3D Computer Graphics дээр анхдагчид

Нээлтийн үйл явдлууд дээр хүмүүс

Өнөөгийн компьютерийн график үйлдвэрлэлийн салбарт ажиллаж буй мянга мянган гайхалтай авьяаслаг уран бүтээлччид байдаг бөгөөд бидний тоглодог тоглоомууд болон бидний урласан кинонууд нь тэдний бүтээлийг харахад маш их үүрэг гүйцэтгэдэг. Харин гайхамшигтай тоон зураачийн цаана компьютерийн шинжлэх ухааны ажилтан тэдний ажлыг хийхэд нь тусалсан юм.

Зарим тохиолдолд эрдэмтэд уран бүтээлчид байсан бөгөөд бусад тохиолдолд тэд хоорондоо холбоогүй салбаруудаас ирсэн. Энэ жагсаалтад байгаа хүн бүр нэг талаараа компьютерийн графикийг урагшлуулахад хүргэсэн явдал юм. Тэдний зарим нь олон жилийн өмнө аж үйлдвэр эхэн үедээ хэвээр үлдсэн үедээ үндэслэлээ тавьсан юм. Бусад нь техник, технологийг боловсронгуй болгож, хуучин асуудлуудыг шийдэх шинэ арга замыг эрэлхийлж байв.

Тэд бүгд анхдагчууд байсан:

01-ийн 10

Эд Катмулл

Тодд Виллиамсон / Хандивлагч / Getty Images

Текст зураглал, Anti-aliasing, Дэд хуваалтын гадаргуу, Z-Буферийн

Pixar Animation Studios-ийн үүсгэн байгуулагчдын нэгд тооцогддог учраас Ed Catmull магадгүй хамгийн алдартай компьютерийн эрдэмтэн юм. Компьютерийн графикийн үйлдвэрлэлийн дараахь хугацааны дараа буюу уншихад цаг хугацаа зарцуулсан хэн бүхэн түүний нэрийг нэг удаа, эсвэл хоёр удаа давтаж ирсэн бөгөөд түүнчлэн 2009 оны техникийн амжилтанд Академийн шагналыг хүртсэн КЗ-ийн техникийн тал дээр сонирхолтой хүмүүс байж болох юм.

Pixar-аас гадна, Catmull-ийн хамгийн том хувь нэмэр нь бүтэцлэлийн зураглал хийх ( бүтэц бүтэцгүй салбарыг төсөөлөхийг оролдож үзээрэй), алиасын алгоритмын алгоритмуудыг хөгжүүлэх, дэд хэсгийн гадаргуугийн загварчлалыг боловсронгуй болгох, Z концепцийг эхлүүлэх -бусад (гүнзгий удирдлага).

Ed Catmull бол компьютерын анхны эрдэмтэн судлаачдын нэг бөгөөд орчин үеийн компьютерын график үйлдвэрлэлийн үндэс суурийг тавьдаг бөгөөд түүний салбарт оруулсан хувь нэмэр нь үнэхээр гайхалтай юм. Тэрээр одоогоор Pixar болон Walt Disney Animation Studios-ийн ерөнхийлөгчөөр ажиллаж байна.

10 дахь нь

Жим Блин

Wikimedia Commons

Blinn-Phong Shader Model, Bump Mapping

Блинин НАСА-гийн карьераа эхлүүлсэн бөгөөд тэрээр Вояжер эрхэм зорилгоо биелүүлэхийн тулд ажиллаж байсан бөгөөд 1978 онд компьютерийн графикт оруулсан хувь нэмэр нь програм хангамжийн орчинд 3D гадаргуутай харилцан үйлчлэхэд хувьсгал хийсэн. Тэрбээр 3D загвар дээр тооцоолсон хямд өртөгтэй (өөрөөр хэлбэл хурдан) тооцоолсон Blinn-Phong shader загварыг бичсэн төдийгүй бөмбөрцгийн зураглалын шинэ бүтээлийг үнэлдэг.

03 - 10

Loren Carpenter & Robert Cook нар

Гэрэл зураг / Хандивлагч / Getty Images

Рейнс өгүүлэв

Манай анхны хос нь жагсаалтад орсон Карпентер, Күүк нар хоорондоо салшгүй холбоотой тул тэд хамтран зохиолчдын бүтээлээ хэвлүүлсэн (Ed Catmull мөн судалгааны ажилд хувь нэмрээ оруулсан). Энэ хос нь Фотореалист Рейнс архитектурыг хөгжүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн бөгөөд энэ нь Pixar-ийн monumentally амжилттай PhotoRealistic RenderMan програм хангамжийн багц (PRMan for short) -ийн үндэс суурийг бүрдүүлдэг.

Рейнес нь таны үзсэн бүх зүйлсийг үзүүлдэг студи, одоогийн байдлаар Pixar студид өргөн хэрэглэгддэг хэвээр байгаа бөгөөд Рэндерман төдийгүй Рэндермэнтэй харьцуулсан Рейнс клиникийн классуудын нэг юм. Жижиг студи болон уран бүтээлчдийн хувьд Рейнс ихэвчлэн Mental Ray болон VRay шиг scanline / raytracing багцаар орлуулсан байдаг.

04 - 10

Кен Перлин

Slaven Vlasic / Stringer / Getty Images

Perlin Noise, Hypertexture, Real-Time Character Animation, Stylus-д суурилсан оролтын төхөөрөмжүүд

Перлин бол амжилтад хүрэхүйц үнэлж баршгүй үнэ цэнэ бүхий салбарын хүндийн хүчний нэг юм. Perlin Noise бол алдартай, шуурхай олон талт процедурын бүтэцтэй (хурдан, хялбар, ямар ч бүтэцтэй зураг байх шаардлагагүй) 3D програм хангамжийн багц болгонд стандартаар ирдэг. Hypertexture - загварт оруулсан өөрчлөлтийг бодит цаг хугацаанд нь харах чадвар нь зураачийн багажны гайхалтай цаг хэмнэх техникүүдийн нэг юм. Бодит цаг хугацааны хөдөлгөөнт дүрс нь өөрөө ярьдаг гэж би боддог. Stylus-д суурилсан оролтын төхөөрөмжүүд-тоон барималчийг Wacom таблетаас тусгаарлаж үзээрэй.

Эдгээр нь тоон зураач хүн бүр өдөр бүр ашигладаг бүх зүйлийг ашигладаг бүх зүйл юм. Перлиний дэвшлийн аль нь ч бүтэц-газрын зураглалыг бүтээсэн гэж хэлж болохуйц газар хөндөхгүй мэт санагдаж болох юм, гэхдээ тэдгээр нь бүр үнэ цэнэтэй юм.

05-р сарын 10

Пат Hanrahan & Henrik Wann Jensen

Valerie Macon / Stringer / Getty Images

Гадаргууг хөрс хуулалт, гэрэл зураг

Pixar's Tin Toy, эсвэл хүний ​​зан чанарын фото зургийг бодитоор харуулсан эрт дээр үеийн оролдлогыг үзсэн үү? Ямар нэг юм харахгүй байна, тийм үү? Яагаад гэвэл хүний ​​арьс нь тунгалаг биш юм. Энэ нь яг л гэрлийн ихээхэн хэсгийг шингээх, тараах, эсвэл арьсыг улаан, ягаан өнгөөр ​​бүрхэж, цусны судаснууд гадаргууд ойртдог. Эрт гадаргуугийн shaders нь энэ нөлөө нь зохих ёсоор гүйцэтгэх чадваргүй бөгөөд хүний ​​дүр төрх үхсэн эсвэл зомби шиг харагдахад хүргэдэг.

Хөрсний гадаргуун хөрс (SSS) нь давхаргад арьсыг бүтээдэг, давхарга бүр нь гүнзгий газрын зураг дээр суурилсан янз бүрийн орчныг дамжуулдаг. Энэ нь Jensen & Hanrahan-ийн талбарт хамгийн их хувь нэмэр оруулж байгаа бөгөөд энэ нь хүний ​​дүр төрхийг илэрхийлэх арга хэрэгсэл юм. өнөөдөр.

Фотоны зураглалын алгоритмийг Женсен дангаар бичсэн бөгөөд үүнтэй ижил төстэй тунгалаг материалаар дамжин өнгөрдөг гэрэлд хамаардаг. Тухайлбал, фотоны зураглал нь шил, ус, уур гэх мэт дамжин өнгөрөх гэрлийг дүрсэлдэг хамгийн өргөн хэрэглэгддэг дэлхийн гэрэлтүүлгийн технологи юм.

Хоёр нь дэд бүтцийг тараах ажилд техникийн амжилтанд Академийн шагнал хүртсэн.

06-ийн 10

Arthur Appel & Turner Whitted нар

Wikimedia Commons

Raycasting & Raytracing Алгоритмууд

Техникийн хувьд хоёр тусдаа амжилтыг бий болгосон хэдий ч бид Appel 1968 болон raytracing (1979 оныг) тоогоор тоолж байна. (Турк 1979). Тернер Whitted олон жилийн өмнө Appel-ийн хийж гүйцэтгэсэн ажилд дасан зохицож байсан.

Хамтдаа хоёр цоолтуур нь хамгийн орчин үеийн рэндэрлэх аргуудын үндэс суурийг бүрдүүлдэг бөгөөд тэдгээр нь өнгөт цус, сүүдрийн уналт, хугарал, тусгал, талбайн г. Хэдийгээр raytracing renderers нь өндөр нарийвчлалтай боловч тэдгээрийн хамгийн их дутагдал нь үргэлж хурдтай, үр ашигтай байдаг. Гэсэн хэдий ч өнөөгийн хэт хүчирхэг CPU-тэй, тусгай зориулалтын график төхөөрөмжтэй бол энэ нь асуудал биш юм.

10-р хэсэг

Паул Дебевек

Макс Морс / Stringer / Getty Images

Зургийн үндсэн дээр суурилсан Rendering & Modeling, HDRI

Түүний гайхалтай амжилтуудаас болоод Пол Дебрец нь хэдэн арван мянгаараа "муухай цагаан өрөөнд сууж буй флютист машин" боловч бүхэлдээ хүрээлэн буй орчныг тусгасан хэвээр байна. Гэхдээ тэр мөн олон зуун байгаль орчны, автомашины, архитектурын дүрс бичлэгийн мэргэжилтнүүдийн ажлын урсгалыг хялбаршуулах үүрэгтэй.

Зураг дээр тулгуурласан рэндэрлэх нь HDRI дүрсийг (орчны 360 градусын панорама дүрсийг) ашиглах боломжтой болгодог. Жинхэнэ ертєнцийн vista-ээс гэрэл зургийг бий болгох гэдэг нь зураач нарыг 3D дїрсээр гэрэлтїїлж, гэрэл зургийг байрлуулахыг цаг хїсдэг.

Зураг дээр тулгуурласан загвар дээр түүний бүтээлүүд нь хэвтээ зургуудын цуглуулгаас 3D загварыг бий болгох боломжийг олгожээ. Эдгээр техникийг Матрикс дээр анх ашиглаж байсан ба түүнээс хойш олон арван кинонд хэрэгжүүлсэн.

08-ийн 10

Кришнамурти ба Левой

Стэнфордын их сургууль

Хэвийн зураглал

Эдгээр хоёрыг хаанаас эхлэх вэ. Тэдний үлгэр жишээ нь зөвхөн нэг амжилтаас бүрдэж болох боловч хөвгүүн нь том байсан. Хэвийн зураглал нь загварчлалын гадаргуугийн нормын дагуу бага нарийвчлалтай олон өнцөгт тор руу (нарийвчлалтай олон полигонуудтай) багтах боломжтой гэж үздэг.

Хэрэв та харааны үр нөлөөнөөс гаралтай бол энэ нь нэг л киноны хүрээнээс 80 цаг CPU-ийн цаг гаргахад зориулагдаагүй байхад сонсогдохгүй байж болно. Зүгээр л компьютер дүүрэн агуулах, хүчирхийллийг хүчээр аваарай гэж хэлж болно.

Харин секунд бүр 60 удаа бүхэл бүтэн орчинд байх тоглоомын салбарт хэрхэн яаж хэрэгтэй вэ? Олон сая полигонуудтай харьцангуй өндөр нарийвчлалтай тоглоомын орчинд "жигнэмэг" бага зэрэг поли бодит цагийн торонд орох чадвар нь өнөөдрийн тоглоомууд нь маш сайн харагддаг цорын ганц шалтгаан юм. Жирийн зураглалгүйгээр дайны багаж Боломж биш.

10-р сарын 10

Офер Алон & Жак Римокх

Жейсон ЛаВерис / Хандивлагч / Getty Images

Зөвшөөрөгдсөн Pixologic үүсгэсэн

Арван жилийн өмнө эдгээр залуус нь Pixologic-ийг үүсгэн байгуулж, хувьсгалт загварчлалын программыг ZBrush-г танилцуулсан. Тэд дижитал барималч эрин үеийг нэг гараараа удирдаж байсан бөгөөд дэлхийд хэзээ ч харж байгаагүй шиг органик 3D загварыг гайхалтай, нарийвчлалтай, бартаатай, хэдэн зуун тоогоор чимэглэсэн юм.

Хэвийн зураглалын хамтаар ZBrush (ижил төстэй концепт дээр суурилсан Mudbox шиг төстэй програм хангамж) ашигладаг. Хажуугийн урсгал болон топологи дээр ажиллахын оронд 3D загварыг дижитал пластик шиг сийлбэрлэж болох бөгөөд энэ нь оройноос олон өнцөгт оройнуудыг байрлуулах шаардлагагүй юм.

Хаа сайгүй загвар зохион бүтээгчдийн нэрийн өмнөөс Pixologic танд баярлалаа. Баярлалаа.

10 - с 10

Уильям Рийвс

Alberto E. Rodriguez / Ажилтан / Getty Images

Motion Blur алгоритм

Reeves бол компьютерын график салбарт төсөөлж чадах бүх малгай өмссөн хүмүүсийн нэг юм. Тэрээр жүжигчин Жон Лассерийн " Semi Luxo Jr" богино хэмжээний кино (Pixar-ийн гэрэл төрсөн) техникийн захиралаар ажилласан бөгөөд 11 киноны гол дүрд тоглодог. Түүний хувь нэмэр ихэвчлэн техникийн байр сууринд байсан ч заримдаа түүний авъяасыг загвар өмсөгч болгон зардаг байсан бөгөөд тэр ч байтугай нэг удаа анимэчин болж байлаа.

Түүний хамгийн том техникийн ололт амжилт, энэ жагсаалтад орсон бодит шалтгаан нь компьютерийн хөдөлгөөнт дүрслэлийг амжилттай дууриалгах анхны алгоритмыг боловсруулах явдал юм.

3D хэвлэх талаар судлаарай.