W dzisiejszej branży grafiki komputerowej działają tysiące utalentowanych artystów, którzy odgrywają ogromną rolę w kształtowaniu gier, w które gramy, oraz filmów, które oglądamy w dziełach sztuki. Ale za każdym wielkim artystą cyfrowym jest informatyk, który pomógł w ich pracy.
W niektórych przypadkach naukowcy byli samymi artystami, w innych pochodzili z całkowicie niezwiązanych ze sobą dziedzin. Jedną rzeczą wspólną dla wszystkich osób na tej liście jest to, że w pewnym stopniu popychają grafikę komputerową. Niektóre z nich położyły fundamenty wiele lat temu, kiedy przemysł był jeszcze w powijakach. Inne udoskonalały techniki, znajdując nowe rozwiązania starych problemów.
Wszyscy oni byli pionierami:
01 z 10Ed Catmull
Odwzorowanie tekstur, wygładzanie, powierzchnie podziału, buforowanie Z.
Ze względu na swój słynny status jednego ze współzałożycieli Pixar Animation Studios, Ed Catmull jest prawdopodobnie najbardziej znanym informatykiem na tej liście. Każdy, kto spędził jakiś czas na czytaniu lub czytaniu o branży grafiki komputerowej, prawie na pewno natknął się na jego nazwisko raz lub dwa razy, a nawet ludzie niezainteresowani techniczną stroną CG mogli zobaczyć, jak zaakceptował Oscara za osiągnięcia techniczne w 2009 roku.
Oprócz Pixara, największym wkładem Catmull do tej dziedziny jest wynalezienie mapowania tekstur (spróbuj wyobrazić sobie branżę bez mapowania tekstur), opracowanie algorytmów antyaliasingu, udoskonalenie modelowania powierzchni podpodziałów i pionierskie prace nad koncepcją Z -buffering (zarządzanie głębią).
Ed Catmull był naprawdę jednym z pierwszych informatyków, którzy naprawdę zaczęli tworzyć podstawy dla nowoczesnego przemysłu komputerowego, a jego wkład w rozwój branży jest naprawdę oszałamiający. Obecnie jest prezesem zarówno Pixar, jak i Walt Disney Animation Studios.
Jim Blinn
Blinn-Phong Shader Model, Bump Mapping
Blinn rozpoczął karierę w NASA, gdzie pracował nad wizualizacjami misji Voyager, jednak jego wkład w grafikę komputerową przyszedł w 1978 roku, kiedy zrewolucjonizował sposób, w jaki światło wchodzi w interakcję z powierzchniami 3D w środowisku oprogramowania. Nie tylko napisał model cieniowania Blinna-Phonga, który przedstawiał komputerowo niedrogi (tj. Szybki) sposób obliczania odbić powierzchni na modelu 3D, ale jest również uznawany za wynalazek mapowania wypukłości.
03 z 10Loren Carpenter i Robert Cook
Reyes Rendering
Nasza pierwsza para, na liście, Carpenter i Cook są nierozłączni, ponieważ opublikowali swoje przełomowe prace jako współautorzy (Ed Catmull również przyczynił się do badań). Para była pomocna w rozwoju fotorealistyki Reyes renderowanie architektury, która jest podstawą monumentalnie udanego oprogramowania PhotoRealistic RenderMan firmy Pixar (w skrócie PRMan).
Reyes, co oznacza Renderuje wszystko, co kiedykolwiek widziałeś, jest nadal szeroko stosowany w studiach, w szczególności w Pixar, ale także jako grupa spinów Reyesa, zwykle określanych jako renderery zgodne z Rendermanem. W przypadku mniejszych studiów i indywidualnych artystów Reyes został w większości zastąpiony przez pakiety scanline / raytracing, takie jak Mental Ray i VRay.
04 z 10Ken Perlin
Hałas Perlin, Hipertekstura, Animacja znaków w czasie rzeczywistym, Urządzenia wejściowe oparte na rysikach
Perlin to kolejna z tych osób, które osiągnęły duże sukcesy, są dalekosiężne i nieocenione. Perlin Noise to popularna i szokująco uniwersalna tekstura proceduralna (jak w, szybka, łatwa, bez mapy tekstury), która jest standardem w praktycznie każdym pakiecie oprogramowania 3D. Hipertekstura - możliwość przeglądania zmian w teksturach modelu w czasie rzeczywistym - to jedna z najlepszych metod oszczędzania czasu w zestawie narzędzi artysty. Myślę, że animacja postaci w czasie rzeczywistym prawdopodobnie mówi sama za siebie. Urządzenia wejściowe oparte na rysikach - spróbuj oddzielić cyfrowego rzeźbiarza od zaufanego tabletu Wacom.
To wszystko, co artysta cyfrowy wykorzystuje każdego dnia, w którym tworzy sztukę. Być może żaden z osiągnięć Perlina nie był przełomowy, jak to się mówi, wynalezienie mapowania tekstur, ale są one tak samo cenne.
05 z 10Pat Hanrahan & Henrik Wann Jensen
Rozpraszanie podpowierzchniowe, mapowanie fotonów
Widziałeś kiedyś Pixara Cyna zabawka czy jakakolwiek inna wczesna próba fotorealistycznego ujęcia ludzkiej postaci? Coś wygląda, prawda? Dzieje się tak dlatego, że ludzka skóra nie jest całkowicie nieprzezroczysta - w rzeczywistości przenosi, rozprasza lub pochłania dużą część światła, które ją uderza, nadając skórze subtelny czerwony lub różowy odcień, w którym naczynia krwionośne znajdują się bliżej powierzchni. Wczesne shadery powierzchniowe nie były w stanie prawidłowo renderować tego efektu, powodując, że postacie ludzkie wyglądałyby jak martwe lub zombie. Wcześniejsze
Rozpraszanie podpowierzchniowe (SSS) to technika cieniowania, która sprawia, że skóra staje się warstwowa, a każda warstwa transmituje inny odcień w oparciu o mapy głębi - to największy wkład Jensen & Hanrahan na pole, a to jest instrumentalne w sposobie renderowania ludzkich postaci dzisiaj.
Algorytm mapowania fotonów został napisany przez samego Jensena i podobne transakcje ze światłem przechodzącym przez półprzezroczyste materiały. W szczególności odwzorowanie fotonów jest dwuprzebiegową techniką globalnego oświetlenia używaną najczęściej do symulacji światła przechodzącego przez szkło, wodę lub parę.
Obie zostały nagrodzone nagrodami Akademii za osiągnięcia techniczne za pracę nad rozpraszaniem podpowierzchniowym.
06 z 10Arthur Appel & Turner Whitted
Raycasting & Raytracing Algorithms
Chociaż technicznie są to dwa oddzielne przełomy, liczymy, że Raycasting (Appel 1968), a później raytracing (Whitted 1979), jako pojedynczy wpis, ponieważ Turner Whitted w zasadzie budował i adaptował pracę, którą Apple wykonał wiele lat wcześniej.
Razem jeden cios stanowi podstawę najnowocześniejszych technik renderowania i wyparł modele renderingu ze względu na ich większą zdolność do dokładnego odwzorowywania zjawisk związanych ze światłem naturalnym, takich jak krwawienia kolorowe, padania cieni, refrakcja, odbicie i głębia ostrości. Chociaż rendery raytracing są bardzo dokładne, ich największą wadą zawsze była (i wciąż pozostaje) ich szybkość i wydajność. Jednak dzięki dzisiejszym ultra mocnym procesorom i dedykowanemu sprzętowi graficznemu stało się to mniej problematyczne.
07 z 10Paul Debevec
Renderowanie i modelowanie oparte na obrazie, HDRI
Z powodu swoich przełomów Paul Debevec ponosi wyłączną odpowiedzialność za dziesiątki tysięcy nierozważnych "futurystycznych samochodów siedzących w pustym białym pokoju, ale wciąż odbijających pełne środowisko". Ale on jest również odpowiedzialny za uproszczenie przepływu pracy setek specjalistów ds. Wizualizacji środowiska, motoryzacji i architektury.
Renderowanie oparte na obrazie umożliwia wykorzystanie obrazu HDRI (360-stopniowego obrazu panoramicznego otoczenia) do generowania map światła dla sceny 3D. Generowanie jasnych map z rzeczywistej perspektywy oznacza, że artyści nie muszą już poświęcać godzin na umieszczanie świateł i reflektorów w scenie 3D, aby uzyskać godne szacunki renderowanie.
Jego praca nad modelowaniem opartym na obrazie pozwala na wygenerowanie modelu 3D z kolekcji nieruchomych obrazów - na początku te techniki były wykorzystywane Macierz, i zostały wdrożone w dziesiątkach filmów od tego czasu.
08 z 10Krishnamurthy & Levoy
Normalne mapowanie
Od czego zacząć od tych dwóch. Ich twórczość może składać się tylko z jednego przełomu, ale chłopiec był duży. Normalne mapowanie opiera się na założeniu, że możliwe jest dopasowanie bardzo szczegółowej siatki (z milionami wielokątów) do klatki wielobocznej o niskiej rozdzielczości na podstawie normalnych powierzchni modelu.
To może nie brzmieć zbyt dobrze, jeśli pochodzisz z tła efektów wizualnych, w którym nie jest niespotykane poświęcenie do 80 godzin procesora renderowania na jedną klatkę filmu. Wystarczy, że powiesz, że masz pełny magazyn komputerów i brutalnie go zmusisz.
Ale co z przemysłem gier, w którym całe środowiska muszą być renderowane 60 razy w ciągu sekundy? Zdolność do "upieczenia" bardzo szczegółowych środowisk gry z milionami wielokątów w siatkę low-poly w czasie rzeczywistym jest właściwie jedynym powodem, dla którego dzisiejsze gry wyglądają tak dobrze. Gears of War bez normalnego mapowania? Nie ma mowy.
09 10
Ofer Alon i Jack Rimokh
Założył Pixologic, stworzył ZBrush
Mniej więcej dziesięć lat temu ci ludzie wstrząsnęli branżą, gdy założyli firmę Pixologic i wprowadzili rewolucyjną aplikację do modelowania, ZBrush. Oni samodzielnie wprowadzili erę cyfrowego rzeźbiarza, a wraz z nią setki fantastycznie szczegółowych, nienagannie teksturowanych, organicznych modeli 3D, jakich świat nigdy nie widział.
Używany w połączeniu z normalnym odwzorowaniem, ZBrush (i podobne oprogramowanie, takie jak Mudbox oparte na tych samych koncepcjach) zmieniło sposób pracy modelarzy. Zamiast pracować nad przepływem krawędzi i topologią, teraz można wyrzeźbić model 3D, tak jak jest to kawałek cyfrowej gliny, z niewielką potrzebą umieszczania wierzchołków wielokątów przez wierzchołek.
W imieniu modelarzy na całym świecie, dziękuję Pixologic. Dziękuję Ci.
10 z 10William Reeves
Algorytm Motion Blur
Reeves jest jednym z tych, którzy nosili prawie każdy kapelusz, jaki można sobie wyobrazić w branży komputerowej. Pracował jako dyrektor techniczny przy projekcie John Lassetera Luxo Jr. film krótkometrażowy (narodziny lampy Pixar) i grał główne role w jedenastu filmach fabularnych. Jego prace były zazwyczaj na stanowiskach technicznych, ale od czasu do czasu użyczał swoich talentów jako modelarz, a nawet raz jako animator.
Jego największym osiągnięciem technicznym i prawdziwym powodem, dla którego jest na tej liście, jest opracowanie pierwszego algorytmu, który z powodzeniem emuluje rozmycie ruchu w animacji komputerowej.
