Ci sono migliaia di artisti meravigliosamente di talento che lavorano nel settore della computer grafica di oggi, e hanno un ruolo enorme nel plasmare i giochi che giochiamo e i film che osserviamo nelle opere d'arte che sono. Ma dietro ogni grande artista digitale c'è uno scienziato informatico che ha contribuito a rendere possibile il loro lavoro.
In alcuni casi, gli scienziati erano artisti stessi, in altri provenivano da discipline completamente indipendenti. L'unica cosa che accomuna ogni utente di questa lista è che hanno spinto in avanti la grafica del computer in qualche modo. Alcuni di essi hanno gettato le basi molti anni fa quando l'industria era ancora agli inizi. Altri hanno perfezionato le tecniche, trovando nuove soluzioni ai vecchi problemi.
Erano tutti pionieri:
01 di 10Ed Catmull
Mappatura texture, anti-aliasing, superfici suddivisione, Z-Buffering
A causa del suo celebrato status di co-fondatore dei Pixar Animation Studios, Ed Catmull è probabilmente il più noto scienziato informatico di questa lista. Chiunque abbia trascorso un po 'di tempo a seguire o leggere sul settore della Computer Graphics ha quasi sicuramente incontrato il suo nome una o due volte, e anche chi non era interessato al lato tecnico del CG potrebbe averlo visto accettare un Oscar per la realizzazione tecnica nel 2009.
A parte la Pixar, i maggiori contributi di Catmull al campo includono l'invenzione della mappatura delle texture (prova ad immaginare un settore senza mappatura delle texture), lo sviluppo di algoritmi di anti-aliasing, il perfezionamento della modellazione di superfici suddivisione e il lavoro pioneristico sul concetto di Z -buffering (gestione della profondità).
Ed Catmull è stato davvero uno dei primi scienziati informatici a iniziare davvero a gettare le basi per una moderna industria della computer grafica, ei suoi contributi sul campo sono davvero impressionanti. Attualmente è presidente della Pixar e della Walt Disney Animation Studios.
Jim Blinn
Blinn-Phong Shader Model, Bump Mapping
Blinn ha iniziato la sua carriera alla NASA, dove ha lavorato alle visualizzazioni per la missione Voyager, tuttavia, il suo contributo alla computer grafica risale al 1978 quando ha rivoluzionato il modo in cui la luce interagisce con le superfici 3D in un ambiente software. Non solo ha scritto il modello di shader Blinn-Phong, che ha presentato un modo computazionalmente economico (cioè veloce) di calcolare riflessioni di superficie su un modello 3D, ma è anche accreditato con l'invenzione della mappatura del bump.
03 di 10Loren Carpenter e Robert Cook
Rendering di Reyes
La nostra prima coppia, sulla lista, Carpenter e Cook sono inseparabili perché hanno pubblicato il loro lavoro pionieristico come co-autori (anche Ed Catmull ha contribuito alla ricerca). La coppia è stata determinante nello sviluppo del fotorealistico Reyes rendering dell'architettura, che costituisce la base del pacchetto software RenderMan (PhotoRealistic RenderMan) di grande successo della Pixar (in breve PRMan).
Reyes, che rappresenta Mostra tutto ciò che hai visto, è ancora ampiamente utilizzato nelle impostazioni di studio, in particolare in Pixar, ma anche come un cluster di spin di Reyes, in genere definiti come riproduttori compatibili con Renderman. Per piccoli studi e singoli artisti, Reyes è stato soppiantato principalmente da pacchetti scanline / raytracing come Mental Ray e VRay.
04 di 10Ken Perlin
Perlin Noise, Hypertexture, Animazione dei personaggi in tempo reale, Dispositivi di input basati su stilo
Perlin è un altro dei pesi massimi dell'industria, i cui risultati sono di vasta portata e inestimabili. Perlin Noise è una texture procedurale popolare e incredibilmente versatile (come in, veloce, facile, senza la mappa delle texture richiesta) che viene fornita in quasi tutti i pacchetti software 3D. L'ipertextura, ovvero la possibilità di visualizzare le modifiche alle trame di un modello in tempo reale, è una delle grandi tecniche di risparmio di tempo nel set di strumenti di un artista. Penso che l'animazione dei personaggi in tempo reale probabilmente parli da sola. Dispositivi di input basati su stilo: prova a separare uno scultore digitale dal loro fidato tablet Wacom.
Queste sono tutte cose che un artista digitale usa ogni singolo giorno per fare arte. Forse nessuna delle anticipazioni di Perlin è stata rivoluzionaria come l'invenzione della mappatura delle texture, ma sono altrettanto preziose.
05 di 10Pat Hanrahan e Henrik Wann Jensen
Scattering sottosuperficiale, mappatura dei fotoni
Hai mai visto Pixar's Giocattolo di latta o qualsiasi altro tentativo iniziale di rendering fotorealistico di un personaggio umano? Qualcosa sembra fuori, giusto? Questo perché la pelle umana non è completamente opaca, ma in realtà trasmette, disperde o assorbe una gran parte della luce che la colpisce, dando alla nostra pelle una sottile tonalità rossa o rosa dove i vasi sanguigni sono più vicini alla superficie. I primi shader di superficie non erano in grado di rendere correttamente questo effetto, facendo apparire i personaggi umani morti o simili a zombi.
Scattering Subsurface (SSS) è una tecnica di ombreggiatura che rende la pelle a strati, con ogni strato che trasmette una diversa tonalità ambientale basata su mappe di profondità: questo è il maggior contributo di Jensen e Hanrahan al campo, ed è strumentale nel modo in cui i personaggi umani sono resi oggi.
L'algoritmo di mappatura dei fotoni è stato scritto da Jensen da solo e gli accordi simili con la luce che passa attraverso materiali traslucidi. Nello specifico, la mappatura dei fotoni è una tecnica di illuminazione globale a due passaggi usata più comunemente per simulare la luce che passa attraverso vetro, acqua o vapore.
I due sono stati premiati con premi Oscar per la realizzazione tecnica per il loro lavoro sulla diffusione subsuperficiale.
06 di 10Arthur Appel e Turner Whitted
Algoritmi Raycasting e Raytracing
Sebbene tecnicamente due innovazioni distinte, stiamo contando il raycasting (Appel 1968) e il successivo raytracing (Whitted 1979) come una singola voce perché Turner Whitted stava essenzialmente costruendo e adattando il lavoro che Apple aveva fatto molti anni prima.
Insieme, il punzone one-two costituisce la base della maggior parte delle moderne tecniche di rendering e ha soppiantato i renderer della scanline a causa della loro maggiore capacità di riprodurre accuratamente fenomeni di illuminazione naturale come bleed di colore, ombreggiamento, rifrazione, riflessione e profondità di campo. Sebbene i renderizzatori di raytracing siano estremamente precisi, il loro maggiore svantaggio è sempre stato (e rimane) la loro velocità ed efficienza. Tuttavia, con le CPU ultra-potenti di oggi e l'hardware grafico dedicato, questo è diventato meno di un problema.
07 di 10Paul Debevec
Rendering e modellazione basati su immagine, HDRI
A causa delle sue scoperte, Paul Debevec è l'unico responsabile di decine di migliaia di "auto futuristica mal consigliata seduta in una stanza bianca vuota ma che riflette ancora immagini di un ambiente pieno". Ma è anche responsabile della semplificazione del flusso di lavoro di centinaia di specialisti della visualizzazione ambientale, automobilistica e architettonica.
Il rendering basato su immagini consente di utilizzare un'immagine HDRI (un'immagine panoramica a 360 gradi di un ambiente) per generare mappe luminose per una scena 3D. Generare mappe luminose da una vista del mondo reale significa che gli artisti non devono più passare ore a posizionare luci e catarifrangenti in una scena 3D per ottenere un rendering rispettabile.
Il suo lavoro sulla modellazione basata su immagini consente la generazione di un modello 3D da una raccolta di immagini fisse - inizialmente utilizzate su queste tecniche La matrice, e sono stati implementati in dozzine di film da allora.
08 di 10Krishnamurthy e Levoy
Mappatura normale
Da dove cominciare con questi due. La loro opera può consistere solo in una singola svolta, ma il ragazzo è stato grande. La mappatura normale è basata sull'idea che è possibile inserire una mesh altamente dettagliata (con milioni di poligoni) in una gabbia poligonale a bassa risoluzione in base alle normali della superficie del modello.
Questo potrebbe non sembrare molto se si proviene da uno sfondo di effetti visivi in cui non è inusitato di dedicare fino a 80 ore di CPU di rendering a un singolo fotogramma. Basta avere un magazzino pieno di computer e forzarlo a forza, si potrebbe dire.
Ma che ne dici del settore dei giochi in cui è necessario rendere interi ambienti 60 volte al secondo? La possibilità di "cuocere" ambienti di gioco altamente dettagliati con milioni di poligoni in una mesh in tempo reale a basso numero di poligoni è praticamente l'unica ragione per cui i giochi di oggi sembrano davvero dannosi. Ingranaggi di guerra senza mappatura normale? Non una possibilità.
09 di 10
Ofer Alon e Jack Rimokh
Fondato Pixologic, ha creato ZBrush
Circa dieci anni fa questi ragazzi hanno scosso il settore quando hanno fondato Pixologic e introdotto la rivoluzionaria applicazione di modellazione, ZBrush. Hanno inaugurato da soli l'era dello scultore digitale, e con esso sono arrivati centinaia di modelli 3D organici fantasticamente dettagliati, impeccabilmente testurizzati come il mondo non aveva mai visto.
Utilizzato insieme alla mappatura normale, ZBrush (e un software simile come Mudbox basato sugli stessi concetti) ha cambiato il modo in cui i modellisti lavorano. Invece di lavorare su edge-flow e topologia, è ora possibile scolpire un modello 3D come se fosse un pezzo di argilla digitale con poca necessità di posizionare i poligoni vertici per vertice.
Per conto di modellisti ovunque, grazie Pixologic. Grazie.
10 di 10William Reeves
Algoritmo di Motion Blur
Reeves è uno di quei ragazzi che ha indossato quasi tutti i cappelli che puoi immaginare nel settore della computer grafica. Ha lavorato come direttore tecnico nel seminale di John Lasseter Luxo Jr. cortometraggio (la nascita della lampada Pixar) e ha recitato in ruoli importanti in undici lungometraggi. I suoi contributi sono stati solitamente in posizioni tecniche, ma occasionalmente ha prestato i suoi talenti come modellista e anche una volta come animatore.
Il suo più grande successo tecnico e la vera ragione per cui è in questa lista è lo sviluppo del primo algoritmo per emulare con successo il motion blur nell'animazione al computer.
