The Men Behind The Breakthroughs
Terdapat beribu-ribu artis berbakat hebat yang bekerja dalam industri grafik komputer hari ini, dan mereka mempunyai peranan yang sangat besar dalam membentuk permainan yang kita mainkan dan filem-filem yang kita tonton ke dalam karya-karya seni bahawa mereka. Tetapi di belakang setiap artis digital yang hebat adalah saintis komputer yang membantu membuat kerja mereka mungkin.
Dalam beberapa kes, saintis adalah seniman sendiri, dalam kes lain, mereka berasal dari disiplin yang sama sekali tidak berkaitan. Satu perkara yang setiap orang dalam senarai ini mempunyai persamaan ialah mereka menolak grafik komputer ke hadapan dalam beberapa cara. Sesetengah daripada mereka meletakkan asasnya bertahun-tahun yang lalu apabila industri itu masih di peringkat awal. Lain-lain menapis teknik, mencari penyelesaian baru untuk masalah lama.
Mereka semua adalah perintis:
01 dari 10
Ed Catmull
Pemetaan Tekstur, Anti-aliasing, Subdivision Surfaces, Z-Buffering
Kerana status yang disenangi sebagai salah satu pengasas bersama Pixar Animation Studios, Ed Catmull mungkin ahli sains komputer paling terkenal dalam senarai ini. Sesiapa sahaja yang menghabiskan banyak masa mengikuti atau membaca mengenai industri Grafik Komputer hampir pasti menemui namanya sekali atau dua kali, dan walaupun orang yang tidak berminat di bahagian teknikal CG mungkin telah melihatnya menerima Anugerah Akademi untuk pencapaian teknikal pada tahun 2009.
Selain daripada Pixar, sumbangan terbesar Catmull ke lapangan termasuk penciptaan pemetaan tekstur (cuba membayangkan industri tanpa pemetaan tekstur), perkembangan algoritma anti-aliasing, pemodelan pemodelan permukaan subdivisi, dan perintis kerja pada konsep Z -buffering (pengurusan kedalaman).
Ed Catmull benar-benar salah seorang saintis komputer pertama yang mula-mula mulai meletakkan asas bagi industri grafik komputer moden , dan sumbangannya kepada lapangan benar-benar mengejutkan. Beliau kini memegang jawatan presiden Pixar dan Walt Disney Animation Studios.
02 dari 10
Jim Blinn
Model Blinn-Phong Shader, Pemetaan Bump
Blinn memulakan kerjayanya di NASA, di mana beliau bekerja pada visualisasi untuk misi Voyager, namun sumbangannya kepada grafik komputer datang pada tahun 1978 apabila dia merevolusikan cara cahaya berinteraksi dengan permukaan 3D dalam persekitaran perisian. Bukan hanya dia menulis model shader Blinn-Phong, yang menunjukkan cara pengiraan permukaan komputasi (iaitu cepat) komputasi pada model 3D , dia juga dikreditkan dengan penemuan pemetaan benjolan.
03 dari 10
Loren Carpenter & Robert Cook
Reyes Rendering
Pasangan pertama kami, dalam senarai, Carpenter dan Cook tidak boleh dipisahkan kerana mereka menerbitkan karya terobosan mereka sebagai penulis bersama (Ed Catmull juga menyumbang kepada penyelidikan). Pasangan ini memainkan peranan penting dalam pembangunan seni bina rendering Reyes photorealistic, yang membentuk asas pakej perisian PhotoRealistic RenderMan yang berjaya monumen Ppsar (PRMan untuk pendek).
Reyes, yang bermaksud Renders Everything You Ever Saw, masih digunakan secara meluas dalam tetapan studio, terutamanya di Pixar, tetapi juga sebagai kumpulan dari spin-spin Reyes yang biasanya dirujuk sebagai penyair-patuh Renderman. Untuk studio dan artis individu yang lebih kecil, Reyes kebanyakannya telah digantikan oleh pakej scanline / raytracing seperti Mental Ray dan VRay.
04 dari 10
Ken Perlin
Perlin Kebisingan, Hypertexture, Animasi Watak Masa Sebenar, Peranti Input Stylus Berdasarkan
Perlin merupakan salah satu daripada wajaran berat industri yang pencapaiannya jauh dan tidak ternilai. Perlin Noise adalah tekstur prosedural yang popular dan mengejutkan (seperti dalam, cepat, mudah, tiada tekstur-peta diperlukan) yang datang standard dalam hampir setiap pakej perisian 3D . Hypertexture-keupayaan untuk melihat perubahan pada tekstur model dalam masa nyata-adalah salah satu teknik penjimatan hebat dalam set alat seniman. Saya fikir animasi watak sebenar mungkin bercakap untuk dirinya sendiri. Peranti Input Berasaskan Stylus-cuba memisahkan pengukir digital dari tablet Wacom mereka yang dipercayai.
Ini adalah semua perkara yang artis digital menggunakan setiap hari bahawa dia membuat seni. Mungkin tiada kemajuan Perlin adalah seperti yang dikatakan sebagai penciptaan pemetaan tekstur, tetapi mereka sama-sama berharga.
05 dari 10
Pat Hanrahan & Henrik Wann Jensen
Penimbasan bawah tanah, Pemetaan Photon
Pernah melihat Toy Tin Pixar , atau mana-mana percubaan awal lain dalam peragaan foto-realistik watak manusia? Sesuatu yang nampak, kan? Itu kerana kulit manusia tidak sepenuhnya kabur-sebenarnya ia memancarkan, mencerai, atau menyerap sebahagian besar cahaya yang menyerangnya, menjadikan kulit kita menjadi warna merah atau merah muda yang mana salur darah lebih dekat ke permukaan. Shaders permukaan awal tidak mampu menghasilkan kesan ini dengan betul, menyebabkan watak manusia kelihatan seperti mati atau zombie.
Penyerapan Suburface (SSS) adalah teknik teduhan yang menjadikan lapisan dalam kulit, dengan setiap lapisan memancarkan hue ambien yang berbeza berdasarkan peta kedalaman-ini adalah sumbangan terbesar Jensen & Hanrahan ke lapangan, dan ia berperanan dalam cara penulisan watak manusia hari ini.
Algoritma pemetaan foton ditulis oleh Jensen sahaja, dan juga berkaitan dengan cahaya melalui bahan-bahan lut. Secara spesifik, pemetaan foton adalah teknik pencahayaan global dua pas yang digunakan paling biasa untuk mensimulasikan cahaya melalui kaca, air, atau wap.
Kedua-duanya dianugerahkan Anugerah Akademi dalam pencapaian teknikal untuk kerja mereka di hamburan bawah permukaan.
06 dari 10
Arthur Appel & Turner Whitted
Algoritma Raycasting & Raytracing
Walaupun secara teknikal dua terobosan yang berasingan, kami mengira raycasting (Appel 1968) dan kemudian raytracing (Whitted 1979) sebagai entri tunggal kerana Turner Whitted pada asasnya membina dan menyesuaikan kerja yang telah dilakukan oleh Appel bertahun-tahun sebelumnya.
Bersama-sama, satu pukulan menjadi asas teknik penyajian yang paling moden, dan mempunyai pengganti scanline yang digantikan kerana keupayaan mereka untuk menghasilkan semula fenomena pencahayaan secara semula jadi seperti warna berdarah, kejatuhan bayang, pembiasan, refleksi, dan kedalaman bidang. Walaupun penyerah raytracing sangat tepat, kelemahan terbesar mereka sentiasa (dan masih kekal) kelajuan dan kecekapan mereka. Bagaimanapun, dengan CPU ultra kuat dan perkakasan grafik berdedikasi hari ini, ini menjadi kurang masalah.
07 daripada 10
Paul Debevec
Rendering & Pemodelan Berdasarkan Imej, HDRI
Kerana terobosannya, Paul Debevec bertanggungjawab sepenuhnya kepada puluhan ribu "kereta futuristik yang duduk di ruang putih kosong tetapi masih mencerminkan persekitaran yang penuh" imej. Tetapi dia juga bertanggungjawab untuk memudahkan alur kerja beratus-ratus pakar visualisasi alam sekitar, automotif, dan arkitek.
Rendering berasaskan imej menjadikannya mungkin menggunakan imej HDRI (imej 360 darjah panorama persekitaran) untuk menghasilkan peta cahaya untuk adegan 3D. Menjana peta cahaya dari vista dunia nyata bermakna bahawa artis tidak perlu menghabiskan berjam-jam meletakkan lampu dan kotak reflektor dalam adegan 3D untuk mendapatkan penghormatan yang dihormati.
Kerja pada pemodelan berasaskan imej membolehkan generasi model 3D dari koleksi imej pegun-teknik ini pada mulanya digunakan pada The Matrix, dan telah dilaksanakan dalam berpuluh-puluh filem sejak itu.
08 dari 10
Krishnamurthy & Levoy
Pemetaan Normal
Di mana untuk bermula dengan kedua-dua. Oeuvre mereka hanya boleh terdiri daripada satu kejayaan, tetapi lelaki itu adalah yang besar. Pemetaan biasa, dibina di atas idea bahawa ia mungkin sesuai dengan jejaring yang sangat terperinci (dengan berjuta-juta poligon) ke sangkar bendalir resolusi rendah berdasarkan normalisasi permukaan model.
Itu mungkin tidak terdengar seperti jika anda datang dari latar belakang kesan visual di mana ia tidak pernah terdengar untuk mendedikasikan sehingga 80 jam CPU memberi masa kepada satu bingkai filem. Hanya dapatkan gudang yang penuh dengan komputer dan kekerasannya, anda mungkin berkata.
Tetapi bagaimana pula dalam industri permainan di mana keseluruhan persekitaran perlu diberikan 60 kali setiap saat? Keupayaan untuk "membakar" persekitaran permainan yang sangat terperinci dengan berjuta-juta poligon menjadi mesh masa nyata rendah poli cukup banyak sebab utama permainan hari ini kelihatan begitu baik. Gear of War tanpa pemetaan biasa? Tiada peluang.
09 dari 10
Ofer Alon & Jack Rimokh
Pixologic yang ditubuhkan, mencipta ZBrush
Sekitar sepuluh tahun yang lalu, orang-orang ini menggegarkan industri apabila mereka mengasaskan Pixologic dan memperkenalkan aplikasi pemodulatan revolusioner, ZBrush. Mereka sendirilah yang mengantar pada era pengrajin digital, dan dengan itu datang beratus-ratus model 3D yang sangat terperinci, sempurna bertekstur, organik seperti dunia yang belum pernah dilihat.
Digunakan bersama dengan pemetaan biasa, ZBrush (dan perisian sejenis seperti Mudbox dibina atas konsep yang sama) telah mengubah cara pemodelan berfungsi. Daripada bekerja di atas aliran tepi dan topologi , kini mungkin untuk mengukir model 3D seperti itu sekeping tanah liat digital dengan sedikit keperluan untuk meletakkan sudut vertikal oleh puncak.
Bagi pihak pereka model di mana-mana, terima kasih Pixologic. Terima kasih.
10 daripada 10
William Reeves
Algoritma Motion Blur
Reeves adalah salah satu daripada orang-orang yang memakai hampir setiap topi yang boleh anda bayangkan dalam industri grafik komputer. Dia bekerja sebagai pengarah teknikal filem pendek pendek John Lasseter, Luxo Jr. (kelahiran lampu Pixar) dan telah memainkan peranan utama dalam sebelas filem ciri. Sumbangannya biasanya dalam kedudukan teknikal, tetapi dia kadang-kadang meminjamkan bakatnya sebagai pemodel, dan sekali juga sebagai seorang animator.
Pencapaian teknikalnya yang paling besar, dan sebab sebenar beliau dalam senarai ini, adalah untuk membangunkan algoritma pertama untuk berjaya mencontohi kabur gerakan dalam animasi komputer.
Ketahui tentang percetakan 3D.