Wapainia katika Graphics za Kompyuta za 3D

Wanaume Nyuma ya Uvunjaji

Kuna maelfu ya wasanii wenye vipaji wenye ujuzi wanaofanya kazi katika sekta ya sanaa ya leo, na wana jukumu kubwa katika kuunda michezo tunayocheza na filamu ambazo tunaziangalia katika kazi za sanaa ambazo ni. Lakini nyuma ya kila msanii mkubwa wa digital ni mwanasayansi wa kompyuta ambaye alisaidia kufanya kazi yao iwezekanavyo.

Katika hali nyingine, wanasayansi walikuwa wasanii wenyewe, katika hali nyingine walikuja kutokana na taaluma zisizohusiana. Kitu kimoja ambacho kila mtu katika orodha hii amekuwa sawa ni kwamba walisukuma graphics za kompyuta kwa njia fulani. Baadhi yao waliweka msingi chini ya miaka mingi iliyopita wakati sekta hiyo ilikuwa bado kijana. Wengine walisafirisha mbinu, kutafuta ufumbuzi mpya kwa matatizo ya zamani.

Wote walikuwa waanzilishi:

01 ya 10

Ed Catmull

Todd Williamson / Mchangiaji / Picha za Getty

Ramani ya Maandishi, Anti-aliasing, Mazingira ya Ugawanyiko, Z-Buffering

Kwa sababu ya hali ya sherehe kama mmoja wa washirikaji wa Studios ya Uhuishaji wa Pixar, Ed Catmull pengine ni mwanasayansi wa kompyuta maarufu zaidi kwenye orodha hii. Mtu yeyote ambaye alitumia kiasi chochote cha wakati kufuata au kusoma kuhusu sekta ya Kompyuta ya Kompyuta ina karibu na jina lake mara moja au mbili, na hata watu wasivutiwa na upande wa kiufundi wa CG wanaweza kuwa wamekubali kukubali tuzo la Academy kwa mafanikio ya kiufundi mwaka 2009.

Mbali na Pixar, mchango mkubwa wa Catmull katika shamba ni pamoja na uvumbuzi wa ramani ya texture (jaribu kufikiria sekta bila ramani ya texture), maendeleo ya algorithms kupambana na aliasing, uboreshaji wa subdivision uso modeling, na kazi ya upainia juu ya dhana ya Z -bubu (usimamizi wa kina).

Ed Catmull kweli alikuwa mmoja wa wanasayansi wa kwanza wa kompyuta kuanza kuanzisha msingi wa sekta ya kisasa ya kompyuta , na michango yake kwenye shamba ni ya kweli. Kwa sasa anafanya rais wa Pixar na Walt Disney Uhuishaji Studios.

02 ya 10

Jim Blinn

Wikimedia Commons

Mfano wa Blinn-Phong Shader, Ramani ya Bump

Blinn alianza kazi yake NASA, ambako alifanya kazi kwenye visualizations kwa ujumbe wa Voyager, hata hivyo mchango wake kwa graphics za kompyuta ulikuja mwaka wa 1978 wakati alipindua njia ambayo mwanga huingiliana na nyuso za 3D kwenye mazingira ya programu. Sio tu aliandika mfano wa Blinn-Phong shader, ambayo iliwasilisha njia ya computationally nafuu (yaani haraka) ya kompyuta juu ya mfano wa 3D , pia anajulikana kwa uvumbuzi wa ramani ya mapema.

03 ya 10

Loren Carpenter & Robert Cook

Pichahot / Mchangiaji / Picha za Getty

Reyes Kutoa

Jumuiya yetu ya kwanza, kwenye orodha, Mbaremaji na Cook hawatenganishwa kwa sababu walichapisha kazi yao ya kuambukiza kama waandishi wa ushirikiano (Ed Catmull pia alisaidia utafiti). Jumuia hizo zilikuwa muhimu katika maendeleo ya usanifu wa Reyes wa picha za urembo, ambayo huunda msingi wa mfuko wa programu ya PhotoRealistic RenderMan ya mafanikio ya Pixar (PRMan kwa muda mfupi).

Reyes, ambayo inasimama kwa Wafanyabiashara Yote Uliyoyaona, bado hutumiwa sana katika mipangilio ya studio, hasa katika Pixar, lakini pia kama kikundi cha vichwa vya Reyes ambavyo hujulikana kama wapiguzi wa Renderman. Kwa studio ndogo na wasanii wa kibinafsi, Reyes imekuwa ikiingizwa na paket scanline / raytracing kama Mental Ray na VRay.

04 ya 10

Ken Perlin

Slaven Vlasic / Stringer / Getty Picha

Sauti ya Perlin, Ufunuo wa maji, Uhuishaji wa Muda wa Muda, Vifaa vya Kuingiza vya Stylus

Perlin ni mojawapo ya masuala makubwa ya viwanda ambayo mafanikio yanafikia sana na yenye thamani. Sauti ya Perlin ni texture maarufu na ya kushangaza ya utaratibu (kama, haraka, rahisi, hakuna ramani ya maandishi inayotakiwa) ambayo inakuja kiwango cha karibu karibu kila mfuko wa programu ya 3D . Ufumbuzi-uwezo wa kuona mabadiliko katika textures ya mtindo kwa muda halisi-ni moja ya mbinu za kuokoa wakati wa kisasa katika chombo cha chombo cha msanii. Nadhani uhuishaji wa wakati wa wakati halisi huongea kwa yenyewe. Jaribio la Kuingiza Vifaa vya Pembejeo-jaribio la kutenganisha mchoraji wa digital kutoka kwenye kibao cha Wacom kiaminifu.

Hizi ni vitu vyote ambavyo msanii wa digital hutumia kila siku ambayo yeye hufanya sanaa. Pengine hakuna maendeleo ya Perlin yalikuwa yanayosema kama vile kusema, uvumbuzi wa ramani ya texture, lakini ni kila kitu cha thamani.

05 ya 10

Pat Hanrahan & Henrik Wann Jensen

Picha za Valerie Macon / Stringer / Getty

Kueneza kwa usafiri, Ramani ya Photon

Je, umewahi kuona Toy Toy ya Pixar , au jaribio jingine lolote la awali la utoaji picha ya tabia ya kibinadamu? Kitu kinaonekana mbali, sawa? Hiyo ni kwa sababu ngozi ya kibinadamu sio opaque kabisa-inatupiga, inasambaza, au inachukua sehemu kubwa ya nuru inayopiga, ikitoa ngozi yetu kuwa nyekundu au nyekundu nyekundu ambapo mishipa ya damu iko karibu na uso. Vivuli vya awali vya uso hawakuweza kutoa athari hii vizuri, na kusababisha wahusika wa binadamu kuonekana amekufa au zombie.

Kueneza kwa safu (SSS) ni mbinu ya shading ambayo hufanya ngozi katika tabaka, na kila safu ya kupeleka hue tofauti tofauti kulingana na ramani za kirefu-hii ni mchango mkubwa zaidi wa Jensen & Hanrahan kwenye shamba, na inasaidia jinsi wahusika wa kibinadamu wanavyotafsiriwa leo.

Algorithm ya maporomoko ya photon yaliandikwa na Jensen peke yake, na vilevile huhusika na mwanga unaoendelea kupitia vifaa vya translucent. Hasa, ramani ya photon ni mbinu ya kuangaza ya kimataifa ya kutumiwa hutumiwa kawaida kuiga mwanga kupitia kioo, maji, au mvuke.

Hizi mbili zilikuwa tuzo za tuzo za Academy katika mafanikio ya kiufundi kwa kazi yao kwenye kusambazwa kwa subsurface.

06 ya 10

Arthur Appel & Turner wamefungwa

Wikimedia Commons

Raycasting & Raytracing Algorithms

Ingawa ni mafanikio mawili tofauti, tunahesabu radicast (Appel 1968) na baadaye raytracing (Whitted 1979) kama kuingia moja kwa sababu Turner Whitted alikuwa kimsingi kujenga juu na kurekebisha kazi Appel alikuwa amefanya miaka mingi kabla.

Kwa pamoja, pigo moja moja hufanya msingi wa mbinu za utoaji wa kisasa zaidi, na zimeongeza mchezaji wa scanline kwa sababu ya uwezo wao mkubwa wa kuzaliana matukio ya taa ya kawaida kama rangi ya rangi, kivuli cha kivuli, kutafakari, kutafakari, na kina cha shamba. Ijapokuwa mshambuliaji wa raditracing ni sahihi sana, hasara yao kubwa daima imekuwa (na bado inabaki) kasi yao na ufanisi. Hata hivyo kwa CPU za kisasa za kisasa na vifaa vya graphics vyema, hii imekuwa chini ya suala.

07 ya 10

Paulo Debevec

Picha za Max Morse / Stringer / Getty

Msaada wa Kupiga picha & Modeling, HDRI

Kwa sababu ya mafanikio yake, Paul Debevec anawajibika tu kwa mamia ya maelfu ya "kutokuja gari ambalo limeketi katika chumba kikuu cha nyeupe lakini bado kinaonyesha picha kamili". Lakini pia ni wajibu wa kurahisisha kazi ya mamia ya wataalamu wa mazingira, magari, na usanifu.

Utoaji wa picha unawezesha kutumia picha ya HDRI (picha ya kiwango cha 360 ya mazingira) ili kuzalisha ramani za mwanga kwa eneo la 3D. Kuzalisha ramani za mwanga kutoka vista ya ulimwengu halisi ina maana kwamba wasanii hawana haja tena kutumia masaa kuweka taa na masanduku ya kutafakari katika eneo la 3D ili kupata toleo la heshima.

Kazi yake juu ya mfano wa picha inawezesha kizazi cha mfano wa 3D kutoka kwenye mkusanyiko wa picha bado-mbinu hizi zilizotumiwa awali kwenye Matrix, na zimeanzishwa katika kadhaa ya filamu tangu wakati huo.

08 ya 10

Krishnamurthy & Levoy

Chuo Kikuu cha Stanford

Ramani ya kawaida

Wapi kuanza na hizi mbili. Kazi yao inaweza tu kuwa na maendeleo moja, lakini kijana ilikuwa ni kubwa. Ramani ya kawaida, imejengwa juu ya wazo kwamba inawezekana kufanikisha mesh yenye kina (pamoja na mamilioni ya polygoni) kwenye ngome ya polygonal ya chini ya azimio kulingana na kawaida ya uso wa mfano.

Hiyo inaweza kusikia kama mengi ikiwa unatoka kwenye historia ya athari za kuona ambapo sio kusikia ya kujitolea hadi saa 80 za CPU za kutoa wakati wa filamu moja. Tu kupata ghala kamili ya kompyuta na nguvu ya kijinga, unaweza kusema.

Lakini vipi katika sekta ya michezo ambapo mazingira mzima yanahitajika kutolewa mara 60 kila pili? Uwezo wa "kuoka" mazingira ya kina sana ya mchezo na mamilioni ya polygoni katika mesh ya chini ya muda halisi ya kweli ni sababu kubwa sana ya kuwa michezo ya leo inaonekana kuwa imefanya vizuri. Mikia ya Vita bila ramani ya kawaida? Sio nafasi.

09 ya 10

Ofer Alon & Jack Rimokh

Jason LaVeris / Mchangiaji / Picha za Getty

Iliyoanzishwa Pixologic, iliunda ZBrush

Miaka kumi iliyopita iliyopita vijana hao walipiga kiwanda wakati wa kuanzisha Pixologic na kuanzisha maombi ya ufanisi wa mapinduzi, ZBrush. Wale-handedly walianza wakati wa mchoraji wa digital, na kwa hiyo alikuja mamia ya fantastically kina, impeccably textured, mifano ya kikaboni 3D kama dunia haijawahi kuona.

Inatumika kwa kushirikiana na ramani ya kawaida, ZBrush (na programu sawa kama Mudbox imejengwa kwenye dhana sawa) imebadilisha njia ya wasimamizi. Badala ya kufanya kazi kwa kasi ya mtiririko na topolojia , sasa inawezekana kuficha mfano wa 3D kama ni kipande cha udongo wa digital na haja kidogo ya kuweka polygons vertex kwa vertex.

Kwa niaba ya wasimamizi kila mahali, asante Pixologic. Asante.

10 kati ya 10

William Reeves

Alberto E. Rodriguez / Watumishi / Picha za Getty

Mchapishaji wa algorithm ya uhamisho

Reeves ni mmoja wa wale guys ambao wamevaa tu juu ya kila kofia unaweza kufikiria katika sekta ya graphics graphics. Alifanya kazi kama mkurugenzi wa kiufundi juu ya filamu fupe ya John Lasseter ya kivuli Luxo Jr. (kuzaliwa kwa taa ya Pixar) na amecheza majukumu makubwa katika filamu kumi na moja za filamu. Michango yake mara nyingi imekuwa katika nafasi za kiufundi, lakini mara kwa mara alipa talanta zake kama modeler, na hata mara moja kama animator.

Ufanisi wake mkubwa wa kiufundi, na sababu halisi anayo kwenye orodha hii, ni kwa ajili ya kuendeleza algorithm ya kwanza kwa ufanisi kuiga mzunguko wa mwendo katika uhuishaji wa kompyuta.

Jifunze kuhusu uchapishaji wa 3D.