Компьютерра №33 (605)
В начале августа в Лос-Анджелесе прошла выставка SIGGRAPH 2005. Полное название этого мероприятия звучит следующим образом: 32-я Международная конференция по компьютерной графике и интерактивным технологиям (). А звучная аббревиатура расшифровывается так: Special Interest Group on computer GRAPHics and interactive techniques.
Эта ежегодная выставка, выросшая из небольшой конференции, является центральным событием в мире компьютерной графики и собирает не только продавцов коммерческих решений, но и массу специалистов, ничего не продающих и не покупающих, а просто работающих в этой области. SIGGRAPH находится где-то посередине между лас-вегасским шоу NAB (National Association of Broadcasters) или амстердамской IBC, представляющими системную интеграцию в области кино и телевещания, и многочисленными фестивалями компьютерной и традиционной анимации типа Imagina.
Трудно сказать, что именно является ядром SIGGRAPH. Выставка проходит в два этапа, идущих по времени «внахлест». Сначала проходит научная конференция, на которой светила компьютернографической мысли обсуждают актуальные проблемы и алгоритмы их решения в ближайшем будущем. Понять, о чем идет речь, в половине случаев непросто даже человеку, много лет работающему в индустрии. Научная конференция — это действительно место, где формируется (или хотя бы обсуждается) будущее компьютерной графики. В этом году наибольшее впечатление на меня произвел доклад о квантовом рендеринге, как о грядущей революции в области
Если когда-то цветная печать воспринималась как технология будущего, а о пространственной (3D) печати никто не смел и подумать, то сейчас заурядным экспонатом на выставке является трехмерная цветная печать. Причем
( доступность технологии широким массам. Стоимости расходных материалов для печати (а лучше сказать напыления) одной трехмерной детали в 24-битном цвете составляет около десяти долларов, причем все остатки материалов полностью утилизируются и используются снова [1].
Одной из самых популярных технологий на выставке были стереодисплеи. Большинство из них позволяли видеть объемную картинку без всяких очков. Вкратце суть этой технологии такова. Представьте, что вы сфотографировали некий объект несколько раз, сдвигая камеру вправо и влево (как бы немного заглядывая за объект). Полученные восемь снимков (это стандартное число на сегодняшний день) можно «собрать» специальной утилитой и подать на стереодисплей, который будет демонстрировать один из этих снимков в зависимости от вашего положения относительно монитора. Шагнув вправо или влево, вы увидите снимки, сделанные с разных сторон. (Помните календарики, наклоняя которые под определенным углом, можно было лицезреть одну из двух картинок?) На статических изображениях такие переключения между «видами» происходят щелчком (то есть дискретно), если вы неистово мотаете головой перед экраном. Но специально просчитанная анимация выглядит очень эффектно. Производители утверждают, что могут поддерживать до 64 стереопланов, однако больше восьми на выставке мне увидеть не удалось. Как правило, эти дисплеи являют собой законченное и весьма недешевое программно-аппаратное решение (например, от крупнейшего производителя подобных систем, компании
()), однако есть и бюджетные модели. На стенде Кассельского университета (Германия) демонстрировались небольшие экраны, надеваемые на обычный монитор или на экран ноутбука и превращающие их в стереомонитор. Внешне они похожи на популярные когда-то «защитные» экраны и состоят из тонких цилиндрических трубок. Главным недостатком такого подхода является необходимость иметь довольно высокое разрешение на экране ноутбука, чтобы достичь приемлемого качества стереоэффекта.
Другое решение, касающееся технологии воспроизведения изображений и анимации на дисплеях, меня сильно удивило. Речь идет о выводе изображений с высоким динамическим диапазоном (HDR Displays, High Dynamic Range Displays). Прочитав на сайте производителя, компании
специальную программку
возможности цветокоррекции
Мы уже привыкли, что обзоры современных видеокарт касаются в основном противостояния заклятых соперников: ATI и nVidia. О них речь пойдет чуть позже (куда ж без них), а сейчас упомяну лишь о визуальном процессоре, на который я наткнулся буквально перед закрытием выставки. Увидев на небольшом стенде образец, напоминающий здоровенную видеокарту, и вывеску ULTRAY 2000 Visual Processor, я не поленился расспросить представителей фирмы явно японского происхождения о сути продукта. На вопрос, является ли эта увесистая штука аппаратным ускорителем алгоритмов рендеринга, применяемых в программах просчета изображений, они ответили утвердительно. Тут я сильно заскучал, так как ускорители рейтрейсинга типа RenderDrive или Pure от компании
DMP () обещает выпустить нынешней осенью по неизвестной пока цене.
В мире российской компьютерной графики Сергей Цыпцын является более чем известной фигурой и слывет «просветителем» и «евангелистом». Родился в 1966 году в Архангельске. В 1983 году «пришел за самолетом» в Москву, чтобы продолжить дело своего великого земляка, где поступил на мехмат МГУ. Умудрился закончить обучение и даже защитить кандидатскую диссертацию. После увлекательных занятий хаотической динамикой и научной визуализацией был вынужден спуститься на землю компьютерного бизнеса. В конце 1996 года впервые попробовал «тяжелый наркотик» — компьютерную графику, занимаясь продажей и технической поддержкой продуктов Alias|Wavefront, Avid, USAnimation и др. В возрасте 33 лет, под давлением рвущегося наружу педагогического таланта, стал преподавать технику использования программы MAYA, будучи единственным сертифицированным инструктором компании Alias в России. Регулярно проводит в Москве семинары VIsual Art & GRAphics (VIAGRA), где продолжает заниматься просветительской деятельностью в области компьютерной графики. В настоящее время, вняв просьбам общественности, заканчивает апокрифическую книгу «Понимая MAYA». По совместительству работает техническим директором школы виндсерфинга, базирующейся в Хургаде.
Компания nVidia, как обычно, наводнила выставку своими огромными зелеными сумками, сильно затрудняющими движение в проходах между особо популярными стендами. В центре стенда стоял огромный надувной зеленый шатер, типа палатки для полярников, куда счастливчиков, отстоявших некороткую очередь, заводили группками посмотреть, что умеет делать топовая карта Quadro FX 4500. Для того чтобы проникнуть в логовище этого зверя, у меня не хватило терпения, зато я встретил на стенде сотрудника московского офиса Юрия Уральского, который по секрету посоветовал мне покупать новый ноутбук взамен 17-дюймовой «Тошибы» не в этом, а в следующем году. Ловко уклонившись от наводящих вопросов, он лишь загадочно заметил, что после нового года будет чему удивиться.
Нет смысла описывать анимационные ролики, демонстрирующие мощь последних моделей видеокарт, а вот коснуться менее известного и «не совсем аппаратного» решения от nVidia я хотел бы подробнее. Речь идет о Gelato, первой в мире системе рендеринга трехмерных сцен с поддержкой ресурсов GPU видеокарты, а не только центрального процессора.
В последние год-два тема использования ресурсов видеокарты в «незаконных» целях является суперпопулярной. В самом деле, на борту видеокарты находится чудовищное количество процессорной мощи плюс весьма быстрая оперативная память. Все это хозяйство простаивает, ожидая пока пользователь не соизволит поиграть или запустить какой-нибудь трехмерный пакет-монстр. А если не соизволит?.. Уже написано немало приложений, которые берут видеокарты в ежовые рукавицы и заставляют работать «не по специальности» — например, обрабатывать звук или рассчитывать механику сплошных сред. Так почему бы не использовать всю эту видеопроцессорную дурь (пардон, мощность) в момент рендеринга, когда пользователь, поставивший анимацию на просчет, блаженно откинулся на спинку стула и наблюдает, как центральный процессор выбивается из сил под стопроцентной загрузкой, а остальные компоненты, ехидно ухмыляясь, курят в сторонке?
Легендарный Лари Гриц, которого Pixar засудила за использование в своем продукте Enthropy идей, позаимствованных из их флагманского рендерера Renderman, был вынужден закрыть компанию Exluna (www.exluna.com) и перешел в nVidia, чтобы заняться рендерером нового поколения, умеющим использовать основные ресурсы видеокарт (вы догадались, что не всех видеокарт, а лишь от определенного производителя). В прошлом году продукт был анонсирован под названием Gelato, а на выставке демонстрировались два сорта этого мороженого: Gelato Mango — плагин для MAYA, и Gelato Amaretto — плагин для 3DS max. Таким образом, пользователи пакетов имеют возможность просчитывать сцены, задействуя свои видеоускорители (заплатив $1500 за программное обеспечение и еще немного за соответствующую карточку). Подробности — на www.film.nvidia.com/page/gelato.html.
На стенде ATI меня поразила одна вещь: там стояла новая станция Silicon Graphics Prizm. Сначала я думал, что ошибся адресом, но, подняв глаза, прочитал, что это действительно компьютер от SGI, в который можно вставить до шестнадцати видеокарт ATI FireGL [2]. Узнав, что внутри находится процессор Itanium 2 от Intel и все это работает под управлением Linux, я почувствовал нечто вроде разочарования — мое «вхождение» в компьютерную графику начиналось с легендарных станций Indy и Indigo, имевших фантастическую по тем временам графическую подсистему и уникальную операционку IRIX. Они казались чем-то вроде компьютеров из будущего, и вот теперь SGI выпускает просто «писюки»…
Intel на выставке не было, зато был ее ближайший заклятый приятель. На огромном и полупустом стенде AMD время от времени шли презентации MAYA, XSI и других приложений, заинтересованных в хорошем центральном процессоре. Присутствие AMD на выставке было чисто номинальным, а соседство со стендом Disney выглядело сюрреалистично [3]. Впрочем, рядом стоял стенд под странным названием Game Bunker, где компания Alienware разместила три десятка машин с процессорами AMD, на которых желающие могли порубиться в шутер Star Wars (победитель получал приз в традиционной выставочной валюте — футболку с неразборчивым логотипом). Хозяйничали на стенде угрожающего вида роботы, выгонявшие после очередной баталии вошедших в раж игроков [4].
А вот компания BOXX, поставляющая рабочие станции, заточенные под работу с графикой, решила вообще не показывать ничего относящегося к компьютерам и графике. Точнее сказать, в самом углу стояла захудалая машина с четырьмя dual core «Оптеронами» и шестнадцатью гигабайтами памяти и демонстрировала моментальный рендеринг всего на свете. Однако главным событием на стенде BOXX был розыгрыш фантастического мотоцикла — легендарного Orange County Chopper [5], причем на экранах крутился ролик о сборке этого самого чоппера, а вовсе не рабочих станций для рендеринга. Стоимость такого зверя — больше 100 тысяч долларов, так что компания добилась-таки нужного маркетинг-результата: никто не прошел мимо стенда и все склоняли имя BOXX в пресс-релизах и обзорах.
Перейду к монстрам, то есть к пакетам для трехмерного моделирования, анимации и спецэффектов. Компания Alias (в девичестве Alias|Wavefront, подразделение Silicon Graphics) вырвавшись наконец из цепких лап своего хозяина, расправила плечи и выпустила за последний год три новые версии легендарного пакета MAYA (6.0, 6.5, 7.0), одну лучше другой. Седьмая версия демонстрировалась на стенде и поражала множеством нововведений — в частности, концепцией многослойного рендеринга, интеграцией с Adobe Photoshop и инструментом Unfold для разворачивания UV-координат. Новая система рендеринга нефотореалистичных и мультипликационных персонажей на основе технологии Paint Effects под названием Toon позволяет работать с контурами, как с трехмерными объектами, и использовать их не только для рендеринга. Год назад Alias приобрела компанию Kaydara, разработавшую уникальные пакеты FILMBOX и Motion Builder для работы с данными от систем захвата движений. Технологические наработки этих пакетов теперь встроены в MAYA в виде системы Full Body IK — пользователю достаточно определенным образом поименовать части уже созданного скелета, а MAYA создаст для него полную систему управления всеми конечностями, включая отслеживание контакта с землей.