Пиксель. История одной точки - Элви Рэй Смит

записи на пленку, которым занимался Дэвид, тоже входил в состав Проекта компьютерной графики.

Мы с Эдом приступили к наполнению нашей части мира Lucasfilm сотрудниками. Это было несложно. Все хотели работать в кино. Например, когда мы приехали к Энди Муреру в Стэнфорд, чтобы предложить ему возглавить Проект цифровой звукозаписи, он вскочил со стула, как только мы вошли, и, прежде чем мы успели сказать хоть слово, объявил на всю комнату: «Если вы здесь по той причине, что я думаю, то ответ — да!»

Проект компьютерной графики

Основная задача, стоящая перед Проектом компьютерной графики, заключалась в замене оптического пленочного принтера цифровым эквивалентом. В 1980 году оптический принтер был, пожалуй, самым недооцененным инструментом в Голливуде. Но он имел принципиально важное значение для создания спецэффектов. При помощи этого аналогового способа создавались композитные изображения в первых «Звездных войнах». Оптический принтер объединяет изображения с нескольких кинопленок в одну. Например, мчащийся в космосе звездолет снимается путем перемещения физической модели перед синим экраном. Затем в оптическом принтере синие части кадра меняются на кадр, изображающий звездный фон в космосе. Или несколько отдельных космических кораблей накладывались, скажем, на пояс астероидов на космическом фоне. Для их цифровой компоновки мы использовали альфа-канал — неудивительно, правда? Лазерный сканер-принтер Дэвида должен был стать устройством ввода-вывода для цифрового оптического принтера, который мы собирались построить.

Дэвид Ди Франческо нацелился на лазерный пленочный сканер, способный считывать и записывать пленку. Но никто никогда раньше не создавал ни сканера, ни лазерного принтера для 35-миллиметровой цветной кинопленки. Дэвид взялся за эту задачу со всей тщательностью, для страховки начав разрабатывать сразу два таких устройства, основанных на конкурирующих лазерных технологиях. Тем самым он заложил основу для своего волшебного превращения из художника и любителя мотоциклов в эксперта по сканерам, лазерным принтерам и цифровой фотографии.

И, конечно, в Lucasfilm нам были нужны кадровые буферы. Вскоре я заключил контракт на создание четырехканального кадрового буфера с Ikonas Graphics Systems из Северной Каролины — компанией, принадлежащей Нику Ингленду и Мэри Уиттон, крутой супружеской паре разработчиков графической аппаратуры. Так появился первый коммерческий графический компьютер с альфа-каналом в качестве стандартного оборудования. Он стал аппаратной основой для программы рисования в пространстве RGBA Тома Портера — той самой, со сплайнами, которая так поразила Рави Шанкара в главе 6.

RGBA Paint

Алекс Шуре сильно удивил меня, продав программу для рисования, разработанную Нью-Йоркским технологическим институтом, расположенной к югу от Сан-Франциско компании Ampex, где изобретены первые видеокассеты. Самое удивительное, что продал он не мою продвинутую 24-битную программу Paint3, а гораздо более простую 8-битную версию. Ее адаптацией к продукту Ampex под названием Video Art (AVA) занимался молодой программист Том Портер, получивший образование в Стэнфорде. Так что я нанял Тома, моего первого сотрудника Проекта компьютерной графики, чтобы написать программу рисования для Lucasfilm.

Программа для рисования создает цветные пиксели напрямую, в отличие от метода, основанного на Центральной Догме, который визуализирует их из трехмерной компьютерной модели, представленной в перспективе. Paint3 рисовал гораздо большим количеством цветов, чем Paint. Но гораздо важнее прямого доступа к миллионам оттенков возможность делать плавный переход между цветом, которым рисует кисть с мягкими краями, и любыми фоновыми цветами, уже находящимися в кадровом буфере. В результате между мазками краски и фоном не появлялось жестких зубчатых границ, как у Paint с его 8-битным кадровым буфером и всего 256 цветами, доступными в одном изображении.

Работая в Lucasfilm, Том вышел за пределы и 8-битной Paint, и 24-битной Paint3, чтобы написать первую в мире программу для рисования в пространстве RGBA. Она могла рисовать альфа-канал. Когда вы проводите 24-битный штрих с мягкими краями в цветных (RGB, то есть красный, зеленый, синий) каналах кадрового буфера, вы одновременно рисуете непрозрачность каждого пикселя в альфа-канале (A). В Paint3, как только штрих нарисован, он навсегда остается частью изображения. Но в системе RGBA он доступен для повторного использования на других фонах. Именно таким образом штрихи в форме сплайнов, как тот, что я демонстрировал Рави Шанкару, наносились на произвольный фон и могли использоваться повторно. Чтобы иметь полный контроль над цифровым изображением, мы должны иметь полный контроль над его альфа-каналом. RGBA Paint с 32-битными пикселями стал одним из таких важных инструментов, включающим новый альфа-канал в каждое изображение.

Усиление RGBA

Разрабатывая наш цифровой оптический принтер в Lucasfilm в начале 1980-х годов, мы решили создать для него специализированный компьютер, который будет работать в четыре раза быстрее, чем компьютер общего назначения. Дело в том, что наши данные представляли собой пиксели RGBA, и, соответственно, мы могли проводить вычисления для всех четырех каналов пикселя одновременно и параллельно. Это был бы компьютер специального назначения только в том смысле, что он бы предполагал, что его данные представляют собой пиксели. В противном случае это был бы компьютер общего назначения, просто способный к вычислениям чего угодно параллельно в четырех каналах. Другими словами, наш компьютер будет компьютером общего назначения для пикселей. И именно его мы построили.

Фактор четырех каналов — это не увеличение на порядок, но все же существенное ускорение. Машину, вскоре получившую называние Pixar Image Computer, предполагалось использовать как временную замену при нехватке дополнительной вычислительной мощности, пока мы не получим ее в соответствии с законом Мура на любом обычном компьютере. Я не буду подробно останавливаться здесь на этом устройстве, потому что из-за действия закона Мура оно довольно быстро устарело. Однако на какое-то время оно обеспечило нам больше вычислительной мощности, чем любое другое средство компьютерной графики. Но откуда взялось это название?

Однажды, когда мы перекусывали гамбургерами во время обеденного перерыва, я предложил четверым моим сотрудникам из группы графики взять за основу слово лазер и назвать нашу новую машину словом, похожим на испанский глагол. Я, уроженец Нью-Мексико, объяснил им, что испанский глагол должен оканчиваться на — ir, — er или — ar. Я предложил слово pixer, означающее «нарисовать» или «сделать рисунок» (по-испански произносится как «пиикс эйр»). Лорен Карпентер, один из четверых участников беседы, сказал: «Знаешь, Элви, слово „радар“ звучит очень высокотехнологично». И я ответил: «Ну,[45]pixar — это тоже вполне испанская форма». Я произнес это слово как «пиикс ар». Вот и все. У машины теперь появилось имя, существительное, похожее на (несуществующий) испанский глагол, означающий «делать рисунки». Мы быстро перешли от псевдоиспанского произношения к привычному «пикс ар». Это слово, первоначально послужившее названием специализированного аппарата для Lucasfilm, сыграет важную роль