Pionir ing Graphics Computer 3D

The Men Behind the Breakthroughs

Ana pirang-pirang seniman berbakat apik ing industri grafis komputer jaman saiki, lan duwe peran ageng ing mbentuk game sing kita lakon lan film sing kita nonton ing karya seni sing padha. Nanging saben artis digital sing gedhe iku ahli ilmu komputer sing mbantu nggawe karya.

Ing sawetara kasus, para ilmuwan seniman kasebut, ing kasus liyane padha teka saka disiplin sing ora ana hubungane. Siji bab sing saben wong ing dhaptar iki wis umum, iku ndorong grafis komputer maju ing sawetara cara. Sawetara wong-wong mau ngetokaké dhasar-dhasar akèh taun kepungkur nalika industri isih isih enom. Liyane ditapis teknik, nemokake solusi anyar kanggo masalah lawas.

Kabeh padha pionir:

01 saka 10

Ed Catmull

Todd Williamson / Kontributor / Getty Images

Pemetaan Tekstur, Anti-aliasing, Subdivision Surfaces, Z-Buffering

Amarga status sing kondhang minangka salah sijining pendiri Pixar Animation Studios, Ed Catmull mbokmenawa ilmuwan komputer paling misuwur ing daftar iki. Sapa sing ngentekake apa wae wektu utawa maca babagan industri Graphics Computer wis meh mesthi nyebrangi jenenge sepisan utawa kaping pindho, lan malah wong sing ora kepincut ing sisi teknis CG mungkin weruh dheweke nampa Academy Award kanggo prestasi teknis ing 2009.

Saliyané Pixar, kontribusi Catmull ing bidang kasebut kalebu panemuan pemetaan tèkstur (nyoba mbayangaké industri tanpa pemetaan tèkstur), pangembangan algoritma anti-aliasing, modifikasi pemodelan permukaan subdivisi, lan perintis karya konsep Z -buffering (kedalaman manajemen).

Ed Catmull saestu salah satunggaling ilmuwan komputer ingkang sepisanan kangge miwiti ngempalaken dhasar kanggo industri grafis komputer modern , lan sumbanganipun ing lapangan saestu sanget. Dheweke saiki dadi presiden film Pixar lan Walt Disney Animation Studios.

02 saka 10

Jim Blinn

Wikimedia Commons

Blinn-Phong Shader Model, Bump Mapping

Blinn miwiti karire ing NASA, ing pundi piyambakipun nyambut damel wonten ing visualisasi misi Voyager, ananging sumbanganipun kanggé grafis komputer nalika taun 1978 nalika ngrembaka babagan cahya berinteraksi kaliyan permukaan 3D ing lingkungan piranti lunak. Ora mung dheweke nulis model shader Blinn-Phong, sing nuduhake cara komputasi murah (kanthi cepet) babagan komputasi permukaan komputasi ing model 3D , dheweke uga dikreditake karo panemuan bump pemetaan.

03 saka 10

Loren Carpenter & Robert Cook

Photoshot / Kontributor / Getty Images

Reyes Rendering

Pasangan pisanan kita, ing dhaftar, Carpenter lan Cook ora bisa dipisahake amarga padha nerbitake karya sing kaya mengkono minangka penulis (Ed Catmull uga nyumbang kanggo riset). Pasangan kasebut minangka instrumental ing pengembangan arsitektur rendering Reyes fotorealis, sing dadi basis paket perangkat lunak PhotoRealistic RenderMan Pixar (PRMan for short).

Reyes, kang tegesé Renders Everything You Ever Saw, isih akeh digunakake ing setelan studio, utamané ing Pixar, nanging uga minangka klompok spésis Reyes sing biasané diarani minangka renderir Renderman. Kanggo studio lan seniman individu sing luwih cilik, Reyes biasane diganti dening paket scanline / raytracing kaya Mental Ray lan VRay.

04 saka 10

Ken Perlin

Slaven Vlasic / Stringer / Getty Images

Perlin Noise, Hypertexture, Animasi Karakter Real-Time, Perangkat Input Stylus Based

Perlin minangka salah sawijining salah sawijiné panguwasa saham ing industri kasebut, prestasi sing adoh banget lan ora pantes. Perlin Noise minangka tekstur prosedhur populer lan gawe kaget (kaya ing, kanthi cepet, gampang, ora diperlukake kanthi tèkstur) sing standar ing saben piranti lunak 3D . Hypertexture - kemampuan kanggo ndeleng owah-owahan menyang tekstur model ing wektu nyata-yaiku salah sawijining teknik panyimpenan wektu gedhe ing toolset artis. Aku mikir animasi karakter real-time mbokmenawa ngomongake dhewe. Stylus Based Input Devices-nyoba pamisahan pemahat digital saka tablet Wacom sing dipercaya.

Iki kabeh babagan sing digunakake seniman digital saben dina sing nggawe seni. Mbokmenawa ora ana kemajuan saka Perlin minangka minangka landasan, kayata penemuan tekstur-pemetaan, nanging saben-saben bisa dadi penting.

05 saka 10

Pat Hanrahan & Henrik Wann Jensen

Valerie Macon / Stringer / Getty Images

Pembangkit Listrik, Pemetaan Foton

Tali weruh Pixar's Tin Toy, utawa liyane nyoba awal ing foto-realistis rendering karakter manungsa? Soko katon, bener? Iki amarga kulit manungsa ora bisa ditemokake kanthi bener-bener-bener mentransformasi, nyebar, utawa nyerep sebagéyan gedhene cahya sing nyerang, menehi kulit dadi werna abang utawa pucet sing subyektif ing ngendi papan getih luwih cedhak menyang permukaan. Shaders permukaan awal ora bisa nindakake efek kasebut kanthi bener, nyebabake karakter manungsa katon mati utawa kaya zombie.

Subhanlik Scattering (SSS) minangka teknik shading sing nggawe lapisan kulit, kanthi saben lapisan ngirim werna sing beda-beda miturut peta jerone-iki minangka kontribusi paling gedhe marang Jensen & Hanrahan, lan minangka instrumentalitas cara manungsa ditampilake saiki.

Algoritma pemetaan foton ditulis dening Jensen piyambak, lan mirip karo cahya nglewati bahan tembus. Secara khusus, pemetaan foton yaiku teknik pencahayaan global sing bisa dianggo lumantar kaca, banyu, utawa uap.

Loro kasebut dianugrahi Penghargaan Academy ing prestasi teknis kanggo karya-karyane ing penceretan suburface.

06 saka 10

Arthur Appel & Turner Whitted

Wikimedia Commons

Algoritma Raycasting & Raytracing

Senajan sacara teknis rong kali terobosan, kita ngetungake raycasting (Appel 1968) lan raytracing sabanjuré (Whitted 1979) minangka entri tunggal amarga Turner Whitted asline nggawé lan nyetel adaptasi karya sing ditindakake dening Appel pirang taun sadurunge.

Bebarengan karo loro-lorone punch dadi basis teknik sing paling modern, lan wis nggawe renderline scanline amarga kemampuan sing luwih akurat ngasilake fenomena pencahayaan alami kayata bleed werna, shadow shadow, refraction, refleksi, lan kedalaman lapangan. Senajan penampil raytracing sing akurat banget, kekurangan sing paling gedhe tansah (lan isih tetep) kecepatan lan efisiensi. Nanging kanthi CPU ultra kuat lan hardware grafis darmabakti saiki, iki dadi kurang saka masalah.

07 saka 10

Paul Debevec

Max Morse / Stringer / Getty Images

Gambar Rendering & Modeling, HDRI

Amarga owah-owahane, Paulus Debevec mung tanggung jawab marang puluhan ewu "mobil futuristik sing disaranake sing ana ing kamar putih sing kosong nanging isih nggambarake gambar". Nanging dheweke uga tanggung jawab kanggo nyuda alur kerja antarané para spesialis visualisasi lingkungan, otomotif, lan arsitèktural.

Rendering adhedhasar gambar ndadekake bisa nggunakake gambar HDRI (gambar panorama 360 derajat lingkungan) kanggo ngasilake peta cahya kanggo pemandangan 3D. Ngasilake peta cahya saka vista donya nyata ateges para seniman ora perlu ngentekake jam manggonake lampu lan bayangan reflektor ing adegan 3D supaya bisa nggawe render sing mulyo.

Karya-karyané ing modhèl sing didhasaraké kanthi gambar ngidini kanggo modhèl modhèl 3D saka koleksi gambar-isih - tèknik iki wiwitané dianggo ing The Matrix, lan wis dileksanakaké ing puluhan film wiwit iku.

08 saka 10

Krishnamurthy & Levoy

Universitas Stanford

Pemetaan Normal

Endi kanggo loro kasebut. Oeuvre mung bisa ngrembaka, nanging bocah lanang gedhe. Pemetaan normal, dibangun ing idea sing bisa pas karo bolong sing jembar (kanthi jutaan poligon) menyang kandhang polygonal resolusi sing kurang adhedhasar normale permukaan.

Sing ora kaya swara kaya yen sampeyan teka saka latar mburi efek visual ing ngendi iku ora bisa didhelikake kanggo nyiapake nganti 80 jam CPU kanggo nggawe wektu siji film. Mung entuk gudang sing kebak komputer lan angkara, sampeyan bisa ngomong.

Nanging babagan carane industri game ing ngendi kabeh lingkungan kudu dikirim 60 kaping saben detik? Kemampuan kanggo "nyithak" lingkungan game kanthi rinci kanthi jutaan poligon dadi bolong wektu nyata kurang poli cukup alasan sing saben dina game katon apik. Gears of War tanpa pemetaan normal? Ora kasempatan.

09 saka 10

Ofer Alon & Jack Rimokh

Jason LaVeris / Kontributor / Getty Images

Didegaké Pixologic, digawe ZBrush

Kira-kira sepuluh taun kepungkur, wong-wong iki nggegirisi industri kasebut nalika ngedegake Pixologic lan ngenalaken aplikasi model revolusioner, ZBrush. Wong-wong sing siji-handedly ngusir ing jaman pematung digital, lan kanthi mangkono ana pirang-pirang model 3D organik sing cetha, tanpa cela, kaya-kaya ora kaya ing donya.

Digunakake bebarengan karo pemetaan normal, ZBrush (lan piranti lunak sing padha kaya Mudbox dibangun ing konsep sing padha) wis ngowahi cara kerja model. Tinimbang nggarap pinggiran-pinggir lan topologi , saiki bisa kanggo ngobrol model 3D kayadene potongan lempung digital kanthi ora kudu nyithak vertikal poligon.

Atas jeneng modhèl ing ngendi-endi, matur nuwun Pixologic. Matur suwun.

10 saka 10

William Reeves

Alberto E. Rodriguez / Staff / Getty Images

Algoritma Motion Blur

Reeves minangka salah sawijining wong lanang sing wis nyandhang saben topi sing bisa mbayangake ing industri grafis komputer. Panjenengané nyambut damel minangka direktur teknis ing film pendek John Lasseter, seminaris Luxo Jr. (lair saka lampu Pixar) lan main ing 11 film fitur. Sumbangane biasane ana ing posisi teknis, nanging sabenere dheweke nyilihake bakat dadi model, lan malah minangka animator.

Prestasi teknis sing paling gedhe, lan alasan nyata dheweke ing daftar iki, yaiku kanggo ngembangake algoritma pisanan kanggo ngasilake obah blur ing animasi komputer.

Sinau babagan printing 3D.