Pioniroj en 3D Komputilaj Grafikoj

La Viroj Malantaŭ la Malkovroj

Ekzistas miloj da mirinde talentaj artistoj laborantaj en la komputika grafika industrio de hodiaŭ, kaj ili havas grandan rolon en la formado de la ludoj, kiujn ni ludas kaj la filmojn, kiujn ni vidas en la artverkoj. Sed malantaŭ ĉiu granda cifereca artisto estas komputila scienculo kiu helpis fari sian eblon ebla.

En iuj kazoj, la sciencistoj estis artistoj mem, en aliaj kazoj ili venis de tute ne rilatigitaj disciplinoj. Unu afero, kiun ĉiu persono en ĉi tiu listo komune havas, ke ili antaŭenpuŝis komputilajn grafikojn en iu maniero. Iuj el ili metis la fundamenton antaŭ multaj jaroj kiam la industrio ankoraŭ estis en lia infanaĝo. Aliaj rafinis la teknikojn, trovante novajn solvojn al malnovaj problemoj.

Ili ĉiuj estis pioniroj:

01 de 10

Ed Catmull

Todd Williamson / Kontribuanto / Getty Images

Teksturo, Anti-aliasado, Subdividaj Surfacoj, Z-Bukado

Pro fama stato kiel unu el la kunfondintoj de Pixar Animation Studios, Ed Catmull verŝajne estas la plej konata komputila sciencisto pri ĉi tiu listo. Ĉiu, kiu pasigis iom da tempo sekvanta aŭ legadon pri la Komputika Grafika industrio, certe certe renkontis sian nomon unufoje aŭ dufoje, kaj eĉ homoj interesataj en la teknika flanko de CG eble vidis lin akcepti Akademian Premion por teknika atingo en 2009.

Ĝi apartigas de Pixar, la plej grandaj kontribuoj de Catmull al la kampo inkludas la inventadon de maŝinado de teksturo (klopodas imagi industrion sen mapoj de textura), la disvolviĝo de algoritmoj anti-alias, la refinamiento de la modelado de surfaco de subdivido kaj la pionira laboro en la koncepto de Z -buŝo (profundo-administrado).

Ed Catmull estis vere unu el la unuaj komputikaj scienculoj vere komenci meti la fundamenton por moderna komputila grafika industrio , kaj liaj kontribuoj al la kampo vere vagas. Li nuntempe agas prezidanton de Pixar kaj Walt Disney Animation Studios.

02 de 10

Jim Blinn

Wikimedia Komunejo

Blinn-Phong Shader Modelo, Bumpaj Mapoj

Blinn komencis sian karieron en NASA, kie li laboris pri visualizoj por la Voyager-misio, tamen lia kontribuo al komputikaj grafikoj venis en 1978 kiam li revoluciis la vojon, kiun lumo interagas kun 3D-surfacoj en programaro. Ne nur li skribis la Blinn-Phong-shader-modelon, kiu prezentis komputike malmultekostan (kompreneble) manieron de komputikaj surfacaj spegulbildoj sur modelo 3D , li ankaŭ estas akreditita kun la invento de bumppagado.

03 de 10

Loren Carpenter & Robert Cook

Photoshot / Kontribuanto / Getty Images

Reĝoj Rendering

Nia unua paro, sur la listo, Carpenter kaj Cook estas nedisigeblaj ĉar ili publikigis sian teruran laboron kiel kunaŭtoroj (Ed Catmull ankaŭ kontribuis al la esplorado). La paro estis instrumenta en la disvolviĝo de la fotorealista Reĝoj- projektanta arkitekturon , kiu formas la bazon de la mona sukcesa PhotoRealistic RenderMan-paka pako (PRMan por mallonga).

Reĝoj, kiuj staras por Renders Everything You Ever Saw, daŭre estas vaste uzataj en studaj agordoj, plej precipe ĉe Pixar, sed ankaŭ kiel amaso de Reyes spinoffs, tipe nomata Renderman-compliant renderers. Por pli malgrandaj studoj kaj individuaj artistoj, Reyes plejparte estis anstataŭigita per scanline / raytracing pakoj kiel Mental Ray kaj VRay.

04 de 10

Ken Perlin

Slaven Vlasic / Stringer / Getty Images

Perlino Bruo, Hipertextura, Reala Tempo Kuraĝigo, Stylus Bazitaj Enmetaj Devizoj

Perlin estas alia el tiuj industriaj pezaj pezoj, kiujn atingoj atingas kaj estas tre valoraj. Perlin Noise estas populara kaj sorprende versatila procedura teksturo (kiel en, rapida, facila, sen teksturo-mapo bezonata) kiu venas normo en preskaŭ ĉiu 3D-paka pakaĵo . Hipertexturo - la ebleco por vidi ŝanĝojn al teksturoj de modelo en reala tempo - estas unu el la grandaj tempoj ŝparadaj teknikoj en la iloj de artisto. Mi pensas, ke realaj kuraĝaj kuraĝigoj verŝajne parolas por si mem. Stylus Based Input Devices-provu disigi ciferecan skulptiston de sia fida Wacom-tablojdo.

Ĉi tiuj estas ĉio, kion cifereca artisto uzas ĉiun tagon, ke li aŭ ŝi faras arton. Eble neniu el la progresoj de Perlin estis tiel teruraj kiel ekzemple, la inventado de teksturo-mapo, sed ili ĉiuj estas tiel valoraj.

05 de 10

Pat Hanrahan & Henrik Wann Jensen

Valerie Macon / Stringer / Getty Images

Subpremata Skatado, Fotono-Mapado

Ĉu vi iam vidis Pixar's Stana Toy- aŭ iu ajn alia frua provo ĉe foto-realisma pritraktado de homa karaktero? Io aspektas, ĉu ne? Tial ĉar homa haŭto ne estas tute opaka - ĝi efektive transdonas, disĵetas aŭ sorbas grandan parton de la lumo, kiu batas ĝin, donante al nia haŭto ruĝan ruĝan aŭ rozkolorajn vundojn, kie la sangaj glasoj estas pli proksime al la surfaco. Fruaj surfacaj ombroj estis nekapablaj prunti ĉi tiun efikon ĝuste, kaŭzante homajn karakterojn aperi morta aŭ zombi-simila.

Subsurface Scattering (SSS) estas ombra tekniko, kiu faras haŭton en tavoloj, kun ĉiu tavolo, kiu transdonas malsaman ambientan ŝtonon bazitan sur profundaj mapoj-ĉi tio estas la plej granda kontribuo de Jensen & Hanrahan al la kampo, kaj ĝi estas instrumenta laŭ la maniero, ke homaj karakteroj estas senditaj hodiaŭ.

La algoritmo de mapado de fotoj estis skribita de Jensen sole, kaj similas al lumo tra translua materialo. Specife, fototekapado estas du-pasta tutmonda lumigado, uzita plej ofte por simuli lumon tra glaso, akvo aŭ vaporo.

La du estis premioj de Akademio Premiita en teknika atingo por ilia laboro sur subspecaj disĵetoj.

06 de 10

Arturo Appel & Turner Blankita

Wikimedia Komunejo

Raycasting & Raytracing Algoritms

Kvankam teknike du apartaj progresoj, ni rakontas radiocasting (Appel 1968) kaj poste rabatracing (Whitted 1979) kiel unuopa eniro ĉar Turner Whitted bazis esence kaj adaptis la laboron, kiun Appel faris multajn jarojn antaŭe.

Kune, la unu du punĉo estas la bazo de plej modernaj bildaj teknikoj, kaj anstataŭigis scanlinajn bildojn pro sia plej granda kapablo por precize reprodukti naturajn lumigajn fenomenojn kiel kolorbundon, ombran malfunkcion, refrakton, reflekton kaj profundon de kampo. Kvankam raciantaj raportistoj estas tre precizaj, ilia plej granda malavantaĝo ĉiam (kaj ankoraŭ restas) ilia rapideco kaj efikeco. Tamen kun hodiaŭaj ultra-potencaj CPUoj kaj dediĉitaj grafikaĵoj, ĉi tio fariĝis malpli ol afero.

07 de 10

Paul Debevec

Max Morse / Stringer / Getty Images

Bildo Bazita Rendering & Modeling, HDRI

Pro liaj progresoj, Paul Debevec estas nur respondeca pri dekoj da miloj da malkonsilitaj "futurismaj aŭtoj sidantaj en malplena blanka ĉambro sed ankoraŭ reflektantaj plenajn mediojn". Sed li ankaŭ respondecas simpligi la laborfluon de centoj da ekologiaj, aŭtomataj kaj arkitekturaj visualizaj specialistoj.

Bildo bazita bildigo ebligas uzi HDRI-bildon (360 gradan bildan bildon de medio) por generi lumo-mapojn por 3D-sceno. Generante lumo-mapoj de vera mondvido signifas, ke artistoj ne plu bezonas pasi horojn metante lumojn kaj reflektajn skatolojn en 3D-sceno por ricevi respektindan redonadon.

Lia laboro sur bildo bazita en modeloj permesas la generacion de 3D-modelo de kolekto de ankoraŭ bildoj-ĉi tiuj teknikoj estis komence uzitaj en The Matrix, kaj estis implementitaj en dekoj da filmoj ekde tiam.

08 de 10

Krishnamurthy & Levoy

Universitato de Stanford

Normala Mapado

Kie komenci kun ĉi tiuj du. Ilia diablo nur konsistas el unuopa progreso, sed knabo estis granda. Normala mapeado, estas konstruita sur la ideo, ke ĝi povas persvadi tre detalajn meshojn (kun milionoj da pluranguloj) al malalta rezolucio poligona kaĝo bazita sur la normalaj surfacoj de la modelo.

Tio eble ne multe sonus, se vi venas de vida efektiva fono, kie ĝi ne estas nekredema dediĉi ĝis 80 CPU-horojn de redonu tempon al unu kadro de filmo. Simple ricevu magazeno plena de komputiloj kaj bruta forto, vi povus diri.

Sed kiom pri en la industrio de ludoj, kie entaj medioj bezonas 60 fojojn ĉiun sekundon? La kapablo "baki" tre detalajn ludajn mediojn kun milionoj da pluranguloj en malalta-polusa reala tempo estas preskaŭ la sola kialo, ke hodiaŭaj ludoj aspektas tiel bone. Gears of War sen normala mapeado? Ne ŝanco.

09 de 10

Ofer Alon & Jack Rimokh

Jason LaVeris / Kontribuanto / Getty Images

Fondita Pixologic, kreis ZBrush

Antaŭ proksimume dek jaroj ĉi tiuj infanoj rokis la industrion kiam ili fondis Pixologic kaj enkondukis la revolucian modeligan aplikon, ZBrush. Ili unuflanke uzis la eraon de la cifereca skulptisto, kaj kun ĝi venis centoj da fantásticamente detalaj, impekteble tekstitaj, organikaj 3D-modeloj kiel la mondo neniam vidis.

Uzita en konjunkcio kun normala mapeado, ZBrush (kaj simila programaro kiel Mudbox konstruita sur la samaj konceptoj) ŝanĝis la manieron de la modelaj laboristoj. Anstataŭ labori super rando-fluo kaj topologio , ĝi nun povas skulpti 3D-modelon kiel ĝi estas peco de cifereca argilo kun malmulte da bezono meti plurangulojn vertek per vertico.

En la nomo de la regantoj ĉie, dankon Pixologic. Dankon.

10 el 10

William Reeves

Alberto Kaj. Rodriguez / Personaro / Getty Images

Algoritmo de movado

Reeves estas unu el tiuj infanoj, kiuj portis preskaŭ ĉapelon, kiun vi povas imagi en la komputila grafika industrio. Li laboris kiel teknika direktoro pri la mallonga filmo de John Lasseter, la luksa filmo de Luxo Jr. (la naskiĝo de la lampo de Pixar) kaj ludis gravajn listojn en dek unu filmoj. Liaj kontribuoj kutime estis en teknikaj pozicioj, sed foje li pruntis siajn talentojn kiel modela, kaj eĉ unufoje kiel revivigilo.

Lia plej granda teknika atingo, kaj la vera kialo, kiun li estas en ĉi tiu listo, estas por disvolvi la unuan algoritmon por sukcese emular moviĝon en komputila kuraĝigo.

Lernu pri 3D-presado.