La tetera de Utah , o la tetera de Newell , es un 3D modelo de prueba que se ha convertido en un objeto de referencia estándar y una en-broma [1] dentro de la computación gráfica comunidad. Es un modelo matemático de una tetera de marca Melitta ordinaria que parece sólida con un cuerpo casi simétrico rotacionalmente. El uso de un modelo de tetera se considera el equivalente en 3D de un "¡Hola, mundo!" programa , una forma de crear una escena 3D fácil con un modelo algo complejo que actúa como la geometría básica para una escena con una configuración de luz. Algunas bibliotecas de programación , como laOpenGL Utility Toolkit , [2] incluso tiene funciones dedicadas a dibujar teteras.
El modelo de tetera fue creado en 1975 por el investigador de gráficos por computadora Martin Newell , miembro del programa pionero de gráficos de la Universidad de Utah . [3] Fue uno de los primeros en ser modelado (usando curvas de Bézier ) en lugar de medido con precisión.
Historia
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Un escaneo del diagrama original que dibujó Martin Newell, para planificar la Tetera Utah antes de ingresarla digitalmente. Imagen cortesía del Computer History Museum. |
Para su trabajo, Newell necesitaba un modelo matemático simple de un objeto familiar. Su esposa, Sandra Newell, sugirió modelar su juego de té ya que estaban sentados a tomar el té en ese momento. Dibujó la tetera a mano alzada con papel cuadriculado y un lápiz. [4] Después de eso, regresó al laboratorio de computación y editó los puntos de control Bézier en un tubo de almacenamiento Tektronix , nuevamente a mano. [ cita requerida ]
La forma de la tetera contenía una serie de elementos que la hacían ideal para los experimentos gráficos de la época: era redonda, contenía puntas de silla , tenía un género mayor que cero por el agujero en el mango, podía proyectar una sombra sobre sí misma, y podría mostrarse con precisión sin una textura superficial.
Newell puso a disposición del público los datos matemáticos que describían la geometría de la tetera (un conjunto de coordenadas tridimensionales ), y pronto otros investigadores comenzaron a usar los mismos datos para sus experimentos de gráficos por computadora. Estos investigadores necesitaban algo con aproximadamente las mismas características que tenía Newell, y el uso de los datos de la tetera significaba que no tenían que ingresar laboriosamente datos geométricos para algún otro objeto. Aunque el progreso técnico ha hecho que el hecho de renderizar la tetera ya no sea el desafío que era en 1975, la tetera siguió utilizándose como objeto de referencia para técnicas gráficas cada vez más avanzadas.
Durante las décadas siguientes, se crearon ediciones de revistas de gráficos por computadora (como el trimestral de ACM SIGGRAPH ) con versiones de la tetera: facetadas o de sombreado suave, estructura metálica, rugosa, translúcida, refractiva, incluso teteras de piel de leopardo y peludas. .
Al no tener una superficie para representar su base, el modelo de tetera original no estaba destinado a ser visto desde abajo. Las versiones posteriores del conjunto de datos solucionaron este problema.
La tetera real es ~ 33% más alta (proporción 4: 3) [ cita requerida ] que el modelo de computadora. Jim Blinn declaró que escaló el modelo en el eje vertical durante una demostración en el laboratorio para demostrar que podían manipularlo. Preferían la apariencia de esta nueva versión y decidieron guardar el archivo fuera de esa preferencia. [5]
La tetera física original se compró a ZCMI (una tienda departamental en Salt Lake City ) en 1974. Fue donada al Boston Computer Museum en 1984, donde estuvo en exhibición hasta 1990. Ahora se encuentra en la colección de efímeros del Computer History Museum en Mountain View, California, donde está catalogada como "Tetera usada para renderizado de gráficos por computadora" y lleva el número de catálogo X00398.1984. [6] Friesland Porzellan en Alemania todavía vende versiones de la tetera, [7] quienes fueron los fabricantes originales de la tetera, ya que alguna vez fueron parte del Grupo Melitta. [8]
Las versiones del modelo de tetera, o escenas de muestra que lo contienen, se distribuyen con o están disponibles gratuitamente para casi todos los programas de modelado y renderizado actuales e incluso muchas API gráficas , incluidas AutoCAD , Houdini , Lightwave 3D , MODO , POV-Ray , 3ds Max y las bibliotecas auxiliares de OpenGL y Direct3D . Algunos RenderMan que cumplen las procesadores soportan la tetera como una función de la geometría llamando RiGeometry("teapot", RI_NULL)
. Junto con los cubos y esferas esperados, la biblioteca GLUT incluso proporciona la función glutSolidTeapot()
como una primitiva gráfica, al igual que su contraparte de Direct3D D3DX ( D3DXCreateTeapot()
). Si bien D3DX para Direct3D 11 ya no proporciona esta funcionalidad, es compatible con el kit de herramientas de DirectX. [9] Mac OS X Tiger y Leopard también incluyen la tetera como parte de Quartz Composer ; La tetera de Leopard admite el mapeo de relieve . BeOS incluyó una pequeña demostración de una tetera 3D giratoria, destinada a mostrar las instalaciones multimedia de la plataforma.
Las escenas de tetera se utilizan comúnmente para autopruebas y evaluaciones comparativas del renderizador. [10] [11]
Modelo de tetera original
La tetera original en la que se basó la tetera de Utah todavía está disponible en Friesland Porzellan, que una vez formó parte del grupo alemán Melitta. [8] Originalmente se le dio el nombre bastante simple de Haushaltsteekanne ('tetera doméstica'); [12] la compañía se enteró de la "fama" de su producto en 2017, tras lo cual lo rebautizaron oficialmente como "Utah Teapot". Está disponible en tres tamaños diferentes y varios colores; la que había usado Martin Newell era la "Tetera Utah 1,4L" blanca. [7]
Apariciones
Una famosa imagen trazada por rayos , de James Arvo y David Kirk en 1987, [13] muestra seis columnas de piedra, cinco de las cuales están coronadas por sólidos platónicos ( tetraedro , cubo , octaedro , dodecaedro , icosaedro ). La sexta columna soporta una tetera. [14] La imagen se titula "Los seis sólidos platónicos", y Arvo y Kirk llaman a la tetera "el teapotaedro recién descubierto ". [13] Esta imagen apareció en las portadas de varios libros y revistas de gráficos por computadora.
La tetera Utah a veces aparece en el protector de pantalla "Pipes" incluido con Microsoft Windows , [15] pero solo en versiones anteriores a Windows XP, y se ha incluido en el truco XScreenSaver " polyhedra " desde 2008. [16]
Jim Blinn (en uno de sus videos " Project MATHEMATICS! ") Demuestra una versión divertida (pero trivial ) del teorema de Pitágoras : construya una tetera (2D) a cada lado de un triángulo rectángulo y el área de la tetera en la hipotenusa es igual a la suma de las áreas de las teteras en los otros dos lados. [17]
La película CGI de Loren Carpenter de 1980, Vol Libre, presenta la tetera, que aparece brevemente al principio y al final de la película en primer plano con un paisaje montañoso representado por un fractal detrás.
Las API de gráficos Vulkan y OpenGL incluyen la tetera Utah junto con el dragón de Stanford y el conejito de Stanford en sus insignias. [18]
Con la llegada de los primeros cortometrajes generados por computadora, y más tarde los largometrajes, se ha convertido en una broma ocultar la tetera de Utah en las escenas de las películas. [19] Por ejemplo, en la película Toy Story , la tetera de Utah aparece en una pequeña escena de fiesta del té. La tetera también aparece en el episodio de Los Simpson " Treehouse of Horror VI " en el que Homer descubre la "tercera dimensión". [20] En Los Sims 2 , una imagen de la tetera de Utah es una de las pinturas disponibles para comprar en el juego, titulada "Mango y pico".
Conversión OBJ
Aunque el juego de té original de Newell se puede descargar directamente, este juego de té se especifica mediante un juego de parches Bézier en un formato personalizado, que puede ser difícil de importar directamente a muchas aplicaciones populares de modelado 3D. Como tal, una conversión teselada del conjunto de datos en el popular formato de archivo OBJ puede ser útil. Una de esas conversiones del teaset completo de Newell está disponible en el sitio web de la Universidad de Utah.
Impresión 3d
A través de la impresión 3D , la Utah Teapot ha completado el círculo de ser un modelo de computadora basado en una tetera real a ser una tetera real basada en el modelo de computadora. Está ampliamente disponible en muchas versiones en diferentes materiales, desde pequeños adornos de plástico hasta una tetera de cerámica completamente funcional. A veces se representa intencionalmente como un objeto de baja poli para celebrar su origen como modelo de computadora. [ cita requerida ]
En 2009, un estudio de diseño belga, Unfold, imprimió en 3D la Utah Teapot en cerámica con el objetivo de devolver la tetera iconográfica a sus raíces como una pieza de vajilla funcional al tiempo que mostraba su condición de icono del mundo digital. [21]
En 2015, la empresa con sede en California y autodenominada "Make-Tank", Emerging Objects, hizo lo mismo, pero esta vez imprimió la tetera, junto con tazas de té y cucharaditas, con té real. [22]
Galería
La tetera de Utah
Mapeo del entorno en la tetera
Ver también
- modelado 3D
- Conejito de Stanford
- Dragón de Stanford
- Suzanne (modelo 3D)
- Caja de Cornell
- Lista de modelos de prueba 3D comunes
- Lista de firmas del cineasta
- Lenna
Referencias
- ^ Dunietz, Jesse (29 de febrero de 2016). "El objeto más importante en la historia de los gráficos por computadora es esta tetera" . Nautilus . Consultado el 3 de marzo de 2019 .
- ^ Mark Kilgard (23 de febrero de 1996). "11,9 glutSolidTeapot, glutWireTeapot" . www.opengl.org . Consultado el 7 de octubre de 2011 .
- ^ Torrence, Ann (2006). "La tetera original de Martin Newell". Tetera ACM SIGGRAPH 2006 . pag. 29. doi : 10.1145 / 1180098.1180128 . ISBN 978-1-59593-364-5. S2CID 23272447 . Artículo no 29.
- ^ "La tetera de Utah - CHM Revolution" . Museo de Historia de la Computación . Consultado el 20 de marzo de 2016 .
- ^ Seymour, Mike (25 de julio de 2012). "Serie de fundadores: leyenda de la industria Jim Blinn" . fxguide.com . Archivado desde el original el 29 de julio de 2012 . Consultado el 15 de abril de 2015 .
- ^ "Tetera original de Utah en el Museo de Historia de la Computación" . Museo de Historia de la Computación . 28 de septiembre de 2001.
- ^ a b "Teekanne 1,4l Weiß Utah Teapot" (en alemán). Friesland Versand GmbH . Consultado el 5 de mayo de 2018 .
- ^ a b Friesland Porzellan [@FrieslandPorzel] (24 de marzo de 2017). "La tetera Utah original siempre fue producida por Friesland. Una vez fuimos parte del Grupo Melitta, así es. ¿Ya tienes la tuya?" (Tweet) - vía Twitter .
- ^ "Kit de herramientas DirectX" . GitHub.
- ^ Wald, Ingo; Benthin, Carsten; Slusallek, Philipp (2002). "Un método simple y práctico para el trazado de rayos interactivo de escenas dinámicas" (PDF) . Informe técnico, Grupo de infografía . Universidad de Saarland. Archivado desde el original (PDF) el 23 de marzo de 2012.
- ^ Klimaszewski, K .; Sederberg, TW (1997). "Trazado de rayos más rápido utilizando cuadrículas adaptativas" . Aplicaciones y gráficos informáticos IEEE . 17 (1): 42–51. doi : 10.1109 / 38.576857 .
- ^ "Eine Teekanne als Filmstar" (en alemán). Radio Bremen . Consultado el 1 de marzo de 2019 .
- ^ a b Arvo, James; Kirk, David (1987). "Trazado rápido de rayos por clasificación de rayos" . SIGGRAPH . 21 (4): 55–64. doi : 10.1145 / 37402.37409 .
- ^ Carlson, Wayne (2007). "Una historia crítica de la animación y los gráficos por ordenador" . OSU.edu. Archivado desde el original el 12 de febrero de 2012 . Consultado el 15 de abril de 2015 .
- ^ "Huevo de Pascua de Windows NT - Protector de pantalla de tuberías" . El archivo de huevos de Pascua . Consultado el 5 de mayo de 2018 .
- ^ "registro de cambios (se agregó el teapotaedro de Utah faltante a los poliedros)" . Xscreensaver . 10 de agosto de 2008.
- ^ Proyecto Mathematica: Teorema de Pitágoras . NASA. 1988. El evento ocurre a las 14:00 . Consultado el 28 de julio de 2015 , a través de archive.org.
- ^ Rob Williams (8 de marzo de 2018). "Khronos Group anuncia Vulkan 1.1" . Redes Techgage . Consultado el 18 de enero de 2020 .
- ^ "Tempestad en una tetera" . Continuum . Invierno de 2006-2007. Archivado desde el original el 12 de julio de 2014.
- ^ "Imágenes de datos del Pacífico - Homer3 " . Archivado desde el original el 24 de julio de 2008.
- ^ "Utanalog, Tetera de cerámica Utah" . Despliegue . 28 de octubre de 2009 . Consultado el 12 de mayo de 2015 .
- ^ Virginia San Fratello y Ronald Rael (2015). "El juego de té de Utah" . Objetos emergentes . Consultado el 12 de mayo de 2015 .
enlaces externos
- Imagen de la tetera de Utah en el Museo de Historia de la Computación
- Boceto de la tetera de Newell en el Museo de Historia de la Computación
- Historia de la tetera de SJ Baker , incluidos los datos del parche
- Historia e imágenes de la tetera, de A Critical History of Computer Graphics and Animation ( copia de Wayback Machine )
- Demostración de tetera WebGL
- Historia del video de la tetera del curso en línea de Gráficos 3D interactivos de Udacity
- La tetera más famosa del mundo : Tom Scott explica la historia de la creación digital de Martin Newell (YouTube)