The Advanced Visualizer
The Advanced Visualizer (англ. The Advanced Visualizer, также TAV) — пакет программного обеспечения для 3D-графики, являвшийся флагманским продуктом компании Wavefront Technologies с середины 1980-х до конца 1990-х годов. Разработка пакета была прекращена после выхода в 1998 году программы Maya, в которую были интегрированы технологии TAV[1][2]. Наиболее известным наследием The Advanced Visualizer стал разработанный для него формат файлов OBJ[3], ставший стандартом в индустрии компьютерной графики[4].
История
The Advanced Visualizer приобрёл известность благодаря использованию при создании многих фильмов — лауреатов премии «Оскар», таких как «Бездна», «Терминатор 2: Судный день» и «Парк юрского периода»[5].
Ключевым моментом в истории TAV стало слияние его разработчика, компании Wavefront Technologies, с Alias Research в 1995 году, в результате чего была создана объединённая компания Alias|Wavefront. Новая компания сосредоточила усилия на разработке продукта, который бы объединил лучшие технологии обеих фирм. В 1998 году была выпущена программа Maya 1.0, интегрировавшая в себя технологии The Advanced Visualizer. Вскоре после этого продажи и поддержка The Advanced Visualizer были прекращены, так как компания сделала ставку на новый флагманский продукт.
Объединение Alias|Wavefront
Это слияние стало реакцией на приобретение компанией Microsoft фирмы Softimage с намерением занять лидирующие позиции на рынке трёхмерной компьютерной графики. В 1995 году в ответ на это Silicon Graphics (SGI) приобрела компанию Alias Research и её конкурента Wavefront Technologies[6][7]. В результате слияния была образована новая компания Alias|Wavefront, ставшая подразделением SGI[6].
Разработчики Wavefront остались в Калифорнии, но управление объединённой компанией осуществлялось в Торонто (Канада) — городе, где была основана Alias Research[8].
Период Autodesk
В 1996 году Alias|Wavefront анонсировала выпуск программы Maya, объединившей возможности трёх основных продуктовых линеек; релиз Maya состоялся в феврале 1998 года.
В июле 2003 года компания Alias|Wavefront была официально переименована в Alias. 4 октября 2005 года Autodesk объявила о приобретении Alias[9]; сделка на сумму 197 миллионов долларов была завершена 10 января 2006 года[10][11]. После поглощения бренд Alias как самостоятельная компания прекратил существование, а её технологии и сотрудники были интегрированы в подразделения Autodesk — Manufacturing Solutions (производственные решения) и Media & Entertainment (медиа и развлечения).
Ключевые программные продукты Alias получили дальнейшее развитие под маркой Autodesk:
- Maya была интегрирована в медиа- и развлекательное подразделение. Продукт получил значительное развитие, включая улучшенную интеграцию с другими программами, внедрение системы риггинга HumanIK и поддержку рендерера Arnold[12].
- Alias StudioTools, продукт для промышленного дизайна, был переименован в Autodesk Alias. Со временем он был преобразован в семейство специализированных решений (Autodesk Alias AutoStudio, Autodesk Alias Surface и Autodesk Alias Concept)[13], которые остаются отраслевым стандартом в автомобильном дизайне для создания поверхностей класса А[13]. Часть продуктов серии, например Alias Design, была упразднена в 2019 году[14].
Архитектура
В отличие от большинства современных (по состоянию на 2011 год) пакетов для анимации компьютерной графики, The Advanced Visualizer представлял собой набор независимых программ, каждая из которых была сосредоточена на отдельном аспекте синтеза изображения, а не монолитный продукт. Совокупность этих компактных программ составляла полный пакет, построенный на простом обмене файлами, преимущественно в формате ASCII, такими как OBJ.
К основным компонентам пакета TAV относились: Model, Paint, Dynamation, Kinemation, Preview и fcheck. Дополнительно предлагалась Composer для композитинга изображений. В комплект также входили многочисленные утилиты для конвертации графики, часто используемые для пакетной обработки через shell-скрипты.
Модульная структура позволяла запускать эти слабо связанные и малоресурсоёмкие приложения быстро и с небольшим объёмом памяти. Было обычным делом параллельно запускать несколько экземпляров Model или Preview, каждый из которых работал с разными аспектами одного проекта.
Поскольку TAV работал только на платформе Silicon Graphics, он демонстрировал серьёзные преимущества по производительности по сравнению с полностью программными решениями, используя специализированное графическое оборудование SGI и библиотеку IrisGL (предшественник OpenGL).
Компоненты пакета
fcheck (Frame Check) — программа просмотра последовательностей изображений. fcheck загружала файлы с диска в оперативную память и воспроизводила их в реальном времени с частотой, синхронизированной с монитором. Имелась возможность отдельного просмотра каналов RGBA (и, при соответствующем формате RLA, канала глубины Z), задания переменной частоты кадров и рисования непосредственно в буфере. Эта утилита до сих пор поставляется в составе Maya.
Model — полигональный и патчевый 3D-моделлер. Разработанный для него формат файлов OBJ впоследствии стал отраслевым стандартом в индустрии компьютерной графики. Компонент читал и записывал файлы OBJ, поддерживал работу с UV-развёртками, нормалями и материалами (сохранение ассоциаций в формате MTL). Имел язык команд для автоматизации через скрипты или алиасы. Из-за отсутствия команды «отмены» (undo) часто использовали автоматику для резервного копирования данных перед изменениями — по сути пользователи создавали собственную систему «undo». Для деформации объектов были доступны процедурные преобразования, например «bend» (изгиб).
Paint — редактор растровой графики для работы с изображениями и текстурными картами, ориентированный на форматы RLA, SGI, Cineon (ныне DPX) и TIFF. Поддерживались 16-битные целочисленные текстуры, инструменты покадровой обработки (ротоскопинга), а также копирование фрагментов изображения между кадрами временной шкалы.
Dynamation — система анимации и рендеринга частиц, способная импортировать OBJ-модели для взаимодействия. Имела собственный аппаратный буфер для рендеринга и Z-буферизации, поддерживала анимацию через заданные поля, программные выражения и столкновения жёстких тел. Эта технология продолжает использоваться в Maya.
Preview — пакет для анимации, работающий с OBJ-файлами, отвечающий за иерархии объектов и анимацию атрибутов (позиция, вращение и др.) с возможностью нелинейных деформаций (изгиб, волна). Команда «undo» также отсутствовала. В наличии был язык команд для создания алиасов или скриптов, упрощающих задачи отката изменений. Другие возможности включали расстановку и предварительный просмотр света, работу с MTL-файлами и рендеринг в режиме сканирующей линии или проволочного каркаса с помощью внешнего модуля. Особенность — отображение каждого N-го полигона, что облегчало манипуляции с тяжёлыми сценами.
Render обеспечивал трассировку теней и отражений, прозрачность, использование текстурных и выпуклых карт, а также поддерживал модели затенения Ламберта и Фонга.
Kinemation — продвинутая система анимации, позволявшая настравивать геометрию с помощью обратной кинематики (IK), а также выполнять скиннинг поверх «костей», реализуя деформацию через решётки (lattice). Деформированные модели экспортировались в виде серии OBJ-файлов, которые затем собирались в Preview. В 1995 году журнал Wired назвал Kinemation «значительным прорывом в сфере анимации движения»[15]. Система использовалась такими компаниями, как Kleiser-Walczak (фильм «Судья Дредд»). Фрагменты Kinemation были переработаны и перенесены в Maya в 1997 году.
Composer — не входил в начальный состав пакета, представлял собой таймлайн-редактор для композитинга и монтажа видео, похожий по принципу на After Effects, с возможностями цветокоррекции, кейинга, свёрточных фильтров и анимации. Поддерживал файловые форматы с глубиной 8 и 16 бит, а также Cineon и ранние форматы «киновидео» (SGI movie, Indeo, MPEG video, QuickTime).