Der er tusindvis af vidunderligt talentfulde kunstnere, der arbejder i dagens computers grafikindustri, og de har en stor rolle i at forme de spil, vi spiller, og de film, vi ser på kunstværkerne, som de er. Men bag enhver stor digital kunstner er en computerforsker, der har bidraget til at gøre deres arbejde muligt.
I nogle tilfælde var forskerne kunstnere selv, i andre kom de fra helt uafhængige discipliner. Den eneste ting, som hver person på denne liste har til fælles, er, at de skubber computergrafik frem på en eller anden måde. Nogle af dem lagde grunden for mange år siden, da industrien stadig var i sin barndom. Andre raffinerede teknikkerne og fandt nye løsninger på gamle problemer.
De var alle pionerer:
01 af 10Ed Catmull
Teksturkortlægning, Anti-aliasing, Underopdelingsoverflader, Z-Buffering
På grund af sin berømte status som en af medstifterne af Pixar Animation Studios, er Ed Catmull nok den mest kendte computerforsker på denne liste. Enhver, der har brugt noget tid efter eller læsning om Computer Graphics industrien, har næsten helt sikkert fundet sit navn en eller to gange, og selv folk, der ikke er interesseret i CG's tekniske side, har måske set ham til at acceptere en Academy Award for teknisk præstation i 2009.
Bortset fra Pixar omfatter Catmulls største bidrag til marken opfindelsen af teksturkortlægning (forsøge at forestille sig en industri uden teksturkortlægning), udvikling af anti-aliasingalgoritmer, forfining af underopdelingsoverflademodellering og banebrydende arbejde på konceptet Z -buffering (dybdehåndtering).
Ed Catmull var virkelig en af de første computerforskere, der virkelig begyndte at lægge grunden til en moderne computergrafikindustri, og hans bidrag til feltet er virkelig svimlende. Han er i øjeblikket fungerende formand for både Pixar og Walt Disney Animation Studios.
Jim Blinn
Blinn-Phong Shader Model, Bump Mapping
Blinn startede sin karriere på NASA, hvor han arbejdede på visualiseringer til Voyager-missionen, men hans bidrag til computergrafik kom i 1978, da han revolutionerede måden lys interagerer med 3D-overflader i et software miljø. Ikke alene skrev han Blinn-Phong-skyggemodellen, som præsenterede en beregningsmæssigt billig (dvs. hurtig) måde at beregne overfladereflektioner på en 3D-model på, og han krediteres også med opfindelsen af bump-kortlægning.
03 af 10Loren Carpenter & Robert Cook
Reyes Rendering
Vores første par på listen, Carpenter og Cook er uadskillelige, fordi de offentliggjorde deres banebrydende arbejde som medforfattere (Ed Catmull bidrager også til forskningen). Parret var medvirkende til udviklingen af den fotorealistiske Reyes rendering arkitektur, som danner grundlaget for Pixars monumentalt succesrige PhotoRealistic RenderMan softwarepakke (PRMan for kort).
Reyes, som står for Gør alt hvad du nogensinde har set, bruges stadig meget i studio-indstillinger, især ved Pixar, men også som en klynge af Reyes spinoffs, der typisk betegnes som Renderman-kompatible renderers. For mindre studier og individuelle kunstnere er Reyes for det meste blevet erstattet af scanline / raytracing-pakker som Mental Ray og VRay.
04 af 10Ken Perlin
Perlin Noise, Hypertexture, Real-Time Character Animation, Stylus-Based Input Devices
Perlin er en anden af de industrielle tungevægte, hvis resultater er vidtrækkende og uvurderlige. Perlin Noise er en populær og chokerende alsidige proceduremæssige tekstur (som i, hurtig, nem, ingen tekstur-kort påkrævet), der kommer til standard i stort set alle 3D-softwarepakker. Hypertexture-evnen til at se ændringer i en model teksturer i realtid-er en af de store tidsbesparende teknikker i en kunstners værktøjssæt. Jeg tror, at tegnsymboler i realtid taler nok for sig selv. Stylus-baserede input-enheder - prøv at adskille en digital billedhugger fra deres troværdige Wacom tablet.
Det er alle ting, som en digital kunstner bruger hver eneste dag, som han eller hun laver kunst. Måske var ingen af Perls fremskridt lige så banebrydende som sagt, opfindelsen af tekstur-kortlægning, men de er lige så værdifulde.
05 af 10Pat Hanrahan & Henrik Wann Jensen
Subsurface Scattering, Photon Mapping
Nogensinde set Pixars Tin Toy eller ethvert andet tidligt forsøg på fotorealistisk gengivelse af menneskelig karakter? Noget ser ud, ikke? Det skyldes, at menneskets hud ikke er helt uigennemsigtig. Den overfører faktisk, spredes eller absorberer en stor del af det lys, der rammer det, hvilket giver vores hud en subtil rød eller lyserød nuance, hvor blodkar er tættere på overfladen. Tidlige overfladeskader var ude af stand til at gøre denne effekt korrekt, hvilket forårsager, at menneskelige tegn vises døde eller zombielignende.
Subsurface Scattering (SSS) er en skyggeteknik, der gør huden i lag, hvor hvert lag sender en anden omgivende nuance baseret på dybdekort. Dette er Jensen & Hanrahans største bidrag til feltet, og det er medvirkende til, hvordan menneskelige tegn gengives i dag.
Photon mapping algoritmen blev skrevet af Jensen alene og lignende beskæftiger sig med lys, der passerer gennem gennemskinnelige materialer. Specifikt er fotografisk kortlægning en to-pass global belysningsteknik, som oftest anvendes til at simulere lys, der passerer gennem glas, vand eller damp.
De to blev tildelt Academy Awards i teknisk præstation for deres arbejde med overfladespredning.
06 af 10Arthur Appel & Turner Whitted
Raycasting & Raytracing Algorithms
Selvom vi teknisk set to separate gennembrud tæller vi raykasting (Appel 1968) og senere raytracing (Whitted 1979) som en enkelt post, fordi Turner Whitted i det væsentlige bygger på og tilpasser det arbejde, som Apple havde gjort mange år før.
Sammen udgør den en-to slag de basis for de mest moderne gengivelsesteknikker og har erstattet scanline-renderere på grund af deres større evne til nøjagtigt at reproducere naturlige belysningsfænomener som farveblødning, skyggeafgang, refraktion, refleksion og dybdeskarphed. Selvom raytracing renderers er meget præcise, har deres største ulempe altid været (og stadigvæk) deres hurtighed og effektivitet. Men med dagens ultra-kraftige CPU'er og dedikeret grafikhardware er dette blevet mindre et problem.
07 af 10Paul Debevec
Image-Based Rendering & Modeling, HDRI
På grund af hans gennembrud er Paul Debevec eneansvarlig ansvarlig for titusindvis af uadviseret "futuristisk bil, der sidder i et tomt hvidt rum, men stadig afspejler et fuldt miljø" -billede. Men han er også ansvarlig for at forenkle arbejdsgangen fra hundredvis af miljø-, bil- og arkitektoniske visualiseringsspecialister.
Billedbaseret gengivelse gør det muligt at bruge et HDRI-billede (et 360 graders panoramabillede af et miljø) til at generere lyskort til en 3D-scene. Generering af lyskort fra en virkelige vista betyder, at kunstnere ikke længere skal bruge timer til at placere lys og refleksbokse i en 3D-scene for at få en respektabel gengivelse.
Hans arbejde med billedbaseret modellering gør det muligt at generere en 3D-model fra en samling stillbilleder - disse teknikker blev oprindeligt brugt på Matrixen, og er blevet implementeret i snesevis af film siden da.
08 af 10Krishnamurthy & Levoy
Normal kortlægning
Hvor skal man begynde med disse to. Deres oeuvre må kun bestå af et enkelt gennembrud, men dreng var det en stor. Normal kortlægning er bygget på ideen om, at det er muligt at passe et meget detaljeret maske (med millioner af polygoner) til et polygonalt bur med lav opløsning baseret på modelens overflade normaler.
Det lyder måske ikke så meget, hvis du kommer fra en visuel effektbakgrund, hvor det ikke er uhørt at dedikere op til 80 CPU-timer til at gøre tid til en enkelt filmramme. Bare få et lager fyldt med computere og brute force det, kan du sige.
Men hvad med i spilbranchen, hvor hele miljøer skal gøres 60 gange hvert sekund? Evnen til at "bage" meget detaljerede spilmiljøer med millioner af polygoner i et lav-poly realtidsnet er stort set den eneste grund til, at dagens spil ser så godt ud. Gears of War uden normal kortlægning? Ikke en chance.
09 af 10
Ofer Alon & Jack Rimokh
Grundlagt Pixologic, skabte ZBrush
For næsten ti år siden rystede disse fyre branchen, da de grundlagde Pixologic og introducerede det revolutionerende modelleringsprogram ZBrush. De indvarslede enkeltvis den digitale billedhuggeres æra, og med det kom hundreder af utrolig detaljerede, upåklageligt strukturerede, organiske 3D-modeller som verden aldrig havde set.
Bruges i forbindelse med normal kortlægning, har ZBrush (og lignende software som Mudbox bygget på de samme begreber) ændret måden modelere arbejder på. I stedet for at arbejde over kantflow og topologi er det nu muligt at skulptere en 3D-model som om det er et stykke digital ler med lidt behov for at placere polygons vertex med vertex.
På vegne af modelere overalt, tak Pixologic. Tak skal du have.
10 af 10William Reeves
Motion Blur-algoritme
Reeves er en af de fyre, der har brugt næsten hver hat, du kan forestille dig i computergrafikindustrien. Han arbejdede som teknisk direktør på John Lasseter's seminal Luxo Jr. kortfilm (Pixar lampens fødsel) og har spillet store roller i elleve spillefilm. Hans bidrag har sædvanligvis været i tekniske stillinger, men han har lejlighedsvis udlånt sine talenter som modeller, og endda en gang som animator.
Hans største tekniske præstation og den virkelige årsag, han er på denne liste, er at udvikle den første algoritme til succesfuldt at efterligne motion blur i computer animation.
