l我们来玩个游戏吧。我会给你们看一张图片和几个视频——只看前五秒左右——然后你们就会发现它们有什么共同之处。准备好了吗?我们开始吧:
你发现了吗?每一幅画都描绘了一模一样的东西:一个闪闪发亮、有点压扁的茶壶。
如果你在那一集里看到了，你可能不会想太多《辛普森一家》,在玩具总动员，在您的旧电脑屏幕保护程序，或在任何其他的电影和游戏这是多年来悄悄发生的。然而，这个不起眼的东西——被亲切地称为“犹他州茶壶”——对计算机历史产生了巨大的影响，其历史可以追溯到1974年，当时计算机科学家马丁·纽威尔还是犹他大学的博士生。
当时，密歇根大学是计算机图形研究的重镇，纽威尔对算法有一些新颖的想法，可以真实地显示3D形状——渲染复杂的效果，如阴影、反射纹理或旋转，以揭示模糊的表面。但令他懊恼的是，他很难找到一件值得他使用这种方法的数字化物品。通常用来模拟反射的物体，如象棋棋子、甜甜圈和瓮，都太简单了。
一天喝茶的时候，纽威尔告诉他的妻子桑德拉，他需要更多有趣的模特。桑德拉建议他将他们使用的茶具数字化，这是一套从当地百货公司买来的简单的Melitta茶具。这是一个吉祥的选择:曲线、把手、壶盖和壶嘴共同使它成为图形实验的理想对象。例如，与其他物体不同的是，茶壶可以在几个地方投射出影子。纽厄尔拿了些画纸和铅笔，画了个草图。
回到实验室后，他将绘制的坐标图(称为Bézier控制点，首次用于汽车车身设计)输入到Tektronix存储管上，这是一种早期的文本和图形计算机终端。结果是一个可爱的虚拟茶壶，比任何3D模型都更多功能(可能也更可爱)。
这种新模式对Newell的同事Jim Blinn特别有吸引力。有一天，为了演示他的软件如何调整一个物体的高度，布林把茶壶弄平了一点，然后决定他更喜欢那个版本的外观。独特的犹他州茶壶诞生了。
计算机模型被证明对Newell自己的研究是有用的，在他接下来的几篇论文中表现突出。但他和布林还采取了重要的步骤，公开分享了他们的模型。事实证明，其他研究人员也渴望有趣的3D模型，而数字茶壶正是他们需要的实验测试台。同时，形状也足够简单，便于Newell输入和计算机处理。(有传言说，一些研究人员甚至把数据点都记住了!)与家具或碗里的水果等许多家居用品不同，茶壶的模拟表面看起来很逼真，没有叠加人造的纹理图案。
茶壶很快成为图形界的宠儿。一个又一个茶壶装点了计算机图形杂志的页面和封面。“任何对渲染和照明有新想法的人都会先在茶壶上试一试，然后宣布，”写动画师汤姆·西托创新的移动。“我们看到这把茶壶仿佛是由雪花石膏、红砖、豹皮和动物毛皮做成的。”最著名的,1987年的论文介绍了一个被随意描述为五个柏拉图立体加上“新发现的茶面体”的图像。
如今，犹他州的茶壶已经达到了传奇的地位。它是许多用于测试、基准测试和演示的3D图形软件包中的内置形状。图像极客们喜欢把它作为一个笑话偷偷地放进场景和游戏中，向他们无数小时的渲染茶壶致敬;因此它出现在Windows上，玩具总动员,《辛普森一家》．(我自己，在与一个难以控制的图像项目角力时，曾在Facebook上发帖说，“画一个@#$%ING茶壶有多难?”)
在过去的几年里，茶壶被3D打印回到了现实世界，作为一个小装饰品当真实的中国．皮克斯甚至制作了自己的音乐视频来纪念这个茶壶，标题是“这把茶壶是为走路而造的，”还有茶壶发条玩具作为促销活动它的Renderman软件。
纽威尔曾开玩笑地哀叹，尽管他在算法上有很多创新，但人们记住他主要还是因为他“这该死的茶壶。”但是，尽管计算机科学家试图通过发明聪明的算法来证明自己的能力，但用于实验的测试床往往留下了更大的印记。纽威尔从本质上设计了计算机图形学的模型有机体:对于图形学研究者，就像实验室的小白鼠对于生物学家一样。
对于我们其他人来说，这个不起眼的茶壶是一个提醒，在正确的手中，简单的东西可以成为创造力和隐藏潜力的象征。最初的人工制品现在被保存在加州山景城计算机历史博物馆的荣誉之处。它的外形完全平淡无奇，与占据大多数展览的算盘、主机、游戏控制器和其他计算设备显得格格不入。
如果你仔细观看，你一定会在附近即将上映的电影中看到它。
Jesse Dunietz是卡内基梅隆大学计算机科学专业的博士生。他写的主板和《科学美国人》客座博客等等。@jdunietz．
