Existuje tisíce skvěle talentovaných umělců, kteří pracují v dnešním oboru počítačové grafiky a hrají obrovskou roli při utváření her, které hrajeme, a filmů, které sledujeme do uměleckých děl, které jsou. Ale za každým skvělým digitálním umělcem je počítačový vědec, který pomohl dělat jejich práci.
V některých případech byli vědci samotní umělci, jiní pocházeli z zcela nesouvisejících oborů. Jediná věc, kterou má každá osoba na tomto seznamu společného, je, že nějakým způsobem posunuli počítačovou grafiku dopředu. Někteří z nich položili základy před mnoha lety, kdy byl průmysl stále ještě v plenkách. Jiní zdokonalili techniky, nacházeli nová řešení starých problémů.
Všichni byli průkopníky:
01 z 10Ed Catmull
Mapování textury, anti-aliasing, subdivize povrchů, Z-buffering
Kvůli svému slavnému postavení jednoho z spoluzakladatelů Pixar Animation Studios je Ed Catmull pravděpodobně nejznámějším vědcem v oboru výpočetní techniky. Každý, kdo strávil nějaké časové období nebo četl o průmyslu počítačové grafiky, se téměř jistě setkal s jeho jménem jednou nebo dvakrát a dokonce i lidé, kteří nezajímají technickou stránku CG, možná viděli, že přijal akademickou cenu za technické úspěchy v roce 2009.
Vedle společnosti Pixar představuje Catmull největší příspěvky k oboru: vynález texturního mapování (zkuste si představit průmysl bez mapování textur), vývoj algoritmů proti aliasingu, zdokonalení modelování povrchových dělení a průkopnické práce na konceptu Z -buffering (řízení hloubky).
Ed Catmull byl skutečně jedním z prvních počítačových vědců, který skutečně začal s kladením základů pro moderní počítačový průmysl a jeho příspěvky do pole jsou skutečně ohromující. V současné době působí jako prezident společnosti Pixar a Animation Studios Walt Disney.
Jim Blinn
Blinn-Phong Shader Model, Mapování Bump
Blinn začal svou kariéru v NASA, kde pracoval na vizualizacích na misi Voyager, nicméně jeho přínos k počítačové grafice přišel v roce 1978, kdy revolucionizoval světlo interakce s 3D povrchy v softwarovém prostředí. Nejen, že napsal model Blinn-Phong shader, který představoval výpočetně nenákladný (tj. Rychlý) způsob výpočtu povrchových odrazů na 3D modelu, ale je také připočítán vynálezem mapování nárazů.
03 z 10Loren Carpenter a Robert Cook
Reyesová vykreslování
Náš první pár na seznamu Carpenter a Cook je neoddělitelný, protože publikovali svou průkopnickou práci jako spoluautory (Ed Catmull také přispěl k výzkumu). Pár byl nástrojem při vývoji fotorealismu Reyes které tvoří základ Pixarova monumentálně úspěšného softwarového balíčku PhotoRealistic RenderMan (zkráceně PRMan).
Reyes, což znamená Rendery Vše, co jste kdy viděli, je stále široce používán v nastavení studia, nejvíce pozoruhodně u Pixar, ale také jako skupina reyes spinoffs typicky odkazoval se na jako Renderman-kompatibilní vykreslování. Pro menší ateliéry a individuální umělce byl Reyes převážně nahrazen balíčky scanline / raytracing jako Mental Ray a VRay.
04 z 10Ken Perlin
Perlin Noise, Hypertexture, animace v reálném čase, vstupní zařízení založená na stylu
Perlin je další z těch těžkých průmyslových podniků, jejichž úspěchy jsou dalekosáhlé a neocenitelné. Perlin Noise je populární a šokově všestranná procedurální struktura (stejně jako v rychlém, snadném, bez mapování textury), která je dodávána standardně v prakticky každém 3D softwarovém balíčku. Hypertexture - schopnost prohlížet změny v texturách modelu v reálném čase - je jednou z velkých časově úsporných technik v sadě nástrojů pro umělce. Myslím, že animace v reálném čase pravděpodobně mluví sama za sebe. Stylusové vstupní zařízení - zkuste oddělit digitální sochař od jejich důvěryhodného tabletu Wacom.
Jedná se o vše, co digitální umělec používá každý den, že dělá umění. Možná, že žádný z Perlinových pokroků nebyl tak průkopnický, jak říkají, vynález textury mapování, ale jsou stejně cenné.
05 z 10Pat Hanrahan a Henrik Wann Jensen
Rozložení podpovrchových ploch, fotonové mapování
Viděli jsme Pixara Cínová hračka nebo jakýkoli jiný časný pokus o fotorealistické vykreslování lidské povahy? Něco vypadá, že jo? Je to proto, že lidská kůže není zcela neprůhledná - ve skutečnosti přenáší, rozptýlí nebo absorbuje velkou část světla, která ji napadá, a dává naší kůži jemný červený nebo růžový odstín, kde jsou krev blíže k povrchu. Časné povrchové shadery nebyly schopné správně vystihnout tento efekt, což způsobilo, že lidské postavy vypadaly mrtvé nebo podobné zombie.
Subsurface Scattering (SSS) je technikou stínování, která vykresluje pokožku ve vrstvách, přičemž každá vrstva přenáší jiný barevný odstín založený na hloubkových mapách - to je Jensen & Hanrahan největší přínos k oboru a je to nástroj, který je způsoben tím, dnes.
Algoritmus mapování fotonů byl napsán samotným Jensenem a podobně se zabývá světlem procházejícím průsvitnými materiály. Konkrétně je fotonové mapování dvěma průchodovými globálními osvětlovacími technikami, které se nejčastěji používají k simulaci světla procházejícího sklem, vodou nebo párou.
Tito dva byli oceněni akademickými cenami v technickém úspěchu za práci na podpovrchovém rozptylu.
06 z 10Arthur Appel a Turner Whitted
Raycasting & Raytracing algoritmy
I když jsou to technicky dva samostatné objevy, počítáme raycasting (Appel 1968) a pozdnější raytracing (Whitted 1979) jako jediný vstup, protože Turner Whitted v podstatě stavěl a přizpůsoboval práci, kterou Apple dělal před mnoha lety.
Společně jeden a dva údery tvoří základ nejmodernějších technik vykreslování a nahrazují skenovací rendery, protože mají větší schopnost přesně reprodukovat jevy přírodního osvětlení, jako je blesk, odkrytí stínu, refrakce, odraz a hloubka ostrosti. Ačkoliv raytracing renderers jsou vysoce přesné, jejich největší nevýhoda byla vždy (a stále zůstává) jejich rychlost a efektivita. Nicméně, s dnešními ultra-výkonnými procesory a vyčleněným grafickým hardwarem, toto se stává méně problémem.
07 z 10Paul Debevec
Image rendering a modelování, HDRI
Paul Debevec má díky svým průlomům výhradní odpovědnost za desítky tisíc špatně informovaných "futuristických automobilů sedících v prázdné bílé místnosti, ale stále odrážejí obrazy s plným prostředím". Je však také zodpovědný za zjednodušení pracovního postupu stovek odborníků v oblasti životního prostředí, automobilového a architektonického vizualizace.
Obrazové vykreslování umožňuje použít HDRI obraz (360stupňový panoramatický snímek prostředí) pro generování světelných map 3D scény. Vytváření světelných map z reálného průhledu znamená, že umělci již nemusí strávit hodiny, když umístí světla a reflektorové skříně do 3D scény, aby získali slušnou render.
Jeho práce na modelování na bázi obrazu umožňuje generovat 3D model z kolekce statických obrazů - tyto techniky byly zpočátku použity Matrix, a od té doby byly realizovány v desítkách filmů.
08 z 10Krishnamurthy & Levoy
Normální mapování
Kde začít s těmito dvěma. Jejich dílo se může skládat pouze z jediného průlomu, ale chlapec byl velký. Normální mapování je založeno na představě, že je možné přizpůsobit velmi podrobné oko (s miliony polygonů) do polygonální klece s nízkým rozlišením založené na normálním povrchu modelu.
To nemusí znít moc, pokud přicházíte z pozadí vizuálních efektů, kde není neslýchané věnovat až 80 procesorových hodin času vykreslení do jednoho snímku filmu. Stačí dostat skladu plný počítačů a hrubou sílu, můžete říct.
Ale co je to v hře, kde musí být celé prostředí vykresleno 60krát za sekundu? Schopnost pečovat vysoce detailní herní prostředí s miliony polygonů do síťoviny v reálném čase s nízkou hladinou poly je v podstatě jediným důvodem, proč dnešní hry vypadají tak beznadějně. Gears of War bez normálního mapování? Bez šance.
09 z 10
Nabídněte Alon & Jack Rimokh
Founded Pixologic, vytvořil ZBrush
Asi před deseti lety tito kluci otřásli průmyslem, když založili Pixologic a představili revoluční modelovací aplikaci ZBrush. Oni jednorázově zahájili éru digitálního sochaře a s ním přišli stovky fantasticky detailních, bezvadně strukturovaných, organických 3D modelů, které svět nikdy neviděl.
V kombinaci s normálním mapováním se ZBrush (a podobný software jako Mudbox postavený na stejných konceptech) změnil způsob práce modelářů. Namísto toho, aby pracovali přes okraj a topologii, je nyní možné vytesat 3D model, jako je to kus digitální hlíny s malou potřebou umístit vrcholy polygonů vertexem.
Jménem modelářů všude, děkujeme Pixologic. Děkuji.
10 z 10William Reeves
Algoritmus Motion Blur
Reeves je jedním z těch kluků, kteří nosili téměř každý klobouk, který si můžete představit v oboru počítačové grafiky. Pracoval jako technický ředitel na semináři Johna Lassetera Luxo Jr. krátký film (narození lampy Pixar) a hrál hlavní roli v jedenácti hraných filmech. Jeho příspěvky jsou obvykle v technických pozicích, ale občas mu půjčil svůj talent jako modelář a dokonce jednou jako animátor.
Jeho největším technickým úspěchem a skutečným důvodem, proč je v tomto seznamu, je vývoj prvního algoritmu, který úspěšně napodobuje pohybové rozostření v počítačové animaci.
