3D арбытууга пионерлер

Ачылыштарды Behind Men

Бүгүнкү күндө компьютер сүрөттөр тармагында иштеген сонун таланттуу сүрөтчүлөр бар экен, алар биз алар көркөм чыгармалардын салып жүр, биз ойногон оюндарды жана тасмаларды калыптандырууда зор ролу бар. Бирок, ар бир улуу санарип сүрөтчү артында алардын иши кылып жардам берген компьютер окумуштуу болуп саналат.

Кээ бир учурларда, илимпоздор сүрөтчүлөр, алар толугу менен тиешеси жок сабактар ​​келген башка учурларда, өздөрү эле. Бул тизмедеги ар бир адам, жалпы мүнөзгө ээ болбогон бир нерсе, алар компьютер сүрөттөрү чыдамсыздык менен кандайдыр бир жол менен түртүп жатат. өнөр жайы өзүнүн ымыркай дагы эле көп жыл мурун кээ бир негиз салган. Башкалары болсо, эски проблемалардын жаңы чыгарылыштарын таап, ыкмалары тазаланган.

Алардын баары пионер болуп кызмат кылышчу:

01 10

Эд Д.А.

Todd-Мукасан / Contributor / Getty Images

Текстура Марстын, каршы-апрелъ, бөлүм ЧИТАЕМЫЕ Z-Топтолууда

Анткени Pixar Animation Studios биргелешип уюштуруучуларынын бири катары атактуу абалына, Эд Д.А., балким, ушул тизмедеги көпчүлүк белгилүү компьютер илимпоз болуп саналат. Төмөнкү же арбытууга өнөр тууралуу окуу убактысынын кайсы бир сумманы бери адам дээрлик, албетте, бир же эки жолу, Анын ысымы аркылуу келди, жана КК-техникалык жагына кызыкпайт да, адамдар аны 2009-жылы техникалык жетишкендик үчүн Оскар сыйлыгына татыктуу кабыл көргөн чыгар.

Даже Pixar, талаага Д.А. зор салымдары боюнча ойлоп табууну камтыйт тартып Текстурасы (Текстурасы жок өнөр элестетип көргүлөчү), анти-апрелъ алгоритмдерди иштеп чыгуу, жер үстүндөгү бөлүмчөсү моделдөө, тактоо жана Z түшүнүгүнө пионер болуп кызмат кылып, иш -buffering (тереңдик башкаруу).

Эд Д.А., чынында эле, биринчи компьютер окумуштуулар чынында үчүн негиз баштоо үчүн бир эле заманбап компьютер сүрөттөр өнөр жай , талаадагы үчүн катышуучунун салымдары өтө татаал болуп саналат. Анын айтымында, учурда Pixar жана Walt Disney Animation Studios эки президентинин милдетин аткаруучу болот.

02 10

Джим Блинн

Wikimedia Commons

Блинн-Phong Shader модели, Bump Mapping

Блинн ал Voyager миссиясынын сүрөттөлүштүн иштеген NASA, өзүнүн эмгек жолун баштаган, бирок арбытууга кошкон салымы 1978-жылы келип, ал жол менен программалык чөйрөдө 3D бетине менен өз ара илимине качан. Бир бетиндеги ой жүгүртүп, эсептөөлөргө бир эсептөө жагынан кымбат эмес (башкача айтканда, орозо) жол берилген Блинн-Phong шейдер моделин, ал гана эмес, жазып 3D модели , ал да көтөрүү карталар ойлоп эсептелет.

03 10

Лорен Карпентер & Роберт Кук

Photoshot / Contributor / Getty Images

Reyes көрсөтүү

Биздин биринчи түгөй, тизмеге, Карпентер жана Кук алар шериктеш катары пайдубал түптөө жарыяланып, анткени бөлүнгүс (Эд Д.А. да изилдөө өбөлгө түзгөн). Жуп photorealistic Рейес өнүгүшүнө себепчи болгон архитектура көрсөтүү Pixar анын monumentally ийгиликтүү PhotoRealistic RenderMan программалык пакет (кыска үчүн PRMan) негизин түзөт.

Сен көргөн нерселеринин баары көрсөтөт чечмеленет Рейес, дагы деле көп студиясы орнотуулар, айрыкча, Pixar боюнча колдонулган, ошондой эле, бирок Рейес бир кластер катары адатта Renderman-жооп Чагылдыруу деп аталат spinoffs жатат. майда студиялар жана жеке сүрөтчүлөр үчүн, Reyes көбүнчө психикалык Ray жана Диджей кыз сыяктуу scanline / raytracing топтомдор тарабынан четке сүрүлүп калган.

04 10

Кен Perlin

Slaven Vlasic / Stringer / Getty Images

Perlin Noise, Hypertexture, реалдуу убакыт Character Animation, Stylus негизинде Киргизүү түзмөктөр

Perlin жетишкендиктер алыска жеткен жана баа жеткис алынат ошол өнөр жыкты дагы бири болуп саналат. Perlin Noise элдик жана согуш маалында ар түрдүү жол-жоболук текстура болот (ошондой эле, тез, жеңил, эч кандай текстура-карта керек) деп ар бир стандарттык келгенде 3D программа топтому . Hypertexture-реалдуу моделдин текстурами өзгөртүүлөрдү көрүү жөндөмдүүлүгү сүрөтчүнүн тартуу менен үнөмдөө ыкмалары көп убакыт бир жолу болуп эсептелет. Мен чыныгы убакыттагы тамга кыймылдуу, балким, өздөрү эле айтып турат. Stylus негизинде киргизүү алардын курчпу Wacom планшеттен санариптик айкелчи бөлүп түзмөктөр-аракет.

Бул санариптик сүрөтчү ал көркөм кылат ар бир күн сайын колдонгон бардык нерселер бар. деп Perlin анын ссудаларды Балким, эч түптөө эле, текстура-картасын ойлоп, бирок алар ар бир аз эле кымбат болот.

05 10

Pat Hanrahan & Henrik Wann Дженсен

Valerie Макон / Stringer / Getty Images

Жер казынасынын Scattering, Photon Mapping

Ever Pixar анын Tin Toy көргөн, же адам мүнөздөгү сурот реалдуу көрсөтүү боюнча ар кандай башка алгачкы аракет? Бир нерсе туура, жок көрүнөт? Бул адамдын териси, толугу менен тунук эмес, ал, чынында, өткөргөн эмес, ал чачат, же кан тамырлары бетине жакын биздин тери назик кызыл же кызгылт түскө берип, аны уруп жарык көп бөлүгүн жутуп жатат. Эрте беттик Шейдерлерге, туура, бул таасир көрсөтүүчү адам белгиден өлгөн же зомби сыяктуу пайда алып келиш үчүн алсыз эле.

Жер казынасынын Scattering (СМС) талаасына тереңдик-карталардын-бул Дженсен & Hanrahan зор салымы болуп саналат негизинде башка чачырама тилкелерин берүүгө ар бир катмар менен көлөкөлүү ыкмасы катмарларындагы терисин көрсөтөт, жана ал адам белги берилүүчү жол себепчи болду бүгүнкү күндө.

.Толкундар картасын алгоритми жалгыз ужасы тарабынан жазылган, жана ушундай тунук материалдардан аркылуу жеңил өтүшү менен байланыштырган. Тактап айтканда, .Толкундар картасын абдан айнек, суу же буу аркылуу өткөн жарык тууроочу жалпы эки талону дүйнөлүк жарык ыкмасы болуп саналат.

эки жер казынасын чачылышын алардын ишине техникалык жетишкендикти академиясы сыйлык тапшырылды.

06 10

Артур Appel & Тернер Whitted

Wikimedia Commons

Raycasting & Raytracing Algorithms

техникалык эки жетишкендиктери да, биз олуттуу raycasting эсептөө (Appel 1968), кийин raytracing (Whitted 1979), анткени Тернер Whitted бир катары боюнча куруу жана Appel көп жыл мурун кылган иштерин ылайыкташуу жатасыз.

Биригип, бир эки удар заманбап көрсөтүү ыкмаларын негизин түзгөн, анткени так түстүү канабайт, көмүскө Азайтуу, сынуу, ой жүгүртүүгө, талаадагы канчалык сыяктуу табигый жарык кубулуштарын көбөйүү үчүн көбүрөөк жөндөмдүү сүрүлүп scanline Чагылдыруу бар. raytracing рендерердин өтө так болсо да, алардын зор кемчилиги дайыма болгон (жана дагы эле сакталууда), аларды тез жана натыйжалуу болду. Бирок, бүгүнкү күндө абдан күчтүү CPUs жана арналган сүрөттөр аппараттык менен, бул маселенин аз болуп калды.

07 10

Пабыл Debevec

Max Морз / Stringer / Getty Images

Image негизинде иштеп чыгуу жана моделдөө, HDRI

Анткени, анын жетишкендиктери менен Пабыл Debevec ооруп-насаат "бош ак бөлмөсүнүн угулса машинеге отуруп, бирок дагы деле толук шарттарды чагылдырган" Мын сүрөттөрдү он гана жооптуу. Бирок ал ошондой эле айлана-чөйрөнү коргоо, унаа жана архитектура Элестетүү адистердин жүздөгөн жумуш жөнөкөйлөштүрүү үчүн жооптуу эмес.

Image негизинде иштеп ал 3D окуя үчүн жеңил-карталарды түзүү үчүн HDRI сүрөтүн пайдалануу мүмкүн (а 360 градустук панорамалык чөйрөнү сүрөтү) түзөт. чыныгы бир дүйнө Vista жарык карталарды чыгарылууда сүрөтчүлөр мындан ары барктуу жооп алуу үчүн бир 3D окуяны жарыкты чагылтуу кутучаларды жайгаштыруу саат бою керек дегенди билдирет.

Ошондон бери анын сүрөтү негизинде моделдөө боюнча иш дагы деле ыкмалары алгач Matrix жумшалат бул-сүрөттөр жыйындысы бир 3D моделдин муунга мүмкүнчүлүк берет, жана тасмалардын ондогон ишке ашырылган.

08 10

Krishnamurthy & Levoy

Stanford University

Жөнөкөй Mapping

Кайда, бул эки башталат. Алардын озунорго бир гана алдыга жылуу турушу мүмкүн, бирок, бала ал чоң эле. Жөнөкөй картасын, ал абдан кылдат бата мүмкүн деген ойдун негизинде курулган арматура үлгүнүн беттик normals негизинде төмөнкү чечим чылымдын зыяны капаска үчүн (полигондорунун миллиондогон менен).

Сиз бул тасмасы бир алкагында убакыт көрсөтөт 80 CPU саатка чейин арнап аларда эмес, бир көрсөтмө таасирлери алкагында келип жаткан болсо, ал көп болуп угулушу мүмкүн. Эле, аны эсептөө жана кара күч толугу менен Кампаны аласыз, ошондой эле сиз деп.

Бирок, бардык чөйрөлөр 60 жолу ар бир экинчи которулган керек оюндар өнөр тууралуу кандай? аз-полиметалл реалдуу убакыт торго полигондорунун миллиондогон менен өтө кылдат оюн шарттарын "бышыр", жөндөмү абдан көп жалгыз себеби бүгүнкү оюндар ушунчалык дептерге жакшы карап турат. Нормалдуу карта жок согуштун Gears? мүмкүнчүлүк жок.

09 10

Ofer Алон & Jack Rimokh

Джейсон LaVeris / Contributor / Getty Images

Негизделген Текшерүү, комиссиясы түзүлдү

Алар Текшерүү жана түп моделдөө арызын комиссиясы киргизилген пайдубалын салганда эле он жыл мурун бул жигиттер өнөр титиреген. Алар бир-handedly санариптик бедизчи доорунда кетиргенге, дүйнөлүк жана эч качан көргөн эмесмин сыяктуу укмуштуудай толук, кемчиликсиз жердин түзүлүшүн, органикалык 3D моделдерин жүздөгөн келип аны менен.

нормалдуу картасын түзүү, комиссиясы (жана ошол түшүнүктөрдүн курулган комиссиясы сыяктуу окшош ЭЭМ үчүн) менен бирдикте пайдаланган басылманы даярдаган иштеп жолу өзгөрттү. Тескерисинче, жээк-агымынын жана эмгектенип турган топологияга , ал чокуга чокуну көп бурчтуу жайгаштырууга аз муктаж менен санариптик ылайдан бир кесим деген сыяктуу 3D моделин позасын азыр мүмкүн.

бардык жерде басылманы даярдаган атынан силерге Текшерүү рахмат. Рахмат сага.

10 10

William Бой

Alberto E. Родригез / Кызматкерлер / Getty Images

Motion Blur алгоритми

Бой Эгер компьютер сүрөттөр өнөр элестетүү кыйын эле ар бир шляпа кийип келет Ал балдардын бири болуп саналат. Ал ЖАКАН жазган Жакшы Кабар Лассетер, анын уругун Luxo мл кыска метраждуу боюнча техникалык директору (Pixar чырактын туулган) болуп иштеген он бир көркөм тасмалар негизги ролду ойноп келет. Анын салымдары, адатта, техникалык кызмат орундарына болгон, бирок кээде бир Дизайнерам катары талант берген эмесмин, ал тургай, бир жолу бир аниматор болуп жатат.

Анын улуу техникалык жетишкендик, ал ушул тизмедеги чыныгы себеби, ийгиликтүү компьютер кыймылдуу кыймыл Мунарыкты Арабстан биринчи алгоритмин иштеп чыгуу болуп саналат.

3D басып чыгаруу жөнүндө көбүрөөк билүү.