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유타 주전자

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1. 개요

유타 주전자는 1975년 마틴 뉴웰이 컴퓨터 그래픽스 연구를 위해 만든 3D 컴퓨터 모델이다. 뉴웰은 멜리타 찻주전자를 손으로 스케치하여 베지어 곡선 제어점을 편집하는 방식으로 모델을 만들었다. 둥근 모양, 안장점, 손잡이 구멍, 자체 그림자, 텍스처 부재 등 당시 그래픽 실험에 이상적인 특징을 가지고 있었다. 뉴웰이 기하학적 데이터를 공개하면서 컴퓨터 그래픽스 실험의 표준 참조 객체로 사용되었고, 렌더링, 3D 프린팅 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.

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유타 주전자
개요
마틴 뉴웰의 원래 유타 주전자
마틴 뉴웰의 원래 유타 주전자
유형3D 컴퓨터 그래픽 모델
창작자마틴 뉴웰
창작일1975년
용도컴퓨터 그래픽스에서 테스트 개체로 사용됨
관련 인물짐 블린
터 갤거
리젤로테 칸트너
상세 정보
유래뉴웰의 아내가 차를 마실 때 사용한 실제 주전자
모델링 방식손으로 좌표를 입력하여 베지어 패치로 모델링
특징단순하면서도 흥미로운 모양, 자기 폐색 기능
활용 분야렌더링 알고리즘, 텍스처 매핑, 그림자 생성 등 다양한 컴퓨터 그래픽 기술 테스트
다른 모델스탠포드 토끼, 스자잔느
중요성컴퓨터 그래픽 분야의 사실상 표준 테스트 모델로 자리 잡음

2. 역사

1975년, 유타 대학교의 마틴 뉴웰영어이 유타 주전자를 제작했다. 이 별명은 제작자의 이름에서 유래했다. 유타 주전자는 컴퓨터 그래픽스에서 3D 형상 모델의 표준으로 인식되어 있으며, 다양한 3DCG 기법의 예시로 널리 사용되고 있다.

뉴웰은 아내의 제안으로 찻주전자를 모델링하여 베지어 곡선 제어점을 Tektronix 스토리지 튜브에서 편집하여 만들었다. 주전자 모양은 둥글고, 안장점을 포함하고, 손잡이 구멍과 자체 그림자 투사 등 그래픽 실험에 이상적인 요소를 갖추고 있었다. 뉴웰은 주전자 데이터를 공개했고, 다른 연구자들도 이를 활용했다.

이후 주전자는 면 처리, 부드러운 음영, 와이어프레임, 반투명, 굴절, 표범 무늬 등 다양한 버전으로 발전했다. 원래 모델은 베이스가 없었지만 이후 수정되었다. 실제 주전자는 컴퓨터 모델보다 33% 더 크며, 짐 블린은 실험실 데모 중에 모델을 수직 축에서 스케일링하여 조작할 수 있음을 보여주었고 새로운 버전의 외관을 선호하여 파일을 저장했다.[6]

주전자 모델은 다양한 렌더링 및 모델링 프로그램, 그래픽 API에 포함되거나 무료로 제공된다. GLUT 라이브러리는 `glutSolidTeapot()` 함수를, Direct3D는 `D3DXCreateTeapot()` 함수를 제공한다(Direct3D 11에서는 DirectX Tool Kit에서 지원).[7] Mac OS X Tiger 및 Leopard, BeOS, Haiku 등에도 포함되어 있다. 주전자 장면은 렌더러 테스트 및 벤치마크에도 사용된다.[8][9]

2. 1. 탄생 배경

1975년, 마틴 뉴웰은 컴퓨터 그래픽스 연구를 위해 단순하면서도 친숙한 물체의 수학적 모델이 필요했다. 그의 아내 산드라 뉴웰은 찻그릇을 모델링할 것을 제안했고, 마틴 뉴웰은 멜리타 찻주전자를 모델링하기로 결정했다.[35] 그는 그래프 용지와 연필을 사용하여 주전자의 형태를 손으로 스케치했다.[4] 그 후, 컴퓨터 연구실로 돌아가 Tektronix 스토리지 튜브에서 베지어 곡선 제어점을 다시 손으로 편집하여 컴퓨터 모델을 만들었다.[4]

실제 멜리타 주전자. 마틴 뉴웰이 모델링했으며, 캘리포니아주 마운틴 뷰에 있는 컴퓨터 역사 박물관에 전시되어 있다(1990년~현재).


뉴웰은 주전자의 기하학적 형태를 설명하는 수학적 데이터(3차원 좌표 집합)를 공개했다.

2. 2. 초기 모델과 데이터 공개

마틴 뉴웰은 자신이 만든 주전자 모델의 데이터를 공개했고, 이는 곧 다른 연구자들에게 널리 퍼져나가게 되었다.[35] 이 데이터는 주전자의 기하학적 형태를 3차원 좌표 집합으로 표현한 것으로, 다른 연구자들이 컴퓨터 그래픽스 실험에 동일한 데이터를 사용할 수 있게 해주었다.

뉴웰은 주전자 모양이 둥글고, 안장점을 포함하고 있으며, 손잡이의 구멍 때문에 종수가 0보다 크고, 자체적으로 그림자를 투사할 수 있으며, 표면 질감 없이 정확하게 표시할 수 있어 당시 그래픽 실험에 이상적인 여러 요소를 포함하고 있다고 보았다.

기술 발전으로 인해 주전자를 렌더링하는 것은 더 이상 어려운 과제가 아니게 되었지만, 주전자는 계속해서 발전된 그래픽 기술의 참조 객체로 사용되었다.

원래 주전자 모델은 아래에서 볼 수 있도록 의도되지 않았기 때문에 베이스를 나타내는 표면이 없었다. 이후 버전의 데이터 세트에서 이 문제가 수정되었다.[28] 실제 주전자는 컴퓨터 모델보다 33% 더 키가 크다(비율 4:3).[5]

2. 3. 확산과 발전

뉴웰은 작품을 위해 친숙한 물체의 표본이 되는 단순한 수학적 모델이 필요했다. 그의 아내 산드라 뉴웰은 마침 차를 마시려고 자리에 앉았기 때문에 찻그릇을 모델링할 것을 제안했다. 그는 그래프 용지와 연필을 가져다가 눈으로 보면서 주전자 전체를 스케치하였다.[35]

주전자 모양은 당시 그래픽 실험에 이상적인 여러 요소를 포함하고 있었다. 둥근 모양이었고, 안장점을 포함하고 있었으며, 손잡이의 구멍 때문에 종수가 0보다 컸고, 자체적으로 그림자를 투사할 수 있었으며, 표면 질감 없이 정확하게 표시할 수 있었다.

뉴웰은 주전자의 기하학적 형태를 설명하는 수학적 데이터(3차원 좌표 집합)를 공개적으로 사용할 수 있도록 했고, 곧 다른 연구자들도 컴퓨터 그래픽스 실험에 동일한 데이터를 사용하기 시작했다. 이들은 뉴웰이 가지고 있던 것과 거의 동일한 특성을 가진 무언가가 필요했고, 주전자 데이터를 사용함으로써 다른 물체의 기하학적 데이터를 힘들게 입력할 필요가 없었다. 기술 발전으로 인해 주전자를 렌더링하는 행위가 1975년만큼 어려운 과제가 아니게 되었지만, 주전자는 점점 더 발전된 그래픽 기술의 참조 객체로 계속 사용되었다.

그 후 수십 년 동안, 컴퓨터 그래픽스 저널(예: ACM SIGGRAPH의 분기별 간행물)은 정기적으로 주전자의 다양한 버전을 소개했다. 면 처리 또는 부드럽게 음영 처리된 주전자, 와이어프레임, 울퉁불퉁한 주전자, 반투명, 굴절 주전자, 심지어 표범 무늬와 털이 있는 주전자까지 제작되었다.

원래 주전자 모델은 베이스를 나타내는 표면이 없었기 때문에 아래에서 볼 수 있도록 의도되지 않았다. 이후 버전의 데이터 세트에서 이 문제가 수정되었다.

실제 주전자는 컴퓨터 모델보다 33% 더 키가 크다(비율 4:3).[5] 짐 블린은 실험실 데모 중에 모델을 수직 축에서 스케일링하여 조작할 수 있음을 보여주었다고 말했다. 그들은 이 새로운 버전의 외관을 선호했고, 그 선호도를 기반으로 파일을 저장하기로 결정했다.[6]

주전자 모델 버전 — 또는 이를 포함하는 샘플 장면 — 은 거의 모든 현재 렌더링 및 모델링 프로그램, 심지어 많은 그래픽 API (오토캐드, 후디니, 라이트웨이브 3D, MODO, POV-Ray, 3ds Max, OpenGLDirect3D 헬퍼 라이브러리 포함)과 함께 배포되거나 무료로 사용할 수 있다. 일부 RenderMan 인터페이스 사양 호환 렌더러는 `RiGeometry("teapot", RI_NULL)`을 호출하여 주전자를 내장된 기하학으로 지원한다. 예상되는 큐브와 구와 함께, GLUT 라이브러리는 그래픽 기본 요소로 `glutSolidTeapot()` 함수를 제공하며, Direct3D의 대응물인 D3DX ( `D3DXCreateTeapot()` )도 마찬가지다. Direct3D 11용 D3DX는 더 이상 이 기능을 제공하지 않지만, DirectX Tool Kit에서 지원된다.[7] Mac OS X Tiger 및 Leopard는 주전자를 Quartz Composer의 일부로 포함하고 있으며, Leopard의 주전자는 범프 매핑을 지원한다. BeOS 및 Haiku는 플랫폼의 멀티미디어 기능을 보여주기 위한, 회전하는 3D 주전자의 작은 데모를 포함한다.

주전자 장면은 일반적으로 렌더러 자체 테스트 및 벤치마크에 사용된다.[8][9]

3. 특징

마틴 뉴웰은 컴퓨터 그래픽스 작업을 위해 주변에서 흔히 볼 수 있는 물체의 간단한 수학적 모델을 찾고 있었다. 그의 아내 샌드라 뉴웰은 찻잔 세트를 모델링할 것을 제안했고, 뉴웰은 그래프 용지와 연필을 사용하여 손으로 주전자를 스케치했다.[4] 그 후 컴퓨터 연구실로 돌아가 Tektronix 스토리지 튜브에서 베지어 곡선 제어점을 편집하여 주전자를 모델링했다.

실제 주전자는 컴퓨터 모델보다 33% 더 크다(비율 4:3).[5] 짐 블린은 실험실 데모에서 모델을 수직축으로 확대/축소할 수 있음을 보여주었고, 이 수정된 버전의 외관을 선호하여 해당 파일을 저장하기로 결정했다.[6]

3. 1. 기하학적 특징

유타 주전자는 둥근 모양을 띠고, 잘록한 부분이 있으며, 손잡이에는 구멍이 뚫려 있다(수학적으로는 "0보다 큰 종수를 가지고 있다"). 또한, 자신에게 그림자를 투영할 수 있으며, 복잡한 표면 텍스처 없이도 보기 좋게 표시할 수 있다. 이러한 특성을 가진 3D 모델은 렌더링 등 컴퓨터 그래픽스(CG) 실험을 수행하는 데 이상적이었다.[1]

원래 마틴 뉴웰(Martin Newell)의 모델은 주전자 바닥에 면이 없었는데, 이는 아래에서 들여다보는 것을 상정하지 않았기 때문이다. 후기 버전에서 이 문제는 수정되었다.[1]

3. 2. 렌더링 적합성

유타 주전자는 다양한 렌더링 기법을 적용하기에 적합한 모델이다. 둥근 모양, 안장점, 손잡이의 구멍, 자체 그림자 투사 가능성 등은 당시 그래픽 실험에 이상적인 요소였다.[4] 표면 질감 없이도 정확하게 표시할 수 있다는 점도 장점이었다.

뉴웰이 주전자의 기하학적 데이터를 공개한 후, 다른 연구자들도 이를 활용하기 시작했다. 이들은 뉴웰과 비슷한 특성을 가진 모델이 필요했고, 주전자 데이터를 사용하면 직접 데이터를 입력하는 수고를 덜 수 있었다.

기술 발전으로 주전자 렌더링은 더 이상 어려운 과제가 아니게 되었지만, 여전히 발전된 그래픽 기술의 참조 객체로 사용되고 있다. 수십 년 동안 컴퓨터 그래픽스 저널에는 다양한 버전의 주전자가 등장했다. 면 처리, 부드러운 음영, 와이어프레임, 울퉁불퉁한 표면, 반투명, 굴절, 심지어 표범 무늬나 털이 있는 주전자까지 제작되었다.[8][9]

원래 주전자 모델에는 바닥이 없었지만, 이후 버전의 데이터 세트에서 이 문제가 수정되었다.

오늘날 주전자 모델 또는 이를 포함하는 샘플 장면은 다양한 렌더링 및 모델링 프로그램(오토캐드, 후디니, 라이트웨이브 3D, MODO, POV-Ray, 3ds Max, OpenGL, Direct3D 등)과 함께 배포되거나 무료로 제공된다. GLUT 라이브러리는 `glutSolidTeapot()` 함수를, Direct3D의 D3DX는 `D3DXCreateTeapot()` 함수를 제공한다. Mac OS X Tiger 및 Leopard의 Quartz Composer에도 주전자가 포함되어 있으며, Leopard 버전은 범프 매핑을 지원한다. BeOS와 Haiku는 회전하는 3D 주전자 데모를 통해 멀티미디어 기능을 선보인다.

주전자 장면은 렌더러 자체 테스트 및 벤치마크에도 자주 사용된다.

3. 3. 표준 참조 모델

유타 주전자는 컴퓨터 그래픽스 분야에서 널리 인정받는 표준 참조 모델이다. 연구자들은 이 모델을 사용하여 동일한 조건에서 그래픽스 기술을 비교하고 평가할 수 있으며, 연구 결과의 재현성을 높일 수 있다.

마틴 뉴웰은 작업을 위해 친숙한 물체의 간단한 수학적 모델이 필요했다. 그의 아내 샌드라 뉴웰은 찻잔 세트를 모델링하는 것을 제안했고, 그는 그래프 용지와 연필을 사용하여 주전자를 손으로 스케치했다.[4] 그 후, 컴퓨터 연구실로 돌아가 Tektronix 스토리지 튜브에서 베지어 곡선 제어점을 다시 손으로 편집했다.

주전자 모양은 둥근 모양이었고, 안장점을 포함하고 있었으며, 손잡이의 구멍 때문에 종수가 0보다 컸고, 자체적으로 그림자를 투사할 수 있었으며, 표면 질감 없이 정확하게 표시할 수 있었다. 이러한 요소들은 당시 그래픽 실험에 이상적이었다.

뉴웰은 주전자의 기하학적 형태를 설명하는 수학적 데이터(3차원 좌표 집합)를 공개했고, 곧 다른 연구자들도 컴퓨터 그래픽스 실험에 동일한 데이터를 사용하기 시작했다. 이들은 뉴웰이 가지고 있던 것과 거의 동일한 특성을 가진 무언가가 필요했고, 주전자 데이터를 사용함으로써 다른 물체의 기하학적 데이터를 힘들게 입력할 필요가 없었다.

뉴웰이 공개한 주전자 모델은 둥근 모양, 잘록한 부분, 손잡이의 구멍 (종수가 0보다 큼)을 가지고 있었고, 자신에게 그림자를 투영할 수 있으며, 복잡한 표면 텍스처 없이도 보기 좋게 표시할 수 있었다. 이러한 특성은 CG 실험에 이상적이었고, 많은 CG 연구자들이 필요로 했다.

기술 발전으로 인해 주전자를 렌더링하는 행위는 1975년만큼 어려운 과제가 아니게 되었지만, 주전자는 점점 더 발전된 그래픽 기술의 참조 객체로 계속 사용되었다.

그 후 수십 년 동안, 컴퓨터 그래픽스 저널(예: ACM SIGGRAPH의 분기별 간행물)은 정기적으로 주전자의 다양한 버전을 소개했다. 면 처리 또는 부드럽게 음영 처리된 주전자, 와이어프레임, 울퉁불퉁한 주전자, 반투명, 굴절 주전자, 심지어 표범 무늬와 털이 있는 주전자까지 제작되었다.

뉴웰의 원래 모델은 주전자 바닥에 면이 없었다. 이는 아래에서 보는 것을 상정하지 않았기 때문이다. 이후 버전에서 이 문제는 수정되었다.

주전자 모델 또는 이를 포함하는 샘플 장면은 거의 모든 현재 렌더링 및 모델링 프로그램, 심지어 많은 그래픽 API (오토캐드, 후디니, 라이트웨이브 3D, MODO, POV-Ray, 3ds Max, OpenGLDirect3D 헬퍼 라이브러리 포함)과 함께 배포되거나 무료로 사용할 수 있다. 일부 RenderMan 인터페이스 사양 호환 렌더러는 `RiGeometry("teapot", RI_NULL)`을 호출하여 주전자를 내장된 기하학으로 지원한다. 예상되는 큐브와 구와 함께, GLUT 라이브러리는 그래픽 기본 요소로 `glutSolidTeapot()` 함수를 제공하며, Direct3D의 대응물인 D3DX (`D3DXCreateTeapot()`)도 마찬가지다. Direct3D 11용 D3DX는 더 이상 이 기능을 제공하지 않지만, DirectX Tool Kit에서 지원된다.[7] Mac OS X Tiger 및 Leopard는 주전자를 Quartz Composer의 일부로 포함하고 있으며; Leopard의 주전자는 범프 매핑을 지원한다. BeOS 및 Haiku는 플랫폼의 멀티미디어 기능을 보여주기 위한, 회전하는 3D 주전자의 작은 데모를 포함한다.

주전자 장면은 렌더러 자체 테스트 및 벤치마크에 사용된다.[8][9]

4. 문화적 영향

1975년, 유타 대학교의 마틴 뉴웰영어이 만든 유타 주전자는 컴퓨터 그래픽스에서 3D 형상 모델의 표준으로 인식되며, 다양한 3DCG 기법의 예시로 널리 사용되고 있다. 주전자 모델은 컴퓨터 그래픽스 업계 종사자들 사이에서 일종의 "비밀 코드"와 같은 농담의 소재로도 활용된다.

뉴웰은 친숙한 물체의 간단한 수학적 모델이 필요했고, 그의 아내 샌드라 뉴웰의 제안으로 찻잔 세트를 모델링하기로 했다. 그는 그래프 용지와 연필을 사용하여 주전자를 손으로 스케치하고,[4] 베지어 곡선 제어점을 Tektronix 스토리지 튜브에서 손으로 편집했다.

주전자 모양은 둥글고, 안장점을 포함하며, 손잡이 구멍 때문에 종수가 0보다 크고, 자체 그림자를 투사할 수 있으며, 표면 질감 없이 정확하게 표시할 수 있어 당시 그래픽 실험에 이상적이었다. 뉴웰은 주전자의 기하학적 형태를 설명하는 수학적 데이터(3차원 좌표 집합)를 공개했고, 다른 연구자들도 이를 사용하기 시작했다.

기술 발전으로 주전자를 렌더링하는 것이 쉬워졌지만, 주전자는 계속해서 발전된 그래픽 기술의 참조 객체로 사용되었다. 수십 년 동안 컴퓨터 그래픽스 저널(예: ACM SIGGRAPH의 분기별 간행물)은 다양한 버전의 주전자를 소개했다. 면 처리, 부드럽게 음영 처리, 와이어프레임, 울퉁불퉁한 주전자, 반투명, 굴절 주전자, 심지어 표범 무늬와 털이 있는 주전자까지 제작되었다. 원래 주전자 모델은 아래에서 볼 수 있도록 의도되지 않았지만, 이후 버전의 데이터 세트에서 이 문제가 수정되었다. 실제 주전자는 컴퓨터 모델보다 33% 더 키가 크다(비율 4:3).[5] 짐 블린은 실험실 데모 중에 모델을 수직 축에서 스케일링하여 조작할 수 있음을 보여주었고, 새로운 버전의 외관을 선호하여 파일을 저장했다고 말했다.[6]

Vulkan 및 OpenGL 그래픽 API는 스탠포드 드래곤, 스탠포드 토끼와 함께 유타 주전자를 배지에 포함하고 있다.[19]

4. 1. 업계 표준

유타 주전자는 컴퓨터 그래픽스 업계에서 사실상 표준 모델로 자리 잡았다. 1975년 마틴 뉴웰이 처음 만든 이후, 주전자는 3D 모델링과 렌더링의 발전을 보여주는 상징적인 객체가 되었다.

초기 3D 그래픽스 연구에서, 연구자들은 복잡한 물체를 직접 모델링하는 대신, 뉴웰이 공개한 주전자 데이터를 활용했다. 기술이 발전하면서 주전자를 렌더링하는 것은 더 이상 어려운 과제가 아니었지만, 여전히 그래픽 기술의 발전 정도를 보여주는 기준으로 사용되었다.

오토캐드, 후디니, 라이트웨이브 3D, MODO, POV-Ray, 3ds Max와 같은 다양한 3D 모델링 소프트웨어와 렌더링 엔진은 유타 주전자를 기본 객체로 제공하거나 테스트 모델로 활용한다. 또한, OpenGLDirect3D와 같은 그래픽 API에서도 주전자를 쉽게 생성할 수 있는 함수를 제공한다. 예를 들어, GLUT 라이브러리는 `glutSolidTeapot()` 함수를, Direct3D의 D3DX는 `D3DXCreateTeapot()` 함수를 제공한다.[7] Mac OS X Tiger 및 Leopard는 Quartz Composer의 일부로 주전자를 포함하며, Leopard의 주전자는 범프 매핑을 지원한다. BeOS 및 Haiku는 회전하는 3D 주전자의 작은 데모를 통해 플랫폼의 멀티미디어 기능을 보여준다.

주전자 장면은 렌더러 자체 테스트 및 벤치마크에도 자주 사용된다.[8][9]

4. 2. 이스터 에그

유타 주전자는 영화, 게임, 소프트웨어 등 다양한 매체에서 이스터 에그로 등장한다. 예를 들어, 영화 ''토이 스토리''의 찻잔 파티 장면에 유타 주전자가 등장하며,[20] 윈도우 화면 보호기 "파이프"에도 주전자가 나타난다.[16] ''심슨 가족'' 에피소드 "Treehouse of Horror VI"에서 호머가 "3차원"을 발견하는 장면에도 등장한다.[21] ''심즈 2''에서는 유타 주전자의 그림을 "손잡이와 주둥이"라는 제목으로 구매할 수 있다.

픽사는 의인화된 주전자 캐릭터 "워킹 티팟"을 렌더링 소프트웨어 렌더맨의 마스코트로 사용하며, 태엽식으로 자율 주행 가능한 워킹 티팟 모델을 2003년 이후 매년 다른 콘셉트로 한정 생산하고 있다.

1987년 제임스 아르보와 데이비드 커크가 제작한 광선 추적 이미지에는[14] 여섯 개의 돌 기둥이 등장하는데, 그중 다섯 개는 플라톤 다면체(정사면체, 정육면체, 정팔면체, 정십이면체, 정이십면체)로 장식되어 있고, 여섯 번째 기둥 위에 주전자가 놓여 있다.[15] 이 이미지의 제목은 "The Six Platonic Solids"이며, 주전자는 "새롭게 발견된 주전자면체"라고 불린다.[14]

짐 블린은 직각 삼각형의 각 변에 (2D) 주전자를 그리고 빗변의 주전자 면적이 다른 두 변의 주전자 면적의 합과 같다는 피타고라스 정리의 재미있는 버전을 증명했다.[18]

4. 3. 예술 작품

유타 주전자는 예술 작품의 소재로도 활용되었다. 타치 토모히로가 접은 주전자의 종이 접기 버전은 2007~2008년 이스라엘 일본 미술관 티코틴 전시회에서 선보였다.[22] 2021년 10월에는 유타 주전자에서 영감을 받은 앨런 버틀러의 "Smithfield Utah"가 아일랜드 더블린에서 공개되었다.[23][24]

아일랜드 더블린의 'Smithfield Utah' 공공 조형물


3D 애니메이션 영화 토이 스토리의 짧은 다과회 장면에 유타 주전자가 등장한다.[20] 윈도우의 스크린세이버 "파이프" 이음새에도 주전자가 숨겨져 있다.[29] 픽사는 의인화된 주전자 캐릭터 "워킹 티팟"을 렌더링 소프트웨어 렌더맨의 마스코트로 삼고, 2003년부터 매년 다른 콘셉트의 태엽식 자율 주행 워킹 티팟 모델을 한정 생산한다.

1987년, Jim Arvo와 David Kirk는 레이 트레이싱 논문 "Fast Ray Tracing by Ray Classification"[30]을 SIGGRAPH에 발표했다. "플라톤의 입체"라는 제목의 그림에는 6개의 석주 위에 5개의 정다면체(정사면체, 정육면체, 정팔면체, 정십이면체, 정이십면체)와 유타 주전자가 놓여 있다. 이 그림의 주전자는 '''티포타헤드론'''(정 주전자체)이라 불리며, 여러 책과 학술 잡지[31] 표지에 실렸다. 짐 브린은 IEEE CG&A 1987년 11월호 칼럼에서 "여섯 번째 정다면체가 발견되었다"고 썼는데,[32] CG 관련 지식이 없는 수학자로부터 편집부에 항의 편지가 왔다고 한다.

5. 실제 주전자

마틴 뉴웰은 그래픽스 작업을 위해 친숙한 물체의 간단한 수학적 모델이 필요했다. 그의 아내 샌드라 뉴웰은 찻잔 세트를 모델링할 것을 제안했고, 뉴웰은 그래프 용지와 연필을 사용하여 주전자를 손으로 스케치했다.[4] 그 후, 컴퓨터 연구실로 돌아가 Tektronix 스토리지 튜브에서 베지어 곡선 제어점을 편집했다.

주전자 모양은 둥글고, 안장점을 포함하고 있었으며, 손잡이 구멍 때문에 종수가 0보다 컸고, 자체적으로 그림자를 투사할 수 있었으며, 표면 질감 없이 정확하게 표시할 수 있는 등 그래픽 실험에 이상적인 여러 요소를 가지고 있었다.

실제 주전자는 컴퓨터 모델보다 33% 더 키가 컸다(비율 4:3).[5] 짐 블린은 실험실 데모 중에 모델을 수직 축에서 스케일링하여 조작할 수 있음을 보여주었고, 새로운 버전의 외관을 선호하여 파일을 저장하기로 결정했다고 말했다.[6]

5. 1. 멜리타 주전자

유타 주전자의 모델은 독일 멜리타사에서 제작한 찻주전자이다.[33] 마틴 뉴웰은 1974년에 유타 주 솔트레이크시티의 백화점인 ZCMI에서 이 주전자를 구입했다.[33] 이 찻주전자는 1984년에 보스턴 컴퓨터 박물관에 기증되어 1990년까지 전시되었다. 그 후, 캘리포니아 주 마운틴뷰에 있는 컴퓨터 역사 박물관 컬렉션(에페메라로 분류됨)에 소장되어 전시되고 있다.[33]

5. 2. 보존 및 전시

뉴웰이 사용했던 실제 주전자는 1984년 보스턴 컴퓨터 박물관에 기증되어 1990년까지 전시되었다.[10] 이후 캘리포니아주 마운틴뷰에 있는 컴퓨터 역사 박물관으로 옮겨져 현재까지 소장되어 있으며, "컴퓨터 그래픽 렌더링에 사용된 주전자"로 분류되어 있다.[10] 카탈로그 번호는 X00398.1984이다.[10]

모델링된 찻주전자의 실물은 멜리타 사에서 제작한 것으로,[33] 1974년 유타 주 솔트레이크시티의 백화점인 ZCMI에서 구입한 것이다.[10]

유타 주전자의 기반이 된 오리지널 주전자는 독일 멜리타 그룹의 일부였던 포르첼란파브릭 프리슬란트에서 구할 수 있다.[11] 원래는 Haushaltsteekanne|하우스할트스티칸네de ('가정용 주전자')라는 다소 평범한 이름으로 불렸으나,[12] 2017년에 공식적으로 "유타 주전자"로 이름을 변경했다. 이 주전자는 세 가지 크기와 다양한 색상으로 제공되며, 마틴 뉴웰이 사용했던 것은 흰색 "1.4 l 유타 주전자"이다.[13]

6. 3D 프린팅

3D 프린팅 기술은 유타 주전자를 컴퓨터 모델에서 실제 주전자, 그리고 다시 컴퓨터 모델 기반의 실제 주전자로 만드는 순환을 가능하게 했다.

6. 1. 다양한 재료와 형태

유타 주전자는 원래 실제 주전자를 본떠 만든 컴퓨터 모델이었으나, 3D 프린팅 기술의 발전으로 다시 실제 주전자 형태로 제작되고 있다. 플라스틱 장식품부터 세라믹 주전자까지 다양한 재료로 만들어지며, 컴퓨터 모델로서의 기원을 살려 로우 폴리 형태로 제작되기도 한다.[25]

2009년 벨기에 디자인 스튜디오 언폴드(Unfold)는 유타 주전자를 세라믹으로 3D 프린팅하여, 기능성 식기이자 디지털 아이콘으로서의 의미를 동시에 강조했다.[25] 2015년에는 캘리포니아 회사 이머징 오브젝트(Emerging Objects)가 차를 재료로 주전자, 찻잔, 찻숟가락을 3D 프린팅했다.[26]

7. 갤러리



하위 섹션에 "역사적 이미지"에 대한 내용이 있으므로, 중복을 피하기 위해 -- 이미지는 제거했다.

7. 1. 다양한 렌더링 기법

Utah teapot영어는 초기 컴퓨터 그래픽스에서 널리 사용된 3D 모델이다. 1975년 마틴 뉴웰이 실제 멜리타 주전자를 본떠 만들었으며, 복잡하면서도 단순한 형태 덕분에 다양한 렌더링 기법을 실험하고 시연하는 데 적합했다.

7. 2. 역사적 이미지


참조

[1] 간행물 The Most Important Object In Computer Graphics History Is This Teapot https://nautil.us/th[...] 2019-03-03
[2] 웹사이트 11.9 glutSolidTeapot, glutWireTeapot http://www.opengl.or[...] 2011-10-07
[3] 서적 ACM SIGGRAPH 2006 Teapot on - SIGGRAPH '06
[4] 웹사이트 The Utah Teapot - CHM Revolution http://www.computerh[...] 2016-03-20
[5] 웹사이트 The Utah Teapot http://www.holmes3d.[...] 2021-07-10
[6] 웹사이트 Founders Series: Industry Legend Jim Blinn http://www.fxguide.c[...] 2012-07-25
[7] 웹사이트 DirectX Tool Kit https://github.com/m[...] GitHub 2022-11-29
[8] 간행물 A Simple and Practical Method for Interactive Ray Tracing of Dynamic Scenes http://graphics.cg.u[...] Saarland University
[9] 간행물 Faster ray tracing using adaptive grids https://scholarsarch[...]
[10] 서적 Original Utah Teapot at the Computer History Museum http://www.computerh[...] 2001-09-28
[11] Youtube The original Utah Teapot was always produced by Friesland. We were part of the Melitta Group once, thats right. Got yours already? 2017-03-24
[12] 웹사이트 Eine Teekanne als Filmstar https://web.archive.[...] Radio Bremen 2019-03-01
[13] 웹사이트 Teekanne 1,4l Weiß Utah Teapot https://frieslandver[...] Friesland Versand GmbH 2023-11-15
[14] 간행물 Fast ray tracing by ray classification
[15] 웹사이트 A Critical History of Computer Graphics and Animation http://design.osu.ed[...] OSU.edu 2007
[16] 웹사이트 Windows NT Easter Egg – Pipes Screensaver http://www.eeggs.com[...] 2018-05-05
[17] 웹사이트 changelog (Added the missing Utah Teapotahedron to polyhedra) http://www.jwz.org/x[...] 2008-08-10
[18] AV media Project Mathematica: Theorem Of Pythagoras https://archive.org/[...] NASA 2015-07-28
[19] 웹사이트 Khronos Group Announces Vulkan 1.1 https://techgage.com[...] Techgage Networks 2020-01-18
[20] 간행물 Tempest in a Teapot http://continuum.uta[...] 2006–2007
[21] 웹사이트 Pacific Data Images – ''Homer3'' http://cs.appstate.e[...]
[22] 웹사이트 Tomohiro Tachi http://www.giladorig[...] Tikotin Museum of Japanese Art 2021-06-18
[23] 웹사이트 Dublin City Council commission of public sculpture for Smithfield Square https://www.sculptur[...] 2023-04-23
[24] 웹사이트 Central Area: Smithfield Square Lower – Sculpture Dublin https://www.sculptur[...] 2023-04-23
[25] 뉴스 Utanalog, Ceramic Utah Teapot http://unfold.be/pag[...] 2015-05-12
[26] 웹사이트 The Utah Tea Set http://www.emergingo[...] 2015-05-12
[27] 문서 コンピュータグラフィックスの分野ではUtah teapot が有名である。これは曲面を含む代表的な形状モデルで, Newell teapotとも呼ばれ、殆どのCG教科書でこのモデル を利用したCG画像が紹介されている。
[28] 문서 次のPDF( http://www.sigcis.org/files/ws2013Gaboury_Figures.pdf )の14頁に描かれたものがあるが、いわゆる「スケッチ」ではない。
[29] 웹사이트 Windows NT Easter Egg - Pipes Screensaver http://www.eeggs.com[...]
[30] 간행물 Fast Ray Tracing by Ray Classification http://artis.imag.fr[...] 1987
[31] 간행물 たとえばACMの学会誌CACMの Vol. 31, No. 2(1988年2月) http://cacm.acm.org/[...] 1988-02
[32] 서적 Jim Blinn's Corner 日本語版 (1) A Trip Down the Graphics Pipeline オーム社/開発局 2004-04-25
[33] 웹사이트 Original Utah Teapot at the Computer History Museum http://www.computerh[...]
[34] 서적 Siggraph '06 ACM
[35] 웹인용 The Utah Teapot - CHM Revolution http://www.computerh[...] 2016-03-20



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