Pionieriai 3D kompiuterinėje grafikoje

Vyrai už proveržis

Šiandienos kompiuterinės grafikos pramonėje dirba tūkstančiai puikiai talentingų menininkų, kurie atlieka milžinišką vaidmenį formuojant žaidimus, kuriuos mes žaidžianti, ir filmus, kuriuos mes žiūrime į meno kūrinius. Tačiau už kiekvieno gero skaitmeninio menininko yra kompiuterių mokslininkas, padėjęs jiems atlikti darbą.

Kai kuriais atvejais mokslininkai buvo patys menininkai, kitais atvejais jie buvo visiškai nesusiję dalykai. Vienintelis dalykas, kad kiekvienas šiame sąraše esantis asmuo yra tas, kad jie tam tikru būdu išjudino kompiuterinę grafiką. Kai kurie iš jų sukūrė pagrindą prieš daugelį metų, kai pramonė dar buvo kūdikiška. Kiti patobulino technologijas, ieškodami naujų senų problemų sprendimų.

Jie visi buvo pirmieji:

01 iš 10

Ed Catmull

Todas Williamsonas / "Contributor / Getty Images"

Tekstūros atvaizdavimas, aliasavimas, padalijimo paviršiai, Z-buferis

Dėl žinomo kaip vieno iš "Pixar Animation Studios" įkūrėjų statuso, Ed Catmull tikriausiai yra labiausiai žinomas kompiuterių mokslininkas šiame sąraše. Kiekvienas, kas praleido bet kokį laiką po kompiuterinės grafikos pramonės skaitymo ar skaitymo, beveik neabejotinai susiduria su jo vardu vieną ar du kartus, ir netgi žmonės, kurie neturi įtakos techninei CG pusėje, galėjo matyti, kad jis 2009 m. Priėmė "Academy Award" už techninius pasiekimus.

Be "Pixar", "Catmull" didžiausias įnašas į šią sritį yra ir teksto žemėlapių išradimas (bandykite įsivaizduoti pramonę be teksto žemėlapių sudarymo), anti-aliasing algoritmų kūrimas, subdivision paviršiaus modeliavimo tobulinimas ir novatoriškas darbas su Z - buferis (gylis valdymas).

Edas Catmullas iš tikrųjų buvo vienas iš pirmųjų kompiuterių mokslininkų, kurie iš tikrųjų pradėjo kurti modernios kompiuterinės grafikos pramonės pagrindus , o jo įnašas į šią sritį tikrai yra stulbinantis. Šiuo metu jis yra "Pixar" ir "Walt Disney Animation Studios" prezidentas.

02 iš 10

Jim Blinn

Wikimedia Commons

Blinn-Phong Shader modelis, Bump Mapping

Blinnas savo karjerą pradėjo NASA, kur jis dirbo vizualizacijose "Voyager" misijai, tačiau jo indėlis į kompiuterinę grafiką prasidėjo 1978 m., Kai jis sukėlė revoliuciją, kaip šviesa sąveikauja su 3D paviršiais programinės įrangos aplinkoje. Jis ne tik parašė "Blinn-Phong" šešėlių modelį, kuris pateikė trimis modeliais apskaičiuojantį nebrangų (ty greitą) paviršiaus atspindžių skaičiavimo būdą, jam taip pat priskiriamas sukibimo žemėlapių išradimas.

03 iš 10

Loren Carpenter & Robert Cook

Photoshot / Contributor / Getty Images

Reyes Rendering

Mūsų pirmoji pora sąraše - "Carpenter" ir "Cook" - yra neatskiriamos, nes jie paskelbė savo novatorišką darbą kaip bendrai autoriai (Ed Catmull taip pat prisidėjo prie tyrimo). Ši pora padėjo sukurti fotorealistinę architektūrą Reyes , kuri yra "Pixar" monumentaliai sėkmingo "PhotoRealistic" "RenderMan" programinės įrangos paketo ("PRMan" trumpas) pagrindas.

"Reyes", kuris reiškia " Renders Everything You Ever Saw", vis dar plačiai naudojamas studijų režimuose, ypač "Pixar", bet taip pat kaip "Reyes" spinoff rinkinys, kuris paprastai vadinamas "Renderman" suderintais vaizdais. Mažosioms studijoms ir individualiems menininkams Reyes dažniausiai buvo pakeistas scanline / raytracing paketais, tokiais kaip Mental Ray ir VRay.

04 iš 10

Ken Perlinas

Slaven Vlasic / Stringer / Getty Images

Perlin noise, hipertekstas, realaus laiko simbolių animacija, įterptųjų įvesties įrenginiai

Perlinas yra dar vienas tų industrijų sunkiasvorių, kurių laimėjimai yra toli ir neįkainojami. "Perlin Noise" yra populiari ir šokiruojanti daugialypė procedūrinė tekstūra (kaip reikalaujama, greita, paprasta, be tekstūros žemėlapio), kuri yra standartinė beveik visuose 3D programinės įrangos paketuose . Hypertextture - galimybė peržiūrėti modelio tekstūrų pokyčius realiuoju laiku - tai vienas didžiausių laiko taupymo būdų menininko įrankių rinkinyje. Manau, kad realaus laiko animacijos animacija tikriausiai pasakoja apie save. Stylus pagrįsti įvesties įrenginiai - bandykite skaitmeninį skulptorą atskirti nuo patikimos "Wacom" plokštės.

Tai visi dalykai, kuriuos skaitmeninis menininkas kasdien naudojasi meno kūriniais. Galbūt nė vienas iš Perlino pasiekimų nebuvo toks įspūdingas, kaip sako, tekstūros atvaizdavimo išradimas, bet jie vis tiek yra vertingi.

05 iš 10

Pat Hanrahan & Henrik Wann Jensen

Valerie Macon / "Stringer" / "Getty Images"

Požeminio sklaidos, fotonų žemėlapiai

Ar kada nors matėte "Pixar" alavo žaislą ar bet kokį kitą ankstyvą bandymą fotorealistingai pateikti žmogaus charakterį? Kažkas atrodo, ar ne? Taip yra todėl, kad žmogaus oda nėra visiškai nepermatoma, ji iš tikrųjų perduoda, išsklaido arba absorbuoja didelę šviesos dalį, kuri ją smogia, suteikiant mūsų odai subtilią raudoną ar rausvą atspalvį, kai kraujagyslės yra arčiau paviršiaus. Ankstyvieji paviršių šidrodžiai negalėjo tinkamai padaryti šio efekto, todėl žmogaus simboliai pasirodė mirę arba zombiai.

Sklypai požeminio sklaidos (SSS) yra šešėliavimo metodas, kuris suteikia odai sluoksnius, o kiekvienas sluoksnis perduoda skirtingą aplinkos spalvą pagal gylio žemėlapius - tai yra didžiausias Jenseno ir Hanrahan'o indėlis į lauką, ir tai yra naudinga žmogaus sugebėjimų formavimui šiandien

Fotonų kartografavimo algoritmą parašė tik Jensenas, taip pat nagrinėja šviesą, einančią per permatomas medžiagas. Konkrečiai, fotonų kartografavimas yra dvipusio visuotinio apšvietimo metodas, naudojamas dažniausiai imituojant šviesą, praeinančią per stiklą, vandenį ar garus.

Dvi apdovanotosios akademijos apdovanojimai už techninius pasiekimus dėl jų darbų požeminio sklaidos.

06 iš 10

Arthur Appel & Turner Whitted

Wikimedia Commons

Raycasting ir Raytracing algoritmai

Nors techniškai yra du atskiri laimėjimai, mes skaičiuojame raiskastatą (Appel 1968) ir vėlesnį raytracing (Whitted 1979) kaip vieną įrašą, nes Turner Whitted iš esmės pastatė ir pritaikė darbą, kurį "Appel" padarė daugelį metų.

Kartu vienas iš dviejų pūstuvų sudaro daugelio šiuolaikinių renderavimo metodų pagrindą ir išstumia scanline rendererius, nes jie sugeba tiksliai atkurti natūralius apšvietimo reiškinius, pvz., Spalvą, šešėlius, atspindžius, atspindžius ir gylį. Nors raytracing renderers yra labai tikslūs, jų didžiausias trūkumas visada buvo (ir vis dar išlieka) jų greitis ir našumas. Tačiau su šiuolaikiniais itin galingais procesoriais ir specialia grafine įranga, tai tapo mažiau problema.

07 iš 10

Paulas Debevecas

Max Morse / Stringer / Getty Images

Image Based Rendering & Modeling, HDRI

Dėl jo laimėjimų Paulas Debevecas yra vienintelis atsakingas už dešimtis tūkstančių nepagarbingų "futuristinių automobilių, sėdintių tuščiame baltame kambaryje, bet vis dar atspindinčioms visą aplinką" vaizdus. Tačiau jis taip pat yra atsakingas už šimtų aplinkos, automobilių ir architektūros vizualizavimo specialistų darbo eigos supaprastinimą.

Vaizdo pagrindu atliekamas atvaizdavimas leidžia naudoti HDRI vaizdą (360 laipsnių panoraminį aplinkos vaizdą), kad būtų galima kurti 3D vaizdus. "Light" žemėlapių kūrimas iš realaus pasaulio "vista" reiškia, kad menininkams nereikėtų praleisti valandų, kuriuose įrengiami žibintai ir atspindžių dėžės 3D scenoje, kad būtų garbingas piešinys.

Jo darbas modeliuojant vaizdus leidžia sukurti 3D modelį iš fotografuojamų vaizdų kolekcijos. Šie metodai iš pradžių buvo naudojami " The Matrix" ir nuo to laiko buvo įgyvendinami dešimtys filmų.

08 iš 10

Krishnamurthy & Levoy

Stanfordo universitetas

Normalus atvaizdavimas

Kur pradėti nuo šių dviejų. Jų kūrinys gali būti tik vienas laimėjimas, bet berniukas buvo didelis. Normalus atvaizdavimas remiasi idėja, kad tinkamoje vietoje (su milijonais daugiakampių) tinkama mažos skiriamosios gebos daugiakampio narva pagal modelio paviršiaus normalus.

Tai gali pasirodyti ne taip gerai, kaip jūs atvyksite iš foninių vaizdinių efektų, kur nėra nenuosekli, kad iki vieno filmo rėmo priskirti iki 80 procesoriaus valandų. Tiesiog įjunkite kompiuterį, kuriame yra daugybė kompiuterių ir galėtumėte tai padaryti.

Bet kaip apie žaidimų pramonę, kur visai aplinkai reikia teikti 60 kartų per sekundę? Gebėjimas "labai išplėsti" labai išsamią žaidimų aplinką su milijonais daugiakampių į nedidelį kiekį realaus laiko tinklelio yra vienintelė priežastis, kodėl šiandieniniai žaidimai atrodo taip gerai. Karo ginklai be įprastų žemėlapių? Ne atsitiktinumas

09 iš 10

Ofer Alon & Jack Rimokh

Jasonas LaVeris / "Contributor / Getty Images"

Įkurta "Pixologic", sukurta "ZBrush"

Vos prieš dešimt metų šie vaikinai sukrėtė pramonę, kai jie įkūrė "Pixologic" ir pristatė revoliucinę modeliavimo programą ZBrush. Jie vieningai vedė į skaitmeninio skulptoriaus erą, ir su jais atėjo šimtai fantastiškai išsamių, nepriekaištingai tekstūruotų organinių 3D modelių, kuriuos pasaulis niekada nematė.

Naudojant kartu su įprastu žemėlapiu, "ZBrush" (ir panaši programinė įranga, kaip "Mudbox", sukurta pagal tas pačias sąvokas) pakeitė modeliuotojų darbą. Vietoj to, kad dirbtų per kraštutinį srautą ir topologiją , dabar galima išskleisti 3D modelį, nes tai yra skaitmeninio molio gabalas, kuriame nereikia daugiakampių viršūnių vertikalės.

Visų modeliuotojų vardu, ačiū Pixologic. Ačiū.

10 iš 10

William Reeves

Albertas E. Rodrigesas / darbuotojai / "Getty Images"

Motion Blur algoritmas

Reeves yra vienas iš tų vaikinų, kurie dėvi tik apie kiekvieną skrybėlę, kurią galite įsivaizduoti kompiuterinės grafikos industrijoje. Jis dirbo kaip techninis režisierius ant John Lasseterio sėklos " Luxo Jr." trumpo filmo ("Pixar" lempos gimimo) ir vaidino svarbiausius vaidmenis vienuolikos vaidybinių filmų. Jo įnašas paprastai būdavo techninėse pozicijose, tačiau kartais jis skolina savo talentus kaip modeliuotojas ir netgi kaip animatorius.

Jo didžiausias techninis pasiekimas ir tikroji priežastis, kodėl jis yra šiame sąraše, yra sukurti pirmąjį algoritmą, kuris sėkmingai imituotų judesio blurumą kompiuterine animacija.

Sužinokite apie 3D spausdinimą.