猶他茶壺

猶他茶壺，或稱紐維爾茶壺，是在計算機圖形學界廣泛採用的標準參照物體。其造型來自於生活中常見的造型簡單的茶壺，被製成數學模型，外表為實心、柱狀和部分曲面。

基本介紹

• 中文名：猶他茶壺
• 俗稱：紐維爾茶壺
• 造型來源：茶壺
• 造型：實心、柱狀和部分曲面

概述

猶他茶壺，或稱紐維爾茶壺，是在計算機圖形學界廣泛採用的標準參照物體（有時也是個內行之間的笑話）。其造型來自於生活中常見的造型簡單的茶壺，被製成數學模型，外表為實心、柱狀和部分曲面。

這個茶壺的模型是在1975年由早期的計算機圖形學研究者馬丁·紐維爾製作的，他是猶他大學先鋒圖形項目小組的一員。

歷史

在工作中，紐維爾需要一個的造型來源於生活的簡單的數學模型來作為參考物體。恰逢他和妻子桑德拉·紐維爾正坐著喝茶，妻子遂建議他以自家的茶具為原型進行建模。他便取來繪圖紙和鉛筆，憑藉目測繪製了一張茶壺的草圖。回到實驗室後，他在一台有存儲顯像管的拷貝台上徒手修改了茶壺造型的貝塞爾曲線控制點。

被馬丁·紐維爾數位化處理的茶壺原型。這個茶壺造型包含許多重要特性，使它成為當時的計算機圖形學的試驗者們的理想選擇 — 圓滑、有較多鞍點、把手部位的洞使表面虧格大於0、能於自身形成投影、且在表面無複雜材質貼圖時看起來並不失真。

早期版本的猶他茶壺模型因為並未考慮到從下往上觀看的角度，因此在茶壺底部是沒有面的；之後版本的數據設定修正了這一問題。

真實版本的茶壺很明顯看得出來要比計算機三維模型的茶壺高，這是因為紐維爾使用的畫面幀快取器是長方形像素的。為了在不改變畫面長寬比例的情況下糾正茶壺的高度問題，紐維爾的同事吉姆·布林（Blinn）曾試圖將茶壺的幾何體模型重新縮放，但當時紐維爾的猶他茶壺模型已經在其它領域的用戶中廣泛分享流傳了，布林的比例修正計畫也因此擱置。 猶他茶壺模型高度為實際原型茶壺高度的1.3倍。

外觀 & 軼事

從第一部計算機製作的動畫短片的誕生，到有完整長度的電影，猶他茶壺某種意義上成為了一個內部笑話，常有猶他茶壺被藏在電影的某個場景中以資調侃。

被馬丁·紐維爾數位化處理的茶壺原型

例如，在三維動畫電影玩具總動員里，猶他茶壺出現於一個茶話會場面里。猶他茶壺有時還會出現於Microsoft Windows自帶的“三維管道”螢幕保護程式中，但僅僅在Windows XP版本之前才存在， 在2008年"polyhedra" Xscreensaver破解之後被保留 。猶他茶壺在辛普森一家的萬聖節特輯（參見辛普森一家的“萬聖節特輯”一節）Treehouse of Horror VI中也出現，當時一向只存在於二維空間世界裡的卡通角色荷馬·辛普森意外地發現了三維空間。