Журнал 605 Компьютерра
Журнал «Компьютерра» №33 от 13 сентября 2005 года
(Компьютерра - 605)
Компьютерра №33 (605)
Тема номера: Выставки
Дата выхода: 13 сентября 2005 года
Компьютерра №33 (605)
Тема номера: Выставки
ТЕМА НОМЕРА
SIGGRAPH 2005
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 (http://www.siggraph.org/s2005 ). 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 просчета изображений(http://www.siggraph.org/s2005/main.php?f=conference amp;p=courses amp;s=32 ). Причем докладчик настаивал на том, что презентация в наше время алгоритмов квантового рендеринга равносильна современному курсу компьютерной графики, прочитанному в 1935 году!
Через два дня после начала научной конференции стартует основная выставка программно-аппаратных достижений в областях, так или иначе связанных с компьютерной графикой, причем относящихся по большей части к индустрии развлечений, нежели к проектированию или дизайну. Производители железа постепенно вымываются с выставки, так как уже трудно удивить посетителя терабайтными видеомассивами или трансляцией контента в киноразрешении по сети. В былые годы стенды Panasonic или Sony занимали значительную часть экспозиции, теперь же их нет вообще. Раз уж речь зашла о железе, начну обзор с того, что можно было потрогать, а не только посмотреть.
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 Opticality(http://www.opticalitycorporation.com/ )), 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 BrightSide Technologies(http://www.brightsidetech.com/ ), о том, что ее дисплеи в десять раз ярче и в сто раз контрастнее, вы можете подумать, что это просто сверхъяркие режущие глаз панели. На самом же деле они позволяют выводить не традиционные 24-битные изображения, а специальным образом подготовленный контент с высоким динамическим диапазоном. Суть технологии на пальцах можно объяснить так. Если вы сняли на цифровой фотоаппарат какую-нибудь сцену, то при попытке увеличить яркость с помощью любой программы, вы увидите, как самые светлые участки начинают засвечиваться. Количество оттенков, содержащихся в 24-битном изображении, не позволяет «вытягивать» из него дополнительную информацию о пересвеченных или недоэкспонированных участках. Теперь представьте, что вы снимаете один и тот же план несколько раз, но с разной выдержкой, затем берете специальную программку(http://www.debevec.org/HDRShop ) и собираете из снимков TIFF-файл, который будет содержать всю информацию об освещении сцены. С его помощью вы сможете одновременно видеть детали и в затемненных участках, и в районе бликов. Эта технология была разработана, чтобы преодолеть основной недостаток цифровых съемов - низкий динамический диапазон и крайне ограниченные возможности цветокоррекции(http://www.debevec.org/ ). Упомянутые дисплеи поддерживают отображение таких материалов, а на выставке они демонстрировались парами (обычный монитор и такого же размера HDR-дисплей, отображающие одинаковый контент). На последних было отчетливо видно большее количество деталей в затененных областях (например, под кустом или под столом), а облака на слегка засвеченном небе прорабатывались гораздо лучше. При просмотре видеопоследовательности этот эффект воспринимался не так сильно, но ощущение большей насыщенности и прозрачности было очевидным.
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 Advanced Rendering Technology (http://www.artvps.com/ ) стремительно выходят из моды из-за удешевления обычных процессоров и, как следствие, полной нерентабельности. Однако выяснилось, что основная задача визуального процессора - отображать высокореалистичную графику в реальном времени. И если мы привыкли оценивать «крутизну» видеокарты по скорости и безумному количеству полигонов, которое она способна проворачивать, то японские умельцы ставят во главу угла физически корректное отображение оптических эффектов. В число аппаратно поддерживаемых алгоритмов затенения входят Cook/Torrance/BRDF Shading, Multi Layer Reflection и даже Subsurface Scattering. Впечатляюще выглядела демонстрация рендеринга облаков и прочих «газообразных эффектов» в реальном времени. Промышленные образцы этого продукта компания DMP(http://www.dmprof.com/ ) обещает выпустить нынешней осенью по неизвестной пока цене.
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.
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»…
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.
Кстати, об анимации лица. На выставке я неожиданно встретил стенд старого знакомого - российской компании Life Mode Interactive. Она уже давно работает на этом рынке и имеет в своем арсенале уникальный пакет LifeStudio:Head, предназначенный для моделирования и анимации антропоморфных голов и других монстрообразных образований. Расположение стенда оказалось довольно выгодным - посетители буквально застревали в углу, завороженные зрелищем множества говорящих трехмерных голов.
Как обычно, особняком стоял небольшой стенд фирмы Side Effects. Ее побочный продукт Houdini считается самым сложным, запутанным, непонятным и в тоже время самым «умным» и продвинутым трехмерным пакетом последнего времени. При словах «это делалось в Гудини» окружающие многозначительно кивают, имея в виду, что где-то на свете есть-таки специалисты соответствующего уровня (кстати, есть они и в России, но мало, лично я знаю только двух). Пакет, чудовищно трудный в освоении, предназначен для технических директоров особого типа, но никак не для одиноких художников и аниматоров. Похоже, SideFX сжалилась-таки над неразумными пользователями и приложила к последней, восьмой версии нормальную документацию, существенно облегчающую освоение пакета. Новая архитектура динамики и многочисленные динамические операторы (DOPs) еще больше укрепляют позиции Houdini как лидера для производства спецэффектов.
На стенде Autodesk, похожем на огромный деревянный финский домик (наверное, «на финский домище»?), показывали, естественно, восьмую версию 3DS max. В старейшем из трехмерных ветеранов, казалось бы, уже нечего улучшать, однако место для усовершенствований все же нашлось. Появились Maxsript Debugger (то, чего так не хватает пользователям MAYA MEL), Pelt Mapping - инструмент для сдирания и растягивания UV-шкуры с полигональных моделей, и поддержка Autodesk Vault - единой системы хранения данных для крупных проектов.
Newtek, производитель когда-то бешено популярного пакета LightWave, непрерывно проводила на стенде неистовые и агрессивные демонстрации его восьмой версии. За всей этой шумихой чувствовалась серьезная обеспокоенность производителей дальнейшей судьбой 3D-старожила. Позиционировавшийся в свое время как дешевая ($2000) альтернатива «взрослым» программам, которая может «почти все то же самое», LightWave до сих пор жив лишь благодаря фанатичной преданности пользователей. Цена пакета упала до $795, а функциональность так и осталась на уровне «почти все то же самое», при этом конкуренты резко подешевели. (Шутка ли, MAYA, первая версия которой стоила 32 тысячи долларов, упала в цене до 2 тысяч.)
Значительную долю экспозиции занимали стенды Disney, Pixar, Sony Pictures Imageworks, Dreamworks, Blue Sky, Digital Domain, ILM, Rhithm amp; Hues. Понятно, что на них крутились ролики с безумными спецэффектами и анимацией, произведенной в глубинах этих студий, а на стенде Sony Pictures Imageworks к тому же шли непрерывные уроки классического рисования [9]. Но основной функцией этих полупустых, а то и вовсе пустых стендов был неистовый рекрутинг. На столах были разбросаны анкеты, на стенах висели здоровенные объявления типа «требуются моделлеры, 3D-аниматоры, технические директора, программисты, художники по свету, настройщики персонажей…». Индустрия уже захлебывается без кадров: у всех крупных студий в запуске даже не несколько, а много крупных проектов, количество которых будет только возрастать. В связи с этим понятен успех таких школ, как Gnomon или Digital Tutors, продававших на выставке тонны учебных DVD. Вход на полуторачасовой семинар в рамках Alias Masterclasses стоил 125 долларов, а полный абонемент на все семинары - 1875 (!) долларов. Любопытная деталь: я прочел свой мастер-класс на этом мероприятии 5 августа, а уже 8 августа он продавался на Горбушке вместе с другими материалами c выставки.
А вот практически неизвестный у нас Hash Animation Master чувствует себя прекрасно. Главным лозунгом на стенде Мартина Хэша (автора программы) был: «Software even an artist can afford» («Пакет, который могут позволить себе даже художники»). Благодаря цене в $299 и «почти тем же самым возможностям», что и у «взрослых», эта программа идет в Северной Америке нарасхват.
Когда-то 3D-продукты являлись чем-то вроде законодателей мод во всей индустрии компьютерной графики, но со временем выяснилось, что небольшие компании могут делать гораздо более гибкие и функциональные программы, предназначенные для решения узкого круга задач - например, только для моделирования или только для рендеринга. Первой ласточкой стал быстрый и компактный пакет для сплайнового моделирования Rhino. На выставке показывали уже четвертую версию оного. Лавинообразный рост игровой индустрии стимулировал появление шустрых и удобных программ для полигонального моделирования, отвечающих практически всем требованиям трехмерных моделлеров. Производители «тяжелого» интегрированного ПО не могли столь же оперативно реагировать на стоны пользователей, и в результате на рынок вышли новые игроки.
Компания Luxologyпоказывала уже вторую версию очень понравившегося пользователям пакета Modo. Лозунг программы «Model Like You Mean It» предполагает максимальную дружественность интерфейса и в то же время множество мелких и приятных доработок, облегчающих и ускоряющих монотонный труд трехмерных моделлеров. Кошмар создания UV-карт превращается в Modo в набор несложных действий, а система кистей обеспечивает интуитивно понятное взаимодействие художника и модели. На выставке демонстрировалась способность Modo рендерить изображения размером 30000х20000 пикселов (на станциях Apple).
А рядом на стенде Pixologicблистал, я не подберу другого слова, совершенно чумовой пакет ZBrush. Он основан на своеобразной концепции ZSpheres, благодаря которой объем модели набирается из множества перекрывающихся сфер, и в то же время к вашим услугам уникальные возможности трехмерного рисования, позволяющие выдавливать или вытягивать объем подобно обычному процессу создания скульптуры. Вдобавок программа использует иерархические полигональные сетки с любым количеством уровней сложности (subdivision surfaces), позволяет гнуть модель с помощью подобия скелета и костей, потрясающе работает с картами деформаций (displacement maps) и имеет еще много разных уникальных особенностей. По заявлениям, сделанным со стенда, версия 2.5 способна в реальном времени ворочать модели весом в 20 млн. (!) полигонов. ZBrush явно меняет представление о традиционном полигональном моделировании. Кроме того, дизайн стенда, формат презентаций и, так сказать, дух компании можно описать как «по-хорошему отмороженный». Зайдите на сайт Pixologic, почувствуйте атмосферу, а по пути загляните на www.pixolator.com/zbc/featured2col.php.
Популярность моделирования в сплайнах в последние годы неуклонно падает, и я был сильно удивлен, встретив на стенде компании T-Splinesплагин для MAYA, который позволяет редактировать сплайновые модели, добавляя контрольные вершины только в области редактирования, подобно subdivision surfaces. Если эта технология проникнет на рынок, то сплайны могут получить второе рождение.