Pijunieri fil-Grafika tal-Kompjuter 3D

L-Irġiel wara l-Vantaġġi

Hemm eluf ta 'artisti b'talent kbir li jaħdmu fl-industrija tal-grafika tal-kompjuter tal-lum, u għandhom rwol kbir fit-tiswir tal-logħob li nieħdu u l-films li nħarsu lejn ix-xogħlijiet ta' l-arti li huma. Imma wara kull artist diġitali kbir hemm xjenzat tal-kompjuter li għen biex ix-xogħol tagħhom ikun possibbli.

F'xi każijiet, ix-xjentisti kienu artisti nfushom, f'każijiet oħra kienu ġejjin minn dixxipli kompletament mhux relatati. L-unika ħaġa li kull persuna fuq din il-lista għandha komuni hija li mbuttat il-grafika tal-kompjuter b'xi mod. Xi wħud minnhom waqqfu l-pedamenti ħafna snin ilu meta l-industrija kienet għadha fil-bidu tagħha. Oħrajn irfinaw it-tekniki, isibu soluzzjonijiet ġodda għal problemi qodma.

Dawn kienu kollha pijunieri:

01 ta '10

Ed Catmull

Todd Williamson / Kontributur / Getty Images

Immappjar tat-tessut, Anti-aliasing, Uċuħ tas-suddiviżjoni, Z-Buffering

Minħabba l-istatus ċelebrat bħala wieħed mill-ko-fundaturi ta 'Pixar Animation Studios, Ed Catmull huwa probabbilment l-iktar magħruf xjentist tal-kompjuter f'din il-lista. Kull persuna li qattgħet xi żmien wara jew qari dwar l-industrija tal-Grafika tal-Kompjuter kważi ċertament waslet isimha darba jew darbtejn, u anke folks mhux interessi fin-naħa teknika ta 'CG setgħu raw lilu jaċċetta Premju tal-Akkademja għal kisba teknika fl-2009.

Minbarra l-Pixar, l-akbar kontribuzzjonijiet ta 'Catmull għall-qasam jinkludu l-invenzjoni tal- mapping ta' tessut (ipprova timmaġina industrija mingħajr mapping ta 'tessut), l-iżvilupp ta' algoritmi anti-aliasing, irfinar tal-mudellar tal-wiċċ suddiviżjoni u xogħol pijunier fuq il- -buffering (ġestjoni tal-fond).

Ed Catmull kien verament wieħed mill-ewwel xjenzati tal-kompjuter li verament jibda jwaqqaf is-sisien għal industrija moderna tal-grafika tal-kompjuter , u l-kontribuzzjonijiet tiegħu għall-qasam huma verament xokkanti. Bħalissa qiegħed jaġixxi bħala president tal-Pixar u tal-Walt Disney Animation Studios.

02 ta '10

Jim Blinn

Wikimedia Commons

Blinn-Phong Shader Model, Bump Mapping

Blinn beda l-karriera tiegħu fin-NASA, fejn ħadem fuq viżwalizzazzjonijiet għall-missjoni Voyager, madankollu l-kontribut tiegħu għal grafika tal-kompjuter daħal fl-1978 meta rrevololizza l-mod li d-dawl jinteraġixxi ma 'uċuħ 3D f'ambjent ta' softwer. Mhux biss kiteb il-mudell Shader Blinn-Phong, li ppreżentat mod komputattivament irħis (ie mgħaġġel) biex jikkalkula r-riflessjonijiet tal-wiċċ fuq mudell 3D , huwa wkoll akkreditat bl-invenzjoni tal-mapping tal-bump.

03 ta '10

Loren Carpenter & Robert Cook

Photoshot / Kontributur / Getty Images

Reyes Rendering

L-ewwel par tagħna, fil-lista, Carpenter u Cook huma inseparabbli għax ippubblikaw ix-xogħol innovattiv tagħhom bħala ko-awturi (Ed Catmull ikkontribwixxa wkoll għar-riċerka). Il-par kien strumentali fl-iżvilupp tal- arkitettura fotorejistika ta ' Reyes rendering , li tifforma l-bażi tal-pakkett tas-software PhotoRealistic RenderMan ta' Pixar li kellu suċċess kbir (PRMan għal qosor).

Reyes, li jfisser Renders Everything You Ever Saw, għadu użat b'mod wiesa 'f'ambjenti ta' studios, l-aktar f'Pixar, iżda wkoll bħala grupp ta 'spinoffs Reyes tipikament imsejħa Renderman li jikkonformaw. Għal studjows iżgħar u artisti individwali, Reyes ġiet sostitwita minn pakketti scanline / raytracing bħal Mental Ray u VRay.

04 ta '10

Ken Perlin

Slaven Vlasic / Stringer / Getty Images

Perlin Sound, Hypertexture, Animation tal-Karattri fil-Ħin Reali, Stylus-Based Input Devices

Perlin hija waħda oħra minn dawk il-piżijiet industrijali li l-kisbiet huma wiesa 'u imprezzabbli. L-Istorbju Perliniku huwa tessut tal-proċedura popolari u xokkanti versatili (bħal fi, malajr, faċli, l-ebda mapep tal-konsistenza meħtieġa) li jiġi standard fi kważi kull pakkett tas-software 3D . Hypertexture - il-ħila biex tara tibdiliet lin-nisġa ta 'mudell f'ħin reali - hija waħda mit-tekniki l-kbar ta' tfaddil ta 'ħin fl-għodda ta' l-artist. Naħseb li l-animazzjoni ta 'karattri f'ħin reali probabbilment titkellem għaliha nnifisha. Stylus-Based Input Devices-ipprova ssepara skultur diġitali mill-pillola fiduċjuża Wacom tagħhom.

Dawn huma l-affarijiet kollha li artist diġitali juża kull jum li hu jew hi jagħmel l-arti. Forsi l-ebda avvanz ta 'Perlin ma kien innovattiv daqs jgħidu, l-invenzjoni tal-mapping tal-konsistenza, iżda dawn huma daqshekk ta' valur.

05 ta '10

Pat Hanrahan & Henrik Wann Jensen

Valerie Macon / Stringer / Getty Images

Tixrid tal-wiċċ, mapep tal-foton

Qatt rajt il- Ġugarelli tal- Landa ta 'Pixar , jew kwalunkwe tentattiv bikri ieħor b'rendiment fotografiku realistiku ta' karattru uman? Xi ħaġa tħares barra, id-dritt? Dan għaliex il-ġilda umana mhix kompletament opaka - fil-fatt tittrażmetti, tinfirex jew tassorbi porzjon kbir tad-dawl li jolqotha, u tagħti lill-ġilda tagħna ħomor sottili jew roża fejn il-vini tad-demm huma eqreb tal-wiċċ. Ix-shaders tal-wiċċ bikrija ma kinux kapaċi jagħmlu dan l-effett b'mod xieraq, u jikkawżaw karattri umani biex jidhru mejta jew simili għal zombies.

It-tifrix tal-wiċċ (SSS) huwa teknika ta 'dell li tirrendi l-ġilda f'safef, b'kull saff jittrażmetti lewn ambjentali differenti bbażat fuq mapep tal-fond. Dan huwa l-akbar kontribut ta' Jensen & Hanrahan f'dan il-qasam, u huwa strumentali fil- illum.

L-algoritmu tal-mapping tal-foton kien miktub minn Jensen waħdu, u bl-istess mod jittratta dawl li jgħaddi minn materjali trasluċidi. Speċifikament, l-immappjar tal-foton huwa teknika ta 'illuminazzjoni globali ta' żewġ passi li tintuża l-iktar biex tissimula dawl li jgħaddi minn ħġieġ, ilma jew fwar.

It-tnejn ingħataw premjijiet ta 'l-Akkademja fil-kisba teknika għax-xogħol tagħhom fuq it-tifrix tal-wiċċ ta' taħt.

06 ta '10

Arthur Appel & Turner Whitted

Wikimedia Commons

Algoritmi Raycasting & Raytracing

Għalkemm teknikament żewġ skoperti separati, aħna qed inqisu raycasting (Appel 1968) u latertraġġ tar-raġġi (Whitted 1979) bħala entrata waħda għaliex Turner Whitted kienet essenzjalment tibni fuq u adattat ix-xogħol li Appel kien għamel ħafna snin qabel.

Flimkien, iż-żewġ ponot jiffurmaw il-bażi tat-tekniki l-aktar moderni ta 'rrendiment, u supplentew il-renderers tal-scanline minħabba l-kapaċità akbar tagħhom li jirriproduċu b'mod preċiż fenomeni tad-dawl naturali bħall-fsada tal-kulur, shadow falloff, rifrazzjoni, riflessjoni u fond ta' Għalkemm ir-renderers tar-raytracing huma preċiżi ħafna, l-akbar żvantaġġ dejjem kien (u għadu jibqa ') il-veloċità u l-effiċjenza tagħhom. Madanakollu, ma 'CPU ultra-qawwija tal-lum u hardware tal-grafika dedikat, dan sar inqas ta' kwistjoni.

07 ta '10

Paul Debevec

Max Morse / Stringer / Getty Images

Image Based Rendering & Modeling, HDRI

Minħabba l-iskoperti tiegħu, Paul Debevec huwa responsabbli biss għal għexieren ta 'eluf ta' "karozza futuristiku li mhix avżat li tinsab f'kamra bajda vojta imma li għadha tirrifletti ambjent sħiħ" immaġini. Imma huwa responsabbli wkoll għas-simplifikazzjoni tal-fluss tax-xogħol ta 'mijiet ta' speċjalisti tal-viżwalizzazzjoni ambjentali, tal-karozzi u tal-arkitettura.

Rendering ibbażat fuq l-immaġni jagħmilha possibbli li tintuża dehra HDRI (immaġni panoramika ta '360 grad ta' ambjent) biex tiġġenera mapep ħfief għal xena 3D. Il-ġenerazzjoni ta 'mapep tad-dawl minn vista reali tad-dinja tfisser li l-artisti m'għadhomx jeħtieġu jqattgħu sigħat li jqiegħdu d-dwal u kaxex tar-riflettenti fix-xena 3D sabiex jiksbu rendita rispettabbli.

Ix-xogħol tiegħu fuq l-immudellar ibbażat fuq l-immaġni jippermetti l-ġenerazzjoni ta 'mudell 3D minn ġabra ta' immaġini fissi - dawn it-tekniki kienu inizjalment użati fuq The Matrix, u ġew implimentati f'għexieren ta 'films minn dakinhar.

08 ta '10

Krishnamurthy & Levoy

Stanford University

Immappjar Normali

Fejn tibda dawn iż-żewġ. L-obevre tagħhom tista 'tikkonsisti biss fi żvilupp uniku, iżda tifel kien wieħed kbir. L-immappjar normali huwa mibni fuq l-idea li huwa possibbli li toqgħod malja dettaljata ħafna (b'miljuni ta 'poligoni) għal gaġġa poligonali ta' riżoluzzjoni baxxa bbażata fuq in-normi tal-wiċċ tal-mudell.

Dan jista 'ma jkunx ħoss simili ħafna jekk ġejt minn sfond ta' effetti viżwali fejn mhuwiex ta 'spjaċevoli li tiddedika sa 80 siegħa ta' CPU li tirrendi ħin għal qafas wieħed ta 'film. Biss tikseb maħżen sħiħ ta 'kompjuters u forza brutali, tista' tgħid.

Imma kif dwar l-industrija tal-logħob fejn l-ambjenti sħaħ jeħtieġ li jingħataw 60 darba kull sekonda? Il-ħila li "togħrok" ambjenti tal-logħob dettaljati ħafna b'miljuni ta 'poligoni f'qafas ta' poly-real f'ħin reali hija pjuttost l-unika raġuni li l-logħob tal-lum jidher hekk tajjeb. Gerijiet tal-Gwerra mingħajr kartografija normali? Mhux ċans.

09 ta '10

Ofer Alon & Jack Rimokh

Jason LaVeris / Kontributur / Getty Images

Imwaqqaf Pixologic, ħoloq ZBrush

Biss madwar għaxar snin ilu dawn guys tbandil l-industrija meta waqqfu Pixologic u introduċew l-applikazzjoni ta 'mudellar rivoluzzjonarju, ZBrush. Dawn bdew b'mod uniku fl-era ta 'l-iskultur diġitali, u miegħu waslu mijiet ta' mudelli 3D ta 'disinji meraviljalment dettaljati, impekkabbli, li d-dinja qatt ma rajt.

Użat flimkien ma 'mapping normali, ZBrush (u softwer simili bħal Mudbox mibni fuq l-istess kunċetti) biddel il-mod kif jaħdmu l-modellaturi. Minflok ma taħdem fuq il-fluss tat-tarf u l- topoloġija , issa huwa possibbli li tinħeba mudell 3D bhalu huwa biċċa tafal ta 'diġitali bi ftit bżonn li tpoġġi vertiċi poligoni b'vertex.

F'isem il-mudellaturi kullimkien, nirringrazzjak Pixologic. Grazzi.

10 ta '10

William Reeves

Alberto E. Rodriguez / Persunal / Getty Images

L-algoritmu taċ-ċaqliq tal-Mozzjoni

Reeves huwa wieħed minn dawk in-nies li jintlibsu biss dwar kull kappell li tista 'timmaġina fl-industrija tal-grafika tal-kompjuter. Huwa ħadem bħala direttur tekniku fuq il-film qasir semantiku Luxo Jr. ta ' John Lasseter (it-twelid tal-fanal Pixar) u kellu rwoli importanti f'għaxari films. Il-kontribuzzjonijiet tiegħu ġeneralment kienu f'pożizzjonijiet tekniċi, iżda xi kultant isellef it-talenti tiegħu bħala mudellatur, u anki darba bħala animatur.

L-ikbar kisba teknika tiegħu, u r-raġuni vera li hu fuq din il-lista, huwa għall-iżvilupp ta 'l-ewwel algoritmu biex jimitaw b'suċċess il-mozzjoni ċċajpar fl-animazzjoni tal-kompjuter.

Tgħallem dwar l-istampar 3D.