Nykypäivän tietokoneliiketoiminnassa työskentelee tuhansia ihanan lahjakkaita taiteilijoita, ja heillä on valtava rooli muokattujen pelien suunnittelussa ja elokuvissa, joita katsomme taideteoksille, joita he ovat. Mutta jokaisen suuren digitaalisen taiteilijan taustalla on tietokonetieteilijä, joka auttoi tekemään työnsä mahdolliseksi.
Joissakin tapauksissa tiedemiehet olivat itse taiteilijoita, toisissa taas he olivat täysin itsenäisiä tieteenaloja. Yksi asia, joka tämän luettelon jokaisella henkilöllä on yhteistä, on, että he työntivät tietokonegrafiikkaa eteenpäin jollain tavalla. Jotkut heistä loivat perustan monta vuotta sitten, kun teollisuus oli vielä lapsenkengissään. Toiset jalostivat tekniikoita, löysivät uusia ratkaisuja vanhoihin ongelmiin.
He olivat kaikki edelläkävijöitä:
01/10Ed Catmull
Texture Mapping, Anti-aliasing, osastoimispinnat, Z-puskurointi
Ed Catmull on todennäköisesti tunnetuin tietokonetieteilijä tässä luettelossa, koska hän on kuuluisa Pixar Animation Studiosin perustajista. Jokainen, joka viettää jonkin ajan kuluttua tai lukemisen Computer Graphics -liiketoiminnasta, on melkein varmasti törmännyt hänen nimensä päälle kerran tai kahdesti, ja jopa ihmiset, jotka eivät ole kiinnostuneita CG: n teknisestä puolesta, ovat saattaneet nähdä hänet hyväksymään Oscar-palkinnon teknisestä saavutuksesta vuonna 2009.
Pixarista lukuun ottamatta Catmullin suurimpia panostuksia kenttään ovat tekstuurikartoituksen keksiminen (yritä kuvitella teollisuutta, jossa ei ole tekstuuria), anti-aliasing-algoritmien kehittäminen, subdivision-pintamallinnuksen hienosäätö ja Z-konseptin uraauurtavaa työtä -puskuri (syvyyshallinta).
Ed Catmull oli todella yksi ensimmäisistä tietotekniikan tutkijoista, jotka todella aloittavat perustan nykyaikaiselle tietokonegrafiikkateollisuudelle ja hänen panoksensa kentälle ovat todella hämmästyttäviä. Hän toimii tällä hetkellä sekä Pixar- että Walt Disney Animation Studiossa.
Jim Blinn
Blinn-Phong Shader -malli, Bump Mapping
Blinn aloitti uransa NASAssa, jossa hän työskenteli Voyager-tehtävän visualisoinnissa, mutta hänen panoksensa tietokonegrafiikkaan tuli vuonna 1978, kun hän vallankumouksessa valon vuorovaikutuksessa 3D-pintojen kanssa ohjelmistokehityksessä. Ei vain hän kirjoitti Blinn-Phong shader -mallia, joka esitteli laskennallisesti edullisen (eli nopean) tavan laskea 3D-mallin heijastuksia, hänelle kerrotaan myös bump-kartoituksen keksimisestä.
03/10Loren Carpenter & Robert Cook
Reyes Rendering
Ensimmäinen pari, luettelossa, Carpenter ja Cook ovat erottamattomia, koska he julkaisevat uraauurtavaa työtä kirjoittajina (Ed Catmull osallistui myös tutkimukseen). Pari oli instrumentaalinen fotorealistisen kehityksen kannalta Reyes joka muodostaa perustan Pixarin monumentaalisesti onnistuneelle PhotoRealistic RenderMan -ohjelmistopaketille (PRMan for short).
Reyes, mikä tarkoittaa Tee kaikki mitä olet koskaan nähnyt, on edelleen laajalti käytössä studio-asetelmissa, etenkin Pixarissa, mutta myös Reyes spinoffin klusterina, joita tyypillisesti kutsutaan Renderman-yhteensopiviksi renderöiksi. Pienemmissä studiossa ja yksittäisissä taiteilijoissa Reyes on enimmäkseen korvannut Scanline / raytracing-paketit, kuten Mental Ray ja VRay.
04/10Ken Perlin
Perlin Noise, Hypertexture, Real-Time Character Animation, Stylus-pohjaiset syöttölaitteet
Perlin on toinen niistä teollisuuden raskasvoimista, joiden saavutukset ovat kauaskantoisia ja korvaamattomia. Perlin Noise on suosittu ja järkyttävän monipuolinen prosessimuoto (kuten nopea, helppo, ei texture-map), joka on vakiona lähes kaikissa 3D-ohjelmapaketeissa. Hypertexture - kyky tarkastella muutoksia mallin tekstuureihin reaaliajassa - on yksi taiteilijan työkalupakista suuria aikaa säästäviä tekniikoita. Luulen, että reaaliaikainen animaatio luultavasti puhuu puolestaan. Stylus-pohjaiset syöttölaitteet - yritä erottaa digitaalinen kuvanveistäjä luotettavasta Wacom-tabletista.
Nämä ovat kaikki, mitä digitaalinen taiteilija käyttää jokaisena päivänä, että hän tekee taidetta. Ehkä mikään perlinin edistysaskelista ei ole yhtä räikeää kuin sanovat, tekstuurikartoituksen keksiminen, mutta ne ovat joka tapauksessa yhtä arvokkaita.
05/10Pat Hanrahan & Henrik Wann Jensen
Sivupinnan sironta, valokuvamallinnus
Oletko koskaan nähnyt Pixarin Tin Toy tai millään muulla alkuvaiheella ihmisluonnon kuva-realistisessa renderöinnissä? Jotain näyttää siltä, eikö? Tämä johtuu siitä, että ihmisen iho ei ole täysin läpinäkyvä - se itse asiassa välittää, hajottaa tai absorboi suuren osan valosta, joka iskee sen, antaen iholle hienovarren punaisen tai vaaleanpunainen sävy, jossa verisuonet ovat lähempänä pinnalle. Varhainen pinnan varjostimet eivät kyenneet tekemään tätä vaikutusta kunnolla, mikä aiheutti ihmisten merkkejä kuolleeksi tai zombielämmäksi.
Sivupinnan sironta (SSS) on varjostustekniikka, joka tekee ihon kerroksittain, ja jokainen kerros lähettää eri ympäristöhaasteen syvyyskarttojen perusteella - tämä on Jensen & Hanrahanin suurin panos kentällä ja se on instrumentaalinen siinä muodossa, tänään.
Jensen yksin kirjoitti fotonikartoitusalgoritmia ja samankaltaiset käsittelee valon läpäisevien materiaalien läpi. Erityisesti fotonikartoitus on kaksiulotteinen maailmanlaajuinen valaistusmenetelmä, jota käytetään yleisimmin simuloimaan valoa läpäisemällä lasin, veden tai höyryn läpi.
Kaksi palkittiin akatemian palkinnot teknisestä saavutuksesta, kun he työskentelivät pintarakenteen sironnassa.
06/10Arthur Appel & Turner Whitted
Raycasting & Raytracing -algoritmit
Vaikka teknisesti kaksi erillistä läpimurtoa, laskemme raycasting (Appel 1968) ja myöhemmin raytracing (Whitted 1979) yhdeksi merkiksi, koska Turner Whitted oli pohjimmiltaan rakentamassa ja sovittamassa työtä, jonka Apple oli tehnyt monta vuotta aiemmin.
Yhdessä kahden pistoolin muodostavat nykyaikaisempien renderointitekniikoiden perustana ja ovat korvannut scanline-renderoijat, koska ne kykenevät paremmin jäljentämään tarkasti luonnollisia valaistusilmiöitä, kuten värinpoistoa, varjostusta, taittumista, heijastusta ja syväterävyyttä. Vaikka raytracing renderers ovat erittäin tarkkoja, suurin haitta on aina ollut (ja edelleen) niiden nopeus ja tehokkuus. Kuitenkin nykypäivän erittäin tehokkailla suorittimilla ja omaperäisellä grafiikkalaitteella tämä on tullut vähemmän ongelmaksi.
07/10Paul Debevec
Kuvapohjainen mallinnus, HDRI
Hänen läpimurtojensa takia Paul Debevec on yksin vastuussa kymmeniä tuhansia huonosti ohjattua "futuristista autoja, jotka istuvat tyhjänä valkoisessa huoneessa, mutta silti heijastavat koko ympäristöä". Hän on myös vastuussa satoja ympäristö-, auto- ja arkkitehtonisten visualisointiasiantuntijoiden työnkulun yksinkertaistamisesta.
Kuvapohjainen renderointi mahdollistaa HDRI-kuvan (360 asteen panoraamakuvan ympäristön) tuottamisen 3D-kohtauksen valokuvioiden luomiseksi. Kevyiden karttojen luominen todellisesta näkökulmasta merkitsee sitä, että taiteilijoiden ei enää tarvitse viettää tuntikausia sijoittamalla valoja ja heijastinlaatikoita 3D-kuvaan saadakseen kunnioitettavan renderoinnin.
Hänen työnsä kuvapohjaiseen mallinnukseen mahdollistaa 3D-mallin luomisen stillkuvien kokoelmasta - näitä tekniikoita käytettiin alun perin Matriisi, ja ne on toteutettu kymmeniä elokuvia sitten.
08 of 10Krishnamurthy & Levoy
Normaali kartoitus
Mistä aloittaa nämä kaksi. Heidän elämänsä voi koostua vain yhdestä läpimurrosta, mutta poika oli se iso. Normaali kartoitus perustuu ajatukseen siitä, että erittäin yksityiskohtainen verkko (miljoonia monikulmioita) voidaan sovittaa pienen resoluution monikulmiohäkkiin mallin pinnan normaalien perusteella.
Tämä ei ehkä kuulosta kovin paljon, jos tulet visuaalisesta tehosteesta, jossa ei ole ennennäkemätöntä antaa jopa 80 CPU tunnin renderointia aikaa yhdelle elokuvan kehykselle. Saada vain varastoa täynnä tietokoneita ja raakaa sitä voimaa.
Mutta entä peliteollisuudessa, jossa koko ympäristöjä on tehtävä 60 kertaa sekunnissa? Kyky "leipoa" hyvin yksityiskohtaiset peliympäristöt miljoonien polygonien kanssa matalan poly-reaaliaikaisen verkon kanssa on melko ainoa syy siihen, että nykyiset pelit vaikuttavat niin hyvältä. Gears of War ilman normaalia kartoitusta? Ei mahdollisuutta.
09/10
Ofer Alon ja Jack Rimokh
Perustettu Pixologic, loi ZBrushin
Noin kymmenen vuotta sitten nämä kaverit vauhdittivat teollisuutta, kun he perustivat Pixologicin ja esittivät vallankumouksellisen mallinnusohjelman, ZBrushin. He ohjasivat yksipuolisesti digitaalisen kuvanveistäjän aikakauden ja tulivat satoihin fantastisesti yksityiskohtaisiin, moitteettomasti kuvioituihin, orgaanisiin 3D-malleihin, joita maailma ei ollut koskaan nähnyt.
Käytössä normaalin kartoituksen kanssa ZBrush (ja samankaltaiset ohjelmistot, kuten Mudbox, jotka on rakennettu samoihin käsitteisiin) ovat muuttaneet tapaa, jolla mallinnus toimii. Sen sijaan, että työtäisiin yli reuna-virtauksen ja topologian, on nyt mahdollista muodostaa 3D-malli, kuten se on pala digitaalista savea vähän tarvetta sijoittaa polygons vertex vertex.
Malliston puolesta kaikkialla, kiitos Pixologic. Kiitos.
10/10William Reeves
Motion Blur -algoritmi
Reeves on yksi niistä kaverista, jotka ovat käyttäneet lähes kaikkia hattuja, joita voit kuvitella tietokoneen grafiikkateollisuudessa. Hän toimi teknisenä johtajana John Lasseterin seminaalissa Luxo Jr. lyhytelokuva (Pixar-lampun syntymä) ja hänellä on ollut merkittäviä rooleja 11 elokuvassa. Hänen panoksensa ovat yleensä olleet teknisissä tehtävissä, mutta hän on joskus lainannut hänen kykyjään mallinnuttajaksi ja jopa kerran animaattoriksi.
Hänen suurin tekninen saavutus ja todellinen syy, jonka hän on tässä luettelossa, on kehittää ensimmäinen algoritmi menestyksellisesti jäljittelemään liikeepuhallusta tietokoneanimaatiossa.
