Die mans agter die deurbrake
Daar is duisende wonderlike talentvolle kunstenaars wat in vandag se rekenaargrafika-industrie werk. Hulle speel 'n groot rol in die vorming van die speletjies wat ons speel en die films wat ons kyk na die kunswerke wat hulle is. Maar agter elke groot digitale kunstenaar is 'n rekenaarwetenskaplike wat gehelp het om hul werk moontlik te maak.
In sommige gevalle was die wetenskaplikes self kunstenaars, in ander gevalle het hulle van heeltemal onverwante dissiplines gekom. Die een ding wat elke persoon op hierdie lys gemeen het, is dat hulle rekenaargrafika op een of ander manier vorentoe stoot. Party van hulle het baie jare gelede die grondslag gelê toe die bedryf nog in sy kinderskoene was. Ander het die tegnieke verfyn, nuwe oplossings vir ou probleme gevind.
Hulle was almal pioniers:
01 van 10
Ed Catmull
Tekstuurmap, Anti-aliasing, Onderverdelingsoppervlaktes, Z-buffering
As gevolg van die gevierde status as een van die mede-stigters van Pixar Animation Studios, is Ed Catmull waarskynlik die bekendste rekenaarwetenskaplike op hierdie lys. Enigeen wat enige tyd spandeer of gelees het oor die Rekenaargrafika-industrie het amper seker sy naam een of twee keer gekry, en selfs mense wat nie belangstel in die tegniese kant van CG het hom dalk 'n Oscar vir tegniese prestasie in 2009 aanvaar nie.
Afgesien van Pixar, is Catmull se grootste bydraes tot die veld die uitvinding van tekstuur kartering (probeer om 'n bedryf sonder tekstuur kartering voor te stel), die ontwikkeling van anti-aliasing algoritmes, die verfyning van onderverdeling oppervlak modellering en pionierswerk op die konsep van Z -buffering (dieptebestuur).
Ed Catmull was werklik een van die eerste rekenaarwetenskaplikes wat werklik begin met die grondslag vir 'n moderne rekenaargrafika-industrie , en sy bydraes tot die veld is werklik verbysterend. Hy tree tans op as president van Pixar en Walt Disney Animation Studios.
02 van 10
Jim Blinn
Blinn-Phong Shader Model, Bump Mapping
Blinn het sy loopbaan by NASA begin, waar hy gewerk het op visualisasies vir die Voyager-missie, maar sy bydrae tot rekenaargrafika het in 1978 gekom toe hy die manier waarop lig in wisselwerking met 3D-oppervlaktes in 'n sagteware-omgewing omgeskakel het, verander het. Hy het nie net die Blinn-Phong-skadermodel geskryf nie, wat 'n berekeningsvriendelike (dws vinnige) manier van oppervlakrefleksies op 'n 3D-model aangebied het . Hy word ook gekrediteer met die uitvinding van bump-kartering.
03 van 10
Loren Carpenter & Robert Cook
Reyes Rendering
Ons eerste paar, op die lys, Carpenter en Cook, is onafskeidbaar omdat hulle hul baanbrekende werk as mede-outeurs gepubliseer het (Ed Catmull het ook bygedra tot die navorsing). Die paar was instrumenteel in die ontwikkeling van die fotorealistiese Reyes- renderingargitektuur , wat die basis vorm van Pixar se monumentaal suksesvolle PhotoRealistic RenderMan-sagtewarepakket (PRMan vir kort).
Reyes, wat staan vir alles wat jy nog ooit gesien het, word steeds wyd gebruik in ateljee-instellings, veral by Pixar, maar ook as 'n groep Reyes-spinoffs, wat gewoonlik Renderman-compliant renderers genoem word. Vir kleiner ateljees en individuele kunstenaars is Reyes meestal vervang deur scanline / raytracing pakkette soos Mental Ray en VRay.
04 van 10
Ken Perlin
Perlin Noise, Hypertexture, Real-Time Character Animation, Stylus Based Input Devices
Perlin is nog een van die swaargewigte van die bedryf, wie se prestasies verreikend en waardevol is. Perlin Noise is 'n gewilde en skokkend veelsydige prosedure-tekstuur (soos in, vinnig, maklik, geen tekstuurkaart nodig nie) wat standaard in feitlik elke 3D-sagtewarepakket kom . Hiperteksuur-die vermoë om veranderinge in 'n model se teksture in real-time te besigtig, is een van die groot tydbesparende tegnieke in 'n kunstenaar se gereedskap. Ek dink real-time karakter animasie praat waarskynlik self. Stylus-gebaseerde invoer-toestelle - probeer om 'n digitale beeldhouer van hul betroubare Wacom-tablet te skei.
Dit is alles wat 'n digitale kunstenaar elke dag gebruik wat hy of sy kuns maak. Miskien was geen van Perlin se vordering so baanbrekend soos die uitvinding van tekstuurkaarte nie, maar hulle is net so waardevol.
05 van 10
Pat Hanrahan & Henrik Wann Jensen
Subsurface Scattering, Photon Mapping
Al ooit gesien Pixar se Tin Toy, of enige ander vroeë poging om die foto-realistiese lewering van 'n menslike karakter? Iets lyk af, reg? Dit is omdat menslike vel nie heeltemal ondeursigtig is nie, dit versprei, versprei of absorbeer 'n groot gedeelte van die lig wat dit tref, wat ons vel 'n subtiele rooi of pienk kleur gee waar bloedvate nader aan die oppervlak is. Vroeë oppervlakkaders was nie in staat om hierdie effek behoorlik te maak nie, wat veroorsaak dat menslike karakters dood of zombieagtig lyk.
Subsurface Scattering (SSS) is 'n skadunetegniek wat die vel in lae laat plaas. Elke laag dra 'n ander omhulsel uit op die diepte kaarte. Dit is Jensen & Hanrahan se grootste bydrae tot die veld en dit is instrumenteel in die manier waarop menslike karakters gelewer word. vandag.
Die foto-kartering-algoritme is deur Jensen alleen geskryf, en handel ook oor lig wat deurskynende materiale oorskry. Spesifiek, foto-kartering is 'n twee-pas globale illuminasie tegniek wat algemeen gebruik word om lig te verlig wat deur glas, water of damp beweeg.
Die twee was toekennings vir akademiese toekennings in tegniese prestasie vir hul werk op ondergrondse verspreiding.
06 van 10
Arthur Appel & Turner Whitted
Raycasting & Raytracing Algorithms
Alhoewel dit tegnies twee afsonderlike deurbrake is, tel ons 'raycasting' (Appel 1968) en later raytracing (Whitted 1979) as 'n enkele inskrywing, omdat Turner Whitted in wese opbou en die werk wat Appel al jare voorheen gedoen het, aanpas.
Saam vorm die een twee pons die basis van die meeste moderne leweringstegnieke, en het hulle skandering-renosters vervang deur hul groter vermoë om natuurlike beligtingsverskynsels soos kleurbloeding, skaduafval, breking, refleksie en diepte van die veld akkuraat weer te gee. Alhoewel raytracing renderers hoogs akkuraat is, is hul grootste nadeel nog altyd (en bly steeds) hul spoed en doeltreffendheid. Maar met vandag se ultrakragtige SVE's en toegewyde grafiese hardeware, is dit minder van 'n probleem.
07 van 10
Paul Debevec
Image Based Rendering & Modeling, HDRI
Vanweë sy deurbrake is Paul Debevec self verantwoordelik vir tien duisende onversadigde "futuristiese motors wat in 'n leë wit kamer sit, maar steeds 'n volle omgewing" beelde weerspieël. Maar hy is ook verantwoordelik vir die vereenvoudiging van die werkstroom van honderde omgewing-, motor- en argitektoniese visualisasie spesialiste.
Beeldgebaseerde weergawe maak dit moontlik om 'n HDRI-beeld ('n panoramiese beeld van 'n omgewing van 360 grade) te gebruik om ligkaarte vir 'n 3D-toneel te genereer. Om ligkaarte uit 'n werklike wêreldbeeld te skep, beteken dat kunstenaars nie meer ure nodig het om ligte en reflektor bokse in 'n 3D-toneel te plaas om 'n gerespekteerde voorkoms te kry nie.
Sy werk op beeld gebaseerde modellering maak voorsiening vir die opwekking van 'n 3D-model uit 'n versameling stillings. Hierdie tegnieke is aanvanklik op The Matrix gebruik en is sedertdien in dosyne films geïmplementeer.
08 van 10
Krishnamurthy & Levoy
Normale kartering
Waar om te begin met hierdie twee. Hul oeuvre mag slegs uit een deurbraak bestaan, maar die seun was dit 'n groot een. Normale kartering, is gebou op die idee dat dit moontlik is om 'n hoogs gedetailleerde gaas (met miljoene veelhoeke) in 'n lae resolusie-polygonale hok te pas, gebaseer op die model se oppervlaknormale.
Dit kan dalk nie soveel klink as jy uit 'n visuele effek agtergrond kom waar dit nie ongehoord is om tot 80 CPU-ure te spandeer om tyd aan 'n enkele raam film te gee nie. Kry net 'n pakhuis vol rekenaars en brute krag, jy kan sê.
Maar hoe gaan dit in die speletjiesbedryf waar die hele omgewings 60 keer per sekonde gelewer moet word? Die vermoë om hoogs gedetailleerde spelomgewings met miljoene veelhoeke in 'n lae-poli real-time mesh te "bak", is eintlik die enigste rede waarom vandag se speletjies so goed lyk. Gears of War sonder normale kartering? Nie 'n kans nie.
09 van 10
Ofer Alon & Jack Rimokh
Gestig Pixologic, het ZBrush geskep
Ongeveer tien jaar gelede het hierdie ouens die bedryf geruik toe hulle Pixologic gestig en die revolusionêre modelleringsprogram, ZBrush, bekend gestel het. Hulle het die digitale beeldhouer eendragtig ingelui, en daarmee het honderde fantasties gedetailleerde, onberispelik gestruktureerde, organiese 3D-modelle gekom soos die wêreld nog nooit gesien het nie.
Gebruik in kombinasie met normale kartering, ZBrush (en soortgelyke sagteware soos Mudbox gebou op dieselfde konsepte) het die manier waarop modelers werk, verander. In plaas daarvan om oor randvloei en topologie te werk , is dit nou moontlik om 'n 3D-model te vorm, soos dit 'n stuk digitale klei is, met min behoefte om polygone-verteks by verteks te plaas.
Namens modelers oral, dankie Pixologic. Dankie.
10 van 10
William Reeves
Motion Blur algoritme
Reeves is een van die ouens wat net oor elke hoed gedra het wat jy in die rekenaargrafika-industrie kan voorstel. Hy het as tegniese direkteur op John Lasseter se kortstondige Luxo Jr- kortfilm (die geboorte van die Pixar-lamp) gewerk en het in elf speelfilms groot rolle gespeel. Sy bydraes is gewoonlik in tegniese posisies, maar hy het af en toe sy talent as 'n modelman geleen, en selfs een keer as 'n animator.
Sy grootste tegniese prestasie, en die werklike rede waarom hy op hierdie lys is, is om die eerste algoritme te ontwikkel om bewegingsonduidelijkheid in rekenaar-animasie na te boots.
Meer inligting oor 3D-drukwerk.