Чайник из Юты: история эталонной 3D-модели

Знаменитый чайник, ставший эталоном для тестирования компьютерной графики и типичным примером в учебниках.
Обложка поста

Чайник из Юты — трёхмерная модель реального чайника, которую часто применяют для тестирования или демонстрации в компьютерной графике. Своего рода «Hello World» в 3D-моделировании.

И этот чайник на самом деле существует! Более того, в Германии его даже всё ещё можно купить. А оригинал хранится в Музее истории компьютеров в Калифорнии.

Чайник из Юты, Computer History Museum, CA — фото Tproger

Как появился чайник из Юты?

На заре становления компьютерной графики в университете Юты работал исследователь Мартин Ньюэлл. Ему нужен был какой-то привычный объект из реального мира, чтобы тестировать на нём визуализацию. Что-то не слишком простое и не слишком сложное. И при этом очень знакомое, чтобы легко понять, насколько графика близка к оригиналу. Так совпало, что разговор про это зашёл за чаем, и жена Мартина, Сандра, предложила использовать их чайный сервиз. В итоге в цифровой мир был перенесён не только чайник, но и чашка, блюдце, ложка. Но именно чайник стал таким популярным.

Идею с чайником подхватил Джеймс Блинн (да, именно тот, из модели освещения Блинна-Фонга) и сделал первые качественные визуализации. Другие исследователи могли взять ту же модель и попробовать получить похожий результат. Позже, конечно, задача отрисовки чайника перестала быть задачей в принципе, но его стали применять для проверки материалов, теней и других эффектов.

Почему реальный чайник выше, чем его модель?

Потому что пиксели были не квадратные. На мониторах того времени модель чайника казалась слишком большой по высоте. И его специально «сплющили» в 1,3 раза, чтобы стало похоже на настоящий. Со временем характеристики мониторов улучшились, а чайник менять не стали, так как именно в такой версии он уже использовался везде.

Почему именно чайник? Чем он хорош?

Чайник имеет округлую поверхность, содержит седловые точки, может отбрасывать тень сам на себя, у него есть отверстие в ручке, и его легко показать даже без текстуры. Проще говоря, на нём можно проверить очень много вещей из компьютерной графики, хотя сам объект при этом не такой сложный.

Больше можно узнать из «Википедии», но лучше читайте англоязычную версию. В русскоязычной даже название перевели как «Чайник Юта» (если у вас есть права для переименования, пожалуйста, сделайте это).