Skip to main content

Perintis dalam Grafik Komputer 3D

Artificial intelligence and its ethics | DW Documentary (Mungkin 2025)

Artificial intelligence and its ethics | DW Documentary (Mungkin 2025)
Anonim

Ada ribuan seniman berbakat luar biasa yang bekerja di industri grafis komputer saat ini, dan mereka memiliki peran besar dalam membentuk permainan yang kami mainkan dan film yang kami tonton dalam karya seni itu. Namun di balik setiap seniman digital yang hebat adalah ilmuwan komputer yang membantu membuat karya mereka menjadi mungkin.

Dalam beberapa kasus, para ilmuwan adalah seniman itu sendiri, yang lain mereka berasal dari disiplin ilmu yang sama sekali tidak berhubungan. Satu hal yang setiap orang di daftar ini memiliki kesamaan adalah bahwa mereka mendorong grafik komputer ke depan dalam beberapa cara. Beberapa dari mereka meletakkan dasar beberapa tahun yang lalu ketika industri masih dalam masa pertumbuhan. Yang lain menyempurnakan tekniknya, menemukan solusi baru untuk masalah lama.

Mereka semua adalah perintis:

01 dari 10

Ed Catmull

Pemetaan Tekstur, Anti-aliasing, Permukaan Subdivisi, Z-Buffering

Karena statusnya yang terkenal sebagai salah satu pendiri Pixar Animation Studios, Ed Catmull mungkin adalah ilmuwan komputer paling terkenal di daftar ini. Siapa pun yang menghabiskan banyak waktu mengikuti atau membaca tentang industri Grafik Komputer hampir pasti menemukan namanya sekali atau dua kali, dan bahkan orang-orang yang tidak tertarik pada sisi teknis CG mungkin telah melihat dia menerima Academy Award untuk pencapaian teknis pada tahun 2009.

Selain Pixar, kontribusi terbesar Catmull ke bidang ini termasuk penemuan pemetaan tekstur (coba bayangkan industri tanpa pemetaan tekstur), pengembangan algoritma anti-aliasing, penyempurnaan pemodelan permukaan subdivisi, dan kerja pionir pada konsep Z -buffering (manajemen mendalam).

Ed Catmull benar-benar salah satu ilmuwan komputer pertama yang benar-benar mulai meletakkan dasar untuk industri grafis komputer modern, dan kontribusinya ke lapangan benar-benar mengejutkan. Dia saat ini bertindak sebagai presiden Pixar dan Walt Disney Animation Studios.

02 dari 10

Jim Blinn

Blinn-Phong Shader Model, Bump Mapping

Blinn memulai karirnya di NASA, di mana ia bekerja pada visualisasi untuk misi Voyager, namun, kontribusinya untuk grafis komputer datang pada tahun 1978 ketika ia merevolusi cara cahaya berinteraksi dengan permukaan 3D dalam lingkungan perangkat lunak. Ia tidak hanya menulis model blin-Phong shader, yang menyajikan cara komputasi komputasi murah (yaitu, cepat) pada model 3D, ia juga dikreditkan dengan penemuan pemetaan benjolan.

03 dari 10

Loren Carpenter & Robert Cook

Reyes Rendering

Pasangan pertama kami, dalam daftar, Carpenter dan Cook tidak dapat dipisahkan karena mereka mempublikasikan karya inovatif mereka sebagai rekan penulis (Ed Catmull juga berkontribusi dalam penelitian). Pasangan ini berperan dalam pengembangan fotorealistik Reyes render arsitektur, yang menjadi dasar dari paket perangkat lunak PhotoRealistic RenderMan yang sukses secara monumental (PRMan untuk jangka pendek).

Reyes, yang berarti Render Segala Sesuatu yang Anda Pernah Melihat, masih banyak digunakan dalam pengaturan studio, terutama di Pixar, tetapi juga sebagai klaster Reyes spinoffs biasanya disebut sebagai penyaji Renderman-compliant. Untuk studio yang lebih kecil dan seniman perorangan, Reyes sebagian besar telah digantikan oleh paket scanline / raytracing seperti Mental Ray dan VRay.

04 dari 10

Ken Perlin

Perlin Noise, Hypertexture, Animasi Karakter Real-Time, Perangkat Input Berbasis Stylus

Perlin adalah salah satu industri kelas berat yang pencapaiannya jauh dan tak ternilai harganya. Perlin Noise adalah tekstur prosedural yang populer dan mengejutkan serbaguna (seperti dalam, cepat, mudah, tidak diperlukan peta tekstur) yang menjadi standar di hampir setiap paket perangkat lunak 3D. Hypertexture - kemampuan untuk melihat perubahan pada tekstur model secara real time - adalah salah satu teknik menghemat waktu yang hebat dalam toolset seorang seniman. Saya pikir animasi karakter real-time mungkin berbicara untuk dirinya sendiri. Perangkat Input Berbasis Stylus - cobalah memisahkan pematung digital dari tablet Wacom terpercaya mereka.

Ini adalah semua hal yang digunakan seniman digital setiap hari bahwa dia membuat karya seni. Mungkin tak satu pun dari kemajuan Perlin adalah sebagai terobosan seperti yang dikatakan, penemuan pemetaan tekstur, tetapi semuanya sama berharganya.

05 dari 10

Pat Hanrahan & Henrik Wann Jensen

Hamburan Subsurface, Pemetaan Foton

Pernah melihat Pixar's Tin Toy atau upaya awal lainnya pada rendering foto-realistis dari karakter manusia? Ada yang terlihat, kan? Itu karena kulit manusia tidak sepenuhnya buram - itu benar-benar mentransmisikan, menyebarkan, atau menyerap sebagian besar cahaya yang menyerangnya, memberi kulit kita warna merah atau merah muda halus di mana pembuluh darah lebih dekat ke permukaan. Awal shader permukaan tidak mampu memberikan efek ini dengan benar, menyebabkan karakter manusia tampak mati atau seperti zombie.

Subsurface Scattering (SSS) adalah teknik bayangan yang membuat kulit berlapis-lapis, dengan setiap lapisan memancarkan rona lingkungan yang berbeda berdasarkan pada peta-kedalaman - ini adalah kontribusi terbesar Jensen & Hanrahan ke lapangan, dan itu berperan dalam cara karakter manusia diberikan hari ini.

Algoritma pemetaan foton ditulis oleh Jensen sendiri dan kesepakatan serupa dengan cahaya yang melewati bahan tembus pandang. Secara khusus, pemetaan foton adalah teknik iluminasi global dua lintasan yang paling sering digunakan untuk mensimulasikan cahaya yang melewati kaca, air, atau uap.

Keduanya dianugerahi penghargaan Academy dalam pencapaian teknis untuk pekerjaan mereka pada hamburan di bawah permukaan.

06 dari 10

Arthur Appel & Turner Whitted

Algoritma Raycasting & Raytracing

Meskipun secara teknis ada dua terobosan terpisah, kami menghitung raycasting (Appel 1968) dan raytracing (Whitted 1979) sebagai entri tunggal karena Turner Whitted pada dasarnya membangun dan mengadaptasi pekerjaan yang telah dilakukan Apple bertahun-tahun sebelumnya.

Bersama-sama, satu-dua pukulan membentuk dasar teknik rendering paling modern, dan telah menggantikan penyaji scanline karena kemampuan mereka yang lebih besar untuk secara akurat mereproduksi fenomena pencahayaan alami seperti warna berdarah, bayangan falloff, refraksi, refleksi, dan kedalaman lapangan. Meskipun penyaji raytracing sangat akurat, kerugian terbesar mereka selalu (dan masih tetap) kecepatan dan efisiensi mereka. Namun, dengan CPU ultra-kuat dan perangkat keras grafis khusus hari ini, ini menjadi kurang masalah.

07 dari 10

Paul Debevec

Image-Based Rendering & Modelling, HDRI

Karena terobosannya, Paul Debevec bertanggung jawab penuh atas puluhan ribu "mobil futuristik" yang tidak pantas yang duduk di ruang kosong yang kosong tetapi masih mencerminkan lingkungan yang penuh. Tapi dia juga bertanggung jawab untuk menyederhanakan alur kerja ratusan spesialis visualisasi lingkungan, otomotif, dan arsitektur.

Perenderan berbasis gambar memungkinkan untuk menggunakan gambar HDRI (gambar panorama 360 derajat dari suatu lingkungan) untuk menghasilkan peta cahaya untuk pemandangan 3D. Menghasilkan peta cahaya dari vista dunia nyata berarti bahwa seniman tidak perlu lagi menghabiskan berjam-jam menempatkan lampu dan kotak reflektor dalam adegan 3D untuk mendapatkan render yang terhormat.

Karyanya pada pemodelan berbasis gambar memungkinkan untuk generasi model 3D dari koleksi gambar diam-teknik ini pada awalnya digunakan Matriks, dan telah diimplementasikan dalam lusinan film sejak saat itu.

08 dari 10

Krishnamurthy & Levoy

Pemetaan normal

Di mana untuk memulai dengan dua ini. Oeuvre mereka mungkin hanya terdiri dari satu terobosan, tetapi anak laki-laki itu sangat besar. Pemetaan normal dibangun di atas gagasan bahwa dimungkinkan untuk memasang jaring yang sangat rinci (dengan jutaan poligon) ke kandang poligonal resolusi rendah berdasarkan pada norma permukaan model.

Itu mungkin tidak terdengar seperti banyak jika Anda datang dari latar belakang efek visual di mana itu tidak pernah terdengar untuk mendedikasikan hingga 80 jam CPU dari render waktu ke satu frame film. Dapatkan gudang yang penuh dengan komputer dan paksakan, mungkin Anda katakan.

Tapi bagaimana dengan industri game di mana seluruh lingkungan perlu dirender 60 kali setiap detik? Kemampuan untuk "memanggang" lingkungan permainan yang sangat detail dengan jutaan poligon menjadi mesh real-time rendah-poli cukup banyak alasan satu-satunya bahwa permainan hari ini terlihat begitu sangat baik. Gears of War tanpa pemetaan normal? Tidak mungkin.

09 dari 10

Ofer Alon & Jack Rimokh

Pixologic yang didirikan, dibuat ZBrush

Sekitar sepuluh tahun yang lalu orang-orang ini mengguncang industri ketika mereka mendirikan Pixologic dan memperkenalkan aplikasi pemodelan revolusioner, ZBrush. Mereka seorang diri mengantarkan pada era pematung digital, dan dengan itu datang ratusan model 3D organik yang luar biasa rinci, tanpa cela, dan bertekstur sempurna seperti yang dunia belum pernah melihatnya.

Digunakan bersama dengan pemetaan normal, ZBrush (dan perangkat lunak serupa seperti Mudbox yang dibangun pada konsep yang sama) telah mengubah cara kerja pemodel. Alih-alih bekerja di atas aliran-tepi dan topologi, sekarang mungkin untuk memahat model 3D seperti itu adalah bagian dari tanah liat digital dengan sedikit kebutuhan untuk menempatkan poligon vertex oleh vertex.

Atas nama pemodel di mana-mana, terima kasih Pixologic. Terima kasih.

10 dari 10

William Reeves

Algoritma Motion Blur

Reeves adalah salah satu dari orang-orang yang telah mengenakan hampir semua topi yang dapat Anda bayangkan di industri grafis komputer. Dia bekerja sebagai direktur teknis di mani John Lasseter Luxo Jr. film pendek (kelahiran lampu Pixar) dan telah memainkan peran utama dalam sebelas film layar lebar. Kontribusinya biasanya dalam posisi teknis, tetapi dia kadang-kadang meminjamkan bakatnya sebagai pemodel, dan bahkan pernah sebagai animator.

Prestasi teknisnya yang terbesar dan alasan sebenarnya dia ada di daftar ini adalah untuk mengembangkan algoritma pertama yang berhasil mengemulasikan gerakan kabur dalam animasi komputer.