猶他茶壺
![本頁使用了標題或全文手工轉換](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/Zh_conversion_icon_m.svg/35px-Zh_conversion_icon_m.svg.png)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5f/Utah_teapot_simple_2.png/300px-Utah_teapot_simple_2.png)
猶他茶壺(英語:Utah teapot),或稱紐維爾茶壺(Newell teapot),是在電腦圖學界廣泛採用的標準參照物體(有時也是個內行幽默)。其造型來自於生活中常見的造型簡單的茶壺,被製成數學模型,外表為實心、柱狀和部分曲面。
以一個茶壺作為基本物體的想法,與電腦程式設計領域裡的「Hello World」程式如出一轍。目的是,方便快捷地建立一個最簡單的三維場景,使其含有相對複雜的模型,以此模型為基本參考幾何物體,用以輔助安排場景和設定燈光。
這個茶壺的模型是在1975年由早期的電腦圖學研究者馬丁·紐維爾(Martin Newell)製作的,他是猶他大學先鋒圖形專案小組的一員。
歷史
[編輯]在工作中,紐維爾需要一個的造型來源於生活的簡單的數學模型來作為參考物體。恰逢他和妻子桑德拉·紐維爾正坐著喝茶,妻子遂建議他以自家的茶具為原型進行建模。他便取來繪圖紙和鉛筆,憑藉目測繪製了一張茶壺的草圖[來源請求]。回到實驗室後,他在一台有儲存映像管的泰克(Tektronix)牌單色示波器上徒手修改[來源請求]了茶壺造型的貝茲曲線控制點。
這個茶壺的形態包含有許多在當時電腦圖形實驗領域看起來非常理想的多邊形形態:— 表面圓滑、有較多鞍點、把手部位的洞使表面虧格大於0、能在自身表面形成投影、而且在沒有複雜表面材質時看起來非常合理。
早期版本的猶他茶壺模型因為並未考慮到從下往上觀看的角度,因此在茶壺底部是沒有面的;之後版本的資料設定修正了這一問題。
真實版本的茶壺很明顯看得出來要比電腦三維模型的茶壺高,這是因為紐維爾使用的畫面訊框快取記憶體(Framebuffer)是長方形像素的。為了在不改變畫面長寬比例的情況下糾正茶壺的高度問題,紐維爾的同事吉姆·布林(Blinn)曾試圖將茶壺的幾何體模型重新縮放,但當時紐維爾的猶他茶壺模型已經在其它領域的使用者中廣泛分享流傳了,布林的比例修正計劃也因此擱置。 猶他茶壺模型高度為實際原型茶壺高度的3/4。
猶他茶壺的場景被廣泛用於三維彩現測試和硬體效能測試。[2][3]
軼事
[編輯]從第一部電腦製作的動畫短片的誕生,到完整長度的電影,猶他茶壺某種意義上成為了一個內行幽默,常有猶他茶壺被藏在電影的某個場景中以資調侃。[4] 例如,在三維動畫電影《玩具總動員》(Toy Story)里,猶他茶壺出現在了一個茶話會場面里。
猶他茶壺有時還會出現在Microsoft Windows內建的「三維管道」螢幕保護裝置中,[5] 但僅僅在Windows XP版本之前才存在,另出現於2008年後破解的"polyhedra"Xscreensaver螢幕保護裝置中[6] 。
猶他茶壺在《辛普森一家》(The Simpsons)的「萬聖節特輯」——Treehouse of Horror VI中也出現,當時一向只存在於二維空間世界裡的卡通角色荷馬·辛普森意外地發現了三維空間。[7]
猶他茶壺亦出現於電子遊戲《重新安裝武力》(Serious Sam)的技術測試關卡,用以展示該遊戲引擎的諸多特性。
另外,在物理類比軟體Universe Sandbox中,猶他茶壺作為比例參照物體存在。
圖集
[編輯]-
猶他茶壺
-
猶他茶壺的3D模型
參看
[編輯]參考
[編輯]- ^ glutSolidTeapot. Glut. [2011-10-07]. (原始內容存檔於2011年9月4日).
- ^ Ingo Wald, Carsten Benthin, and Philipp Slusallek. "A Simple and Practical Method for Interactive Ray Tracing of Dynamic Scenes" (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館). Technical report, Computer Graphics Group, Saarland University, 2002., CiteSeer:[1] (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- ^ Krzysztof S. Klimaszewski, Thomas W. Sederberg, "Faster Ray Tracing Using Adaptive Grids (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)", IEEE Computer Graphics and Applications Vol. 17 , Issue 1 (1997)
- ^ Tempest in a Teapot (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館), Continuum Magazine, Winter 2006/2007
- ^ "Pipes" screensaver spec. [2009-10-09]. (原始內容存檔於2017-09-27).
- ^ Xscreensaver changelog. [2009-10-09]. (原始內容存檔於2021-04-09).
- ^ Pacific Data Images on Homer³ (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
外部連結(英文)
[編輯]- 電腦歷史博物館中的猶他茶壺圖片
- 猶他茶壺簡史
- 原始資料設定(tgz格式) (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- 猶他茶壺的互動式Java彩現 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- The Six Platonic Solids (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
|