Ceannródaithe i Grafaic Ríomhaireachta 3D

Na Fir Behind the Breakthroughs

Tá na mílte ealaíontóirí sármhaithneacha ag obair sa tionscal grafaicí ríomhaireachta inniu, agus tá ról ollmhór acu maidir le cruthú na gcluichí a imríonn muid agus na scannáin a fheiceann muid ar na saothair ealaíne atá siad. Ach is eolaí ríomhaireachta é taobh thiar de gach ealaíontóir digiteach mór a chabhraigh lena gcuid oibre a dhéanamh.

I roinnt cásanna, ba ealaíontóirí iad na heolaithe iad féin, i gcásanna eile a tháinig siad as disciplíní nach mbaineann leo go hiomlán. Is é an rud amháin go bhfuil gach duine ar an liosta seo i gcoitinne ná go n-éiríonn siad grafaicí ríomhaireachta ar aghaidh ar bhealach éigin. Chuir cuid acu an obair ar bun le blianta fada ó shin nuair a bhí an tionscal fós ina thús. Rinne daoine eile na teicnící a scagadh, réitigh nua a aimsiú ar fhadhbanna d'aois.

Bhí siad ar fad ceannródaithe:

01 de 10

Ed Catmull

Todd Williamson / Rannpháirtí / Getty Images

Léarscáilíocht Uigeachta, Frith-Aliasing, Dromchlaí Subdivision, Z-Buffering

Mar gheall ar stádas ceiliúrtha mar cheann de chomhbhunaitheoirí Studios Pixar Animation, is dócha gurb é Ed Catmull an t-eolaí ríomhaire is eol ar an liosta seo. Is dócha gur tháinig aon duine a chaith an t-am ar bith a leanúint nó a léamh faoi thionscal na Grafaicí Ríomhaireachta ar a ainm uair amháin nó dhó, agus d'fhéadfadh sé go bhfuarthas le daoine nach raibh suim acu ar thaobh teicniúil CG mar gheall ar Ghradaim Acadamh a bhaint amach maidir le gnóthachtáil theicniúil i 2009.

Chomh maith le Pixar, cuimsíonn ranníocaíochtaí is mó Catmull leis an réimse an t-aireagán ar mhapáil uigeachta (déan iarracht tionscal a shamhlú gan mapáil uigeachta), forbairt halgartaim frith-alias, meaisíniú dromchla an roinnte agus obair ceannródaíoch ar choincheap Z -fabhrach (bainistiú doimhneachta).

Bhí Ed Catmull fíor ar cheann de na chéad eolaithe ríomhairí chun tús a chur leis an mbunús le haghaidh tionscal grafaicí ríomhaireachta nua-aimseartha , agus tá a chuid ranníocaíochtaí don réimse fíor-iontasach. Faoi láthair tá sé ag gníomhú uachtarán ar Pixar agus Walt Disney Animation Studios.

02 de 10

Jim Blinn

Wikimedia Commons

Samhail Shader Blinn-Phong, Mapáil Bump

Thosaigh Blinn ar a ghairm bheatha ag NASA, áit a d'oibrigh sé ar visualizations le haghaidh misean Voyager, áfach, tháinig a chuid ranníocaíocht le grafaicí ríomhaireachta i 1978 nuair a réabhraigh sé an tslí ina n-idirghníomhaíonn solas le dromchlaí 3D i dtimpeallacht bogearraí. Ní hamháin go ndearna sé an tsamhail shader Blinn-Phong a scríobh, rud a chuir i láthair bealach réasúnta saor (ie tapa) ar mhaithe le machnaimh dromchla ríomhaireachta ar mhúnla 3D , creidimítear freisin go bhfuil an t-aireagán ar mhapáil bump.

03 de 10

Loren Carpenter & Robert Cook

Photoshot / Contributor / Getty Images

Ríonta Ríoga

Níl an chéad phéire againn, ar an liosta, Carpenter agus Cook doscartha mar gheall ar fhoilsigh siad a n-obair bhreise mar cho-údair (chuir rannpháirtíocht Ed Catmull leis an taighde freisin). Bhí an péire uathúil i bhforbairt na hailtireachta fóthaitealaíoch de chuid Reyes , rud a chuireann bonn ar phacáiste bogearraí Réadmhaoinithe PhotoRealistic (PRMan le haghaidh gearrthéarmacha) Pixar.

Tá Reyes, a sheasann do Renders Everything You Ever Saw, fós in úsáid go forleathan i suíomhanna stiúideo, go háirithe ag Pixar, ach freisin mar bhraisle de spinoffs Reyes dá ngairtear rindreoirí Renderman-chomhlíontacha de ghnáth. I gcás stiúideonna níos lú agus ealaíontóirí aonair, tá athsholáthar déanta ag Reyes ag pacáistí scanline / raytracing den chuid is mó cosúil le Mental Ray agus VRay.

04 de 10

Ken Perlin

Slaven Vlasic / Stringer / Getty Images

Torann Perlin, Hipirtheartú, Beochan Carachtair Réalacha, Gléasanna Ionchuir Stylus Bunaithe

Is é Perlin ceann eile de na tromchúiseachtaí tionscail sin a bhfuil baint amach ag baint leo agus atá luachmhar. Is uigeacht nós imeachta tóir iontasach í an Perlin Noise (mar is gá, go tapa, éasca, gan aon uigeacht-léarscáil a theastaíonn) a thagann caighdeán i mbeagnach gach pacáiste bogearraí 3D . Tá Hipirtheartú - an cumas chun athruithe ar uigeachtaí samhail a fheiceáil i bhfíor-am, ar cheann de na teicnící sár-aimsire ama i uirlisí ealaíontóra. Sílim go labhraíonn beochan carachtar fíor-ama dó féin. Gléasanna Ionchuir Stylus Bunaithe - déan iarracht deighilt digiteach a scaradh as a n-tablet iontaofa Wacom.

Is iad seo gach rud a úsáideann ealaíontóir digiteach gach lá a dhéanann sé nó sí ealaín. B'fhéidir nach raibh aon cheann de na dul chun cinn ar Perlin mar thús báire de réir mar a rá, an t-aireagán ar mhapáil uigeachta, ach tá siad beagán luachmhar.

05 de 10

Pat Hanrahan & Henrik Wann Jensen

Valerie Macon / Stringer / Getty Images

Scattering Suirbhéireachta, Mapáil Photóin

D'fheicthe riamh Toy Tin Pixar riamh , nó aon iarracht eile eile ag déanamh carachtar daonna ar fhíor-réalaíoch? Breathnaíonn rud éigin amach, ceart? Is é sin toisc nach bhfuil an craiceann daonna go hiomlán teimhneach - déanann sé cuid mhór den solas a tharraingíonn, a scaipeann, nó a ionsú, agus go gcuirfidh sé an craiceann gorm dearg nó dearg ina bhfuil soithigh fola níos gaire don dromchla. Níorbh fhéidir scáthóirí luath dromchla an éifeacht seo a dhéanamh i gceart, rud a chiallaíonn go bhfuil carachtair an duine le feiceáil marbh nó cosúil le zombie.

Is teicníc scáthú é Súdarais Scátála (SSS) a chuireann craiceann i sraitheanna, le gach ciseal a chuireann géar comhthimpeallach difriúil ar fáil ar bhonn léarscáileanna doimhneachta - is é seo an ranníocaíocht is mó atá ag Jensen & Hanrahan leis an réimse, agus tá sé ríthábhachtach ar an gcaoi a ndéantar carachtair daonna inniu.

Scríobh Jensen an algartam mapála fótóin ina n-aonar, agus déileálann sé leis an solas trí ábhair thréshoilseach. Go sonrach, is é an léarscáiliú fótagáin ná teicníc soilsithe domhanda dhá-pas a úsáidtear is coitianta chun solas a ghlanadh trí ghloine, uisce, nó gal.

Bronnadh dámhachtainí Acadamh Bronnta i ngnóthachtáil theicniúil as a gcuid oibre ar scaipeadh suíomhanna.

06 de 10

Arthur Appel & Turner Whitted

Wikimedia Commons

Halgartaim Raycasting & Raytracing

Cé go bhfuil dhá fhorbairt ar leithligh againn go teicniúil, táimid ag comhaireamh raidió (Appel 1968) agus raytracing níos déanaí (Whitted 1979) mar iontráil amháin toisc go raibh Turner Whitted ag tógáil agus ag oiriúnú an obair a rinne Appel blianta fada roimhe sin.

Le chéile, is é an dá phunch amháin bunús na dteicnící rindreála is nua-aimseartha, agus athshuitear léiritheoirí scanlíne mar gheall ar a gcumas níos mó chun feiniméin soilsithe nádúrtha a atáirgeadh go cruinn cosúil le dath bleide, easpa scáth, athraonadh, machnamh agus doimhneacht an réimse. Cé go bhfuil rindreoirí raytracing fíor-chruinn, bhí an luas agus an éifeachtacht i gcónaí (agus fós fós) ar a n-míbhuntáiste is mó. Mar sin féin le LAP ultra-chumhachtacha an lae inniu agus crua-earraí grafaicí tiomnaithe, níl an cheist seo níos lú.

07 de 10

Paul Debevec

Max Morse / Stringer / Getty Images

Rothlú & Modeláil Íomhá Bunaithe, HDRI

Mar gheall ar a chuid briseadh cinn, tá Paul Debevec freagrach as na mílte de charr "futuristic" neamhtheoranta ina suí i seomra bán folamh ach fós ag léiriú íomhánna "timpeallachta iomlán". Ach tá sé freagrach freisin as sreabhadh oibre na céadta speisialtóirí léirshamhlaithe timpeallachta, feithicleacha agus ailtireachta a shimpliú.

Is féidir íomhá HDRI (íomhá lánléargais 360 céim de thimpeallacht) a úsáid chun mapaí solais a chruthú le haghaidh radharc 3D. Ciallaíonn léarscáileanna éadroma ó fhíor-fhíor an domhain nach gcaithfidh ealaíontóirí uaireanta a chaitheamh níos mó ná soilse agus boscaí frithchaiteoirí a thaispeáint i radharc 3D chun rindreáil measúil a fháil.

Ceadaíonn a chuid oibre ar shamhaltú íomhábhunaithe múnla 3D a ghiniúint ó bhailiúchán d'íomhánna fós-rinneadh na teicnící seo a úsáid ar dtús ar The Matrix, agus cuireadh i bhfeidhm iad i mórán scannán ó shin i leith.

08 de 10

Krishnamurthy & Levoy

Ollscoil Stanford

Mapáil Gnáth

Cá háit le tosú leis an dá cheann seo. Ní fhéadfaidh a n-oeuvre ach ceann amháin a bhaint amach, ach ba mhór an ceann buachaill é. Tá gnáthcháipéireacht bunaithe ar an smaoineamh gur féidir mogalra an -mhionsonraithe (le milliúin polagáin) a oiriúnú do chala polagánach íseal-réitigh bunaithe ar ghnáth-dhromchla an tsamhail.

B'fhéidir nach bhfuil an chuma air sin má tá tú ag teacht ó chúlra amhairc ar éifeachtaí nuair nach bhfuil sé ar intinn aige suas le 80 uair an chloig LAP a thiomnú ar fhráma amháin ar fhráma amháin. Just a fháil stóras atá lán de ríomhairí agus cumhacht a dhéanamh air, d'fhéadfá a rá.

Ach cé mar a tharlaíonn i dtionscal na gcluichí ina gcaithfear timpeallachtaí iomlána a dhéanamh 60 uair sa dara háit? Is é an cumas "timpeallachtaí cluiche an-mhionsonraithe" a bhácáilte le milliúin pholagáin i mogalra íseal-pholail fíor-ama an rud is cúis leis an gcéanna atá le cluichí an lae inniu mar sin. Gears of War gan gnáth mapáil? Níl seans ann.

09 de 10

Ofer Alon & Jack Rimokh

Jason LaVeris / Ranníocóir / Getty Images

Bunaithe Pixologic, chruthaigh ZBrush

Díreach thart ar dheich mbliana ó shin, chuaigh na daoine seo ar an tionscal nuair a bhunaigh siad Pixologic agus thug siad isteach an t-iarratas samhaltú réabhlóideach, ZBrush. Rinne siad aon uair amháin i ré an dealbhóra dhigiteacha, agus tháinig sé na céadta de mhúnlaí 3D orgánacha a bhí mionsonraithe go hiontach, uathúil, uathúil, cosúil leis an domhan nach bhfaca.

Úsáideann ZBrush (agus bogearraí den chineál céanna cosúil le Mudbox tógtha ar na coincheapa céanna) an modh a oibríonn na modlóirí i gcomhar leis an ngnáth mhapáil. In ionad oibriú thar sreabhadh imeall agus topology , is féidir anois múnla 3D a dhearadh, mar shampla píosa cré digiteach é, agus ní mór beagán a bheith ann chun polagáin vertex a chur le vertex.

Thar ceann na módóirí i ngach áit, buíochas a ghabháil leat Pixologic. Go raibh maith agat.

10 de 10

William Reeves

Alberto E. Rodriguez / Foireann / Getty Images

Algartam Blur Tairiscint

Is é Reeves ceann de na guys sin a chaith thart ar gach hata is féidir leat a shamhlú sa tionscal grafaicí ríomhaireachta. D'oibrigh sé mar stiúrthóir teicniúil ar scannán gearr seamhach Luxo Jr. John Lasseter (breith an lampa Pixar) agus bhí ról mór aige i aon cheann déag scannán. De ghnáth, bhí a chuid ranníocaíochtaí i bpoist theicniúla, ach thug sé a chuid buanna ar iasacht ó am go chéile mar mhodúil, agus fiú uair amháin mar bheochan.

Is é an t-aidhm theicniúil is mó aige, agus an fáth go bhfuil sé ar an liosta seo, ná an chéad algartam a fhorbairt chun éadrom gluaiseachta a spreagadh i beochan ríomhaireachta.

Foghlaim faoi phriontáil 3D.