Чтение онлайн

Как только вся техническая база была собрана, лаборатория компьютерной графики Нью-Йоркского технологического института превратилась в океан возможностей и свободы. Можно было заниматься чем только захочешь, если при этом ты делаешь свой вклад в разгадывание головоломки компьютерной анимации. Кэтмелл работал над 2D-программой под названием TWEEN для автоматизации анимации по ключевым кадрам (т. е. фазовки), используемой в традиционной, рисованной вручную анимации. Аниматор должен лишь нарисовать ключевые кадры движения персонажа, а компьютер генерировал промежуточные фазы между кадрами. (До того как появился Unix, Кэтмелл писал эту программу с помощью языка Assembler, самого громоздкого и трудоемкого языка низшего уровня, — настолько он был настроен против Fortran.) Как только привезли кадровый буфер, Смит начал работу над программой по рисованию фона, беря уроки у фоновщика из шуровской команды художников-мультипликаторов. Ди Франческо экспериментировал над способами съемки изображений с экрана. Бланчард, высококвалифицированный

системный программист, устранял программные ошибки в Unix и С-компиляторе.

Постепенно Кэтмелл увеличивал штат. Сотрудник номер пять — Кристин Бартон, одна из первых женщин в этой области, — занималась созданием сети между компьютерами лаборатории. (Т-образную схему нужно было выстраивать с нуля, только через годы локальные сети станут повсеместными.) Джим Кларк продолжал свою работу, начатую в Университете штата Юты, по виртуальной реальности. Его изобретением была головная гарнитура с монитором. Изначально она выглядела как два маленьких экрана, закрепленных на уровне глаз пользователя. Еще один парень занимался оцифровкой видео в режиме реального времени — путем преобразования видеосигнала в поток двоичных компьютерных данных во время работы камеры или видеомагнитофона.

Джим Блинн, интерн из Университета штата Юты, в течение лета работал над эффектом, который назвал «рельефное текстурирование». Наложение текстуры, изобретенное Кэтмеллом, несмотря на свое название, не делало текстуру поверхностью объекта. Скорее это было похоже на раскрашивание или «заворачивание» объекта в двумерную картинку. К примеру, можно было наложить изображение бетона на трехмерный объект, он обретал соответствующий внешний вид, но поверхности не хватало неровностей, характерных для бетона. Блинн искал способ справиться с этими недостатками путем наложения трехмерной текстуры на поверхность объекта, чтобы сделать ее неровной, рельефной, покрытой бороздами или чем-то другим в зависимости от задачи.

По мере того как рос штат, оттачивалось и управленческое мастерство Кэтмелла. Он старался воссоздать атмосферу научного сообщества Юты и в результате получил набор почти не связанных друг с другом, по большей части самостоятельных проектов. Свою роль он видел в том, чтобы воодушевлять и поддерживать остальных: предлагать совет, развивать отношения с университетом, улаживать все дела с Шуром. Давления сверху практически не существовало. Подобный стиль естественным образом подходил для лаборатории и ее талантливых и мотивированных сотрудников, которые горели желанием работать над своими проектами.

В самом деле, для большинства членов команды не существовало понятия ночи и дня. Кэтмелл, семейный человек, работал по четкому дневному графику, но остальные в основном работали так долго, как это позволяли их физические возможности. Они остро ощущали свое привилегированное положение — привилегии разделяющих единую страсть к компьютерной графике — и не хотели пропускать ни часа этой работы. Их отношение к работе было очень серьезным, если не сказать маниакальным.

Обязательным условием была музыка. Кто бы ни был «дежурным» по музыке, ставилась пластинка Pink Floyd, или, может быть, Cream [21] или Боба Дилана, иногда мягкий джаз. Время от времени кто-то говорил: «Ух ты!» — и остальные сбегались к нему посмотреть, что такое ему удалось провернуть. В районе трех-четырех часов ночи они обычно расходились по своим комнатам и спали — Шур организовал для всех жилье недалеко от лаборатории, — а затем снова сбредались группами в офис, чтобы все начать сначала. Смит заметил, что его рабочий цикл длится двадцать шесть часов, и он всего несколько раз за пару недель пересекался с графиком Кэтмелла.

«Чувство принадлежности к этому братству гиков [22] было очень сильным», — вспоминает Ральф Гуггенхайм, пришедший в лабораторию из Университета Карнеги-Меллона. Ярким штрихом этой волшебной атмосферы была страсть Шура к покупке оборудования. С точки зрения заядлого компьютерщика это был просто технологически усовершенствованный рай. Когда компания Digital Equipment только выходила на рынок с мини-компьютером нового поколения VAX [23] лаборатория купила самую первую машину сошедшую с конвейера, — невзирая на цену 200 тысяч долларов (это соответствует сегодняшней сумме более чем 600 тысяч долларов).

«Он не переставал спрашивать нас, что нужно еще добыть. Мы отвечали, и он тут же это покупал», — рассказывает Смит.

Апофеозом покупательской гонки Шура стало сообщение исследователей о том, что неплохо бы иметь еще парочку кадровых буферов. Продираясь сквозь его словесный винегрет, они заявили, что два дополнительных кадровых буфера смогут значительно улучшить качество картинки, три устройства можно будет соединить друг с другом, и это даст трехкратное увеличение памяти на пиксель. Несколько недель спустя, во время рабочей встречи в лаборатории, Шур будничным тоном произнес: «Да, кстати, я тут купил вам еще пять кадровых буферов».

Это было какое-то волшебное сумасшествие. Шур потратил триста «штук» (в долларах середины семидесятых) просто из каких-то случайных соображений. Машины, которые он купил, открывали перед лабораторией беспрецедентные возможности. Тут все было просто: чем больше памяти у тебя есть на пиксель, тем больше цветов или оттенков серого ты сможешь выбрать для каждой точки изображения.

Если кадровый буфер давал один бит, одну двоичную цифру, выбор для каждого пикселя был между единицей и нолем — либо один цвет, либо другой. С двумя битами на пиксель можно было выбирать уже между четырьмя цифрами: 00, 01, 10 или 11, означающими 0, 1, 2 и 3, — и между четырьмя цветами или оттенками серого.

Кадровый буфер от Evans & Sutherland давал восемь бит памяти на пиксель, что было достаточно для выбора из 28, или 256 цветов (или 256 оттенков серого), в каждой точке. Тем не менее 256 цветов было недостаточно для создания реалистичной картинки.

Если объединить три устройства, один кадровый буфер может обрабатывать 256 оттенков красного, другой 256 оттенков зеленого и третий 256 оттенков синего. Таким образом, картинка уже получает 256x256x256, или более шестнадцати миллионов цветов, — это практически полный цветовой спектр. Шур неожиданно наделил исследователей невиданной мощностью — обычной сегодня для самого дешевого цифрового фотоаппарата. Теперь лаборатория первой в мире могла добиться фотореалистичного компьютерного изображения. (Во всяком случае, это была первая гражданская лаборатория с такими мощностями; никто не знает, чем в это время занимались военные и разведка.)

Были у такого технического оснащения и другие преимущества. При рисовании на компьютере линии и границы часто выглядят неровно, «эффект лестницы» появляется там, где требуется плавная линия. Эти несовершенства при рисовании линий называются «неровности» (или, более официально, «ступенчатость»), В анимации эффект ступенчатости был еще хуже, там это производило впечатление ползущих по линиям муравьев. Одним из способов решения проблемы было смешать цвет линии и цвета прилегающих областей во многих комбинациях, чтобы добиться иллюзии плавности. Это было неосуществимо при 256 цветах, поскольку не хватало оттенков для эффективного смешивания, но палитра из 16 миллионов цветов давала возможность делать линии такими, какими они должны быть. Кэтмелл считал, что победа над неровностями была жизненно необходима для создания графики, приемлемой для зрителей. В конце концов то, что Шур приобрел пять кадровых буферов, означало, что всего в лаборатории их было шесть — этого было достаточно для двух шикарных полноцветных дисплеев.

Доступ к самой современной технике сам по себе побуждал к новым свершениям, а долгие часы работы служили по большей части визуальной стороне дела. Зрела уверенность в том, что они смогут делать фильмы.

«С самого начала они работали над тем, чтобы стать такими же, как Disney, — вспоминает Тед Баер, приятель нескольких сотрудников и частый гость лаборатории. — Это все, о чем они говорили».

Даже когда команда оставляла работу и ехала вечером на Манхэттен, мысль о создании фильмов не уходила далеко. Когда Walt Disney Со. выпустила серию классических мультфильмов летом 1976 года, их посмотрел каждый из лаборатории. В другой раз они могли идти на лекцию в Новую школу социальных исследований [24] , чтобы послушать критика Леонарда Мальтина, рассуждающего о понимании фильмов и истории анимации. Каждое лето они ездили на конференцию по компьютерной графике SIGGRAPH [25] где представляли свои технические исследования и собственные короткие анимационные ролики.