Самый первый в мире компьютерный мультфильм был снят в Советском Союзе в 1968-м году, задолго до того, как компьютерная анимация начала широко применяться в кинематографии и мультипликации. Эту первую компьютерную симуляцию живого существа создали на мощностях БЭСМ (быстродействующая электронно-счетная машина), применявшихся для математических расчетов, в том числе, в области космоса.
Работа над мультфильмом "Кошечка" была начата в Институте теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ), затем она продолжалась в Институте проблем управления (ИПУ), а завершено все было... в Педагогическом институте им. Ленина. Перевод же полученных при расчетах бумажных распечаток в форму мультфильма велся на кафедре научной кинематографии МГУ, которая и значится в титрах фильма.
Этой уникальной советской компьютерной разработке посвящена вышедшая в 2019 году в Германии книга "Приход кошки", изданная Владимиром Вельминским и Мартином Варнке. В книге, помимо научных выкладок о создании этой анимации и репринта рисунка движений кошки на перфорированной бумаге, есть и интервью с одним из авторов фильма - знаменитым математиком Николаем Константиновым. 87-летний ученый до сих пор работает в московской школе N179 и является членом редакционного совета журнала "Квант", он - президент Турнира городов, крупнейшего математического состязания для школьников на территории бывшего СССР, член правления Международной федерации национальных математических соревнований, действительный член Московского общества испытателей природы (старейшего научного сообщества России, основанного в 1805 году, среди иностранных членов которого были Ламарк, Дарвин, Фарадей и др.).
В этом первом мультфильме кошечка выгибает спину, широко раскрывает пасть и шипит прямо в лицо зрителям. Через несколько секунд она плавно идет по заштрихованному полю и потом останавливается - как-то неуверенно, будто бы не решаясь сделать следующий шаг. Видео, даже не черно-белое, а скорее черно-зеленоватое, похоже на рисунок на выцветшей бумаге. Длится оно немногим более минуты.
История создания "Кошечки" становится понятной только в контексте истории СССР, отмечает Deutsche Welle.
Начинается эта история с того, что математик Николай Константинов, в юности увлекавшийся биологией, отказался от идеи изучать эту науку после того, как в СССР была проклята генетика. Но и сделав выбор в пользу математики и физики, Константинов интерес к биологии не потерял. В 1968 году один из его коллег продемонстрировал ему модель ДНК из пластилина. Для того, чтобы показать молекулу ДНК в движении, положение отдельных частей модели минимально изменяли и фотографировали их. Константинов, посмотрев получившийся фильм, предложил попробовать реализовать его на компьютере.
Первый вопрос, который задали себе ученые, заключался в том, как смоделировать систему шарниров. Тут-то и сыграло свою роль увлечение математика Константинова биологией. За основу были взяты движения кошки, а источником вдохновения послужили рисунки из зоологической энциклопедии немца Альфредам Брема XIX века.
Константинов работал над своей идеей вместе со студентами Владимиром Пономаренко и Виктором Минахиным. Для того, чтобы смоделировать движения кошки, они воспользовались дифференциальными уравнениями второй степени. Их вывел Виктор Минахин, который для этого тщательно наблюдал за походкой своего кота. Но так как коты по команде двигаться не хотели, то Минахину пришлось экспериментировать на самом себе: он бегал на четвереньках, анализировал свои движения и записывал, какие мускулы приходили в действие в тот или иной момент. Полученные таким образом уравнения были не точными, но для тех целей трех молодых ученых вполне подходящими.
Рассказывая о том, как ученые смогли получить доступ к компьютерам, которых в то время было очень мало, авторы книги пишут, что решающую роль тут сыграла политика.
В 1968 году ряд известных математиков и физиков МГУ были уволены из университета или понижены в должности после того, как выступили в защиту осужденных писателей Андрея Синявского и Юлия Даниэля и подписали письмо в защиту математика Александра Есенина-Вольпина. Сын поэта Сергея Есенина был не только ученым, но и известным правозащитником. В 1965 году он выступил в защиту советских писателей Синявского и Даниэля, которые печатали на Западе под псевдонимами свои произведения. Их обвинили в антисоветской пропаганде и судили. Синявский получил семь лет, Даниэль - пять. Очень многие представители интеллигенции выступили в их защиту, в том числе - Есенин-Вольпин.
После того, как "смутьянов" убрали из университета, в научных лабораториях остались лишь немногие ученые, которые могли работать на компьютерах - в частности, в лаборатории, в которой моделировались советские пилотируемые полеты на Луну. Там и работали авторы "Кошечки". А смонтировали фильм они уже на факультете научной фотографии и кинематографии.
"Кошечка" имеет не только научную, но и художественную ценность. Правда, как говорит Николай Константинов, в условиях, когда главенствующим направлением в искусстве был социалистический реализм, объявить произведением искусства свою компьютерную анимацию авторы не решились. Поэтому и написали в титрах "сценарист", "режиссер", "художник" в кавычках.
Фильм встретил одобрение коллег-математиков. Команда авторов показывала его и школьникам. А в 1974 году в журнале "Проблемы кибернетики" вышла статья под названием "Программа, моделирующая механизм и рисующая мультфильм о нем". В ней рассказывалось о математической модели движения кошки на вычислительной машине БЭСМ-4, которая, выполняя написанную программу решения обыкновенных (в математическом смысле слова) дифференциальных уравнений, рисовала первый в мире компьютерный мультфильм.
