กราฟิก 3 มิติและหลักการทำงาน วิวัฒนาการของพิกเซล: ข้อเท็จจริงที่ไม่ค่อยมีใครรู้จักเกี่ยวกับประวัติของคอมพิวเตอร์กราฟิก การสร้างแอนิเมชั่นและรูปลักษณ์ของ "ไลฟ์แอ็กชัน"

คุณอาจกำลังอ่านบทความนี้บนจอคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์มือถือ - จอแสดงผลที่มี ขนาดจริงความสูงและความกว้าง แต่เมื่อคุณดู เช่น การ์ตูน Toy Story หรือเล่นเกม Tomb Raider คุณจะเห็นโลกสามมิติ สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดอย่างหนึ่งเกี่ยวกับโลก 3 มิติก็คือ โลกที่คุณเห็นอาจเป็นโลกที่เราอาศัยอยู่ โลกที่เราจะมีชีวิตอยู่ในวันพรุ่งนี้ หรือโลกที่มีแต่ในความคิดของผู้สร้างภาพยนตร์หรือเกมเท่านั้น และโลกทั้งหมดเหล่านี้สามารถปรากฏบนหน้าจอเดียวเท่านั้น - อย่างน้อยก็น่าสนใจ

คอมพิวเตอร์หลอกตาของเราให้คิดว่าเรากำลังดูจอแบนเพื่อดูความลึกของภาพที่นำเสนอได้อย่างไร นักพัฒนาเกมทำอย่างไรเพื่อให้เราเห็นตัวละครจริงเคลื่อนไหวในแนวนอนจริง วันนี้ผมจะมาเล่าให้ฟังถึงเทคนิคภาพที่ใช้ นักออกแบบกราฟิกและวิธีการทำงานทั้งหมดและดูเหมือนง่ายสำหรับเรา อันที่จริงแล้ว ทุกอย่างไม่ใช่เรื่องง่าย และเพื่อค้นหาว่ากราฟิก 3 มิติเป็นอย่างไร ลองเข้าไปข้างใน - คุณจะพบเรื่องราวที่น่าสนใจที่นั่น ซึ่งฉันมั่นใจว่าคุณจะกระโดดลงไปด้วยความเพลิดเพลินอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน

อะไรทำให้ภาพ 3 มิติ

รูปภาพที่มีหรือดูเหมือนมีความสูง ความกว้าง และความลึกเป็นแบบสามมิติ (3D) รูปภาพที่มีความสูงและความกว้าง แต่ไม่มีความลึก เป็นภาพสองมิติ (2D) เตือนฉันว่าคุณเห็นภาพสองมิติที่ไหน - แทบทุกที่ จำแม้แต่สัญลักษณ์ปกติที่ประตูห้องน้ำซึ่งบ่งบอกถึงห้องเล็ก ๆ สำหรับชั้นหนึ่งหรืออีกชั้นหนึ่ง สัญลักษณ์ได้รับการออกแบบในลักษณะที่คุณสามารถจดจำและจดจำได้อย่างรวดเร็ว นั่นเป็นเหตุผลที่พวกเขาใช้เฉพาะรูปแบบพื้นฐานที่สุดเท่านั้น ข้อมูลโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับสัญลักษณ์ใด ๆ สามารถบอกคุณได้ว่าเสื้อผ้าประเภทใดที่ชายร่างเล็กคนนี้ใส่ แขวนอยู่ที่ประตู หรือสีผม เช่น สัญลักษณ์ของประตูห้องน้ำของผู้หญิง นี่เป็นหนึ่งในความแตกต่างหลักระหว่างวิธีการใช้กราฟิก 3D และ 2D: กราฟิก 2D นั้นเรียบง่ายและน่าจดจำ ในขณะที่กราฟิก 3D ใช้รายละเอียดมากขึ้นและใส่ข้อมูลมากขึ้นลงในวัตถุที่ดูเหมือนธรรมดา

ตัวอย่างเช่น สามเหลี่ยมมีสามเส้นและสามมุม - ทั้งหมดที่คุณต้องบอกว่าสามเหลี่ยมนั้นทำมาจากอะไรและจริงๆ แล้วมันคืออะไร อย่างไรก็ตาม ให้มองสามเหลี่ยมจากอีกด้านหนึ่ง ปิรามิดเป็นโครงสร้างสามมิติที่มีด้านรูปสามเหลี่ยมสี่ด้าน โปรดทราบว่าในกรณีนี้มีหกบรรทัดและสี่มุมแล้ว - นี่คือสิ่งที่ปิรามิดประกอบด้วย คุณจะเห็นว่าวัตถุธรรมดาสามารถกลายเป็นวัตถุสามมิติได้อย่างไร และมีข้อมูลอีกมากมายที่จำเป็นในการเล่าเรื่องของสามเหลี่ยมหรือพีระมิด

เป็นเวลาหลายร้อยปีที่ศิลปินได้ใช้เทคนิคการมองเห็นบางอย่างที่สามารถทำให้ภาพ 2D แบนๆ เป็นหน้าต่างสู่โลกแห่งความเป็นจริงได้อย่างแท้จริง โลกสามมิติ. คุณสามารถเห็นผลที่คล้ายกันในภาพถ่ายปกติที่คุณสามารถสแกนและดูบนจอคอมพิวเตอร์: วัตถุในภาพถ่ายจะดูเล็กลงเมื่ออยู่ไกลออกไป วัตถุที่อยู่ใกล้กับเลนส์กล้องอยู่ในโฟกัส ซึ่งหมายความว่าทุกอย่างที่อยู่ด้านหลังวัตถุที่อยู่ในโฟกัสจึงเบลอ สีมักจะสว่างน้อยลงหากวัตถุไม่อยู่ใกล้เท่า เมื่อเราพูดถึงกราฟิก 3 มิติบนคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน เรากำลังพูดถึงภาพที่เคลื่อนไหว

กราฟิก 3 มิติคืออะไร?

สำหรับพวกเราหลายๆ คน การเล่นบนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล อุปกรณ์พกพา หรือระบบเกมขั้นสูงโดยทั่วไปเป็นตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดและเป็นวิธีทั่วไปที่เราสามารถพิจารณากราฟิกสามมิติได้ เกมเหล่านี้ ภาพยนตร์สุดเจ๋งที่สร้างขึ้นโดยใช้คอมพิวเตอร์ ต้องผ่านสามขั้นตอนพื้นฐานเพื่อสร้างและนำเสนอฉาก 3 มิติที่สมจริง:

1. การสร้างโลก 3 มิติเสมือนจริง
2. กำหนดส่วนไหนของโลกที่จะแสดงบนหน้าจอ
3. การกำหนดว่าพิกเซลบนหน้าจอจะเป็นอย่างไรเพื่อให้ภาพเต็มดูสมจริงที่สุด

การสร้างโลก 3 มิติเสมือนจริง
แน่นอนว่าโลกเสมือนจริง 3 มิตินั้นไม่เหมือนกับโลกจริง การสร้างโลก 3 มิติเสมือนจริงเป็นงานที่ซับซ้อนในการแสดงภาพคอมพิวเตอร์ของโลกที่คล้ายกับโลกจริง สำหรับการสร้างโดยใช้เครื่องมือจำนวนมากและมีรายละเอียดที่สูงมาก ยกตัวอย่างเช่น ส่วนเล็กๆ ของโลกแห่งความเป็นจริง - มือของคุณและเดสก์ท็อปที่อยู่ด้านล่าง มือของคุณมีคุณสมบัติพิเศษที่กำหนดว่าจะเคลื่อนไหวและดูภายนอกได้อย่างไร ข้อต่อของนิ้วงอไปทางฝ่ามือเท่านั้นและไม่ตรงข้ามกับมัน หากคุณตีโต๊ะ จะไม่มีการดำเนินการใด ๆ เกิดขึ้น - โต๊ะนั้นมั่นคง ดังนั้นมือของคุณจึงไม่สามารถผ่านเดสก์ท็อปได้ คุณสามารถพิสูจน์ได้ว่าข้อความนี้เป็นความจริงโดยดูจากสิ่งที่เป็นธรรมชาติ แต่ในโลก 3 มิติเสมือนจริงนั้น สิ่งต่าง ๆ ค่อนข้างแตกต่าง - ไม่มีธรรมชาติในโลกเสมือนจริง ไม่มีสิ่งที่เป็นธรรมชาติเช่นมือของคุณ เป็นต้น ออบเจ็กต์ในโลกเสมือนนั้นสังเคราะห์โดยสมบูรณ์ - นี่เป็นคุณสมบัติเดียวที่มอบให้กับวัตถุเหล่านี้โดยใช้ ซอฟต์แวร์. โปรแกรมเมอร์ใช้เครื่องมือพิเศษและออกแบบโลก 3 มิติเสมือนจริงด้วยความเอาใจใส่อย่างยิ่ง เพื่อให้ทุกสิ่งในนั้นประพฤติในทางใดทางหนึ่งเสมอ

ส่วนใดของโลกเสมือนที่แสดงบนหน้าจอ?
ในช่วงเวลาใดก็ตาม หน้าจอจะแสดงเพียงส่วนเล็กๆ ของโลก 3 มิติเสมือนที่สร้างขึ้นสำหรับเกมคอมพิวเตอร์ สิ่งที่ปรากฏบนหน้าจอคือการผสมผสานระหว่างวิธีการกำหนดโลก ที่ที่คุณตัดสินใจว่าจะไปที่ไหนและจะดูอะไร ไม่ว่าคุณจะไปที่ไหน เดินหน้าหรือถอยหลัง ขึ้นหรือลง ซ้ายหรือขวา โลก 3 มิติเสมือนจริงรอบตัวคุณจะกำหนดสิ่งที่คุณเห็นเมื่อคุณอยู่ในตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง สิ่งที่คุณเห็นเหมาะสมจากฉากหนึ่งไปอีกฉากหนึ่ง หากคุณกำลังมองวัตถุจากระยะเดียวกัน ไม่ว่าทิศทางใด วัตถุนั้นควรดูสูง วัตถุแต่ละชิ้นควรมีลักษณะและเคลื่อนที่ในลักษณะที่คุณเชื่อว่ามีมวลเท่ากันกับวัตถุจริง แข็งหรืออ่อนเท่ากับวัตถุจริง เป็นต้น

โปรแกรมเมอร์ที่เขียน เกมส์คอมพิวเตอร์พยายามอย่างมากในการออกแบบโลกเสมือนจริง 3 มิติ และทำให้โลกเสมือน 3 มิติสามารถท่องไปได้โดยไม่ต้องชนกับสิ่งใดที่ทำให้คุณคิดว่า "สิ่งนี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในโลกนี้!" สิ่งสุดท้ายที่คุณต้องการเห็นคือวัตถุแข็งสองชิ้นที่สามารถทะลุผ่านกันและกันได้ นี่เป็นเครื่องเตือนใจอย่างยิ่งว่าทุกสิ่งที่คุณเห็นเป็นเรื่องหลอกลวง ขั้นตอนที่สามเกี่ยวข้องกับการคำนวณอย่างน้อยเท่ากับอีกสองขั้นตอนที่เหลือ และควรดำเนินการแบบเรียลไทม์ด้วย

CGI ด้านซ้าย นักแสดง mocap ทางด้านขวา

การจัดแสงและมุมมอง

เมื่อคุณเข้าไปในห้อง คุณต้องเปิดไฟ คุณอาจไม่ได้ใช้เวลามากในการคิดเกี่ยวกับวิธีการทำงานจริงและวิธีที่แสงมาจากโคมไฟซึ่งกระจายไปทั่วห้อง แต่คนที่ทำงานกับกราฟิก 3D จำเป็นต้องคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้ เพราะทุกพื้นผิว โครงลวดโดยรอบ และสิ่งต่างๆ เช่นนั้นจำเป็นต้องจุดไฟ วิธีหนึ่งคือ การติดตามรังสี (ray tracing) เกี่ยวข้องกับเส้นทางที่นำรังสีของแสงออกจากหลอดไฟ สะท้อนกระจก ผนัง และพื้นผิวสะท้อนแสงอื่นๆ และสุดท้ายตกลงบนวัตถุที่มีความเข้มต่างกันจากมุมต่างๆ นี่เป็นเรื่องยากเพราะจากหลอดไฟหนึ่งหลอดสามารถมีได้หนึ่งลำแสง แต่ในห้องส่วนใหญ่ใช้แหล่งกำเนิดแสงหลายหลอด - หลอดไฟหลายหลอด โคมไฟเพดาน(โคมไฟระย้า) โคมไฟตั้งพื้น หน้าต่าง เทียนไข เป็นต้น

การจัดแสงมีบทบาทสำคัญในสองเอฟเฟกต์ที่ให้รูปลักษณ์ น้ำหนัก และความแข็งแกร่งภายนอกของวัตถุ: การแรเงาและเงา เอฟเฟกต์แรก การทำให้มืดลง คือจุดที่แสงตกที่ด้านหนึ่งของวัตถุมากกว่าอีกด้านหนึ่ง การหรี่แสงทำให้วัตถุดูเป็นธรรมชาติมาก การแรเงานี้เป็นสิ่งที่ทำให้การพับของผ้านวมดูลึกและนุ่ม และโหนกแก้มที่สูงนั้นดูโดดเด่น ความแตกต่างของความเข้มแสงเหล่านี้ช่วยเสริมภาพลักษณ์โดยรวมว่าตัวแบบมีความลึก ความสูงและความกว้าง ภาพลวงตาของมวลมาจากเอฟเฟกต์ที่สอง เงา

ของแข็งเกิดเงาเมื่อแสงตกกระทบ คุณสามารถเห็นสิ่งนี้ได้เมื่อคุณดูเงาที่นาฬิกาแดดหรือต้นไม้ทอดทิ้งบนทางเท้า ดังนั้นเราจึงคุ้นเคยกับการเห็นวัตถุจริงและผู้คนที่ทอดเงา ในรูปแบบ 3 มิติ เงาจะตอกย้ำภาพลวงตาอีกครั้งด้วยการสร้างเอฟเฟกต์ของการอยู่ในโลกแห่งความเป็นจริง แทนที่จะเป็นบนหน้าจอของรูปทรงที่สร้างขึ้นทางคณิตศาสตร์

ทัศนคติ
มุมมองเป็นคำหนึ่งคำที่มีความหมายมาก แต่จริงๆ แล้วอธิบายถึงผลกระทบง่ายๆ ที่ทุกคนเคยเห็น หากคุณยืนอยู่ข้างถนนที่ยาวและตรงและมองเข้าไปในระยะทาง ดูเหมือนว่าทั้งสองข้างของถนนมาบรรจบกันที่จุดหนึ่งบนขอบฟ้า นอกจากนี้ ถ้าต้นไม้อยู่ใกล้ถนน ต้นไม้ที่อยู่ไกลออกไปก็จะดูเล็กกว่าต้นไม้ที่อยู่ใกล้คุณ ในความเป็นจริง มันจะดูเหมือนต้นไม้มาบรรจบกัน ณ จุดหนึ่งบนขอบฟ้าที่ก่อตัวขึ้นใกล้ถนน แต่กลับไม่เป็นเช่นนั้น เมื่อวัตถุทั้งหมดในฉากดูเหมือนจะมาบรรจบกันที่จุดหนึ่งในระยะไกล นั่นคือมุมมอง เอฟเฟกต์นี้มีหลายรูปแบบ แต่ส่วนใหญ่ กราฟิก 3 มิติใช้มุมมองเดียวซึ่งฉันเพิ่งอธิบายไป

ระยะชัดลึก

เอฟเฟกต์ออปติคัลอีกอย่างที่ใช้ในการสร้างกราฟิก 3D ได้สำเร็จคือความชัดลึก จากตัวอย่างต้นไม้ของฉัน มีสิ่งที่น่าสนใจอีกอย่างหนึ่งที่เกิดขึ้นนอกเหนือจากข้างต้น หากคุณมองต้นไม้ที่อยู่ใกล้คุณ ต้นไม้ที่อยู่ไกลออกไปดูเหมือนจะไม่อยู่ในโฟกัส ผู้สร้างภาพยนตร์และแอนิเมชั่นคอมพิวเตอร์ใช้เอฟเฟกต์นี้ ความชัดลึก เพื่อวัตถุประสงค์สองประการ ประการแรกคือการเสริมสร้างภาพลวงตาของความลึกในฉากที่ผู้ใช้ดู เป้าหมายที่สองคือให้กรรมการใช้ความชัดลึกเพื่อมุ่งความสนใจไปที่หัวข้อหรือนักแสดงที่ถือว่าสำคัญที่สุด เพื่อดึงความสนใจของคุณไปยังผู้ที่ไม่ใช่นางเอกในภาพยนตร์ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถใช้ "ระยะชัดลึกที่ตื้น" โดยที่เฉพาะนักแสดงเท่านั้นที่อยู่ในโฟกัส ฉากที่ออกแบบมาเพื่อสร้างความประทับใจให้คุณ ในทางกลับกัน จะใช้ "ระยะชัดลึก" เพื่อให้วัตถุอยู่ในโฟกัสมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และทำให้ผู้ชมมองเห็นได้

ปรับให้เรียบ

ผลกระทบอีกประการหนึ่งที่ต้องอาศัยการหลอกตาก็คือการลบรอยหยัก ระบบกราฟิกดิจิทัลเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างเส้นที่คมชัด แต่มันก็เกิดขึ้นเช่นกันที่เส้นทแยงมุมมีความได้เปรียบ (พวกมันมักปรากฏในโลกแห่งความเป็นจริง แล้วคอมพิวเตอร์ก็สร้างเส้นที่เหมือนบันไดมากขึ้นด้วย (ฉันคิดว่าคุณคงรู้ว่าบันไดคืออะไรเมื่อคุณดูวัตถุในภาพ) รายละเอียด)). ดังนั้น เพื่อหลอกตาให้มองเห็นเส้นโค้งหรือเส้นเรียบ คอมพิวเตอร์สามารถเพิ่มเฉดสีบางเฉดให้กับแถวของพิกเซลที่ล้อมรอบเส้นได้ นี้ " สีเทา»พิกเซลคอมพิวเตอร์หลอกตาคุณ และในขณะเดียวกัน คุณก็คิดว่าไม่มีขั้นตอนที่ขรุขระอีกต่อไป กระบวนการเพิ่มพิกเซลสีพิเศษเพื่อหลอกตานี้เรียกว่าการลดรอยหยัก (anti-aliasing) และเป็นหนึ่งในเทคนิคที่สร้างขึ้นด้วยคอมพิวเตอร์กราฟิก 3 มิติด้วยตนเอง งานที่ยากอีกอย่างสำหรับคอมพิวเตอร์คือการสร้างแอนิเมชั่น 3 มิติ ซึ่งตัวอย่างนี้จะนำเสนอให้คุณเห็นในหัวข้อถัดไป

ตัวอย่างจริง

เมื่อใช้กลอุบายทั้งหมดที่ฉันได้อธิบายไว้ข้างต้นร่วมกันเพื่อสร้างฉากที่สมจริงอย่างน่าทึ่ง ผลลัพธ์ที่ได้ก็คุ้มค่ากับความพยายาม เกม ภาพยนตร์ วัตถุที่สร้างจากคอมพิวเตอร์ล่าสุดถูกรวมเข้ากับพื้นหลังการถ่ายภาพ ซึ่งช่วยเพิ่มภาพลวงตา คุณจะเห็นผลลัพธ์ที่น่าทึ่งเมื่อเปรียบเทียบภาพถ่ายกับฉากที่สร้างโดยคอมพิวเตอร์

ภาพด้านบนแสดงสำนักงานทั่วไปที่ใช้ทางเท้าเพื่อเข้าไป หนึ่งในภาพถ่ายต่อไปนี้ ลูกบอลสีทึบเรียบง่ายวางอยู่บนทางเท้า หลังจากนั้นจึงถ่ายภาพฉากนั้น รูปที่สามเป็นการใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์กราฟิกอยู่แล้ว ซึ่งสร้างลูกบอลที่ไม่มีอยู่จริงในภาพนี้ คุณบอกได้ไหมว่ามีความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสองภาพนี้หรือไม่? ฉันคิดว่าไม่

การสร้างแอนิเมชั่นและรูปลักษณ์ของ "ไลฟ์แอ็กชัน"

จนถึงตอนนี้ เราได้ดูเครื่องมือที่ทำให้ภาพดิจิทัลดูสมจริงมากขึ้น ไม่ว่าจะเป็นภาพนิ่งหรือบางส่วนของลำดับภาพเคลื่อนไหว หากเป็นซีเควนซ์แอนิเมชัน โปรแกรมเมอร์และนักออกแบบจะใช้เทคนิคการมองเห็นที่แตกต่างกันมากขึ้นเพื่อให้มีลักษณะเป็น "ไลฟ์แอ็กชัน" แทนที่จะเป็นภาพที่สร้างจากคอมพิวเตอร์

กี่เฟรมต่อวินาที?
เมื่อคุณไปดูภาพยนตร์ฟอร์มยักษ์ที่โรงภาพยนตร์ในท้องถิ่น ลำดับภาพที่เรียกว่าช็อตจะทำงานที่ 24 เฟรมต่อวินาที เนื่องจากเรตินาของเราเก็บภาพไว้นานกว่า 1/24 วินาทีเล็กน้อย ดวงตาของคนส่วนใหญ่จะผสมผสานเฟรมภาพเป็นภาพการเคลื่อนไหวและการกระทำที่ต่อเนื่องกัน

หากคุณไม่เข้าใจว่าฉันเพิ่งเขียนเกี่ยวกับอะไร ให้มองจากอีกด้านหนึ่ง ซึ่งหมายความว่าแต่ละเฟรมของภาพยนตร์เป็นภาพถ่ายที่ถ่ายด้วยความเร็วชัตเตอร์ (ค่าแสง) 1/24 วินาที ดังนั้น หากคุณดูเฟรมใดเฟรมหนึ่งของภาพยนตร์แข่งรถ คุณจะเห็นว่ารถแข่งบางคัน "เบลอ" เพราะพวกเขาเดินทางด้วยความเร็วสูงขณะที่เปิดชัตเตอร์กล้อง การเบลอของสิ่งต่าง ๆ ที่เกิดจากการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วเป็นสิ่งที่เราเคยเห็น และเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่ทำให้ภาพเป็นจริงสำหรับเราเมื่อเราดูบนหน้าจอ

อย่างไรก็ตาม ภาพ 3 มิติแบบดิจิทัลไม่ใช่ภาพถ่าย ดังนั้น จึงไม่เกิดเอฟเฟกต์เบลอเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ผ่านเฟรมระหว่างการถ่ายภาพ ในการทำให้ภาพดูสมจริงยิ่งขึ้น โปรแกรมเมอร์ต้องเพิ่มการเบลอภาพอย่างชัดเจน นักออกแบบบางคนเชื่อว่าต้องใช้เวลามากกว่า 30 เฟรมต่อวินาทีเพื่อ "เอาชนะ" การขาดการเบลอที่เป็นธรรมชาติ ซึ่งเป็นสาเหตุที่พวกเขาผลักดันเกมให้ไปถึงระดับใหม่ - 60 เฟรมต่อวินาที แม้ว่าวิธีนี้จะช่วยให้ภาพแต่ละภาพปรากฏในรายละเอียดที่ดีและแสดงวัตถุที่เคลื่อนไหวทีละน้อยๆ ได้ แต่ก็เพิ่มจำนวนเฟรมสำหรับลำดับภาพเคลื่อนไหวที่กำหนดได้อย่างมาก มีบางส่วนเฉพาะอื่นๆ ของรูปภาพที่ต้องเสียสละการแสดงผลด้วยคอมพิวเตอร์ที่แม่นยำเพื่อความสมจริง สิ่งนี้ใช้ได้กับทั้งวัตถุที่เคลื่อนไหวและอยู่กับที่ แต่นั่นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง

มาจบสิ้นกัน

คอมพิวเตอร์กราฟิกยังคงสร้างความตื่นตาตื่นใจให้กับคนทั้งโลกด้วยการสร้างและสร้างวัตถุและฉากที่เคลื่อนไหวและไม่เคลื่อนไหวที่สมจริงอย่างแท้จริง ด้วย 80 คอลัมน์และข้อความขาวดำ 25 บรรทัด กราฟิกมาไกล และผลลัพธ์ก็ชัดเจน ผู้คนนับล้านกำลังเล่นเกมและเรียกใช้การจำลองทุกประเภทด้วยเทคโนโลยีในปัจจุบัน โปรเซสเซอร์ 3D ใหม่จะทำให้ตัวเองรู้สึกได้ - ต้องขอบคุณพวกมันที่ทำให้เราสามารถสำรวจโลกอื่นและสัมผัสกับสิ่งที่เราไม่เคยกล้าลอง ชีวิตจริง. สุดท้าย กลับมาที่เรื่องบอล ตัวอย่าง ฉากนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร? คำตอบนั้นง่าย: รูปภาพมีลูกบอลที่สร้างจากคอมพิวเตอร์ มันไม่ง่ายเลยที่จะบอกว่าทั้งสองอันไหนเป็นของแท้ ใช่ไหม? โลกของเราน่าทึ่งและเราต้องอยู่กับมัน ฉันหวังว่าคุณจะสนใจและได้เรียนรู้ข้อมูลที่น่าสนใจอีกส่วนหนึ่งสำหรับตัวคุณเอง

ผู้ที่เกี่ยวข้องในการพัฒนากราฟิกสามมิติรู้ดีว่าความสำเร็จในการควบคุมพื้นที่นี้ขึ้นอยู่กับความอดทน เป็นไปไม่ได้ที่จะเชี่ยวชาญวิทยาศาสตร์นี้ด้วย "ถ่อย" ซึ่งต้องเตรียมการเป็นเวลานาน ผ่านการลองผิดลองถูก การอ่านวรรณกรรมเพื่อการศึกษาจำนวนมาก หลังจากที่รอการเรนเดอร์ฉากสุดท้ายอย่างน่าเบื่อหลายครั้ง ในที่สุดความเข้าใจก็มาถึง: “นี่เป็นวิธีที่มันกลายเป็นแบบนี้!”

เหมือนนักกีฬาที่ฝึกฝนทักษะของเขา อุปกรณ์กีฬานักออกแบบกราฟิกคอมพิวเตอร์ใช้โครงสร้างเทมเพลตเดียวกันซ้ำแล้วซ้ำอีก ซึ่งช่วยให้เขาเข้าใจความซับซ้อนของการทำงานกับโปรแกรม รูปภาพและโมเดลที่คุ้นเคยกับเขาถูกใช้เพื่อทดสอบฟังก์ชันต่างๆ ของโปรแกรมแก้ไข 3D เป็นเวลานานจนดูเหมือนเป็นเครื่องมือธรรมดาๆ ในขณะเดียวกันหลายคนก็ไม่เหมือนกับวิธีการ "มาตรฐาน" โมเดลกาน้ำชา หัวลิง 3 มิติ และของแปลกอื่นๆ มาจากไหน?

หลายคนคิดว่าการมีอยู่ในโปรแกรมสำหรับพัฒนากราฟิกสามมิติของโมเดลที่ผิดปกติเช่น Suzanne หรือ Teapot เป็นสิ่งที่ยอดเยี่ยมสำหรับนักพัฒนา อันที่จริง ไม่เหมือนกับวัตถุธรรมดาที่ถูกต้อง เช่น ทรงกลม ทรงกระบอก ลูกบาศก์หรือทรงกรวย โมเดลที่มีรูปทรงแปลกตาจะดูเป็นธรรมชาติมากกว่า มีมากขึ้น รูปร่างซับซ้อนช่วยให้คุณตรวจจับความไม่สมบูรณ์ของแสงและวัสดุได้อย่างรวดเร็ว ด้วยวัตถุเหล่านี้ จะสะดวกมากในการทดลองและฝึกการสร้างแบบจำลอง

⇡ ชีวิตที่ยากลำบากของกาน้ำชาธรรมดา

ชะตากรรมของบางสิ่งบางครั้งก็ผิดปกติมาก เมื่อมาร์ติน นิวเวลล์และแซนดราภรรยาของเขาซื้อกาน้ำชาจากห้างสรรพสินค้าซอลท์เลคซิตี้ในปี 1974 พวกเขาไม่เคยคิดมาก่อนว่าคนทั้งโลกจะรู้เรื่องนี้อย่างแท้จริงในอนาคต

เป็นกาน้ำชาเซรามิกทั่วไปที่ผลิตโดยบริษัท Melitta ของเยอรมัน รูปร่างเรียบง่ายมาก - โค้งมนเล็กน้อยพร้อมฝาปิด ไม่มีการออกแบบหรือลวดลายใดๆ เลย มีแต่กาน้ำชาสีขาวเรียบหรู

Newell มีส่วนร่วมในการพัฒนาอัลกอริธึมการเรนเดอร์สำหรับโปรแกรมแก้ไขกราฟิกที่ University of Utah (University of Utah) ดังนั้นชื่อของกาน้ำชาจึงมาจากที่เรียกกันว่า “กาน้ำชายูทาห์” เป็นที่น่าสนใจว่าในตอนแรกรุ่นของกาน้ำชานั้นมาพร้อมกับชุดถ้วยและช้อนชา ดูเหมือนว่านี้

จากนั้นแบบจำลองของชุดน้ำชาก็สับสน และเหลือกาน้ำชาเพียงใบเดียวเท่านั้น ผู้ใช้ที่ใส่ใจมากที่สุดอาจสังเกตเห็นว่าเมื่อเปรียบเทียบกับกาน้ำชาจากโปรแกรม 3ds max สัดส่วนของกาน้ำชา Utah ดั้งเดิมนั้นแตกต่างกันบ้าง

ถูกแล้ว - วัตถุดั้งเดิมนั้นสูงกว่ารุ่นคอมพิวเตอร์เล็กน้อย ทำไมถึงเป็นอย่างนั้น? "ผู้ปกครอง" ของคอมพิวเตอร์รุ่นแรก ๆ สับสนในการอธิบาย เป็นไปได้มากว่าเหตุผลก็คือเฟรมบัฟเฟอร์บนคอมพิวเตอร์ที่ Newell ทำงานด้วยนั้นมีพิกเซลที่ไม่ใช่สี่เหลี่ยมจัตุรัส แทนที่จะบิดเบือนภาพ มาร์ตินขอให้จิม บลินน์เพื่อนร่วมงานของเขาปรับขนาดของแบบจำลองเพื่อขจัดการผิดรูปที่ยืดออก จิมเองอ้างว่าพวกเขาแค่ชอบรูปทรงกาน้ำชาในแนวตั้งซึ่งพวกเขาใช้ในการสาธิตในห้องปฏิบัติการ

กาน้ำชาได้กลายเป็นวัตถุที่ชื่นชอบของนักพัฒนากราฟิก 3 มิติ พวกเขาเริ่มใช้มันในทุกที่ที่ทำได้ ตัวอย่างเช่น คอมพิวเตอร์ Commodore CBM ที่จำหน่ายในช่วงต้นทศวรรษ 1980 มีการติดตั้งโปรแกรมสาธิต Grafikdemo ผู้ใช้สามารถมองเห็นกรอบกาน้ำชาบนหน้าจอได้ ฐานนี้สามารถหมุนได้โดยใช้แป้นพิมพ์ มองจากทุกด้าน การจัดการที่เรียบง่ายดังกล่าวควรจะสร้างความประทับใจให้กับผู้ใช้และชักชวนให้ผู้มีโอกาสเป็นผู้ซื้อซื้อสินค้าราคาแพง

กาต้มน้ำยังมีให้เห็นในโปรแกรมรักษาหน้าจอ 3Dpipes ("Pipeline") ยอดนิยมจาก Windows

นอกจากนี้ เขายังปรากฏตัวในแอนิเมชั่น 3 มิติหลายเรื่อง เช่น ในภาพยนตร์ชื่อดังของ Pixar เรื่อง Toy Story ซึ่งตัวละครหลักจะดื่มชาจากกาน้ำชาของนีเวลล์

แม้แต่การ์ตูน Homer Simpson ในตอนหนึ่งของซีรีส์ The Simpsons ก็ได้รับมิติที่สามและกาน้ำชา Utah ก็เข้ามาในเฟรมทันที (สำหรับแฟน ๆ - ตอนที่หกของฤดูกาลที่เจ็ดของ Treehouse of Horror VI)

และกาน้ำชาของ Utah (หลังจากแก้ไขเล็กน้อย เขาเปลี่ยนรูปร่าง) ก็เข้าไปในเฟรมเมื่อดูภาพอื่นของ Pixar - "Monsters Inc."

อย่างไรก็ตาม Pixar ก็มีประเพณีที่ตลกเช่นกัน ทุกปีที่การแสดง Siggraph ครั้งต่อไป พวกเขาจะแจกกาน้ำชา Utah ซึ่งเป็นของที่ระลึก ซึ่งเป็นของเล่นสำหรับเดินที่โฆษณาเครื่องแสดงผล RenderMan โดยปกติกาน้ำชาเหล่านี้จะบรรจุในกล่องชา ของที่ระลึกจากนิทรรศการสำหรับคนรักสามมิติ

แบบจำลองสามมิติของกาน้ำชาได้กลายเป็นจุดเด่นของหนึ่งในเครื่องมือแก้ไข 3D ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด - Autodesk 3ds max ในโปรแกรมนี้ ผู้ใช้ทุกคนสามารถสร้างกาน้ำชาได้อย่างง่ายดาย แม้กระทั่งผู้ที่ไม่เคยเกี่ยวข้องกับการสร้างแบบจำลองสามมิติมาก่อน

โดยปกติจานเซรามิกจะอยู่ได้ไม่นาน แต่กฎนี้ใช้ไม่ได้กับกาน้ำชาของ Newell ไม่เพียงแต่มันยังอยู่ในสภาพดีเยี่ยมเท่านั้น แต่ยังผ่านมันไปเป็นสาธารณสมบัติอีกด้วย เจ้าของบริจาคให้กับพิพิธภัณฑ์คอมพิวเตอร์บอสตัน ซึ่งยังคงอยู่จนถึงปี 1990 การจัดแสดงนี้สามารถพบได้ที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์คอมพิวเตอร์ในเมาน์เทนวิว แคลิฟอร์เนีย

กาน้ำชาอันเลื่องชื่อจะเดินทางไปงานต่างๆ เป็นระยะ เช่น นิทรรศการ Siggraph แม้เขาจะอายุปานกลาง แต่เขาก็ยังดูสะอาด แวววาว และใหม่อย่างน่าสงสัย และแม้ว่าเจ้าของของหายากจะโน้มน้าวใจว่านี่คือกาน้ำชาแบบเดียวกับที่ประวัติศาสตร์ของแอนิเมชั่น 3 มิติเริ่มต้นขึ้น เมื่อพิจารณาจากระยะทางที่ต้องเดินทาง เป็นไปได้ว่าอาจถูกแทนที่ด้วยตัวอย่างอื่นอย่างลับๆ เนื่องจากโมเดลที่คล้ายกันยังคงอยู่ ขายในปริมาณมาก

⇡ กระต่ายสแตนฟอร์ด

หลังจากการปรากฏตัวของกาน้ำชา Utah เป็นเวลานาน ผู้พัฒนากราฟิกสามมิติไม่มีทางเลือกอื่น ต้องการทดสอบการเรนเดอร์? แน่นอนว่าใช้กาน้ำชา Newell แต่ในยุค 90 สถานการณ์เปลี่ยนไปเล็กน้อย มีเครื่องมือใหม่สำหรับ การสร้างแบบจำลอง 3 มิติและรุ่นใหม่สำหรับการทดสอบ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด Greg Turk และ Marc Levoy เข้าร่วมในคดีนี้

ในปี 1994 ในวันอีสเตอร์ เกร็กเดินไปตามถนน University Avenue และแวะที่ร้านค้าที่จำหน่ายของตกแต่งบ้านและสวน ที่นั่นเขาเห็นกระต่ายดินจำนวนมากสะสมอยู่ เขาชอบสีดินเผาของดินเหนียวสีแดงมาก และชาวเติร์กก็เห็นว่ารูปปั้นนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสแกน 3 มิติและใช้ในการทดลอง 3 มิติ

“ถ้าฉันรู้ว่ากระต่ายตัวนี้ดังมาก ใช่ ฉันจะซื้อมันทั้งหมด!” — เกร็กกล่าวสองสามปีต่อมา เขาซื้อกระต่ายตัวนี้และนำมันมาที่ห้องแล็บ โดยที่มาร์คได้แปลงร่างของมันให้เป็นดิจิทัล กระต่ายมีข้อเสียเพียงข้อเดียว - มีรูในเรขาคณิต เพื่อลดความซับซ้อนของตาข่ายรูปหลายเหลี่ยม Greg ก็แค่ปะขึ้นด้วยมือ หุ่นจำลองของกระต่ายสแตนฟอร์ด ซึ่งได้มาจากรูปปั้นนั้นถูกแปลงเป็นดิจิทัล มีพื้นผิวเป็นรูปสามเหลี่ยม 69451 ตัว ในขณะที่หุ่นดั้งเดิมนั้นสูง 19 เซนติเมตร

ตั้งแต่นั้นมา ทุกคนสามารถดาวน์โหลดโมเดลนี้ได้โดยตรงจากเว็บไซต์ของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด

นอกจากกระต่ายแล้ว พื้นที่เก็บข้อมูลของสแตนฟอร์ดยังมีโมเดลอีกมากมาย ซึ่งหลายๆ โมเดลก็ได้รับความนิยมอย่างมากในชุมชนการพัฒนา 3 มิติด้วย ในบรรดาโมเดล 3 มิติฟรีที่มีให้ดาวน์โหลด ได้แก่ รูปปั้นพระพุทธรูปมีความสุข มังกรจีนยอดนิยม รูปปั้นไทยที่สวยงาม และอื่นๆ

⇡ ลิงในเครื่องปั่น

โปรแกรมแก้ไข 3D ของ Blender นั้นไม่มีใครเทียบได้ เป็นแพ็คเกจกราฟิก 3 มิติระดับมืออาชีพฟรีเพียงชุดเดียวที่สามารถแข่งขันกับ "วาฬ" เช่น Maya หรือ Lightwave ได้ไม่มากก็น้อย

ความสามารถแบบโอเพนซอร์ส ข้ามแพลตฟอร์ม และการสร้างแบบจำลองขนาดใหญ่ - คุณสามารถพูดคุยเกี่ยวกับข้อดีของโปรแกรมนี้ได้เป็นเวลานานมาก นักพัฒนาซอฟต์แวร์ได้ทำทุกอย่างเท่าที่ทำได้เพื่อให้แน่ใจว่าโปรแกรมนี้ไม่ด้อยกว่าโปรแกรมเชิงพาณิชย์ และราวกับว่าเป็นการตอบสนองต่อกาน้ำชาของยูทาห์ Blender ได้รวมเอาวัตถุที่ "ไม่ได้มาตรฐาน" ของตัวเองเข้าไว้ด้วยกัน นั่นคือลิงที่ชื่อซูซาน

แบบจำลองของลิงตัวนี้มีรูปทรงที่ไม่ซับซ้อนแต่ไม่ซับซ้อน ซึ่งเหมาะสำหรับฉากทดสอบและการศึกษาการตั้งค่าการเรนเดอร์ นี่คือโมเดลโพลีต่ำที่มีพื้นผิว 500 แบบ

หัวชิมแปนซีปรากฏตัวครั้งแรกใน Blender 2.25 ในเดือนมกราคมถึงกุมภาพันธ์ 2545 เป็นที่ชัดเจนว่าบริษัท NaN ซึ่งกำลังโปรโมต Blender ซึ่งเป็นบรรณาธิการ 3D ที่ยังจ่ายเงินอยู่นั้นล้มละลาย ดังนั้นจึงไม่สามารถพัฒนาโครงการนี้ต่อไปได้ โปรแกรมเมอร์ของมันได้เพิ่มลิงเป็นชนิดของ ไข่อีสเตอร์เป็นรุ่นล่าสุดของโปรแกรมที่สร้างโดย NaN หลังจากนั้น ใบอนุญาต Blender ก็เปลี่ยนเป็น GNU GPL เงินถูกระดมจากเจ้าหนี้ และโปรแกรมแก้ไข 3D ก็ใช้งานได้ฟรี

เขาจำลองลิงที่มีชื่อเสียง Willem-Paul van Overbruggen หรือที่รู้จักภายใต้ชื่อเล่น SLiD3 เขายังตั้งชื่อให้ด้วย โดยนำมาจากหนังตลกเฉพาะของเควิน สมิธอย่าง Jay และ The Silent Bob Strike Back มีลิงอุรังอุตังชื่อซูซานในภาพยนตร์เรื่องนี้

Suzanne ได้กลายเป็นสัญลักษณ์ที่แท้จริงของโปรแกรมแก้ไข 3D ฟรี ในปี 2546 ได้มีการจัดการแข่งขันพิเศษสำหรับศิลปินที่ทำงานใน Blender การแข่งขันประจำปีเรียกว่า Suzanne Awards และผู้ชนะจะได้รับรางวัลตุ๊กตาลิง Suzanne

⇡ กล่องคอร์เนล: การทดลองกับแสง

หนึ่งในที่สุด เหตุการณ์สำคัญทำงานในฉากสามมิติ - การสร้างภาพ และต้องบอกว่าไม่ใช่ทุกอย่างขึ้นอยู่กับผู้ใช้ ในบางกรณี แม้แต่ความรู้อย่างละเอียดเกี่ยวกับพารามิเตอร์การแสดงผลก็ไม่ได้รับประกันความสมจริงของภาพในระดับสูง คุณภาพของภาพสุดท้ายจะพิจารณาจากสภาวะการสร้างภาพ และที่สำคัญที่สุดคือโดยอัลกอริธึมการคำนวณแสง

ในโลกแห่งความเป็นจริง ทุกสิ่งทุกอย่างถูกควบคุมโดยกระบวนการทางกายภาพ กฎของทัศนศาสตร์เช่นเดียวกับคุณสมบัติของวัสดุกำหนดภาพของโลกรอบตัวเรา ดวงตาของเรามองเห็นวัตถุที่เป็นแก้วว่าโปร่งใส เปลือกมะนาวดูเหมือนจะมีลายนูน และน้ำแข็งเป็นสีด้าน อัลกอริธึมการเรนเดอร์ 3 มิติที่ใช้สำหรับการเรนเดอร์พยายามจำลองปรากฏการณ์และคุณสมบัติของวัสดุเหล่านี้ทั้งหมดด้วยการจำลองกระบวนการทางกายภาพ อย่างไรก็ตาม ปัญหาคือว่าอัลกอริธึมนี้ไม่สมบูรณ์ และเช่นเดียวกับปัญหาของโรงเรียนในวิชาฟิสิกส์ มันใช้สมมติฐานและอนุสัญญามากมาย

ตัวอย่างเช่น หลักการที่ง่ายที่สุดสำหรับการคำนวณเงาคือการติดตาม มันแค่ให้ความคิดว่าโครงร่างของเงาที่หล่อจะไปอยู่ที่ไหน อย่างไรก็ตาม ในชีวิตจริง เงาไม่ได้คมชัดเสมอไป โดยส่วนใหญ่มักมีการสะท้อนแสงหลายครั้ง เมื่อลำแสงสะท้อนจากวัตถุหลายครั้ง ถ่ายโอนสีของวัตถุใกล้เคียงไปยังพื้นที่อื่น และทำให้เงา "นุ่มนวล" ในกราฟิก 3 มิติ คุณสมบัตินี้อธิบายโดยอัลกอริธึมการส่องสว่างทั่วโลก

ในปี 1984 ทีมนักวิทยาศาสตร์ในแผนกกราฟิกของมหาวิทยาลัย Cornell ได้พัฒนาอัลกอริธึมการติดตามแสงแบบใหม่ งานของพวกเขาเรียกว่า "การสร้างแบบจำลองปฏิสัมพันธ์ของแสงกับพื้นผิวแบบกระจาย" สำหรับคนธรรมดาชื่อนี้จะไม่พูดอะไร แต่ผู้เชี่ยวชาญในกราฟิกสามมิติจะเดาได้อย่างถูกต้องในวลีนี้หนึ่งในหลักการในการคำนวณแสงในฉากสามมิติ - "การส่องสว่างทั่วโลก" ในปีเดียวกันนั้น ที่นิทรรศการ Siggraph ยอดนิยม ผู้เชี่ยวชาญของ Cornell University ได้แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบของระบบของพวกเขาในตัวอย่างของฉากสามมิติอย่างง่าย - ลูกบาศก์กลวงซึ่งภายในซึ่งมีต้นกำเนิดที่ง่ายที่สุด

ลูกบาศก์นี้เล่นบทบาทของห้อง ซึ่งเป็นห้องปิด ซึ่งทำหน้าที่เป็นแบบจำลองอย่างง่ายสำหรับการจำลองการกระจายแสงที่สมจริง โมเดลพร้อมกล่องที่เรียกว่ากล่อง Cornell นั้นเรียบง่ายมาก แสงในนั้นทำให้เกิดการสะท้อนที่คาดเดาได้ ดังนั้นการออกแบบที่เรียบง่ายจึงกลายเป็นว่าใช้งานได้จริงและสะดวกมาก สะดวกมากที่ผู้เชี่ยวชาญด้านกราฟิก 3D ยังคงใช้มาจนถึงทุกวันนี้ โดยตั้งค่าอัลกอริธึมการแสดงภาพและทดสอบวิธีการใหม่ในการคำนวณแสงสว่าง

ผนังด้านในของกล่อง Cornell ถูกทาสีด้วยสีต่างๆ ดังนั้น, ทางซ้ายมือมีสีแดง ด้านขวาเป็นสีเขียว ผนังด้านหลัง "เพดาน" และ "พื้น" เป็นสีขาว นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ผู้วิจัยที่ทำการทดลองกับแบบจำลองนี้สามารถเห็นการถ่ายโอนสีไปยังพื้นผิวข้างเคียง คุณสามารถสังเกตตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของเอฟเฟกต์นี้ได้ด้วยตัวเอง - วางสิ่งที่เป็นสีเหลืองสว่างมากไว้บนกระดาษขาวสะอาด แล้วคุณจะเห็นว่าแผ่นนั้นได้โทนสีเหลืองรอบๆ วัตถุนี้อย่างไร หากคุณเรนเดอร์โดยใช้อัลกอริธึมการส่องสว่างทั่วโลก เอฟเฟกต์ที่คล้ายกันจะเกิดขึ้นในกล่อง Cornell

⇡ แอนิเมชั่นคอมพิวเตอร์ 3 มิติตัวแรก

Bell Laboratories เป็นหนึ่งในทีมวิจัยที่ใหญ่และมีแนวโน้มมากที่สุดในโลกเสมอมา พวกเขาจัดการกับปัญหาเร่งด่วนที่สุดในสาขาวิทยาศาสตร์ต่างๆ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ของ Bell Laboratories ได้รับรางวัลโนเบลถึงเจ็ดครั้ง

และค่อนข้างเป็นธรรมชาติที่การจำลองสามมิติครั้งแรกดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญของศูนย์แห่งนี้ ในปี 1963 พนักงานของ Bell Laboratories ชื่อ Edward E. Zajac ได้สาธิตโปรแกรมที่เขียนในภาษา Fortran เพื่อจำลองการเคลื่อนที่ของดาวเทียม

เขาไม่ได้ตั้งเป้าหมายในการสร้างแอนิเมชั่นสามมิติตัวแรก แต่มันกลับกลายเป็นอย่างนั้น

ในขณะนั้น เขาทำงานในภาควิชาวิจัยคณิตศาสตร์ และทำงานในการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อสร้างกลไกที่มีระบบป้องกันภาพสั่นไหวแบบไจโรสโคปิกสองระบบ ซึ่งสามารถใช้ในดาวเทียมสื่อสารชุดแรกได้ การใช้โปรแกรม ORBIT (เขียนโดยพนักงานคนอื่นของ Bell Laboratories) นักวิทยาศาสตร์ได้ประมวลผลการคำนวณของเขา โดยได้รับชุดไพ่เจาะรูพร้อมผลลัพธ์ โดยใช้เครื่องบันทึกคอมพิวเตอร์ General Dynamics Electronics Stromberg-Carlson 4020 เขาพิมพ์ไมโครฟิล์มแอนิเมชั่นออกมา

โครงเรื่องนั้นเรียบง่าย - วัตถุสองชิ้นเชื่อมต่อกันด้วยแรงโน้มถ่วงและวัตถุหนึ่งหมุนรอบวัตถุที่สองเช่นดวงจันทร์รอบโลก กราฟิกอย่างที่คุณเห็นมีน้อย แต่มันคือปีพ. ศ. 2506 และเป็นแอนิเมชั่น 3 มิติเรื่องแรกจริงๆ

พนักงานอีกคนหนึ่งของ Bell Laboratories ที่พยายามหาวิธีทำให้คอมพิวเตอร์วาดแอนิเมชั่นสามมิติคือ Michael Noll (A. Michael Noll)

ด้วยการใช้คอมพิวเตอร์ IBM 7094 ในปี 1965-66 เขาสร้างภาพยนตร์สั้นหลายเรื่อง เช่น "คอมพิวเตอร์บัลเล่ต์" ที่ซึ่งด้วยจินตนาการที่ดี คุณจะเห็นร่างของนักเต้นขาเดียวเคลื่อนไหวในอวกาศสามมิติ เป็นไปได้มากว่านี่คือบัลเล่ต์บนน้ำแข็ง โครงสร้างแบบบานพับประกอบด้วยจุดสำคัญหลายจุดถูกมองว่าเป็น "นักเต้น" ตัวเลือกนี้ช่วยให้เราคำนวณผิดพลาดได้ง่ายขึ้น

และเพื่อไม่ให้ใครสงสัยว่าแอนิเมชั่นนี้เป็นแบบสามมิติ Michael Knoll ได้แสดงภาพในโหมดสามมิติ โดยวาดวิดีโอแยกกันสำหรับตาขวาและซ้าย นอกจาก "บัลเล่ต์คอมพิวเตอร์" แล้ว ไมเคิลยังมีแอนิเมชั่นสามมิติที่น่าสนใจกว่านั้นด้วยลูกบาศก์สี่มิติ ทรงกลมสี่มิติ เป็นต้น ภาพทั้งหมดในแอนิเมชั่นนั้น "กลับด้าน" กล่าวคือ ทางด้านซ้ายคือ รูปภาพสำหรับตาขวาและด้านขวาคือรูปภาพสำหรับตาซ้าย ดังนั้น หากคุณต้องการรับชม ให้เน้นการมองเห็นของคุณที่หน้าจอมอนิเตอร์

⇡ โมเดลรถ 3 มิติรุ่นแรก: วิธีการสแกนด้วยมือ

การผลิตหลายอย่างในช่วงกลางศตวรรษที่ผ่านมานั้นช้ากว่ามากเมื่อเทียบกับตอนนี้ ขั้นตอนการสร้างรถต้นแบบนั้นใช้เวลานานและซับซ้อนมาก แต่ทุกอย่างเปลี่ยนไปเมื่อ Ivan Edward Sutherland ตั้งใจที่จะพัฒนาอินเทอร์เฟซแบบโต้ตอบที่จะช่วยให้มนุษย์และคอมพิวเตอร์ "สื่อสาร" ระหว่างกันได้

ครั้งหนึ่ง Ivan Sutherland ถูกถามถึงวิธีที่เขาสามารถคิดและสร้างแนวคิดที่ปฏิวัติวงการได้มากมายในช่วงเวลาสั้นๆ เช่นนี้ได้อย่างไร ตั้งแต่แนวคิดของอินเทอร์เฟซของระบบ CAD ทั้งหมดไปจนถึงแนวทางเชิงวัตถุในการเขียนโปรแกรม ในการตอบ ซัทเทอร์แลนด์เพียงยิ้มและกางแขนออก: “แต่เราไม่รู้ว่ามันยากขนาดนี้!”

ย้อนกลับไปในปี 2506 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวิทยานิพนธ์ของเขา Ivan Sutherland ได้สาธิต "หุ่นยนต์ร่าง" (นี่คือชื่อที่ไม่เป็นทางการของโครงการ - Robot Draftsman) โปรแกรมนี้เป็นลิงค์แรกในวิวัฒนาการของระบบการออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย ซึ่งปัจจุบันเรียกว่า Sketchpad

ด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์และปากกาไฟที่เชื่อมต่ออยู่ หมอดูสามารถวาดบนหน้าจอแสดงผลได้โดยตรง คอมพิวเตอร์กำหนดพิกัดของจุดสัมผัสของปากกาแสง แล้วคำนวณเรขาคณิตของเส้นโค้ง เส้นตรง หรือ รูปทรงเรขาคณิตและแสดงผลบนหน้าจอได้แทบจะในทันที

เรียบง่ายตามมาตรฐานปัจจุบัน Sketchpad ต้องการพลังการประมวลผลที่ยอดเยี่ยมในเวลานั้น มันวิ่งบนคอมพิวเตอร์ TX-2 ที่มีห้องหลายห้องที่ห้องปฏิบัติการวิจัยลินคอล์นของ MIT

ในวิดีโอด้านล่าง Sutherland แสดงให้เห็นถึงความสามารถของอินเทอร์เฟซใหม่ระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร

ระบบของเขาทำให้สามารถทำสิ่งที่น่าทึ่งสำหรับปี 1960 ได้ ลากเส้นทีละจุดและสร้างภาพวาดจริงบนหน้าจอ Sketchpad ยังอนุญาตให้คุณทำการเปลี่ยนแปลงในขณะที่คุณทำงานและปรับขนาดองค์ประกอบการวาดที่เสร็จแล้ว

ข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งสำหรับ Sketchpad ที่ Ivan นำเสนอคือการปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ปฏิบัติงานอย่างถูกต้อง การใช้งานค่อนข้างยาก เนื่องจากผู้ใช้อาจ "พลาด" ที่จุดที่ถูกต้อง และอุปกรณ์อินพุตเองก็ไม่สมบูรณ์แบบ ในการแก้ไขปัญหานี้ Sketchpad ใช้ระบบที่เรียกว่าตัวจำกัด ข้อจำกัดเหล่านี้ทำให้สามารถจัดการรายละเอียดของภาพวาดได้อย่างแม่นยำ เช่น ทำให้เส้นตรงขนานกันหรือให้ส่วนสองส่วนมีความยาวเท่ากัน ในการใช้ตัวจำกัดเหล่านี้ จะใช้ปุ่มฟังก์ชันทั้งชุด ซึ่งอยู่ถัดจากหน้าจอการป้อนข้อมูล

แต่ในการนำเสนอนี้ ผู้เขียนซอฟต์แวร์ CAD ตัวแรกได้แสดงอินเทอร์เฟซแบบโต้ตอบเวอร์ชันที่ใช้งานได้อย่างสมบูรณ์พร้อมหน้าต่างการฉายภาพหลายบาน และพูดถึงความเป็นไปได้ที่เป็นไปได้ในการทำงานกับ 3D อย่างสมเหตุสมผล

สำหรับการพัฒนาระบบ Sketchpad อีวานได้รับรางวัลอันทรงเกียรติที่สุดในสาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์ จากรางวัลทัวริงของสมาคมเครื่องจักรคอมพิวเตอร์

ครูสมัยใหม่สามารถเรียนรู้ได้มากมายจากซัทเทอร์แลนด์ ชายคนนี้อุทิศตนเพื่อวิทยาศาสตร์อย่างสมบูรณ์ แต่สิ่งที่เกี่ยวกับตัวเอง - แท้จริงเขาไม่ได้สำรองรถเพื่อการนี้ Ivan ร่วมกับนักเรียนทำการสแกนดิจิทัล 3 มิติครั้งแรกของ Volkswagen Beetle ด้วยมือ ใช่ด้วยมือ

งานนี้ยากมาก จากนั้นจึงไม่มีเครื่องสแกนดิจิทัลหรือการถ่ายภาพดิจิทัล ดังนั้นทุกอย่างจึงต้องดำเนินการอย่างตรงไปตรงมา นักเรียนคลานไปมาเหมือนมดบนรถ และใช้ไม้บรรทัดวัดพิเศษ วาดตาข่ายหลายเหลี่ยมบนนั้น สิ่งที่ผู้เชี่ยวชาญด้านกราฟิก 3D ในปัจจุบันเรียกว่าโครงลวด หรือกรอบโมเดล 3 มิติ ก่อนเริ่มงาน รายละเอียดบางอย่างจะถูกลบออกจากรถ - ล้อ กันชน ฯลฯ เนื่องจากฐานหนึ่งถูก "แปลงเป็นดิจิทัล" - จากทุกด้านจากบนลงล่าง การเสียสละดังกล่าวเป็นธรรมหรือไม่? แน่นอน! โดยการกลั่นแกล้ง "ด้วง" Sutherland ได้พัฒนาเทคนิคสำหรับฉายภาพตาข่ายหลายเหลี่ยมบนวัตถุด้วยกราฟิก 3 มิติที่ทันสมัยปรากฏขึ้น

อีวานยังได้รับความสนใจจากผู้คนจำนวนมากด้วยผลงานของเขาซึ่งยังคงพัฒนาทิศทางของคอมพิวเตอร์กราฟิก 2D และ 3D และท่ามกลางเบื้องหลังความสำเร็จ ทุกคนลืมไปว่า Volkswagen Beetle เป็นของภรรยาของ Ivan จริง ๆ และปฏิกิริยาของเธอต่อการกระทำของสามีของเธอยังคงเป็นปริศนา

และใครคือนักเรียน "มด" เหล่านี้? มีบุคลิกที่โดดเด่นมากมายในหมู่พวกเขา หนึ่งในผู้ผลิตรถรุ่นนี้คือ John Edward Warnock สิบปีหลังจากเรื่องนี้ เขาจะกลายเป็นผู้ร่วมก่อตั้งบริษัท Adobe ที่มีชื่อเสียง

B˘i T˝ờng Phong นักวิจัยรุ่นเยาว์ก็มีส่วนในการสร้างแบบจำลองนี้เช่นกัน แบบจำลองของพงษ์ถูกใช้ในเอ็นจิ้น 3 มิติจำนวนมากในปัจจุบัน

มันอยู่บนโมเดลของรถยนต์สามมิติคันแรกที่พงษ์ทดสอบระบบแรเงาที่มีชื่อเสียงของเขาซึ่งต่อมาได้รับชื่อของเขา - พงษ์ ในโปรแกรมแก้ไข 3 มิติใดๆ ที่มีความสามารถในการปรับแต่งวัสดุ คุณสามารถเลือกอัลกอริธึมแรเงาพงษ์ได้ วิธีพงษ์อิงจากการสอดแทรกของพื้นผิวปกติด้วยรูปหลายเหลี่ยมแบบแรสเตอร์ และช่วยให้คุณคำนวณสีของพิกเซลได้ โดยคำนึงถึงค่าปกติที่สอดแทรกและแบบจำลองการสะท้อนแสง

โครงการ Sutherland แทบไม่มีความคล้ายคลึงกัน ระบบเดียวที่มีหลักการคล้ายกันคือการพัฒนาเชิงพาณิชย์ของ General Motors และ IBM ซึ่งเรียกว่า DAC-1 (Design Augmented by Computers) คอนโซลนี้ถูกควบคุมด้วยปากกาแสง แต่ก็สะดวกน้อยกว่าและมีราคาแพงเช่นกัน

⇡ หนึ่งซ้าย: คอมพิวเตอร์แอนิเมชั่นเครื่องแรกของมือ

นิสัยการไล่ตามพลังของฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ได้นำไปสู่ความแพร่หลาย ในหมู่ผู้ใช้เชื่อว่าหากไม่มีการ์ดวิดีโอที่ทันสมัย ​​จะไม่สามารถรับภาพ 3 มิติได้ แต่นั่นไม่ใช่กรณีเลย ลองนึกภาพว่ามิติที่สามถูกคุกคามมานานกว่าครึ่งศตวรรษแล้ว แม้กระทั่งก่อนช่วงเวลาสำคัญที่คอมพิวเตอร์จะกลายเป็นเรื่องส่วนตัวอย่างแท้จริง วิศวกรก็สามารถทำ (และทำ) แอนิเมชั่น 3 มิติได้แล้ว และผู้ก่อตั้งและประธาน Pixar ในอนาคตรวมถึงหัวหน้า Walt Disney Animation Studios และ DisneyToon Studios ก็มี Edwin Catmull มีส่วนร่วมในเรื่องนี้

และเขาทำมันตามความหมายที่แท้จริงของคำ - เขาแปลงมือซ้ายของเขาให้เป็นดิจิทัล และสร้างแอนิเมชั่นสาธิตการเคลื่อนไหวของนิ้วบนมัน

Catmull สนใจในกระบวนการสร้างแอนิเมชั่นมาตั้งแต่เด็ก เขายังมีจุดยืนของตัวเองอยู่ด้วยซ้ำ โดยที่เอ็ดวินพยายามสร้างการ์ตูนยุคดึกดำบรรพ์เรื่องแรก อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับผู้สำเร็จการศึกษาระดับอุดมศึกษาอื่นๆ อีกหลายคน สถาบันการศึกษาเขาไม่พบการเรียกของเขาในทันที ทันทีที่สำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยยูทาห์ เขาเริ่มทำงานให้กับโบอิ้งเป็นครั้งแรก แต่อีกหนึ่งปีต่อมา วิกฤตเศรษฐกิจบีบให้โบอิ้งต้องเลิกจ้างพนักงานหลายพันคน และเอ็ดก็เป็นหนึ่งในนั้น หลังจากนั้นผู้สำเร็จการศึกษาล่าสุดได้กลับไปเรียนที่มหาวิทยาลัยอีกครั้งเพื่อศึกษาต่อในระดับปริญญาโท

Ivan Edward Sutherland ซึ่งตอนนั้นเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัย Utah กลายเป็นที่ปรึกษาของ Catmull และสนับสนุนให้นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษารุ่นเยาว์ศึกษากราฟิกคอมพิวเตอร์เชิงโต้ตอบ Catmull ใช้วิธีเดียวกับ Ivan ในการทำให้รถของเขาเป็นดิจิทัล แอนิเมชั่นของมือ 3 มิติถูกสร้างขึ้นในหลายขั้นตอน เมื่อเปรียบเทียบกับโครงการแปลงเป็นดิจิทัล Volkswagen Beetle ขนาดใหญ่ของ Ivan Catmull พบว่าง่ายกว่าเล็กน้อย - เขาเพียงแค่วาดภาพมือซ้ายของเขาโดยทำเครื่องหมายตำแหน่งของขอบและโหนดของกริดรูปหลายเหลี่ยมบนนั้น จากนั้นในห้องปฏิบัติการ ตารางนี้ถูกอ่านโดยอุปกรณ์พิเศษ และรวบรวมแบบจำลองสามมิติตามข้อมูลที่ได้รับ

Catmull เขียนโปรแกรมเพื่อทำให้โมเดลนี้เคลื่อนไหว แอนิเมชั่นนี้ได้รับการเรนเดอร์และใช้เป็นส่วนเสริมที่ดีของ โครงการรับปริญญา. พื้นผิวของมือบิดเบี้ยว นิ้วงอและไม่งอ และมือเองก็เปิดหน้าจอ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดียิ่งขึ้น Catmull ยังอนุญาตให้ "มอง" ภายในโมเดล โดยแสดงให้ผู้ชมเห็นว่าแขน 3D กลวงอยู่ภายใน

งานของนักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ไม่ได้ไร้ประโยชน์ แบบจำลองของมือหมุน 3 มิติถูกนำมาใช้ในภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์เรื่อง Futureworld ปี 1976 เขากำลังพูดถึงโรงแรมรีสอร์ทที่มีพนักงานหุ่นยนต์ เพื่อเลียนแบบเทคโนโลยีชั้นสูง ทุกอย่างถูกนำมาใช้ - ทั้งแอนิเมชั่นที่เรนเดอร์และโครงร่างของโมเดลสามมิติ

นอกจากมือสามมิตินี้แล้ว นักศึกษายังสร้างงานที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นไปอีก ซึ่งเป็นแบบจำลองอนิเมชั่นของศีรษะมนุษย์

มันถูกจัดเตรียมโดย Fred Parke เพื่อนและเพื่อนร่วมงานของ Catmull ซึ่งมีส่วนร่วมในการแปลงแบบจำลองของมือซ้ายของ Edward ให้เป็นดิจิทัล

เขายังพยายามซิงโครไนซ์เสียงและการเคลื่อนไหวของริมฝีปากของรุ่นคอมพิวเตอร์ และนี่คือในปี 1974!

นักเรียนเรียกมนุษย์รุ่นหัวล้านว่า "หัวล้าน" โครงประกอบด้วยสามเหลี่ยม 900 รูป

ในช่วงกลางทศวรรษที่แปดสิบ ห้องทดลองของ Dominic Massaro ยังคงทำงานเกี่ยวกับโมเดลนี้ และใช้เทคนิคขั้นสูง "ฟื้น" ศีรษะด้วยการแสดงออกทางสีหน้าจำนวนมาก ศาสตราจารย์ Massaro เองเปลี่ยนชื่อเป็นสไตล์อิตาลีเล็กน้อย - Baldi และจดทะเบียนเป็นเครื่องหมายการค้า และเมื่อไม่นานมานี้ภายใต้การนำของเขาได้เปิดตัวแอปพลิเคชันสำหรับ iOS ซึ่งมีหัว 3D พูดได้ซึ่งสร้างขึ้นในทศวรรษที่เจ็ดสิบ

คำว่า "คอมพิวเตอร์แอนิเมชั่น" ในช่วงกลางศตวรรษที่ผ่านมาเป็นสิ่งที่แปลกใหม่มาก คอมพิวเตอร์รวมถึงอุปกรณ์การพิมพ์มีอยู่เฉพาะในการกำจัดขององค์กรวิจัยและแน่นอนว่าเป็นกองทัพ ในสหภาพโซเวียต ผู้คนไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับแอนิเมชั่นคอมพิวเตอร์เลย ยกเว้นกลุ่มผู้ที่ชื่นชอบกลุ่มเล็กๆ ที่สันนิษฐานว่าค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะ "วาด" แอนิเมชันโดยใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ หนึ่งในคนเหล่านี้คือนักคณิตศาสตร์ Nikolai Nikolaevich Konstantinov

ชายคนนี้คือตำนานที่แท้จริงของคณิตศาสตร์รัสเซีย คอนสแตนตินอฟเป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่มีความสามารถและพิเศษที่สุด ที่ไม่เพียงแต่มีส่วนสนับสนุนอย่างมากต่อระบบวิทยาศาสตร์และการศึกษาแห่งชาติเท่านั้น แต่ยังได้ถ่ายทอดความรู้ของเขาไปยังคนรุ่นหลังอีกด้วย ในบรรดานักเรียนของเขามีนักคณิตศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงมากมาย ไม่ต้องพูดถึงผู้ชนะการแข่งขันคณิตศาสตร์และโอลิมปิก

ย้อนกลับไปในปี 1968 เขาได้สร้างแอนิเมชั่นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกเป็นเวลาหนึ่งนาทีครึ่ง เป้าหมายที่เขาสนใจคือแมว จึงเป็นที่มาของชื่อมินิการ์ตูนว่า "คิตตี้"

นักคณิตศาสตร์ตัดสินใจสร้างการ์ตูนโดยตั้งโปรแกรมการเคลื่อนไหวของแมว และพิมพ์แต่ละเฟรมของแอนิเมชันด้วยภาพเงาที่วาดใหม่ การตระหนักรู้ของแนวคิดดังกล่าวอาจเกิดขึ้นได้จากบุคคลที่ไม่เพียงแต่มีความเข้าใจอันยอดเยี่ยมเกี่ยวกับคณิตศาสตร์ในระดับที่สูงขึ้นเท่านั้น แต่ยังเห็นการนำไปประยุกต์ใช้จริงด้วย

เนื่องจากกล้ามเนื้อของสัตว์โดยการหดตัวควบคุมความเร่งของบางส่วนของร่างกาย Konstantinov จึงตัดสินใจว่าสมการเชิงอนุพันธ์อันดับสองอาจกลายเป็นพื้นฐานของอัลกอริธึมการเคลื่อนไหวของสัตว์ได้ การตีความภาพเงาของแมวทำได้โดยใช้อาร์เรย์อักขระ นักคณิตศาสตร์ได้แบ่งโครงร่างของแมวออกเป็น "แท่ง" แบบอิงพารามิเตอร์ จากนั้นใช้สูตรสมมุติฐานที่อธิบายการเดินของสัตว์ ได้สร้างสถานการณ์การเคลื่อนไหวง่ายๆ ขึ้นใหม่ซึ่งรวมถึงหลายขั้นตอน หันศีรษะและเดินช้าลง

ในงานนี้ เขาได้รับความช่วยเหลือจากนักศึกษาสองคนของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก - Vladimir Ponomarenko และ Viktor Minakhin ภายหลัง Nikolai Nikolaevich เล่าถึงรายละเอียดที่น่าขบขันของโครงการนี้: เพื่อให้ได้สูตรที่ถูกต้องสำหรับการเคลื่อนไหวของแมว Viktor พยายามวาดภาพแมว - เขาขึ้นไปบนทั้งสี่และเดินบนพื้นพยายามที่จะเข้าใจว่ากล้ามเนื้อส่วนใดที่เกี่ยวข้อง ทำงาน.

แม้ว่าคอนสแตนตินอฟจะปฏิเสธความสมจริงของผลลัพธ์ในเวลาต่อมา โดยอ้างถึงลักษณะสมมุติฐานของการคำนวณทางคณิตศาสตร์ เป็นการยากที่จะไม่สังเกตว่าสัตว์เคลื่อนไหวในกรอบภาพได้สมจริงเพียงใด

ที่ภาควิชาปัญหาการควบคุมทั่วไปของคณะกลศาสตร์และคณิตศาสตร์ของมหาวิทยาลัยมอสโกได้มีการเตรียมส่วนทางทฤษฎีของปัญหานี้และการดีบักของโปรแกรมด้วยการคำนวณผิดพลาด สมการเชิงอนุพันธ์และดำเนินการที่ศูนย์คอมพิวเตอร์ของสถาบันการสอนแห่งรัฐมอสโก คอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการคำนวณแอนิเมชั่นนี้เรียกว่า BESM-4 (“Large Electronic Computing Machine”) อย่างภาคภูมิใจ

BESM-4 มีความเหมือนกันน้อยมากกับสิ่งที่เราเรียกว่าคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ผลิตอุปกรณ์ดังกล่าวเพียง 30 เครื่องทั่วประเทศ แกะใน BESM-4 ถูกสร้างขึ้นบนแกนเฟอร์ไรท์ (8192 คำ, 45 บิตคำ, แบ่งออกเป็นสองก้อนคำละ 4k) ประสิทธิภาพของ "ตู้" นี้สูงถึงสี่หมื่นการทำงานต่อวินาที เครื่องพิมพ์สำหรับเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ขนาดใหญ่มีชื่อที่กว้างขวางไม่น้อย - เครื่องพิมพ์ตัวอักษรและตัวเลข ATsPU-128

หากคุณดูการเรนเดอร์แบบเฟรมต่อเฟรมอย่างใกล้ชิด คุณจะเห็นสิ่งประดิษฐ์ที่ไม่ต้องการแบบสุ่มเล็กน้อย - ในลักษณะของตัวเอง นี่คือ "ข้อบกพร่อง" แรกของการแสดงภาพคอมพิวเตอร์ นั่นคือ การเรนเดอร์

สำหรับใบหน้าที่แมวทำในตอนต้นของหนังสั้น นี่ไม่ใช่งานของนักคณิตศาสตร์ แต่เป็นศิลปินที่สนุกสนานที่สร้างแอนิเมชันให้กับภาพยนตร์โซเวียตที่ยากจะลืมเลือน " เด็กตลก". เขายังได้รับเชิญให้ทำงานในโครงการนี้

ที่น่าสนใจในเวลานั้น Konstantinov ไม่ใช่คนเดียวในสหภาพโซเวียตที่ใช้วิธีการแอนิเมชั่นคอมพิวเตอร์ อย่างไรก็ตาม ความพยายามอื่นๆ ในการแสดงภาพบนคอมพิวเตอร์ เช่น แอนิเมชันของกระบวนการภายในโมเลกุลดีเอ็นเอ น่าเบื่อและคลุมเครือสำหรับผู้ดูที่ไม่ได้เตรียมตัวไว้.

⇡ บทสรุป

ตอนนี้คอมพิวเตอร์เป็นเครื่องมือสากล สามารถใช้สำหรับการวาดภาพ การสร้างแอนิเมชั่น และการเตรียมวิดีโอ สิ่งเดียวที่เขาขาดคือความคิดสร้างสรรค์ อย่างไรก็ตาม บางทีนี่อาจเป็นเรื่องของเวลา

รูปร่าง เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และการพัฒนาคอมพิวเตอร์กราฟิกในแง่หนึ่งทำให้คนมองโลกในแง่ดี สิ่งที่เคยมองไม่เห็นในสายตามนุษย์ก่อนหน้านี้ สิ่งที่เร็วหรือช้าเกินไป เล็กมากหรือใหญ่เกินไป กลายเป็นสิ่งที่ชัดเจนและเข้าใจได้ในแบบจำลองคอมพิวเตอร์ ยา เทคโนโลยี วิศวกรรม อวกาศ - คอมพิวเตอร์กราฟิกใช้ในทุกกิจกรรมของมนุษย์ สิ่งที่เริ่มต้นจากการเป็นจุดแสงธรรมดาๆ บนหน้าจอ การแสดงข้อมูลคอมพิวเตอร์แบบพิกเซลเพียงจุดเดียว ค่อยๆ เปลี่ยนเป็นเส้น ภาพเคลื่อนไหวบนหน้าจอ จากนั้นจึงกลายเป็นความจริงเสมือนและความเป็นจริงยิ่ง และขีดจำกัดของวิวัฒนาการพิกเซลนี้อยู่ไกลเกินกว่าที่มนุษย์จะเข้าใจได้ และเป็นไปได้มากว่าสิ่งที่น่าสนใจที่สุดยังมาไม่ถึง