Nữ hoàng băng giá (phim 2013)
Sản xuất > Thiết kế hoạt hình > Phát triển công nghệ

Hãng phim cũng phát triển một số công cụ mới để tái tạo hình ảnh chân thực và sống động, đặc biệt là cảnh tuyết dày và sự tác động qua lại giữa tuyết và các nhân vật. Disney muốn có một bộ công cụ hoàn thiện và có hệ thống để phát triển các hiệu ứng tuyết mà không cần chuyển đổi giữa các phương pháp khác nhau. Như đã nói ở trên, một số họa sĩ và chuyên gia hiệu ứng hình ảnh của Disney đã tới Wyoming để trải nghiệm bước đi trong tuyết dày. Tiến sĩ Kenneth Libbrecht, một giáo sư đến từ Viện Công nghệ California, được mời tới để hướng dẫn cho nhóm hiệu ứng cách băng và tuyết được hình thành, và tại sao mỗi bông tuyết đều là duy nhất và khác với tất cả những bông tuyết khác. Với kiến thức này, nhóm hiệu ứng đã tạo ra một chương trình tái tạo bông tuyết có khả năng giúp họ tạo ngẫu nhiên 2000 hình dạng bông tuyết khác nhau để sử dụng trong bộ phim.
Một thử thách khác mà hãng phim phải đối mặt là phải làm sao tái tạo được khung cảnh tuyết dày có khả năng tương tác một cách chân thực với các nhân vật và có độ "dính" sống động. Theo kỹ sư phần mềm trưởng Andrew Selle, "[Tuyết] không thực sự là một chất lỏng. Mà nó cũng không hẳn là chất rắn. Nó có khả năng vỡ ra. Nó có thể ép thành những quả cầu tuyết. Tất cả những hiệu ứng này rất khó để hoạt họa một cách đồng thời." Để đạt được điều này, các kỹ sư phần mềm đã sử dụng các kiến thức toán học cao cấp (phương pháp Material Point Method) và vật lý học, với sự giúp đỡ của các nhà nghiên cứu toán học đến từ Đại học California, Los Angeles để phát triển một phần mềm mô phỏng tuyết có tên là Matterhorn. Công cụ này có khả năng mô phỏng tuyết một cách chân thực trong một môi trường ảo và được sử dụng trong ít nhất 43 phân cảnh của phim, trong đó có cả một số phân cảnh quan trọng. Kỹ sư phần mềm Alexey Stomakhin gọi tuyết là "một nhân vật quan trọng của phim," do đó nó thu hút sự quan tâm của các nhà làm phim. "Nếu bạn dùng tay đập tuyết ra, nó sẽ vỡ thành những mảng nhỏ. Bởi vì tuyết không có mối kết nối nào trong chúng, nên nó cũng không có mạng lưới và có thể vỡ ra dễ dàng. Đây là một trong những đặc điểm quan trọng được chúng tôi khai thác," Selle nói. "Bạn thấy [Kristoff] bước qua tuyết và thấy vết chân của anh ta làm tuyết vỡ thành các mảnh nhỏ và bạn thấy khi [Anna] bị kéo ra khỏi tuyết, tuyết đang dính vào nhau bị vỡ ra. Mọi việc diễn ra một cách rất có hệ thống. Bạn không thấy tuyết riêng rẽ ngay từ đầu - bạn thấy nó giống như một thực thể thống nhất trước rồi sau đó mới vỡ ra." Công cụ này cũng tỏ ra cực kỳ hữu dụng với các phân cảnh các nhân vật bước trong tuyết dày, bởi đó đảm bảo rằng tuyết phản ứng một cách tự nhiên trước mỗi bước đi của nhân vật.
Các công cụ khác được thiết kế để hỗ trợ các họa sĩ thực hiện các hiệu ứng phức tạp bao gồm Spaces, cho phép các bộ phận trên người Olaf có thể di chuyển lung tung rồi ghép lại với nhau, Flourish, cho phép các hiệu ứng di chuyển phụ như lá cây và cành cây được điều khiển nghệ thuật; Snow Batcher, cho phép xem trước các cảnh có tuyết, nhất khi các nhân vật đang hoạt động trong một khu vực có tuyết hay bước trong tuyết, và Tonic, cho phép các họa sĩ thiết kế tóc của các nhân vật dưới dạng một khối có trình tự. Tonic cũng hỗ trợ các họa sĩ trong việc hoạt họa các chi tiết lông vũ hay tóc ví dụ như tóc của Elsa, vốn là một tập hợp của 420.000 sợi tóc được hoạt họa bằng máy tính, so với con số trung bình 100.000 sợi trên đầu một người bình thường. Số khung chuyển động cho các nhân vật trong phim Nữ hoàng băng giá là 312 và số bộ trang phục được mô phỏng cũng lên tới 245 bộ, nhiều hơn tất cả các bộ phim của Disney tính tới thời điểm đó. Năm mươi họa sĩ hiệu ứng và họa sĩ ánh sáng cùng làm việc để phát triển công nghệ phục vụ việc tái tạo "một phân cảnh duy nhất" là cảnh Elsa xây lâu đài băng. Sự phức tạp của nó khiến các máy tính phải mất 30 giờ để kết xuất mỗi khung hình, và có tới 4.000 máy tính được sử dụng để kết xuất một khung hình cùng một lúc.
Bên cạnh hiệu ứng 3D, các nhà làm phim cũng sử dụng các tranh vẽ 2D cho một số chi tiết và phân cảnh cụ thể trong phim, ví dụ như phép thuật của Elsa và bức tượng bằng băng, cũng như cảnh khu vịnh và sàn nhà đang đóng băng. Nhóm hiệu ứng cũng tạo ra một "sân khấu quay phim", ở đó toàn bộ thế giới của Nữ hoàng băng giá xuất hiện trên các màn hình và được "quay" lại bằng các máy quay đặc biệt để tạo ra khung cảnh ba chiều. "Chúng tôi có thể sử dụng bối cảnh ảo này để bắt chước các hành động của mình và rồi đưa chúng vào bất kỳ cảnh phim nào chúng tôi muốn," nhà quản lý công nghệ Evan Goldberg nói.