Пионери во 3D компјутерска графика

Мажите зад пробивот

Има илјадници прекрасни талентирани уметници кои работат во денешната компјутерска графичка индустрија и имаат огромна улога во обликувањето на игрите што ги играме и филмовите што ги гледаме во уметничките дела. Но зад секој голем дигитален уметник е компјутерски научник кој помогна да се направи нивната работа возможна.

Во некои случаи, научниците биле самите уметници, во други случаи доаѓале од сосема неповрзани дисциплини. Едно нешто што секој човек на оваа листа има заедничко е тоа што на некој начин ја турнале компјутерската графика. Некои од нив ги поставија темелите пред многу години, кога индустријата сè уште беше во зародиш. Други ги рафинираа техниките, наоѓајќи нови решенија за старите проблеми.

Сите беа пионери:

01 од 10

Ед Катмул

Тод Вилијамсон / соработник / Getty Images

Мапирање на текстура, анти-алијасирање, површини на поделба, Z-buffering

Поради прославениот статус како еден од ко-основачите на Pixar Animation Studios, Ед Катмул е веројатно најпознатиот компјутерски научник на оваа листа. Секој кој потрошил некое време по читањето или читањето за индустријата за компјутерска графика речиси сигурно го среќава неговото име еднаш или двапати, па дури и луѓе кои не се заинтересирани за техничката страна на CG можеби го виделе како прифаќа Оскар за техничко достигнување во 2009 година.

Освен од Pixar, најголем придонес на Catmull на теренот е пронајдокот на мапирање на текстура (обидете се да замислите индустрија без мапирање на текстури), развој на алгоритми за смалување, префинетост на моделирање на површински површини и пионерска работа на концептот на Z - будење (управување со длабочината).

Ед Катмул беше навистина еден од првите компјутерски научници кои навистина почнаа да поставуваат темели за современа компјутерска графика индустрија , а неговите придонеси на теренот се навистина запрепастувачки. Тој во моментов е вршител на должноста претседател на Pixar и Walt Disney Animation Studios.

02 од 10

Џим Блин

Заедничка Ризница

Blinn-Phong Shader модел, Мапирање со лисја

Блин ја започна својата кариера во НАСА, каде работеше на визуелизации за мисијата Војаџер, но неговиот придонес кон компјутерската графика дојде во 1978 година кога тој го револуционизира начинот на кој светлината се поврзува со 3D површини во софтверска околина. Не само што го напишал Blin-Phong shader моделот, кој презентираше пресметувачки ефтин (т.е. брз) начин на пресметување на површинските рефлексии на 3D модел , тој исто така се припишува на пронајдокот на пресек на мапирање.

03 од 10

Лорен Карпентер и Роберт Кук

Фотошоп / Соработник / Getty Images

Рејес Рендерирање

Нашиот прв пар, на листата, Карпентер и Кук се неразделни, бидејќи тие ја објавија својата нова работа како коавтори (Ед Катмул, исто така, придонесе за истражување). Парот беше инструментален во развојот на фотореалистичката Рејес архитектура , која претставува основа на монументално успешниот Pixar модел на софтверскиот пакет PhotoRealistic RenderMan (PRMan за кратко).

Reyes, кој се залага за Renders Everything You Ever Saw, сеуште е широко користен во студиските поставувања, особено во Pixar, но исто така и како кластер на Reyes spinoffs, кои обично се нарекуваат рендеринг компатибилни со Renderman. За помали студија и индивидуални уметници, Рејес најчесто е заменет со скенирање / raytracing пакети како Ментален Реј и VRay.

04 од 10

Кен Перлин

Славен Власиќ / Стрингер / Гети Слики

Перлин бучава, хипертекстура, анимација на карактер во реално време, уреди со втиснат стил

Перлин е уште една од оние индустриите кои имаат големи достигнувања, кои се многу достигнувања и непроценливи. Perlin Noise е популарна и шокантно разноврсна процедурална текстура (како што е во, брза, лесна, не е потребна мапа на текстура) која е стандардна во буквално секој 3D софтверски пакет . Хипертекстура - способноста за прегледување на промените на текстурите на моделот во реално време - е една од одличните техники за заштеда на време во алатникот на уметникот. Мислам дека реалното анимација на ликови веројатно зборува за себе. Стилус базирани влез уреди-обидете се одвојување на дигитален скулптор од нивната сигурна Wacom таблета.

Тоа се работи кои секој дигитален уметник го користи секој ден дека тој или таа прават уметност. Можеби ниту еден од напредоците на Перлин не беше толку важен како што се вели, изум на мапирање на текстура, но тие се секој малку вредни.

05 од 10

Пат Ханрахан и Хенрик Ван Јенсен

Валери Макон / Стрингер / Гети Слики

Подземно расејување, фотонографија

Дали некогаш сте виделе Тин играчка на Пиксар , или било кој друг рана обид за фотореалистичко рендерирање на човечки лик? Нешто изгледа, нели? Тоа е затоа што човечката кожа не е сосема матна - таа всушност пренесува, расфрла или апсорбира голем дел од светлината што ја погодува, давајќи на нашата кожа суптилна црвена или розева нијанса, каде што крвните садови се поблиску до површината. Раните површински шејдери не беа способни да го направат овој ефект правилно, предизвикувајќи човечки ликови да изгледаат мртви или зомби.

Подземно расејување (SSS) е техника на засенчување која ја олеснува кожата во слоеви, при што секој слој пренесува поинаков амбиентален тон врз основа на длабочините на мапи - ова е најголем придонес на Jensen & Hanrahan на теренот, и тоа е инструмент во начинот на кој се изведени човечки ликови денес.

Алгоритмот за мапирање на фотоните бил напишан само од Јенсен, и слично се занимава со светлината што минува низ проѕирни материјали. Поточно, фотонското мапирање е двонасочна глобална техника за осветлување која најчесто се користи за симулирање на светлината што минува низ стакло, вода или пареа.

Двајцата беа доделени наградите на Академијата за технички достигнувања за нивната работа на подземно расејување.

06 од 10

Артур Appel & Тарнер Whitted

Заедничка Ризница

Алјармите на Raycasting и Raytracing

Иако технички две посебни откритија, ние сметаме дека се работи за raycasting (Appel 1968) и подоцна raytracing (Whitted 1979) како единствен запис, бидејќи Turner Whitted во суштина го градеше и адаптираше делото што го направил Апел многу години пред тоа.

Заедно, двата удари ја формираат основата на најсовремените техники за рендерирање и ги заменуваат сценичните рендери, поради нивната поголема способност точно да ги репродуцираат природните појави на осветлување како што се исклучување во боја, сенка, рефракција, одраз и длабочина на полето. Иако raytracing renderers се многу точни, нивниот најголем недостаток отсекогаш (и сè уште останува) е нивната брзина и ефикасност. Сепак, со денешните ултра-моќни процесори и посветен графички хардвер, ова стана помалку проблем.

07 од 10

Пол Дебевец

Макс Морс / Стрингер / Гети Слики

Врз основа на рендерирање и моделирање на слики, HDRI

Поради неговите откритија, Пол Debevec е единствено одговорен за десетици илјади лошо советувани "футуристички автомобили кои седат во празна бела соба, но сепак ги одразуваат целосните" слики. Но, тој е исто така одговорен за поедноставување на работниот тек на стотици еколошки, автомобилски и архитектонски визуелизациски специјалисти.

Врз основа на сликата рендерирање овозможува да се користи HDRI слика (360 степени панорамски слика на средина) за да генерирате светлосни мапи за 3D сцена. Генерирање на светлосни мапи од реална светска вистина значи дека уметниците повеќе не треба да поминуваат часови поставувајќи светла и рефлекторски кутии во 3D сцени за да добијат респектабилна рендерирање.

Неговата работа за моделирање базирана на слики овозможува генерирање на 3D модел од збирка фотографии - овие техники првично се користеа на Матрицата, и оттогаш беа имплементирани во десетици филмови.

08 од 10

Кришнамурти и Левој

Универзитетот Стенфорд

Нормално мапирање

Каде да започне со овие две. Нивниот творечки процес може да се состои само од еден пробив, но момчето беше голем. Нормално мапирање, е изградено врз идејата дека е можно да се вклопи во многу детална мрежа (со милиони полигони) во полигонален кафез со ниска резолуција врз основа на нормалните површини на моделот.

Тоа можеби не звучи како многу ако доаѓате од позадина за визуелни ефекти, каде што не е нечуено да посветите до 80 CPU часови на рендерирање време на една рамка на филм. Само добие магацин полн со компјутери и брутална сила тоа, може да се каже.

Но, како во индустријата на игри, каде целата средина треба да биде изречена 60 пати на секои секунда? Способноста да се "пече" многу детални околини на играта со милиони полигони во ниско-поли во реално време мрежа е прилично единствена причина што денешните игри изгледаат толку ебам добри. Gears of War без нормално мапирање? Нема шанса.

09 од 10

Ofer Alon & Jack Rimokh

Џејсон Лаверис / соработник / Getty Images

Основана Pixologic, создаде ZBrush

Пред околу десет години овие момци ја потресоа индустријата кога ја основаа Pixologic и ја претставија револуционерната апликација за моделирање, ZBrush. Тие самостојно ја воведоа во ерата на дигиталниот скулптор, а со тоа дојдоа стотици фантастично детални, беспрекорно текстурирани, органски 3D модели како светот никогаш не ги видел.

Се користи во врска со нормалното мапирање, ZBrush (и сличен софтвер како Mudbox изграден врз истите концепти) го смени начинот на кој работат моделите. Наместо да се работи на проток и топологија , сега е можно да се извади 3D модел како што е парче дигитална глина со мала потреба да се постават вертексните полигони со теме.

Во име на моделирите насекаде, Ви благодариме Pixologic. Ви благодарам.

10 од 10

Вилијам Ривс

Алберто Е. Родригез / Персонал / Getty Images

Алгоритам за поместување на движење

Ривс е еден од оние момци кои се носеле само за секоја шапка што можете да си ја замислите во индустријата за компјутерска графика. Работел како технички директор на краткиот филм на Луксо Џуниор Џон Ласетер (раѓањето на ламбата Пиксар) и играше главни улоги во единаесетте играни филмови. Неговите придонеси обично биле на технички ставови, но повремено му ги позајмил своите таленти како манекенка, па дури и еднаш како аниматор.

Неговото најголемо техничко достигнување, како и вистинската причина што тој е на оваа листа, е за развивање на првиот алгоритам за успешно да се емулира движењето на заматеноста во компјутерската анимација.

Дознајте повеќе за 3D печатење.