Advanced Visualizer

Advanced Visualizer — это программный продукт, разработанный компанией Wavefront Technologies (США) в середине 1980-х годов, представляющий собой одну из первых в мире коммерческих систем трёхмерной компьютерной графики и анимации. Advanced Visualizer (часто сокращённо AV или просто Visualizer) стал пионером в области профессионального моделирования, рендеринга и анимации для кино, телевидения и рекламы, заложив основы для многих современных пакетов 3D-графики.

История

Создание и первые версии

Wavefront Technologies была основана в 1984 году в городе Санта-Барбара, штат Калифорния. Компания ставила перед собой цель создать универсальное программное обеспечение для трёхмерной графики, работающее на графических рабочих станциях Silicon Graphics (SGI). Первая версия Advanced Visualizer была выпущена в 1986 году. Она предоставляла пользователям возможность создавать трёхмерные модели, задавать материалы и источники света, анимировать объекты и выполнять фотореалистичный рендеринг.

Продукт был ориентирован на профессиональных художников и аниматоров, работающих в киноиндустрии, на телевидении и в производстве рекламы. В отличие от существовавших на тот момент академических или узкоспециализированных решений, Advanced Visualizer предлагал интегрированную среду, объединяющую все этапы создания 3D-изображения.

Развитие и конкуренция

В конце 1980-х — начале 1990-х годов Advanced Visualizer стал одним из доминирующих инструментов на рынке профессиональной 3D-графики. Он конкурировал с такими продуктами, как Alias PowerAnimator (канадская компания Alias Research) и Softimage (канадская компания Softimage). В 1995 году Wavefront Technologies была приобретена компанией Alias Research, и в результате слияния образовалась компания Alias|Wavefront. В рамках объединённой компании Advanced Visualizer был постепенно вытеснен более современным продуктом — Maya, которая вышла в 1998 году и впоследствии стала отраслевым стандартом. Последняя версия Advanced Visualizer (версия 4.0) была выпущена в 1996 году.

Архитектура и ключевые возможности

Модульная структура

Advanced Visualizer представлял собой не единую монолитную программу, а набор взаимосвязанных модулей, каждый из которых отвечал за определённый этап рабочего процесса:

• Model — модуль для создания и редактирования трёхмерных моделей. Поддерживал работу с полигональными сетками, поверхностями NURBS и сплайнами.
• PreView — модуль для визуализации сцены в реальном времени. Позволял быстро оценить расположение объектов, источников света и камеры до выполнения финального рендеринга.
• Image — модуль для композитинга и постобработки изображений. Позволял комбинировать отрендеренные слои, накладывать эффекты и корректировать цвет.
• Render — модуль для финального фотореалистичного рендеринга. Использовал алгоритмы трассировки лучей (ray tracing) и затенения по Гуро и Фонгу.
• Dynamics — модуль для симуляции физических эффектов, таких как гравитация, столкновения, ветер и частицы.

Технические характеристики

• Платформа: Работал исключительно на графических рабочих станциях Silicon Graphics (SGI) под управлением операционной системы IRIX.
• Форматы файлов: Использовал собственный двоичный формат .wav (Wavefront Advanced Visualizer), который впоследствии стал основой для широко распространённого формата OBJ (Wavefront OBJ), используемого для обмена геометрическими данными между различными 3D-приложениями.
• Язык сценариев: Поддерживал скриптовый язык для автоматизации задач и создания сложных анимационных последовательностей.
• Рендеринг: Обеспечивал высокое качество изображения с поддержкой прозрачности, отражений, преломлений и теней.

Применение

Кино и телевидение

Advanced Visualizer активно использовался в кинопроизводстве конца 1980-х — начала 1990-х годов. С его помощью были созданы визуальные эффекты для таких фильмов, как:

• «Бездна» (1989) — создание знаменитого водяного щупальца (первый полностью цифровой персонаж в кино).
• «Терминатор 2: Судный день» (1991) — моделирование и анимация жидкометаллического терминатора T-1000.
• «Парк юрского периода» (1993) — создание некоторых динозавров (частично, наряду с другими инструментами).
• «Список Шиндлера» (1993) — цифровое добавление цвета в чёрно-белый фильм.

Реклама и дизайн

Продукт широко применялся для создания рекламных роликов, заставок для телеканалов и анимационных логотипов. Благодаря высокой производительности на платформе SGI, Advanced Visualizer позволял создавать сложные анимации с высокой детализацией, что было востребовано в рекламе автомобилей, потребительских товаров и фармацевтики.

Научная визуализация

Возможности Advanced Visualizer использовались для визуализации научных данных: молекулярных структур, геологических моделей, результатов симуляций в гидродинамике и аэродинамике.

Наследие и влияние

Формат OBJ

Одним из наиболее значимых вкладов Advanced Visualizer в индустрию является создание формата файлов OBJ (Wavefront OBJ). Этот текстовый формат для хранения трёхмерной геометрии стал де-факто стандартом для обмена данными между различными 3D-программами. Он поддерживается практически всеми современными пакетами (Blender, 3ds Max, Maya, Cinema 4D, ZBrush и др.) и используется в 3D-печати, игровой индустрии и архитектурной визуализации.

Влияние на Maya

Многие концепции и технологии, реализованные в Advanced Visualizer, были перенесены в Maya, которая стала преемником линейки продуктов Wavefront. В частности, модульная архитектура, использование NURBS и полигонального моделирования, а также подход к анимации и рендерингу были заимствованы и развиты в Maya.

Устаревание

С развитием персональных компьютеров и появлением более доступных и функциональных 3D-пакетов (Autodesk 3ds Max, LightWave 3D, Cinema 4D), а также с уходом с рынка платформы SGI, Advanced Visualizer утратил актуальность. Последние версии программы работали только на устаревшем оборудовании и не поддерживали современные операционные системы. Тем не менее, его роль как одного из основоположников индустрии компьютерной графики остаётся неоспоримой.

Интересные факты

• Название «Wavefront» происходит от термина «волновой фронт», используемого в физике и оптике.
• В начале 1990-х годов лицензия на Advanced Visualizer стоила около 15 000 долларов США, что делало его доступным только крупным студиям и корпорациям.
• Формат OBJ, разработанный для Advanced Visualizer, до сих пор поддерживается во всех современных 3D-редакторах, включая бесплатные.

Источники

• История компании Wavefront Technologies (общие сведения из отраслевых публикаций и архивов).
• Техническая документация к Advanced Visualizer 4.0 (1996).
• Статья «The History of Wavefront Technologies» (журнал Computer Graphics World, 1995).
• Описание формата OBJ на сайте библиотеки OpenGL.
• Интервью с разработчиками Wavefront Technologies (архивы ACM SIGGRAPH).