Tetera de utah
La tetera de Utah, o la tetera de Newell, es un modelo de prueba en 3D que se ha convertido en un objeto de referencia estándar y una broma dentro de la comunidad de gráficos por computadora. Es un modelo matemático de una tetera ordinaria de la marca Melitta que parece sólida con un cuerpo casi rotacionalmente simétrico. El uso de un modelo de tetera se considera el equivalente en 3D de un "¡Hola mundo!" programa, una forma de crear una escena 3D fácil con un modelo algo complejo que actúa como la geometría básica para una escena con una configuración de luces. Algunas bibliotecas de programación, como OpenGL Utility Toolkit, incluso tienen funciones dedicadas a dibujar teteras.
El modelo de la tetera fue creado en 1975 por el investigador de gráficos por computadora Martin Newell, miembro del programa pionero de gráficos de la Universidad de Utah. Fue uno de los primeros en ser modelado utilizando curvas bézier en lugar de medidas precisas.
Historia
Para su trabajo, Newell necesitaba un modelo matemático simple de un objeto familiar. Su esposa, Sandra Newell, sugirió modelar su juego de té ya que en ese momento estaban sentados a tomar el té. Dibujó la tetera a mano alzada con papel cuadriculado y lápiz. Después de eso, volvió al laboratorio de computación y editó los puntos de control de Bézier en un tubo de almacenamiento Tektronix, nuevamente a mano.
La forma de la tetera contenía una serie de elementos que la hacían ideal para los experimentos gráficos de la época: era redonda, contenía puntos de montura, tenía un género mayor que cero debido al agujero en el mango, podía proyectar una sombra sobre en sí mismo, y podría mostrarse con precisión sin una textura superficial.
Newell puso a disposición del público los datos matemáticos que describían la geometría de la tetera (un conjunto de coordenadas tridimensionales), y pronto otros investigadores comenzaron a usar los mismos datos para sus experimentos gráficos por computadora. Estos investigadores necesitaban algo con aproximadamente las mismas características que tenía Newell, y usar los datos de la tetera significaba que no tenían que ingresar laboriosamente datos geométricos para algún otro objeto. Aunque el progreso técnico ha hecho que el acto de renderizar la tetera ya no sea el desafío que era en 1975, la tetera siguió siendo utilizada como objeto de referencia para técnicas gráficas cada vez más avanzadas.
Durante las siguientes décadas, las ediciones de revistas de gráficos por computadora (como la revista trimestral ACM SIGGRAPH) presentaban regularmente versiones de la tetera: facetadas o sombreadas, estructura alámbrica, rugosa, translúcida, refractiva, incluso piel de leopardo y se crearon teteras peludas.
Al no tener una superficie para representar su base, el modelo de tetera original no estaba diseñado para verse desde abajo. Las versiones posteriores del conjunto de datos arreglaron esto.
La tetera real es un 33 % más alta (proporción 4:3) que el modelo de computadora. Jim Blinn declaró que escaló el modelo en el eje vertical durante una demostración en el laboratorio para demostrar que podían manipularlo. Prefirieron la apariencia de esta nueva versión y decidieron guardar el archivo fuera de esa preferencia.
Las versiones del modelo de la tetera, o las escenas de muestra que lo contienen, se distribuyen con o están disponibles de forma gratuita para casi todos los programas actuales de renderizado y modelado e incluso muchas API gráficas, incluidas AutoCAD, Houdini, Lightwave 3D, MODO, POV-Ray, 3ds Max y las bibliotecas auxiliares de OpenGL y Direct3D. Algunos renderizadores compatibles con RenderMan admiten la tetera como una geometría integrada llamando a RiGeometry("teapot", RI_NULL). Junto con los cubos y esferas esperados, la biblioteca GLUT incluso proporciona la función glutSolidTeapot() como una primitiva de gráficos, al igual que su contraparte de Direct3D D3DX (D3DXCreateTeapot()). Si bien D3DX para Direct3D 11 ya no brinda esta funcionalidad, es compatible con el kit de herramientas de DirectX. Mac OS X Tiger y Leopard también incluyen la tetera como parte de Quartz Composer; La tetera de Leopard admite el mapeo de relieve. BeOS y Haiku incluyen una pequeña demostración de una tetera 3D giratoria, destinada a mostrar las instalaciones multimedia de la plataforma.
Las escenas de tetera se usan comúnmente para autoevaluaciones y puntos de referencia del renderizador.
Modelo de tetera original
La tetera física original se compró en ZCMI (una tienda por departamentos en Salt Lake City) en 1974. Se donó al Boston Computer Museum en 1984, donde estuvo en exhibición hasta 1990. Ahora reside en la colección efímera. en el Museo de Historia de la Computación en Mountain View, California, donde está catalogado como "Tetera utilizada para renderizar gráficos por computadora" y lleva el número de catálogo X00398.1984. La tetera original en la que se basó la tetera de Utah todavía está disponible en Friesland Porzellan, una vez parte del grupo alemán Melitta. Originalmente se le dio el nombre bastante sencillo Haushaltsteekanne ('tetera casera'); la compañía solo se enteró de la reputación de su producto en 2017, después de lo cual lo rebautizaron oficialmente como 'Utah Teapot'. Está disponible en tres tamaños diferentes y varios colores; la que había usado Martin Newell es la "1,4L Utah Teapot" blanca.
Apariciones
Una famosa imagen con trazado de rayos, realizada por James Arvo y David Kirk en 1987, muestra seis columnas de piedra, cinco de las cuales están coronadas por los sólidos platónicos (tetraedro, cubo, octaedro, dodecaedro, icosaedro). La sexta columna sostiene una tetera. La imagen se titula "Los seis sólidos platónicos", con Arvo y Kirk llamando a la tetera "el recién descubierto Teapotahedron". Esta imagen apareció en las portadas de varios libros y revistas de infografía.
La tetera de Utah aparece a veces en la sección "Pipes" protector de pantalla incluido con Microsoft Windows, pero solo en versiones anteriores a Windows XP, y se ha incluido en la lista de "poliedros" Hack de XScreenSaver desde 2008.
Jim Blinn (en uno de sus videos de "¡Proyecto MATEMÁTICAS!") demuestra una versión divertida (pero trivial) del teorema de Pitágoras: construye una tetera (2D) en cada lado de un triángulo rectángulo y el área de la tetera sobre la hipotenusa es igual a la suma de las áreas de las teteras sobre los otros dos lados.
La película CGI de 1980 de Loren Carpenter Vol Libre presenta la tetera, que aparece brevemente al principio y al final de la película en primer plano con un paisaje montañoso renderizado en forma de fractal detrás.
Las API de gráficos Vulkan y OpenGL incluyen la tetera de Utah junto con el dragón de Stanford y el conejito de Stanford en sus insignias.
Con el advenimiento de los primeros cortometrajes generados por computadora y, más tarde, de los largometrajes, ocultar la tetera de Utah en las películas se ha convertido en una broma. escenas Por ejemplo, en la película Toy Story, la tetera de Utah aparece en una breve escena de una fiesta de té. La tetera también aparece en el episodio "Treehouse of Horror VI" de Los Simpson. en el que Homer descubre la "tercera dimensión". En Los Sims 2, una imagen de la tetera de Utah es una de las pinturas disponibles para comprar en el juego, titulada "Mango y pico".
Una versión en origami de la tetera, doblada por Tomohiro Tachi, se mostró en el Museo Tikotin de Arte Japonés en Israel en una exhibición de 2007–2008.
En octubre de 2021, "Smithfield Utah" de Alan Butler, que se inspiró en la tetera de Utah, se presentó en Dublín, Irlanda.
Conversión OBJ
Aunque el juego de té original de Newell se puede descargar directamente, este juego de té se especifica utilizando un conjunto de parches Bézier en un formato personalizado, que puede ser difícil de importar directamente a muchas aplicaciones populares de modelado 3D. Como tal, una conversión en mosaico del conjunto de datos en el popular formato de archivo OBJ puede ser útil. Una de esas conversiones del teaset completo de Newell está disponible en el sitio web de la Universidad de Utah.
Impresión 3D
A través de la impresión 3D, la Tetera de Utah ha completado el ciclo de ser un modelo de computadora basado en una tetera real a ser una tetera real basada en el modelo de computadora. Está ampliamente disponible en muchas representaciones en diferentes materiales, desde pequeñas chucherías de plástico hasta una tetera de cerámica totalmente funcional. A veces se representa intencionalmente como un objeto de baja poli para celebrar su origen como modelo de computadora.
En 2009, un estudio de diseño belga, Unfold, imprimió en 3D la tetera Utah en cerámica con el objetivo de devolver la tetera iconográfica a sus raíces como una pieza de vajilla funcional y mostrar su condición de icono del mundo digital.
En 2015, la empresa Emerging Objects, con sede en California, hizo lo mismo, pero esta vez imprimió la tetera, junto con las tazas de té y las cucharillas, con té real.
Galería
La tetera de Utah
Cartografía ambiental en la tetera
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