Kaºd∞ rok se na zaƒátku srpna zastaví nebo alespoσ zpomalí v∞voj tém╪² vτech grafick∞ch programà. Dàvod je prost∞ - vτichni v∞vojá²i alespoσ trochu v∞znamného grafického softwaru jsou na konferenci SIGGRAPH. Ta se koná kaºd∞ rok na jiném míst╪ - st²ídají se t²i m╪sta v USA. Tentokrát vyτla ²ada na Los Angeles.
Grafické orgie aneb SIGGRAPH
Mnoho lidí povaºuje SIGGRAPH (dále jen SG) pouze za v∞stavu. Jde vτak hlavn╪ o v╪deckou konferenci, v∞stava vznikla aº mnohem pozd╪ji. SG po²ádá organizace ACM (Association for Computer Machinery), která sdruºuje profesionální programátory z celého sv╪ta a je rozd╪lena na zájmové skupiny - SIG (Special Interest Group). Z mnoha desítek skupin je jednou z nejv╪tτích práv╪ SIGGRAPH, zam╪²en∞ na poƒítaƒovou grafiku. Kaºdá skupina po²ádá pravidelné konference; tak vznikla i konference SIGGRAPH. Zpoƒátku se na ní scházelo jen pár nadτencà a vyvolen∞ch, kte²í diskutovali nad vznikem prvních rastrov∞ch displejà apod. S rostoucím v∞konem domácích poƒítaƒà se zvyτoval i zájem o konferenci, a tak SG zaƒal nabírat na rozm╪rech. Paraleln╪ s konferencí se zaƒala po²ádat i stejnojmenná poƒítaƒová v∞stava, um╪lecká v∞stava a dokonce i specializované kurzy. Pro p²edstavu: tento rok navτtívilo v∞stavu p²es τedesát tisíc lidí...
V╪decká konference
Jak bylo ²eƒeno, jádrem SG je v╪decká konference, na níº se prezentují skuteƒné τpiƒky oboru poƒítaƒové grafiky. P²estoºe je konference mezinárodní, v╪tτina p²ísp╪vkà pochází z americk∞ch v∞zkumn∞ch center a univerzit. Dostat p²ísp╪vek na SIGGRAPH znamená skuteƒn∞ úsp╪ch. ¼eskou republiku na SG reprezentoval nap²íklad Radomír M╪ch (MFF UK Praha, nyní MetaCreations), kter∞ vytvo²il sadu algoritmà a strategií, jak generovat rostoucí virtuální kv╪tiny a stromy. Jeden z jeho obrázkà byl dokonce na titulní stran╪ sborníku konference, coº je také nemal∞ úsp╪ch.
Vlastní konference trvá t²i dny a je na ní p²edneseno pràm╪rn╪ τedesát p²ísp╪vkà. Zdálo by se, ºe to není mnoho, ale jde o opravdovou "destilaci" toho nejlepτího, co bylo v uplynulém roce vyzkoumáno. Mnohdy je prezentován i algoritmus, kter∞ zásadn╪ zm╪ní dalτí v∞voj. Práv╪ na SG se nap²íklad poprvé objevila metoda sledování paprskà (raytracing), radiozita, pam╪£ hloubky (Z-buffer) aj. Proto sedí v hlediτti zejména ƒlenové v∞vojov∞ch t∞mà, kte²í pozorn╪ naslouchají, aby mohli novinky co nejd²íve zaƒlenit do sv∞ch aplikací.
Tento rok p²inesl mnoho novinek, z nichº jsem vybral alespoσ ty nejzajímav╪jτí:
? Podepisování geometrick∞ch modelà. Tento problém souvisí s nastupujícím komerƒním vyuºitím VRML a téº s autorizací modelà na internetu. Θkolem je algoritmicky "upravit" 3D model tak, aby se vizuáln╪ nezm╪nil a p²itom obsahoval podpisovou znaƒku (Mesh Watermark). Prezentované ²eτení umoºní podepsat model tak, ºe se znaƒka neztratí ani po znaƒném roz²ezání modelu ƒi aplikování základních geometrick∞ch transformací. Zlod╪ji 3D modelà, t╪τte se...
? Automatické generování tvá²í z fotografií (spíτe poloautomatické neº automatické). Základem metody je velká relaƒní databáze nasníman∞ch 3D modelà tvá²í (vƒetn╪ textur), které jsou klasifikovány do t²íd a propojeny spoleƒn∞m skeletov∞m modelem, umoºσujícím morfing mezi zvolen∞mi tvá²emi. Pro vytvo²ení modelu postaƒí jedna nebo více fotografií rekonstruované tvá²e a algoritmus z ní (pomocí zmín╪né databáze) vytvo²í texturovan∞ prostorov∞ model. Prezentované v∞sledky byly p²esv╪dƒivé - 3D rekonstrukce tvá²e z obrazu (Mona Lisa), z fotografie jiº zem²elé hereƒky aj. Takºe, herci, pozor, nenechávejte se p²íliτ fotografovat...
? Stabilní, rychlé a interaktivní kou²ové efekty. Novinkou v generování kou²ov∞ch efektà bylo, ºe p²edvád╪né algoritmy b╪ºely v reálném ƒase a byly odstran╪ny známé problémy se stabilitou v∞poƒtu (chyby p²i "uzavírání" kou²e aj.). Rychlost v∞poƒtu byla dosaºena netradiƒním vyuºitím grafického akcelerátoru. Doufejme tedy, ºe nám z toho neuho²í procesor...
? Zrychlení radiozity. Uvád╪n∞ algoritmus n╪kolikanásobn╪ zrychluje v∞poƒet zobrazovací metody radiozity na základ╪ tzv. perceptuální mapy. Tato mapa popisuje místa ve v∞sledném obraze, která nebudou lidsk∞m okem vnímána p²íliτ detailn╪, proto je moºné na t╪chto místech v∞poƒet zjednoduτit. Prost╪ "ztrátov∞ rendering"...
? Realistické rozbíjení 3D objektà. Virtuální rozbíjení 3D objektà je pom╪rn╪ b╪ºnou funkcí 3D programà, ale prezentovaná metoda vychází skuteƒn╪ z fyzikální podstaty jevu. Její v∞sledky byly porovnávány se skuteƒn∞mi pády p²edm╪tà na zem. Náhodn∞ divák by se jist╪ nejednou spletl v tom, co je reálné a co je virtuální.
? Zrychlení procházení obrovsk∞ch 3D scén v reálném ƒase. Základním trikem metody je p²edpoƒítání pohledà (2D obrázkà) z urƒit∞ch pozic, kudy pozorovatel prochází, a zkombinování tohoto pohledu se zbytkem 3D modelu. Touto metodou lze v reálném ƒase (25 snímkà za sekundu) zobrazovat i scény obsahující 20 milionà trojúhelníkà.
? Zdokonalené panoramatické pohledy. Mnoho lidí zná QuickTimeVR firmy Apple, umoºσující prohlíºet scénu (reálnou nebo virtuální) pomocí panoramatického snímku z jednoho bodu. Zdokonalení spoƒívá v tom, ºe pozorovateli umoºσuje pohyb z místa, pohyb je vτak omezen "jen" na p²edem definovan∞ vnit²ek kruhu.
? 3D modely jen z obrysov∞ch kreseb. P²ekvapiv╪ funkƒní metodu p²edvedl japonsk∞ student, kter∞ navrhl interaktivní techniku, jak generovat 3D modely pouze z obrysov∞ch kreseb. Staƒí jen nakreslit obrys, a program z n╪j sám dopoƒítá 3D t╪leso. Potom "kreslíte" dalτí ƒásti t╪lesa, ²eºete jej, oh∞báte, a tak mohou vznikat skuteƒn╪ p╪kné modely. Metoda je zaloºena na generování tzv. zobecn╪n∞ch válcà a màºete ji snadno pochopit tak, ºe si systém TEDDY sami vyzkouτíte (viz obrázek a infotipy). P²eji hodn╪ zábavy...
? Poƒítaƒov╪ generované rytiny. Zdálo by se, ºe v oblasti pre-press jiº není co ²eτit, ale ruτtí odborníci ukázali, ºe nikoliv. Navrhovaná metoda umoºσuje vytvá²ení poƒítaƒov╪ generovan∞ch obrazà p²ipomínajících rytiny. P²edlohou màºe b∞t jak∞koli obraz i fotografie (viz obrázek).
? Alfa-kanál pro sklen╪né objekty. Práce s alfa-kanálem (zejména s pràhledností) a vytvá²ení kompozic s obrazy je jiº b╪ºnou vlastností kreslicích programà, p²esto pomocí "obyƒejného" alfa-kanálu nelze vytvá²et v╪rné sklen╪né objekty. Navrhovan∞ postup rozτi²uje alfa-kanál o dalτí vrstvu, která vzniká speciálním nasnímáním sklen╪n∞ch objektà tak, aby byl respektován jejich p²irozen∞ lom paprskà. V∞sledn∞ rozτí²en∞ alfa-kanál umoºσuje velmi v╪rn╪ kombinovat pozadí s pràhledn∞mi objekty (viz obrázek).
Shrnuto a podtrºeno: Letoτní p²ísp╪vky se nejƒast╪ji zab∞valy zpracováním 3D modelà v reálném ƒase, p²enosem dat (2D, 3D, video) po internetu a ²ada metod vyºadovala m╪²ení objektà reálného sv╪ta (nap²íklad kombinace reáln∞ch a syntetick∞ch scén). Doufejme, ºe se co nejd²íve doƒkáme implementace uveden∞ch algoritmà v b╪ºn╪ pouºívan∞ch programech. ¼as od prezentace metody k realizaci se za minulá léta v∞razn╪ zkrátil a n╪které prezentované algoritmy byly jiº zaƒlen╪ny do praktick∞ch aplikací nebo p²ídavn∞ch modulà.
Speciální seminá²e
Paraleln╪ s hlavní konferencí SG probíhají tzv. skicá²e a aplikace (Sketches and Applications). Jsou to specializované seminá²e, kde se prezentují taková studia, jako je ILM (Lucas Studios), Digital Domain, PiXAR, Disney nebo Blue Sky Studios, a ukazují, jak se vytvá²ely vybrané filmové triky a speciální efekty.
Letos pat²il mezi nejzajímav╪jτí celodenní seminá² studia ILM o tom, jak se tvo²il první díl "nov∞ch" Star Wars. Bylo moºné nahlédnout "pod pokliƒku" tvorby p²íτer, úpravy hlasu virtuálních hercà (podle tvaru hlavy), automatické kalibrace kamer, mnohonásobné kompozice aj. V podobném duchu se zde prezentovaly i speciální efekty z filmà Mummy, Bunny, Bug's Life, Matrix aj. Myslím, ºe nejeden animátor si posteskl, kdyº vid╪l, ºe ty nejzajímav╪jτí efekty a animace jsou v╪tτinou generovány pomocí vlastních aplikací a speciálních p²ídavn∞ch modulà, vyvinut∞ch ve v∞vojov∞ch centrech zmín╪n∞ch studií.
Kurzy
Jeτt╪ p²ed vlastní konferencí SG probíhají tzv. kurzy, které jsou celodenní a konají se v n╪kolika sekcích paraleln╪, takºe je nemoºné navτtívit je vτechny. Kurzy se v╪nují jiº ucelen∞m tématàm v poƒítaƒové grafice. Màºete se dozv╪d╪t skuteƒn╪ vτe o OpenGL, warpingu, wavelets, 3D fotografii, pokroƒilém renderingu, kompresi apod. Témata i poƒet kurzà se rok od roku m╪ní, letos jich prob╪hlo b╪hem ƒty² dní p²es ƒty²icet. Jejich v∞jimeƒností je to, ºe o tématech hovo²í τpiƒkoví odborníci, v╪dci a ƒasto prvotní auto²i, takºe informace pocházejí skuteƒn╪ "od zdroje". Navíc se màºete p²ednáτejícího zeptat opravdu na cokoliv.
V∞stava
V∞stava SIGGRAPH je prezentací vτech firem, které mají v grafice své místo, a ƒasto se zde p²edstavují nové v∞robky nebo dokonce prototypy. Je tak moºné nahlédnout do budoucna, coº jist╪ kaºd∞ ocení. Dalτí specialitou SG je to, ºe u stánkà v╪tτinou stojí samotní v∞vojá²i produktu. Màºete se tedy zeptat i na v╪ci, na které by vám nikdo jin∞ neodpov╪d╪l.
Letoτní v∞stav╪ vládla e-komerce ve 3D (EC3D), tj. rozτí²ení e-komerce z 2D obrázkà na 3D modely umoºσující virtuální procházky obchodem, odzkouτení v∞robku, prohlíºení ze vτech stran aj. Produkty firem zab∞vajících se EC3D ²eτí následující ²et╪zec problémà: jak nejjednoduτeji nasnímat 3D model (3D skener na stole je jiº tém╪² realitou), jak jej zjednoduτit, zkomprimovat a p²enést k zákazníkovi. Asi nejkompletn╪jτí sadu produktà pro tento úƒel p²edstavila firma MetaCreations se sv∞m 3D foto nástavcem MetaFlash a programy MetaStream, Canoma, Bryce, Poser a Carrara.
P²i procházení stánkà nebylo moºné p²ehlédnout, ºe tém╪² vτechny programy podporují známé 3D modelá²e 3D Studio MAX a Maya. Pro oba programy jsou k dispozici i velmi úzce specializované p²ídavné moduly.
U ²ady poƒítaƒà bylo instalováno tzv. Haptic Device, coº je jakási "3D tuºka", kterou màºete tvo²it objekty r∞páním, vytahováním apod., p²iƒemº za²ízení poskytuje silovou zp╪tnou vazbu od zpracovávaného objektu.
Poprvé byl p²edstaven grafick∞ akcelerátor VolumePro od firmy Mitsubishi, kter∞ umoºσuje vizualizaci 3D objemov∞ch dat v reálném ƒase.
Ostatní
SIGGRAPH se vyznaƒuje i ²adou nadstandardních sluºeb a "atrakcí", kter∞mi by se mohli mnozí tuzemτtí organizáto²i inspirovat.
B╪hem celého SG probíhají tzv. Komunikace, coº jsou moderované diskuse, kam se ƒlov╪k dostaví a màºe si odborn╪ popovídat na stanovené téma. Màºete se tak setkat nejen s v∞vojá²i takov∞ch studií, jako je PiXAR, ale ƒasto se dozvíte i "co se chystá".
SG je také ideální p²íleºitostí pro získání zajímavé práce. Pokud vás n╪jaké studio zaujme tak, ºe u n╪j budete chtít pracovat, zamí²íte do Kariéra centra (Career Center), kde vás ²ádn╪ prov╪²í a za²adí mezi adepty. Nejv╪tτí zájem je o Indy, Japonce, ale také o ¼echy.
SG je o grafice, a tak je v∞stava dopln╪na i um╪leckou galerií a nevτedními instalacemi. Speciální atrakcí SG je festival animace, kter∞ vrcholí p²edáním Oscara za krátk∞ animovan∞ film. Hodnotí se i pracnost díla, tj. pouºité softwarové nástroje aj. Letos získal tuto cenu (v konkurenci 12 000 zúƒastn╪n∞ch) film Bunny od Blue Sky Studios, kter∞ mimo jiné p²ekvapil pouºitím radiozity a speciálního zobrazování srsti hlavní postavy.
Na záv╪r jeden organizaƒní nápad z v∞stavy - tabule vzkazà (messaging board). Pokud chcete n╪co dàleºitého sd╪lit svému kolegovi na v∞stav╪ a nemàºete ho najít, prost╪ nalepíte cedulku s vaτím vzkazem na vyhrazenou a abecedn╪ rozd╪lenou tabuli a on si pak (kdyº neví kudy kam) vzkaz p²eƒte. Jiº ºádné stresy z toho, ºe se ztratíte...
Záv╪r
V∞stava SIGGRAPH pat²í mezi nejlepτí v∞stavy svého druhu. Pokud nemáte na cestu do USA, màºete alespoσ zajet na evropsk∞ Eurographics nebo na ƒeskou τkolu grafiky WSCG v Plzni. Snad jsem vás tedy p²esv╪dƒil, ºe pen╪z vynaloºen∞ch na cestu na SIGGRAPH 2000 v New Orleans nebudete litovat. Na shledanou p²íτtí rok.
