Eu adicionarei a resposta de BrettFromLA, elaborando como os mundos virtuais, neste caso cidades e edifícios, são feitos.
VFX em filmes. Para obter um quadro gerado por computador para o seu filme, você precisa de um modelo 3D da cena que deseja ter e um software que irá visualizar / "renderizar" a cena . Eu só vou falar sobre os modelos 3D.
Modelos 3D. Os modelos 3D podem ser modelados manualmente ou (semi-) automaticamente. Normalmente, você obtém uma mistura de ambas as abordagens, por ex. o rosto de um personagem seria modelado manualmente por um artista, mas o cabelo será gerado semi-automaticamente, com o artista definindo a densidade do cabelo, tipo e outros, o software de modelagem gerando o cabelo e o artista, por sua vez. Escovar os cabelos conforme necessário. O ideal é que o artista retenha o controle artístico necessário, fazendo com que o software faça todo o trabalho pesado (imagine modelar milhares de cabelos).
De maneira semelhante, é possível criar automaticamente e depois ajustar manualmente árvores e plantas, terrenos, água corrente, edifícios, cidades ou outros. Normalmente, o processo é chamado Modelagem procedural (você modela algo usando um algoritmo / procedimento predefinido). Os pacotes de software disponíveis para esses diferentes domínios são diferentes, assim como os controles e parâmetros disponíveis para o artista.
Edifícios e cidades. Para cidades, o objetivo é fazer com que o computador gere um layout de cidade e um grande número de edifícios em um estilo ou conjunto de estilos similar. O único software que sei que pode fazer isso é o CityEngine .
Eu diria que, para um filme, o layout da cidade é tipicamente feito à mão, já que a área coberta e os planos não garantem o uso de um algoritmo procedural. No entanto, se um algoritmo fosse usado, ele normalmente começaria de um ponto e cresceria ruas e estradas principais em um ou mais padrões (por exemplo, grade de Manhattan ou mais desestruturado, velho estilo de centro da cidade europeu, radiais de cidade). / p>
Os edifícios são gerados a partir de um conjunto de regras que informam ao CityEngine como gerar a estrutura / composição do seu prédio. Por exemplo, alguém começaria com um footprint de construção, que seria extrudado para obter um objeto 3D (digamos, um cubo). As regras então pedem ao CityEngine para dividir este cubo no telhado e nas paredes verticais. Para cada um deles, o artista escreveria uma outra regra, por exemplo, dividir cada parede em andares, cada andar em janelas e não janelas, e assim por diante, até que a estrutura do prédio estivesse abaixada. Em seguida, eles instruirão o CityEngine a usar um modelo 3D ou uma textura / imagem para cada peça da parede que foi gerada. Existem alguns exemplos mais visuais na documentação do CityEngine .
Embora eu não possa dizer qual software foi usado para O Dia Depois de Amanhã (2004) , eu sei que o CityEngine foi usado no Dia da Independência: Ressurgimento (2016), conforme este Vídeo do YouTube , que contém mais detalhes.
Tsunami. - Para a água / tsunami, eu aposto que uma simulação fluida de algum tipo foi usada. Jos Stam é um bom ponto de partida para os mais curiosos.
Artigos. . Vou listar três artigos relevantes, se alguém for super-courious. Tudo isso é bem antigo e provavelmente não é mais o estado da arte, mas você pode procurar outros artigos mais recentes que os citassem no Google Scholar .
Divulgação: Fui estagiário da empresa que desenvolveu o CityEngine há alguns anos.