«3D для чайников»: как связаны рендеринг и сервиз из супермаркета?
![3D модель чайника из Юты / Wkimedia, zzubnik (Nik Clark, Norwich, UK). 3D модель чайника из Юты / Wkimedia, zzubnik (Nik Clark, Norwich, UK).](https://resizer.mail.ru/p/f3d03ffa-8a56-59ef-911f-46361fafc97d/AQAKh4r6iZOpCp64qbbGfjq41ILQmGbIvdkVbSGvEK0ZMr-G_wexz9UPV_9k-UtmR0zsbObRtw2JF8tEjqJFN0A10eg.png)
Простой заварочный чайник, купленный в 1974 году в универмаге в Солт-Лейк-Сити разработчиком Мартином Ньювеллом, стал настоящей легендой графического 3D-дизайна. Сам Ньювелл работал в университете Юты и занимался усовершенствованием алгоритмов получения изображения по заданным пропорциям модели.
В какой-то момент ему понадобилось создать простую математическую модель повседневного объекта. Так, в 1975 году модель чайника впервые появилась в трехмерном графическом редакторе.
![Чайник Melitta — прототип модели чайника из Юты / Wikimedia Чайник Melitta — прототип модели чайника из Юты / Wikimedia](https://resizer.mail.ru/p/5dcdc9b6-a160-5eb1-8cb0-2670449a528f/AQAK0BCV1p8Q1svDQWjYnj5xb8hYEadFTA_8eBezwujJJfkuq_3_5oVRQzso2bkn8UENkM_gNxbekosITLr5AVCYQmc.png)
«Чайник из Юты» стал эталонным объектом в сообществе разработчиков и 3D-дизайнеров. С одной стороны, это достаточно простая, округлая и сплошная математическая модель. С другой — ее поверхности хорошо подходят для визуализации различных текстур и материалов объектов реального мира. Помимо чайника, Мартин Ньювелл оцифровал весь сервиз, включая чашки, блюдца и маленькие ложки. Однако сквозь года именно модель чайника превратилась в постоянный предмет, встречающийся в 3D-индустрии.
Одно из самых популярных приложение для 3D-редактирования Autodesk 3Ds Max использует «чайник Ньювелла» для демонстрации возможностей программы. Его может создать даже начинающий пользователь, который до этого никогда не пользовался 3D-редакторами. В качестве своеобразной «пасхалки» чайник встречался и в поп-культуре: студия Pixar интегрировала модель в собственные анимационные картины «История игрушек» и «Корпорация монстров». Появлялся «чайник Юты» и в одном из эпизодов седьмого сезона сериала «Симпсоны», когда двухмерные персонажи вдруг обрели третье измерение.
![Кадр из Симпсонов, в котором появился чайник Кадр из Симпсонов, в котором появился чайник](https://resizer.mail.ru/p/ee052784-6139-5d11-a1e8-93597ce0e4a4/AQAKww4aBuPhejokErvz4k1lnd7kJdcOBr_Peu4ATaOimX1uwocoLkLs70OaUzFoyD1y_96c6EmK2PAG3Rq4JF7gR_o.png)
В анимированном скринсейвере Windows 3D Pipes иногда можно заметить, что трубы соединены моделью знаменитого чайника. Старенькие компьютеры Commodore CBM из 80-х годов использовали 3D-модель «чайника Юты», чтобы впечатлить пользователей и увеличить продажи: каждый мог вращать 3D-каркас чайника, рассматривая его со всех сторон, с помощью несложных команд на клавиатуре.
Реальный прототип, принадлежащий семье Ньювеллов, до сих пор курсирует по тематическим выставкам. Хотя возможно, что со временем его заменили на похожий чайник.
Обезьяна Сюзанна: легенда бесплатного 3D-редактора
![3D-модель обезьяны Сюзанный в Blender 3D-модель обезьяны Сюзанный в Blender](https://resizer.mail.ru/p/b2cd2e64-65de-53bd-95c7-e98c73ef2b4d/AQAKPP7VC5paP0TGu4lk-YLbA1U7v5GINBm4ZSoB5zk2WE0gEzKiB6WGWHuwmiBu8B5REmzP6wDvQRklmodlpf6jshU.jpg)
3D-редактор Blender распространяется по свободной лицензии, и в этом его уникальность — работать с этим ПО можно совершенно бесплатно. Он предлагает максимум технических возможностей и на достойном уровне конкурирует с коммерческими аналогами. Если Autodesk 3Ds Max предлагает начинать работу и развивать навыки на примере «чайника Ньювелла», то создатели Blender придумали свой необычный объект — обезьяну по имени Сюзанна.
3D-модель Сюзанны состоит из пятисот поверхностей, имеет простую композицию, но при этом — необычную геометрию. На ее примере начинающие 3D-дизайнеры могут тестировать разные настройки рендеринга и изучать текстуры.
Изначально обезьянка появилась в качестве «пасхалки» в последней платной версии Blender. После этого редактор выкупила другая компания, привлекла инвесторов, и ПО стало доступным каждому, но Сюзанна осталась. Автор обезьяны Вильем-Пол ван Овербрюгген назвал ее в честь орангутанга из одиозной комедии «Джей и молчаливый Боб наносят ответный удар».
![Обезьяна из фильма «Джей и молчаливый Боб наносят ответный удар» Обезьяна из фильма «Джей и молчаливый Боб наносят ответный удар»](https://resizer.mail.ru/p/ee2b98a2-a191-5d44-bcd5-1d80dccc1ff9/AQAKtFNjmh1XJPjOLwxeiwjTxnCbiWcnF1EOj9IMy6zD_lLLr7AEmPBjXqiwKn--dLOKf4SrkLJHuOisnO0CYW3ZUTM.png)
С 2003 года Blender организует специальный конкурс для 3D-разработчиков в трех номинациях: анимация, дизайн и короткий метр. Победители получают статуэтку Сюзанны.
Как ученые случайно придумали 3D-анимацию
![](https://resizer.mail.ru/p/ea3ec3b4-4958-5766-9fae-556b460f0cca/AQAK2K6vUu9R6JEX-zMZ-cyFqMNLPv5wazkJEuvoVoolRuDCt-DQwfCmE_PgwTuzrCVxJOWPqQW1wdk2WxcH8Z2kPO8.jpg)
3D-графика проделала невероятный путь в своем развитии — глядя на трейлер новой части фильма «Аватар: Путь воды», сложно отличить реальность от выдумки. Настолько качественно выглядит изображение планеты Пандора и ее жители. По словам создателей, как и первая картина, вторая часть снималась в 3D-стерео, а многие сцены и вовсе происходят под водой, добавляя сложностей в последующей обработке фонов и образов актеров.
Тем труднее представить, насколько простыми и незамысловатыми были самые первые примеры компьютерной 3D-анимации. Считается, что родоначальником этого направления в компьютерной графике стал разработчик Эдвард Заяц, сотрудник исследовательской лаборатории Белла, ученые откуда семь раз становилась лауреатами Нобелевской премии за передовые разработки в самых разных научных областях.
В 1963 год Заяц занимался математическим моделированием систем стабилизации коммуникационных спутников. Чтобы представить результаты работы, он с помощью программы ORBIT обработал данные и прогнал их через компьютеры серии IBM 7090 или 7094. На выходе получилась простенькая анимационная симуляция движения спутника.
![Симуляция Заяца / Источник: YouTube-канал AT&T Tech Channel Симуляция Заяца / Источник: YouTube-канал AT&T Tech Channel](https://resizer.mail.ru/p/4c64b821-8268-528a-bf58-b4f0aff8704d/AQAKMDpnMx81Gppw8H5utiJIWyV5WiCA5N9nuWDOLQGYs39ckWlgJ0rJA7N5njUndXjOBlg8FfqvWmY-d0lZSS57Opw.png)
Цели создать анимационный 3D-ролик у ученого, конечно, не было, однако его работа запомнилась следующим поколениям 3D-дизайнеров как первый проект и родоначальник всей последующей профессиональной области.
Как работа 3D-аниматоров и дизайнеров из России обрела фанатов по всему миру
![Маша и Медведь / Фото: start.ru Маша и Медведь / Фото: start.ru](https://resizer.mail.ru/p/22092762-76bd-56d9-9ac5-9040203172dc/AQAKeUUNN3JA7q5Ug2674pqHYysOc1IKo1mP37eyufh--HFicWYjFtUFAXn4mWGQ-r5gexEFJiABzrBJ327RMuDt4HQ.jpg)
В 2009 году в рамках программы «Спокойной ночи, малыши!» аудитория познакомилась с 3D-анимационным сериалом «Маша и Медведь». Студия-создатель «Анимаккорд», создавшая сериал, вряд ли рассчитывала на мировой успех мультфильма не только среди детей, но и взрослых. Отдельные серии «Маши и Медведя» набирают миллиарды просмотров на YouTube, мультфильм переведен на 39 языков и транслируется в 150 странах по всему миру.
Ежегодная выручка от дистрибуции мультфильма и продажи тематического мерча не только в России, но по всему миру составляет около 20 миллионов долларов. В 2016 году «Маша и Медведь» занимал третье место в списке наиболее популярных брендов в Африке, Европе и на Ближнем Востоке. Права на показ «Маши и Медведя» есть даже у Netflix, который называл мультфильм «русским феноменом».
При этом на начальных этапах популяризации героев создатели выбрали нетипичный для российского рынка способ дистрибуции: анимационный сериал публиковался везде, даже на пиратских площадках — задачей было рассказать зрителям о проекте любыми способами.
![Процесс создания мультсериала / Фото: BigPicture Процесс создания мультсериала / Фото: BigPicture](https://resizer.mail.ru/p/788753df-95e9-5447-959c-3d292de671ae/AQAKR5LjiarYCFHoRoKhK8Ptc4syogEq-5jNfId2XsuC4pDDuzRF5ng6bBBlcmyo5WB-vGeK4sTIrK-aXj36RqrM7BA.jpg)
Работа над одной семиминутной серией занимает у сотрудников студии от двух до четырех месяцев. Сначала создается сториборд — 2D-картинки, отрисованные по сценарию. После этого к процессу подключаются 3D-художники и аниматоры, создавая первый вариант ролика, который дорабатывается режиссерами.
Итоговая версия обрабатывается композиционно и выходит в эфир после финального рендеринга на собственных серверных мощностях студии «Анимаккорд» в 3D-программах: Autodesk Maya, RenderMan и Presto. Стоимость производства одного эпизода достигает 6−7 миллионов рублей.
Мы много знаем о 3D-графике в фильмах и играх. Как насчет использования этого инструмента в научных целях?
![Фото: HasselStudio Фото: HasselStudio](https://resizer.mail.ru/p/a1c6b11f-956b-5e65-9b96-575c784e5867/AQAKj489so9mdrLw09vTb02QUxTsOnHFdLiKOsHB0gQ53JN5qOJuObofTr4NzGInrPnsKA9dEY9Ky1kYiDNA3KACKIA.jpg)
Кроме отрисовки игровых персонажей и рендеринга спецэффектов, 3D-дизайн активно применяется и в науке: для наглядной демонстрации графиков, результатов экспериментов, молекулярных структур, предсказания явлений.
С помощью трехмерной анимации, например, создаются системы моделирования погодных условий, которые позволяют отследить участки высокого и низкого давления или облачности, направление воздушных потоков, температурные зоны и изменения влажности воздуха в зависимости от географических параметров.
Пример красивой и полезной коллаборации 3D-художников и исследователей: создание трехмерного изображения среды обитания на Марсе. В 2015 году сотрудники NASA объявили конкурс — участники должны были смоделировать комфортную для космонавтов среду жизни на Красной планете. Команда Hassell в коллаборации EOC создала наиболее заметный проект, представив не просто пространство для проживания на Марсе, но и высокий уровень комфорта пребывания в космосе.
По задумке дизайнеров, модель среды помогала астронавтам почувствовать себя как дома, одновременно обеспечивая высокий уровень безопасности и функциональности.