Текст книги "Журнал «Компьютерра» № 33 от 11 сентября 2007 года"

Автор книги: Компьютерра Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 9 страниц) [доступный отрывок для чтения: 4 страниц]

Чуть позже мы приведем примеры прямого подсчета точек во фрактальных объектах, а пока черкнем еще пару формул. В любое выражение мы теперь можем подставлять не только конечные, но и бесконечные числа – и приписать вполне определенные значения как "стремящимся к бесконечности" в традиционном смысле слова рядам и функциям, так и рядам, которые вообще не имеют традиционного предела. Например, предел

как известно, не существует. Однако с помощью записей (1) можно точно выразить значение этой последовательности в любой бесконечной точке: при n=

получаем

, при n=

– 1 получаем —

+1 и т. д.

Но содержат ли такие записи в новой арифметике действительно новую информацию о классических выражениях? Очень важный вопрос. Ответ на него даст только предстоящая история развития этого аппарата. Впрочем, уже существуют примеры описания наглядных геометрических конструкций – фрактальных процессов – при помощи новой числовой системы.

Отсчет мерцающих квадратиков

В известном фильме Питера Гринуэя «Отсчет утопленников» («Drowning by numbers») персонажи монотонно и без особых хлопот применяют друг к другу одну и ту же элементарную операцию – утопление. По духу это очень напоминает классические конструкции фракталов – геометрических объектов, ставших популярными в последние десятилетия в самых разных областях науки и практики. Строгое математическое определение фракталов очень скучное, а интересны они тем, что чаще всего обладают свойством самоподобия: состоят из небольшого числа частей, каждая из которых – уменьшенная и слегка измененная копия объекта в целом. Самоподобие же почему-то встречается во всевозможных структурах нашего лучшего из миров – причем именно в таких, которые трудно описать гладкими функциями классического анализа. Например, фрактальный лист папоротника (рис. справа внизу) очень похож на настоящий. Задать такую форму можно либо с помощью длиннейших (но совершенно неинформативных в данном случае) рядов по синусам и косинусам, либо с помощью очень простого фрактального процесса, в явном виде учитывающего самоподобие этого листочка (а он состоит из трех уменьшенных копий самого себя: двух нижних веточек и того, что останется, если их отрезать). Папоротник тут не случаен – фрактальные модели (так называемые L-системы) построены для множества видов растений. Классик науки о фракталах Бенуа Мандельброт (если не ошибаюсь, он и ввел термин «фрактал») в начале 1960-х обнаружил фрактальные (в усредненном, статистическом смысле) структуры не где-нибудь, а в финансовых рядах – графиках колебания цен на рынках. Фрактальный характер имеет и множество других заманчивых объектов и процессов, включая строение Интернета и динамику сетевого трафика, и фрактальные компьютерные модели всего этого разрабатываются весьма активно. Проблема только в том, что построить такую модель для конкретного предмета из реального мира всегда крайне сложно. С формами растений это в целом удалось, а вот с финансовыми рядами – как-то пока не очень (хотя кто знает? может быть, нам не все рассказывают?).

Сами же фрактальные модели обычно представляют собой процессы последовательного измельчения и перемешивания исходных заготовок в соответствии с коротким списком правил. Как раз для точного подсчета (или отсчета?) того, что еще осталось от исходной заготовки после бесконечного числа таких шагов, Сергеев и использовал свои новые числа – в качестве иллюстрации их потенциальных возможностей.

Пример простого фрактального процесса – построение классического канторова множества. Заготовка – отрезок [0, 1]. Первый шаг – выбрасываем (Гринуэй, может быть, сказал бы – топим) среднюю треть этой заготовки. Получаем уже два отрезка, но маленьких: [0, 1/3] и [2/3, 1]. Затем топим (пардон, стираем) среднюю треть у каждого из этих двух, затем – у каждого из полученных четырех, и так далее. Ясно, что при рисовании на мониторе оставшиеся отрезки скоро станут меньше пикселов, и ничего кроме пустого экрана этот фрактальный процесс не даст (зато при другом выборе заготовок и операций с ними мы могли бы получить ветку сирени или реалистичный горный ландшафт).

Однако с точки зрения чистой математики в пределе остается отнюдь не пустота. Предельное канторово множество – трудновообразимый континуум (то есть нечто эквивалентное исходному отрезку!), все связи между точками которого разорваны выбрасыванием бесчисленных крошечных отрезков.

С использованием разложения по гросс-единицам Сергеев описывает этот процесс (и его результат) иначе. На n-м шаге процесса имеется 2n отрезков, каждый длиной 3-n. Стало быть, после

шагов бесконечно большое количество отрезков будет равно (2

), а их общая длина выразится бесконечно малым числом ((2/3)

). Эти выражения – точная характеристика фрактального множества, которая изменится при других параметрах порождающего процесса (если топить больше, или меньше, да еще и в других местах). Разумеется, аналогичные характеристики есть и в классике – например, фрактальная размерность, которая в данном случае равна log(2)/log(3). Но в классике лишен, конечно, смысла вопрос, насколько отличаются результаты последней и предпоследней из некоторого бесконечного числа итераций. Через новые числа это легко выразить: так, на шаге

– 1 общая длина отрезков равна (2/3) (

– 1).

Однако в новой системе невозможно пересчитать все полученные отрезки: ведь их будет (2

), то есть строго больше, чем

А мы помним постулат, что любой процесс, в том числе и процесс последовательного счета, не может использовать более

шагов. Зато здесь можно точно подсчитать число точек (!) в множестве, полученном после бесконечного числа шагов. Дело в том, что само понятие точки теперь сильно отличается от классического. «Как только мы выбрали символы для записи чисел, выражающих координаты точек, – поясняет Ярослав Сергеев, – мы определили понятие „точка“ и можем легко сосчитать число этих точек. Более мощная система записи (например, система (1)) позволит нам увидеть больше точек, а более слабая (традиционная) – меньше».

Обратимся, наконец, к давно обещанным мерцающим фракталам. Мерцание заключается в том, что фрактальный процесс генерирует не одно, а несколько множеств. В данном случае их два, а процесс задан схемой:

Начав с синего квадрата, получаем на последовательных шагах такую динамику двух зависимых друг от друга множеств (см. схему внизу).

На четных шагах мы видим фигуру из синих квадратов, на нечетных – другую, составленную из красных треугольников. Описание динамики этого процесса в новой арифметике состоит в подсчете площади каждой фигуры на любом из шагов в процессе ее построения. Например, возьмем шаг

/2 – это четное бесконечное число, поэтому фигура в этот момент состоит из 2(3

/4) синих квадратов с общей бесконечно малой площадью 2(-

/4). На следующем шаге номер (

/2)+1 площадь фигуры из красных треугольников будет равна 2-

/4+1, и т. д. Вот так бесконечные числа описывают динамику этого мерцающего процесса – казалось бы, не имеющего предела в классическом смысле, подобно ряду 1, -1, 1, -1, …, 1. [Впрочем, аналогия тут не совсем полная.]

В заключение – скриншот "калькулятора бесконечности", построенного на основе уже работающего софтверного симулятора "компьютера бесконечности". Может быть, когда-нибудь мы увидим "компьютер бесконечности", реализованный в железе. Но это зависит от того, станет ли новая арифметика бесконечных чисел незаменимым инструментом решения сложных задач.

Ну а совсем в заключение – просим не рассматривать эту публикацию как сигнал о нашей особой заинтересованности в сочинениях именно на такие, фундаментальные и в то же время экзотические темы. Впрочем, независимо от тематики, мы пишем только о том, что прошло апробацию в солидной научной периодике, на серьезных конференциях и семинарах. Увлекательная работа Ярослава Сергеева именно такова.

Cправка

Ярослав Серегеев занимает должность «полного профессора», учрежденную в Университете Калабрии (Италия) для приглашения выдающихся ученых. Он также профессор Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского, доктор физико-математических наук, специалист по численному анализу, параллельным вычислениям, глобальной оптимизации, автор более 150 научных публикаций, среди которых 50 статей в международных журналах и три книги. Сергеев – один из организаторов и координатор Российско-Итальянского университета, действующего при Нижегородском университете.

Арифметике бесконечностей посвящен ряд его недавних работ, в том числе статья "Blinking fractals and their quantitative analysis" (Chaos, Solitons & Fractals, 33(1), 50—75, 2007), использованная в этом материале. См. также www.info.deis.unical.it/~yaro/arithmetic.html, www.grossone.com.

Добротная бесконечность против QWERT

Автор: Анатолий Кричевец

Как полагает Леонид Левкович, ответ на вопрос об эффективности предложенной Ярославом Сергеевым принципиально новой числовой системы даст история. Разумеется, история всех нас рассудит, но обязаны ли мы с нею соглашаться?

Идеи Сергеева кажутся мне по научным меркам вполне добротными, интересными и уже неплохо проработанными, но реакция сообщества на них, увы, довольно слабая (пока?). О чем это говорит?

Сеймур Пейперт, известный в компьютерном мире прошлого века прежде всего как создатель "черепашьей графики", назвал некоторые суждения истории феноменом «QWERT» – по буквам первого ряда на латинской клавиатуре пишущей машинки. Никто не может проверить, является ли такое «разложение» букв по клавишам в каком-либо смысле оптимальным. Эту проверку можно было бы устроить только в рамках альтернативной истории, где другая система была бы столь же привычной, как наша «QWERT», и столь же обеспеченной с детства доступными предметами окружающей среды. Тогда, если бы мы сравнили скорость, количество ошибок и тому подобные показатели уравненных по важным качествам групп из культур «QWERT» и, скажем, «TREWQ», в нашем лице история сделала бы (возможно, впервые) обоснованное суждение. В настоящей же ситуации история только зафиксировала необратимый культурный выбор, один из тысяч подобных [С. Пейперт известен также написанной в соавторстве с М. Минским книгой «Перцептроны» (М.:, Мир, 1971), в которой был подвергнут разгрому нейросетевой (в современных терминах) подход к моделированию человеческого восприятия].

Другой пример. Никто не скажет, что английский язык является наилучшим языком для выражения мысли. Известный в лингвистике тезис Сепира-Уорфа утверждает, что «объективный» мир, с которым имеет дело человек, в значительной степени определяется особенностями языка, на котором человек говорит и с помощью которого мыслит. Психологи недавно провели эксперимент, показавший, что одну и ту же последовательность сцен (скажем, мультфильм) люди, говорящие на немецком и на английском языках, описывают по-разному: англичане выделяют в несколько раз больше эпизодов и описывают их как текущие действия (часто употребляя очень удобный для этого английский герундий), носители немецкого языка выделяют эпизоды более длинные и приводящие к какому-то результату [Величковский Б.М., Когнитивная наука. В 2-х. т. – М.:, Смысл, 2006] (вспомним, что существительные в немецком языке пишутся с заглавной буквы). Выбирая в качестве языка международного общения английский, мы предрешаем кое-что в содержании наших знаний, по-видимому, утрачивая какие-то возможности, доступные при ином выборе. Но нынче разумно учить английский – поскольку он наиболее употребителен. Вот и Сергеев пишет по-английски, а не на языке итальянских прачек, на котором писал Галилей.

Читая в его статье о том, что количество четных чисел вдвое меньше, чем всех натуральных, я испытываю чувство, обратное тому, которое испытал на первом курсе мехмата, когда лектор с непринужденным видом, но все же явно рассчитывая на эффект, сообщил, что четных чисел столько же, сколько натуральных. Я понял, что он глубоко прав и что придется с ним согласиться и думать, как он. Но бывший школьник во мне сделал заметочку в дальнем углу памяти, что этой правде где-то должна быть не менее глубокая альтернатива. Теперь она явилась – и признаюсь, я испытываю некоторое облегчение.

Однако теперь я понимаю, что результаты, полученные в рамках канторовского подхода, не являются утверждениями об объективном мире и поэтому не могут быть ложными. Канторовский способ видеть мир порождает массу интересных вопросов и целую культуру рассуждений о них. Очень сомнительно, чтобы подход Сергеева помог решить какие-то из этих вопросов.

С другой стороны, в практике применяется, конечно, не теорема Банаха-Тарского, позволяющая легко удваивать футбольные мячи. Просто воспроизводство инженеров и других "практических реализаторов" математической мысли в настоящее время связано традиционной цепочкой с воспроизводством «канторовских» математиков. Эта связь – феномен «QWERT». По моему собственному мнению, матанализ для практиков надо рассказывать без теоретико-множественных тонкостей, примерно на уровне второй половины XVIII века [Кричевец А.Н., Дьячков А.Г., Шикин Е.В., Математика для психологов. – М.:, Флинта, 2006], но и бесконечность по Сергееву здесь вряд ли понадобится.

Таким образом, подход Ярослава Сергеева занимает пока нишу между теми и другими: для успеха, по-видимому, нужно встречное движение со стороны более практически ориентированных математиков-прикладников, которые в подходе Сергеева обнаружат что-то родственное своим еще не нашедшим выражения мыслям (подобно моему упомянутому выше чувству, которое, увы, не может иметь практических последствий).

Со своей стороны могу только пожелать успеха этому труду – о его добротности я уже не раз говорил в профессиональном кругу, к которому принадлежу. Если же история рассудит неблагоприятным для него образом – тем хуже для истории.

ТЕМА НОМЕРА: Курортный SIGGRAPH

Автор: Сергей Цыпцын

В нынешнем году конференция и выставка Siggraph 2007 проходили в курортном городе Калифорнии Сан-Диего. Мягкий климат, выставочный комплекс, расположенный на берегу океана, яхты и умопомрачительные катера, бассейны и пальмы – все это с самого начала настраивало посетителей на благодушный и расслабленный лад.

SIGGRAPH 2007

Крупнейшая выставка в области компьютерной графики. В этом году SIGGRAPH посетило почти 25 тысяч человек (с учетом того, что случайных зевак на выставке почти нет, – то очень много).

Впрочем, начиналось все не так гладко. Подав документы в американское посольство и ожидая собеседования, я с грустью наблюдал, как заканчиваются последние и уже недешевые билеты до Лос-Анджелеса. Аэрофлот иссяк первым, дальше пошли европейские авиакомпании. Тем не менее не хотелось, получив отказ для выезда всей семьей, остаться с тремя бесполезными билетами на руках. Пришлось ждать до упора, то есть до получения виз. Повоевав с жуткой компанией Delta, которая сняла мою бронь на том основании, что моего сына зовут так же, как меня, и, даже признав свой ляп, отказалась восстанавливать ее, я приуныл. И тут на помощь пришли авиалинии KLM, прямо как у Райкина: – А на второе есть?! – Есть! – А три места есть? – Есть! – А дорого? – Недорого!

С одной лишь поправкой – ночевка в Амстердаме. Впрочем, последнее обстоятельство воспринималось скорее как приятное дополнение к путешествию – вылазка в город занимает пятнадцать минут на электричке от аэропорта, а ночной Амстердам воспринимается как один большой ночной клуб.

Привычно оклемавшись за два дня от одиннадцатичасовой разницы во времени, я прибыл в Сан-Диего 5 августа, к началу открытия конференции, выставка же открывалась на два дня позже. Каждый год организаторы выслушивают потоки жалоб на то, что невозможно успеть на все мероприятия, и стараются развести конференцию и выставку как можно эффективнее, но безуспешно. Дело в том, что на самой выставке среднестатистический посетитель проводит один-два часа в день (по данным оргкомитета)! Все остальное время уходит на посещение семинаров, учебных курсов, специальных секций, анимационных просмотров, а также на бесконечные переговоры и разговоры. Кроме того, труженики компьютерной графики – совершенно безумные люди. Работа по выходным и по ночам – обычное дело, отпуск – экзотика, поездка на выставку – редкая удача. Многие могут позволить себе приехать только на два-три дня. И расписание этих дней похоже на круглосуточный марафон.

Море волнуется – раз!

Авторы: Сергей Цыпцын, Берто, Паоло

Главной новостью первого дня конференции стала покупка пакета MudBox компанией Autodesk [Сергей Цыпцын находился на выставке в двух ипостасях: и как автор репортажа для «Компьютерры», и как лектор, приглашенный компанией Autodesk для проведения мастер-класса Planet Nucleus. – Прим. ред.]. Напомню, что вышеупомянутый пакет наделал много шума, родившись в недрах студии Weta Digital и выскочив на рынок благодаря компании Skymatter.

В узких кругах его еще называют "Zbrush с человеческим лицом" – пакет предназначен для моделирования в основном органических форм и персонажей и исповедует концепцию трехмерных кистей, благодаря которым 3D-художник работает с моделью скорее как скульптор, а не как инженер, передвигающий сотни контрольных вершин и ребер. Пакет действительно уникальный, и Autodesk не смогла устоять против его покупки. Таким образом, в руках компании скопилось беспрецедентное количество не имеющих аналогов 3D-пакетов: 3ds max, Maya, Motion Builder, MudBox, Studio Tools плюс вся "семейка Каддамс" во главе с AutoCAD и его клонами. Плюс архитектурные инструменты. Плюс целый выводок мощных профессиональных 2D-пакетов: Combustion, Toxik, Flint, Flame, Inferno. Неудивительно, что стенд Autodesk напоминал развеселый красно-зеленый зоопарк – чтобы продемонстрировать хотя бы часть флагманских продуктов, компания выстроила кучу микростендиков вокруг основного Autodesk-айсберга. Зрелище внушительное и слегка подавляющее; остается только гадать, как компания собирается унифицировать линейки конкурирующих друг с другом продуктов и развивать трехмерное и двухмерное направления. Кстати, в декабре в Москве должен состояться так называемый Autodesk M3 Launch – первый в Европе запуск и анонс новых версий Maya, Motion Builder и 3ds Max (учитывая покупку MudBox, впору объявлять M4 Launch). Может быть, там станут известны подробности. Пока же большую часть усилий компания тратит на обеспечение беспроблемного обмена данными между основными пакетами, причем не только трехмерными – на Сигграфе было показано, как трехмерная информация из Render Layers в Maya 2008 плавно «приезжает» в Toxik с сохранением данных об источниках света, камерах и других объектах.

Надо признать, что Autodesk на сей момент является вызывающе большой компанией с шокирующе огромным потенциалом в виде накопленных программ и технологий. Об этом красноречиво свидетельствовал Autodesk Usergroup Meeting. Множество людей собрались в конференц-зале близлежащего отеля, чтобы послушать горячие новости и узнать планы компании на будущее. По моим оценкам, в зал набилось около трех тысяч человек, счастливо прижимающих к груди логотипированные игрушечные машинки, полученные при регистрации.

Во время митинга была продемонстрирована умопомрачительная скорость просчета ambient occlusion в новом 3ds max 2008 и сверхловкие инструменты по интерактивной настройке света и материалов.

Кстати, анонс Maya 2008 (это как бы девятая версия) был не слишком впечатляющим. Некоторые очень полезные вещи, унаследованные от Character Studio, возможность вставлять и двигать кости, не «отдирая» кожу (skin) от скелета, множественные и индивидуальные позы привязки (bind poses), mental ray 3.6 и, пожалуй, все. Ничего подобного прошлогоднему потрясающему анонсу Maya nCloth [Новый модуль для пакета Maya, предназначенный не только для симуляции одежды, но и для производства широкого спектра спецэффектов, таких как твердые и деформируемые тела, упругие конструкции, жидкости. Основан на новой вычислительной архитектуре Nucleus, впервые показанной на SIGGRAPH в прошлом году].

Все собрания пользователей традиционно заканчиваются грандиозными afterparty, и в этом году, чтобы как следует «протусовать» многотысячную армию поклонников, Autodesk арендовала… авианосец! Знаменитый Midway 41 (www.midway.org), стоящий на приколе в бухте Сан-Диего, превратился на одну ночь из патриотического музея в грандиозный фривольный ночной клуб: игровые автоматы, дискотеки на многочисленных палубах, галлоны текилы, реки пива, неистовые ультрапрофессиональные танцовщицы… впрочем, мы немного ушли от темы. Чем мне нравится Сигграф – так это своей неформальностью и полным отсутствием бизнес-пафоса. Серьезнейшие вещи демонстрируются и обсуждаются с легким налетом юмора и самоиронии. С утра до ночи. Такова индустрия.

Водные процедуры с кроликом

Наутро после высадки Autodesk-десанта открылась собственно выставка, именуемая в народе Exhibition Floor. По традиции самый большой и шумный стенд отхватила компания Newtek, демонстрировавшая несвежие версии когда-то знаменитого 3D-пакета Lightwave и другие странные программы. Похоже, что для основателей компании это скорее веселое хобби, чем реальный бизнес. Из интересных 3D-впечатлений можно отметить стенд Side Effects, производителя пакета Houdini. Мощный и бесконечно гибкий пакет к девятой версии обзавелся абсолютно новым интерфейсом в духе Cinema 4D. Смелый ход, вызванный, очевидно, желанием быть ближе к народу, изрядно напуганному утонченной сложностью Houdini. Кроме интерфейса, на стенде демонстрировали динамику жидкостей, основанную на решении уравнений Навье-Стокса. При мне бедного мехового трехмерного кролика сажали в аквариум, заливали трехмерной водой, сливали воду и сушили зверюшку трехмерным феном. Мокрый трехмерный мех быстро превращался в пушистую шубку, и все повторялось снова. Это была, очевидно, заранее просчитанная анимация. Саркастически поинтересовавшись о времени просчета подобной симуляции, я получил ответ: пятнадцать минут на кадр (!) для расчета лишь динамики жидкости, не включая просчет изображения. Вода – одно из самых дорогих трехмерных удовольствий.

И в этом смысле новая версия пакета Realflow компании Next Limit выглядела более чем бодро. Этот пакет, заточенный под динамику жидкостей, всегда отличался повышенной капризностью и задумчивостью. Новая версия (по крайней мере, ее демонстрация) вселяет некоторую надежду на появление более надежного инструмента для работы с водой. Напомню, что все пакеты или модули для работы со сплошными средами можно разделить на два основных класса. Первый базируется на дискретном подходе, известном в индустрии как частицы (particles), и представляет среду как набор микрогорошин с некоторой массой. К этому классу относятся Realflow и Maya Particles, позволяющие воспроизводить глобальные эффекты (струи, брызги, потоки, водопады). Второй класс основан на решении уравнений Навье-Стокса в ограниченной области пространства (контейнере) и используется для локальных эффектов (анимация поверхности жидкости, волны и всплески, заполнение объемов, истязание трехмерных кроликов). К этому классу можно отнести Maya Fluids, Houdini Fluid Solver, Scanline Flowline.

Последний не раз демонстрировался на секциях, посвященных спецэффектам к фильму "Триста спартанцев". Умопомрачительная программа, опередившая конкурентов лет на пять, возникла в застенках немецкой студии Scanline и развивалась там же в условиях строжайшей секретности. Коммерческих версий программы нет, одни лишь демонстрации ее возможностей. Желающие могут посмотреть ролики на сайте www.scanline.de.

Кстати, просчет (рендеринг) финального вида воды порой не проще симуляции ее поведения. Частицы приходится обтягивать полигональными сетками, огромное число частиц не позволяет использовать традиционные методы рейтрейсинга (трассировки лучей), брызги требуют отдельного подхода и пр. В этом смысле многообещающе смотрелся пакет Krakatoa, предназначенный именно для рендеринга огромного количества частиц. Методы просчета, разработанные на производстве [Имеется в виду производство таких фильмов, как "Resident Evil", «X-Men», «Poseidon», "Superman returns"], легли в основу нескольких коммерческих пакетов компании Frantic Films (в числе которых и Krakatoa, Deadline, FLOOD), дебютировавших в этом году на Сигграфе.

Это, кстати, еще одна любопытная тенденция последних лет – все больше появляется коммерческих пакетов, изначально разрабатывавшихся в различных студиях как инструменты для сугубо внутренних нужд [Самый, пожалуй, известный пример такого подхода – коммерческая версия Renderman от Pixar, являющаяся "бледной тенью" внутренних разработок компании, применяемых для трехмерной анимации. – Прим. ред.]. Король 2D – Nuke, написанный в стенах Digital Domain; симулятор одежды Syflex, разработанный при производстве фильма "Final Fantasy" студией Square USA (ныне покойной); тот же MudBox или USAnimation. Зачастую интерфейсы этих программ попирают все правила приличия, годами навязываемые производителями благопристойных офисных пакетов. Однако их профессиональная заточенность под конкретные задачи и более того – под конкретный тип специалистов, с лихвой окупает парадоксальные (и зачастую удобнейшие) интерфейсные решения.

Будущее 3D с питоном

Прежде чем переходить к железу, позволю себе немного аналитики.

За последние два года произошло много любопытных событий на рынке «тяжелой» трехмерной графики. Как я упоминал выше, компания Autodesk сосредоточила в своих руках целую коллекцию программного обеспечения, собрав самые сильные и популярные программы под одной крышей. Невооруженным глазом видно, что эти программы конкурируют друг с другом, а наличие Motion Builder и MudBox делает позиционирование поддерживаемых пакетов еще более затруднительным. Несмотря на упорное молчание компании по поводу будущих разработок, пока можно сказать, что ни Maya, ни 3ds max не будут «встраиваться» друг в друга. Точно так же ни один из этих двух пакетов не будет «свернут» для продвижения другого. Однако такой зоопарк в руках одной компании делает весьма вероятным появление новой разработки на основе имеющихся инструментов. Возможно, это будет постепенное обновление Maya путем замены ключевых модулей решениями, более соответствующими нынешним требованиям индустрии.

Пакет XSI, традиционно представленный на Сигграфе под вывеской Softimage (а не Avid), в последнее время сильно укрепил пошатнувшиеся несколько лет назад позиции, благодаря активному взаимодействию с ведущими студиями. Встраивание Syflex, язык Питон, девяностотысячедолларовый плагин Face Robot сыграли положительную роль в популярности пакета. Единственное, что смущает, – это некоторая «громоздкость» и весьма своеобразная интеграция различных инструментов в единое целое.

Разработчики Houdini наконец-то осознали, что, кроме технического совершенства, нужно заниматься налаживанием отношений с пользователями. Последние версии пакета содержат много усовершенствований, облегчающих освоение программы, прибавьте сюда гуманные средства для работы с персонажной анимацией и абсолютно новый интерфейс, и станет ясно, что впредь Side Effects намерена быть "ближе к народу".

Теперь давайте взглянем на номера версий основных трехмерных пакетов. Все они (за исключением шестой версии XSI) находятся в районе цифры девять. (Мы-то знаем, что 3ds max 2008 и Maya 2008, объявленные на Сигграфе, это обычные "девятки".) А возраст пакетов приблизился к десяти годам (или даже перевалил за эту черту). То есть что программы были спроектированы еще в прошлом веке на основе идей и разработок того времени. За прошедшие годы часть разработок идеологически устарела (например, встроенные системы рендеринга), и на рынке появились новые идеи и решения. Однако программы вынуждены поддерживать совместимость с предыдущими версиями, сохранять оригинальный формат файлов, поддерживать прежние программные интерфейсы. Новые модули (особенно купленные у сторонних разработчиков) появляются в пакетах как «нашлепки», не всегда удачно интегрированные в основную среду. Потому-то с течением времени интегрированные пакеты «пухнут» и представляют собой набор как свежих технологических решений, так и безнадежно устаревших модулей. Autodesk, например, до сих пор поддерживает Maya Live в составе Maya Unlimited, не прилагая ни малейших усилий по развитию этого древнего модуля.

Кроме того, интерфейсы программ тоже изрядно устарели (я имею в виду оконные интерфейсы пользователя). Поглядите, как выглядят окна программ под Linux, и вы поймете, что портирование этих пакетов на другие операционные системы происходило в те времена, когда о красоте интерфейсов под Linux еще никто не помышлял.

3ds max практически единственный из всех пакетов, намертво привязанный к платформе Windows. Современная индустрия вряд ли будет долго терпеть сей вопиющий факт. Нынешний рынок диктует несколько другие стандарты, нежели привязка к одной платформе.

Все вышеперечисленное наводит на мысль, что вскоре следует ожидать кардинальных изменений на рынке интегрированных трехмерных пакетов. Эти изменения не будут внезапными, возможна череда слияний и поглощений, однако существующий инструментарий устарел и требует обновления с учетом современного технологического уровня. Программное обеспечение тоже имеет свой срок жизни (до двадцатой версии, по-моему, не дожила ни одна коммерческая программа).

Попробую также на основе последних трех Сигграфов отметить основные тенденции в развитии трехмерных пакетов за истекшие два года и сделать прогнозы о том, чего следует ожидать в будущем.

Язык Питон – абсолютный фаворит в индустрии компьютерной графики. Поспешно встроенный почти во все пакеты, он призван унифицировать способ работы с данными как внутри пакетов, так и на уровне операционных систем. Не исключено, что это сделано под давлением компании Disney, давно опирающейся на возможности Питона.

Развитие независимых систем рендеринга. Технологический прогресс в этой области вынудит производителей софта забросить собственные разработки средств визуализации и заняться интеграцией с лучшими решениями на рынке. Интеграция с Pixar Renderman, похоже, станет стандартом.

Рынок графических ускорителей развивается столь стремительно, что каждый год на сцене появляются сопутствующие технологии. Следует ожидать дальнейшего прогресса в этой области применительно к трехмерным пакетам, а не только к играм. В трехмерной графике есть масса процессов, расчет которых может быть распараллелен и ускорен на графических процессорах (взять хотя бы динамику сплошных сред).