Графика и звук | 3D-технология / Трёхмерная графика

3D - это всего лишь цифра и буква, однако на то, чтобы определить, что за этим понятием скрывается, букв придется потратить гораздо больше. Одно из определений трёхмерной графики - раздел компьютерной графики, охватывающий алгоритмы и программное обеспечение для оперирования объектами в трёхмерном пространстве, а также результат работы таких программ. Звучит запутанно, но с трёхмерной графикой связано такое количество областей научной и творческой деятельности, что свое определение 3D есть практически у каждого специалиста. Словом, понятие 3D - безгранично так же, как и его возможности.

Никто не задумывался над определениями, когда работы над созданием трёхмерных моделей и электронного трёхмерного пространства только начинались. Об этом и пойдет сегодня речь - о рождении технологий 3D.

Многие видят в 3D будущее киноиндустрии. Однако 3D можно по праву считать историей и прошлым кино. Историей, которая берет свое начало более ста лет назад – с истоков эпохи фильмопроизводства.

Братья Люмьер начали экспериментировать с 3D в начале 1900-х. Все помнят их известную короткометражку «Прибытие поезда» (L’Arrivee d’un train en gare de la Ciotat). Сначала фильм был снят в 2D, а потом его пересняли в трехмерном формате. Из-за отсутствия сопутствующих технологий, фильм демонстрировался на стереоскопе, поэтому его мог смотреть только один человек.

В 1922 году состоялась премьера ленты “Сила любви” (The Power of Love). Этот фильм считается первой полнометражной 3D-картиной (анаглиф).

В 1940-х наблюдался мини-бум трехмерного кино в СССР. Один из первых отечественных трехмерных фильмов “Робинзон Крузо” 1947 года показывали в кинотеатре “Восток” в Москве. Впоследствии в СССР было снято еще несколько 3D-лент.

Начало 1950-х. Не лучшие времена времена в истории развития киноиндустрии. Рост популярности телевидения, которое постепенно начало ограждать публику от походов в кинотеатр. В качестве стимула для привлечения аудитории кинокомпании попробовали использовать 3D.

В 1952 году на экраны выходит первый стереоскопический цветной фильм “Bwana Devil”. Лента была снята Архом Оболером по технологии Natural Vision. Благодаря использованию поляризации, киношникам удалось улучшить показатели цвета картинки по сравнению с анаглифом. Начиная с этого времени, все больше 3D-лент начали снимать с применением поляризационного процесса. Это развеивает популярный миф о том, что 3D-фильмы периода 1950-х – 1960-х годов требовали использования цветных анаглифных очков.


Фильм «Bwana Devil» показывали с помощью двойного проектора. Интересно отметить, что каждый такой проектор мог вместить плёнки не более, чем на один час показа. По этой причине в ходе киносеанса приходилось делать антракты. Часто такие антракты делались в самых интересных местах фильма, чтобы зрителю было интересно вернуться на свое место и досмотреть ленту.

Знаковым также стал фильм ужасов “Дом восковых фигур” 1953 года (House of Wax). Фильм стал первым в истории кино, озвученным в стерео. “Дом восковых фигур” позволил актеру Винсенту Прайсу стать звездой фильмов ужасов. Также Прайс получил титул “короля 3D”, так как до этого уже играл главные роли в трехмерных картинах того периода.

Трёхмерная графика

Трёхмерная графика зародилась в "золотой век" кибернетики. Рождение компьютерной графики специалисты связывают с Иваном Сазерлендом - автором программы Sketchpad, позволявшей создавать примитивные трёхмерные объекты. В 60-х годах прошлого столетия он открыл в университете штата Юта первую кафедру компьютерной графики. Если учесть, что компьютеры в те времена могли занимать целый спортзал, можно представить, насколько новаторским было это начинание.


Трехмерные очки Ивана Сазерленда
Среди студентов кафедры был Эд Катмулл, ныне технический директор корпорации Pixar. Кстати, Эд Катмул впервые смоделировал компьютерный объект - собственную руку.

Другим студентом Сазерленда был Джим Блинн. Много позже он создал первую компьютерную анимацию для NASA.

Спустя несколько лет, в 1969 году, Сазерленд и его партнер Эванс открыли первую компанию по производству компьютерной графики - Evans & Sutherland.

Свое применение компьютерная графика на первых порах находила в рекламе и на телевидении. Например, компания Mathematics Application Group, Inc (MAGI) создала первую в истории коммерческую компьютерную анимацию - вращающийся логотип IBM.

Другая заслуга этой компании - разработка метода "трассировки лучей" ("ray-tracing"), который позволяет хорошо просчитывать отражения, тени, блики, геометрические объекты и т.д.


Принцип работы Ray Tracing
Отметим также систему моделирования, разработанную компанией MAGI. Система моделирования являлась процедурной - модели создавались путем комбинирования 25 геометрических фигур, имевшихся в библиотеке программы. Из простейших фигур, вроде пирамиды, сферы и цилиндра создавались более сложные, которые впоследствии становились основой для конечной 3D-модели.

Программа Synthavision разрабатывалась в течение пяти лет и была использована при создании знаменитого киношедевра "Трон" (1982).


Результат работы программы Synthavision
Еще одна компания, которая отличилась в 60-е достижениями в области компьютерной графики, - Triple-I. Она была основана в 1962 году и специализировалась на производстве оборудования для сканирования видеоматериала. Но в 1975 году здесь появилось отделение компьютерной графики и анимации. Triple-I задействовала в качестве простейших единиц треугольники и квадраты. Такой метод моделирования получил название "полигонального".

Вернёмся к 3D-кино.

Начиная с 1950-х последовала целая вереница трёхмерных кинолент. Между киношниками развязалась конкурентная борьба, которые с каждым разом старались делать все более “экстремальные” 3D-ленты. Закончилось это жалобами публики на головную боль, и тогдашнее 3D обзавелось плохой репутацией. Желающих смотреть трёхмерное кино становилось все меньше, и о 3D начали забывать. Длился очередной кризисный период до 1970-х – 1980-х.

Восьмидесятые годы в истории развития 3D ознаменовались появлением 70-мм стереоформата IMAX. В этом формате широкой аудитории начали демонстрировать документальные ленты. Первая из них – «Переходы» («Transitions»). Первым художественным фильмом в IMAX 3D стала 45-минутная картина о писателе Антуане де Сент-Экзюпери «Крылья Отваги».

К концу ХХ века технологии фильмопроизводства существенно усовершенствовались. Использование киношниками 70-мм пленки стало стандартом. Улучшилось как качество демонстрируемой на экране картинки, так и эффект 3D – иллюзия объема. Помимо совершенствования технических средств, таких как камеры и съемочное оборудование, инженеры сделали прорыв в сфере пост-обрабтки отснятого материала и его демонстрации фильмов.

2000-е. Начало цифровой эры в индустрии кино. Становление формата HD и принятие его как стандарта “качественного” кино. В кинотеатрах начали устанавливать цифровые проекторы. Кинооператоры постепенно отказываются от плёнки и полностью переходят на цифровые решения.

Как видим, популярность 3D на протяжении десятилетий то падала, то снова возрастала. В 1920-х, 1950-х, 1980-х и 2010 годах наблюдался рост интереса к трехмерному формату. За исключением самого последнего “3D-пузыря”, сразу после пикового значения очередной волны наступал спад.

В течение последних нескольких лет наблюдается настоящий бум в мире кино. Растет число выпускаемых кинофильмов. Однако нам остается лишь догадываться, что произойдет завтра и в будущем. Нас ждет очередной спад или, наоборот, популярность кино в 3D продолжит расти?

© greenmile

Источники:

Www.Top4man.Ru,
Total3d.Ru.

В начало

Графика и звук | 3D-технология / Трёхмерная графика