Bij harde voorwerpen werkt dat prima, maar huid (en andere semi-transparante substanties, zoals papier, marmer en troebel water) weerkaatst het licht niet zomaar, realiseerde Wann Jensen zich. Het licht dringt voor een deel in de huid door, raakt verstrooid, en verlaat dan de huid weer. Daardoor heeft huid een verzachtend, egaliserend effect op de lichtverstrooiing. Wann Jensen: ‘Toen ik met dit idee aan de slag ging, kwam ik erachter dat medici zich hier al mee bezig gehouden hadden, omdat sommige huidziektes met licht behandeld worden.’

Zo kwam de Deen terecht bij twintig jaar oud onderzoek van de Rijksuniversiteit Groningen. ‘Dat ging om de niet-destructieve detectie van cariës’, herinnert prof.dr. Hedzer Ferwerda, hoogleraar technische natuurkunde in ruste, zich. ‘De gedachte was dat de verstrooiing van de fotonen iets zou kunnen zeggen over de conditie van het tandglazuur. Daar hebben we toen een computersimulatie van gemaakt.’

De simulaties van Ferwerda, en vervolgonderzoek naar het opsporen van tumoren en onderzeeërs, vormden voor Wann Jensen een basis om op verder te bouwen – voor realistische beelden was Ferwerda’s algoritme te ruw. Veel rekenwerk leidde tot een nieuw algoritme, de bidirectional surface scattering distribution function of BSSRDF. De onderzoeker verifieerde zijn model middels lichtmetingen aan huid, appel, een glas volle melk, een glas halfvolle melk, kipfilet en zo nog het een en ander.

Met BSSRDF bleek een veel natuurgetrouwere weergave van huid mogelijk, zelfs zo goed dat het strenge menselijke oog geen plastic look meer waarnam. In zijn prijswinnende artikel geeft Wann Jensen enkele voorbeelden, waaraan duidelijk te zien is hoe het nieuwe algoritme de scherpe kantjes van oude methoden wegvijlt.

‘Meteen nadat ik de technologie op een conferentie gepresenteerd had, werd ik uitgenodigd door zo’n beetje alle grote animatiestudio’s’, vertelt Wann Jensen. ‘Een jaar later kwam de eerste film waarvoor mijn algoritme gebruikt was, uit. Dat is razendsnel, als je bedenkt dat de productie van een film ongeveer een jaar duurt en de studio’s niet halverwege hun rekenmethoden wijzigen, om kwaliteitsverschillen binnen de film te voorkomen.’

Naast Gollem werd ook Dobby uit Harry Potter 2 uit BSSRDF-huid opgetrokken. Bovendien maakten Terminator 3 en Matrix Reloaded er gebruik van, zij het minder prominent. Dat Gollem eruit sprong, heeft dan ook meer te maken met de acteerprestaties van Serkis dan met Wann Jensens algoritme. Je zou het het lot van computer graphics kunnen noemen: hoe beter ze zijn, hoe minder ze opvallen.

Wann Jensen is blij met de erkenning die hij uit de filmindustrie krijgt, maar is ook al weer bezig met verfijningen: ‘Het algoritme bevat nog een belangrijke aanname, namelijk dat huid een uniform materiaal is, dat het licht overal op dezelfde manier verstrooit. In werkelijkheid is dit natuurlijk niet zo. Huid is op elke plek anders. Bij beweging kunnen bovendien de eigenschappen van een stuk huid veranderen, net als wanneer het personage boos wordt.’

Voor het modelleren van dat laatste kan de informaticus weer terecht bij de medische wetenschap, want er bestaan al methoden om de doorbloeding van huid te meten door te kijken hoe die het licht weerkaatst, al zijn deze ongetwijfeld van onvoldoende kwaliteit om direct te gebruiken. ‘Er is nog zoveel dat we niet volledig begrijpen’, merkt Wann Jensen opgewekt op.

Degenen die zo graag het bedankje van Gollem gehoord hadden bij het winnen van de Oscar, kunnen overigens terecht bij een filmpje dat op internet circuleert. Bij de MTV-awards won Gollem namelijk wél en dat leidde tot een gedenkwaardige toespraak die vaker door piepjes onderbroken werd dan de Oscar-organisatie lief zou zijn geweest.

Gollem is een junkie, zo geobsedeerd door de duivelse ring waar het verhaal van Lord of the Rings om draait, dat hij in een voortdurende tweestrijd verkeert. Enerzijds helpt hij de held Frodo op zijn weg naar de plek waar de ring vernietigt kan worden, anderzijds is daar steeds de verleiding om de ring te stelen.

Zo’n complex karakter vraagt om een goede acteur. Maar filmregisseur Peter Jackson wilde een geanimeerd karakter, om Gollems miezerigheid goed te kunnen uitdrukken. Het werd een compromis. Gollem is een uitgemergeld digitaal evenbeeld van acteur Andy Serkis.

Serkis speelde alle scènes in een soort schaatspak vol sensoren en met een gezicht vol nauwkeurig aangebrachte stippen. Aan de hand van de sensoren en stippen kon de computer op de filmbeelden Serkis’ bewegingen en gelaatsuidrukkingen herkennen, die vervolgens overgebracht werden op Gollem. Serkis werd vervolgens uit de filmbeelden weggepoetst en vervangen door de jammerlijke antiheld, die dankzij zijn echtheid de show zou stelen.