الصور المولدة بالحاسوب

معرض " الإبداعات المورفوجينية " للفن الرقمي المُولّد بالحاسوب للفنان آندي لوماس ، في مركز ووترمانز للفنون ، غرب لندن ، عام 2016

الصور المولدة بالحاسوب ( CGI ) هي تطبيق متخصص لرسومات الحاسوب يُستخدم لإنشاء أو تحسين الصور في الفنون ، والوسائط المطبوعة ، والمحاكيات ، والفيديوهات، وألعاب الفيديو. وتكون هذه الصور إما ثابتة (أي صور جامدة ) أو متحركة (أي صور متحركة). يشير مصطلح CGI إلى رسومات الحاسوب ثنائية الأبعاد، و(بشكل أكثر شيوعًا) رسومات الحاسوب ثلاثية الأبعاد ، وذلك بهدف تصميم الشخصيات، والعوالم الافتراضية ، والمشاهد، والمؤثرات الخاصة (في الأفلام ، والبرامج التلفزيونية، والإعلانات التجارية، وغيرها). ويُطلق على تطبيق CGI لإنشاء أو تحسين الرسوم المتحركة اسم الرسوم المتحركة الحاسوبية (أو الرسوم المتحركة CGI).

تاريخ

كان فيلم " فيرتيجو" [ 1 ] أول فيلم روائي طويل يستخدم تقنية الصور المولدة بالحاسوب (CGI) بالإضافة إلى دمجها مع مشاهد حية، حيث استخدم رسومات حاسوبية تجريدية من تصميم جون ويتني في شارة البداية. أما فيلم " ويست وورلد" (1973) [ 2 ] فكان أول فيلم روائي طويل يدمج تقنية الصور المولدة بالحاسوب مع مشاهد حية في حبكة قصته . بينما كان فيلم "يونغ شيرلوك هولمز" (1985) أول فيلم روائي طويل يقدم شخصية مصنوعة بالكامل بتقنية الصور المولدة بالحاسوب ، حيث عرض شخصية فارس زجاجي ملون متحرك بالكامل. [ 3 ] من بين الأفلام المبكرة الأخرى التي استخدمت تقنية الصور المولدة بالحاسوب (CGI): Demon Seed (1977)، و Star Wars (1977)، [ 2 ] وTron (1982)، و Star Trek II: The Wrath of Khan (1982)، [ 2 ] وGolgo 13: The Professional (1983)، [ 4 ] وThe Last Starfighter (1984)، [ 5 ] وThe Return of Godzilla (1984)، [ 6 ] وThe Abyss (1989)، و Terminator 2: Judgment Day (1991)، و Jurassic Park (1993). وكان أول فيديو موسيقي يستخدم تقنية الصور المولدة بالحاسوب هو أغنية "Adventures in Success" لـ Will Powers (1983). [ 7 ] وفي عام 1995، أصبح فيلم Toy Story من إنتاج Pixar أول فيلم روائي طويل بتقنية الصور المولدة بالحاسوب بالكامل، مما شكّل علامة فارقة تاريخية في كل من مجال الرسوم المتحركة وصناعة الأفلام. [ ٨ ] قبل أن تنتشر تقنية الصور المولدة بالحاسوب (CGI) في الأفلام والواقع الافتراضي والحوسبة الشخصية والألعاب، كان أحد تطبيقاتها العملية المبكرة في مجال الطيران والتدريب العسكري، وتحديدًا في أجهزة محاكاة الطيران . كما شكلت الأنظمة البصرية المطورة في أجهزة محاكاة الطيران مقدمةً مهمةً لأنظمة الرسومات الحاسوبية ثلاثية الأبعاد وأنظمة الصور المولدة بالحاسوب (CGI) الحالية. وذلك لأن الهدف من محاكاة الطيران كان إعادة إنتاج سلوك الطائرة أثناء الطيران على الأرض. وارتبط جزء كبير من هذه المحاكاة بتوليف بصري واقعي يحاكي الواقع. [ ٩ ] يُعتبر مولد الصور الرقمية (DIG) من شركة سينجر (Singer-Link) أحد أنظمة الجيل الأول من تقنية الصور المولدة بالحاسوب في العالم. [ ١٠ ] كان نظامًا يعمل في الوقت الفعلي، ثلاثي الأبعاد، ويعمل ليلاً ونهارًا، وقد استخدمته مكوك الفضاء التابع لناسا لطائرة F-111.طائرتي بلاك هوك وبي -52 . امتلك مولد الصور الرقمية (DIG) الخاص بشركة لينك بنيةً توفر نظامًا بصريًا يُحاكي رؤية الطيار بدقة. [ 11 ] احتوت البنية الأساسية لمولد الصور الرقمية والتحسينات اللاحقة على مدير مشهد، يليه معالج هندسي، ومعالج فيديو، ثم شاشة عرض، بهدف الوصول إلى نظام بصري يُعالج نسيجًا واقعيًا، وتظليلًا، وشفافية، وخالٍ من التشويش. [ 12 ]

إلى جانب الحاجة إلى دمج التركيب الافتراضي مع متطلبات التدريب العسكري، كانت تقنيات الصور المولدة بالحاسوب (CGI) المستخدمة في محاكاة الطيران متقدمةً بسنواتٍ عما كان متاحًا في الحوسبة التجارية أو حتى في الأفلام ذات الميزانيات الضخمة. كانت أنظمة الصور المولدة بالحاسوب المبكرة قادرةً على تصوير الأجسام المكونة من مضلعات مستوية فقط. أثرت التطورات في الخوارزميات والإلكترونيات في أنظمة العرض المرئي لمحاكاة الطيران وتقنية الصور المولدة بالحاسوب في سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي على العديد من التقنيات التي لا تزال تُستخدم في تقنية الصور المولدة بالحاسوب الحديثة، مضيفةً القدرة على إضافة نسيج فوق الأسطح، بالإضافة إلى الانتقال السلس بين مستويات التفاصيل المختلفة للصور. [ 13 ]

أدى تطور تقنية الصور المولدة بالحاسوب (CGI) إلى ظهور التصوير السينمائي الافتراضي في التسعينيات، حيث لا تتقيد رؤية الكاميرا المحاكاة بقوانين الفيزياء. وقد أتاح توفر برامج CGI وزيادة سرعات الحواسيب للفنانين الأفراد والشركات الصغيرة إنتاج أفلام وألعاب وأعمال فنية راقية بجودة احترافية من أجهزة الكمبيوتر المنزلية الخاصة بهم.

صور ثابتة ومناظر طبيعية

منظر طبيعي فركتالي تم إنشاؤه في Terragen

لا تقتصر الصور المتحركة على كونها جزءًا من الصور المولدة بالحاسوب فحسب، بل تُولّد أيضًا مناظر طبيعية ذات مظهر طبيعي (مثل المناظر الطبيعية الكسورية ) عبر خوارزميات حاسوبية . إحدى الطرق البسيطة لتوليد الأسطح الكسورية هي استخدام امتداد لطريقة الشبكة المثلثية ، بالاعتماد على إنشاء حالة خاصة من منحنى دي رام ، مثل إزاحة نقطة المنتصف . [ 14 ] على سبيل المثال، قد تبدأ الخوارزمية بمثلث كبير، ثم تُكبّر الصورة بشكل متكرر بتقسيمه إلى أربعة مثلثات سيربينسكي أصغر ، ثم تحسب ارتفاع كل نقطة من أقرب جيرانها. [ 14 ] يمكن إنشاء سطح براوني ليس فقط بإضافة تشويش عند إنشاء عقد جديدة، بل بإضافة تشويش إضافي على مستويات متعددة من الشبكة. [ 14 ] وبالتالي، يمكن إنشاء خريطة طبوغرافية بمستويات ارتفاع متفاوتة باستخدام خوارزميات كسورية بسيطة نسبيًا. من بين الكسور النموذجية سهلة البرمجة المستخدمة في الصور المولدة بالحاسوب، كسرية البلازما وكسرية الصدع الأكثر وضوحًا . [ 15 ]

تم البحث والتطوير في العديد من التقنيات المحددة لإنتاج تأثيرات مولدة بالحاسوب عالية التركيز - على سبيل المثال، استخدام نماذج محددة لتمثيل التجوية الكيميائية للأحجار لمحاكاة التعرية وإنتاج "مظهر عتيق" لسطح معين مصنوع من الحجر. [ 16 ]

مشاهد معمارية

صورة مولدة بالحاسوب تُظهر منزلاً عند غروب الشمس، تم إنشاؤها باستخدام برنامج بلندر.

يستعين المعماريون المعاصرون بخدمات شركات تصميم الرسومات الحاسوبية لإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد للعملاء والمقاولين على حد سواء. وتتميز هذه النماذج المُولّدة حاسوبياً بدقة أعلى من الرسومات التقليدية. كما يُمكن استخدام الرسوم المتحركة المعمارية (التي تُقدّم أفلاماً متحركة للمباني بدلاً من الصور التفاعلية) لتوضيح العلاقة المُحتملة بين المبنى والبيئة المحيطة به. وقد أصبح تصميم المساحات المعمارية دون استخدام الورق والقلم ممارسة شائعة بفضل العديد من أنظمة التصميم المعماري بمساعدة الحاسوب. [ 17 ]

تتيح أدوات النمذجة المعمارية للمهندس المعماري تصور المساحة وإجراء جولات افتراضية تفاعلية، مما يوفر بيئات تفاعلية على المستويين الحضري والمعماري. [ 18 ] لا تقتصر التطبيقات المحددة في الهندسة المعمارية على تحديد مواصفات هياكل المباني (كالجدران والنوافذ) والجولات الافتراضية فحسب، بل تشمل أيضًا تأثيرات الضوء وكيفية تأثير ضوء الشمس على تصميم معين في أوقات مختلفة من اليوم. [ 19 ] [ 20 ]

أصبحت أدوات النمذجة المعمارية تعتمد بشكل متزايد على الإنترنت. ومع ذلك، لا تزال جودة الأنظمة القائمة على الإنترنت متأخرة عن أنظمة النمذجة الداخلية المتطورة. [ 21 ]

في بعض التطبيقات، تُستخدم الصور المولدة بالحاسوب لإعادة بناء المباني التاريخية. على سبيل المثال، تم استخلاص إعادة بناء دير جورجينثال في ألمانيا باستخدام الحاسوب من أنقاض الدير، ومع ذلك فهي تمنح المشاهد إحساسًا واضحًا بما كان عليه شكل المبنى في عصره. [ 22 ]

النماذج التشريحية

صورة تصوير الأوعية الدموية الرئوية المقطعية التي تم إنشاؤها بواسطة جهاز كمبيوتر من مجموعة من صور الأشعة السينية

لا تُعدّ النماذج المُولّدة بالحاسوب والمستخدمة في الرسوم المتحركة الهيكلية دقيقة تشريحيًا دائمًا. مع ذلك، طوّرت منظمات مثل معهد الحوسبة والتصوير العلمي نماذج حاسوبية دقيقة تشريحيًا. يُمكن استخدام النماذج التشريحية المُولّدة بالحاسوب لأغراض تعليمية وعملية على حدٍ سواء. وحتى الآن، لا يزال طلاب الطب يستخدمون مجموعة كبيرة من الصور الطبية التي أنتجها فنانون، مثل صور فرانك إتش. نيتر ، كصور القلب على سبيل المثال . ومع ذلك، يتوفر عدد من النماذج التشريحية عبر الإنترنت.

لا تُعدّ صورة الأشعة السينية لمريض واحد صورةً مُولّدةً حاسوبياً، حتى وإن كانت مُرقمنة. مع ذلك، في التطبيقات التي تتضمن التصوير المقطعي المحوسب، يُنتج نموذج ثلاثي الأبعاد تلقائياً من عدة صور أشعة سينية أحادية المقطع، ما يُنتج "صورة مُولّدة حاسوبياً". كما تجمع التطبيقات التي تتضمن التصوير بالرنين المغناطيسي عدداً من "اللقطات" (في هذه الحالة عبر نبضات مغناطيسية) لإنتاج صورة داخلية مُركّبة.

في التطبيقات الطبية الحديثة، تُبنى نماذج خاصة بكل مريض في "الجراحة بمساعدة الحاسوب". على سبيل المثال، في جراحة استبدال مفصل الركبة بالكامل ، يُمكن استخدام نموذج مفصل خاص بكل مريض للتخطيط الدقيق للجراحة. [ 23 ] تُستخرج هذه النماذج ثلاثية الأبعاد عادةً من صور مقطعية محوسبة متعددة لأجزاء مناسبة من تشريح المريض. كما يُمكن استخدام هذه النماذج للتخطيط لزراعة الصمام الأبهري ، وهي إحدى العمليات الشائعة لعلاج أمراض القلب . ونظرًا لأن شكل وقطر وموضع فتحات الشرايين التاجية قد يختلف اختلافًا كبيرًا من مريض لآخر، فإن استخراج نموذج (من الصور المقطعية المحوسبة ) يُحاكي تشريح صمامات المريض بدقة يُمكن أن يكون مفيدًا للغاية في التخطيط للعملية. [ 24 ]

صور القماش والجلد

تم إنشاء فراء مبلل بواسطة الكمبيوتر في برنامج Autodesk Maya

تنقسم نماذج الأقمشة عموماً إلى ثلاث مجموعات:

  • البنية الهندسية الميكانيكية عند تقاطع الخيوط
  • ميكانيكا الصفائح المرنة المستمرة
  • الخصائص الهندسية المجهرية للقماش. [ 25 ]

وحتى الآن، لا يزال جعل ملابس الشخصية الرقمية تطوي تلقائياً بطريقة طبيعية يمثل تحدياً للعديد من رسامي الرسوم المتحركة. [ 26 ]

إضافة إلى استخدامها في الأفلام والإعلانات وغيرها من وسائل العرض العامة، تُستخدم الصور المولدة بالحاسوب للملابس بشكل روتيني الآن من قبل كبرى شركات تصميم الأزياء. [ 27 ]

يكمن التحدي في عرض صور جلد الإنسان في ثلاثة مستويات من الواقعية:

  • الواقعية الفوتوغرافية في محاكاة الجلد الحقيقي على المستوى الثابت
  • الواقعية الفيزيائية في محاكاة حركاتها
  • الواقعية الوظيفية في محاكاة استجابتها للأفعال. [ 28 ]

يبلغ حجم أدقّ السمات المرئية، كالتجاعيد الدقيقة ومسام الجلد ، حوالي 100 ميكرومتر أو 0.1 مليمتر . ويمكن نمذجة الجلد باستخدام دالة نسيج ثنائية الاتجاه ذات 7 أبعاد (BTF) أو مجموعة من دوال توزيع التشتت ثنائية الاتجاه (BSDF) على أسطح الهدف.

عند تحريك نسيج كالشعر أو الفرو لنموذج مُولّد حاسوبيًا، تُنشأ أولًا شعيرات أساسية فردية، ثم تُكرر لاحقًا لإظهار الحجم. [ 29 ] غالبًا ما تكون الشعيرات الأولية بأطوال وألوان مختلفة، بحيث تغطي كل شعيرة عدة أقسام مختلفة من النموذج. وقد استُخدمت هذه التقنية بشكل ملحوظ في فيلم شركة المرعبين المحدودة (2001) من إنتاج بيكسار لشخصية سولي، حيث تم إنشاء حوالي 1000 شعيرة أولية، ثم تكررت 2800 مرة. [ 29 ] ويمكن أن يتراوح عدد مرات التكرار من الآلاف إلى الملايين، اعتمادًا على مستوى التفاصيل المطلوب.

المحاكاة والتصور التفاعلي

التصور التفاعلي هو عرض البيانات التي قد تتغير ديناميكيًا، مما يسمح للمستخدم برؤيتها من زوايا متعددة. تتنوع مجالات التطبيق بشكل كبير، بدءًا من تصور أنماط التدفق في ديناميكيات الموائع وصولًا إلى تطبيقات التصميم بمساعدة الحاسوب . [ 30 ] قد تتوافق البيانات المعروضة مع مشاهد بصرية محددة تتغير بتفاعل المستخدم مع النظام، فعلى سبيل المثال، تستخدم أجهزة المحاكاة، مثل أجهزة محاكاة الطيران ، تقنيات الصور المولدة بالحاسوب (CGI) على نطاق واسع لتمثيل العالم. [ 31 ]

على المستوى النظري، تتضمن عملية التصور التفاعلي "مسار بيانات" تُدار فيه البيانات الأولية وتُصفّى لتصبح مناسبة للعرض. يُطلق على هذه البيانات عادةً "بيانات التصور" . ثم تُحوّل بيانات التصور إلى "تمثيل تصور" يُمكن إدخاله إلى نظام العرض. يُطلق على هذا التمثيل عادةً "التمثيل القابل للعرض" . بعد ذلك، يُعرض هذا التمثيل كصورة قابلة للعرض. [ 31 ] عندما يتفاعل المستخدم مع النظام (مثلاً باستخدام عصا التحكم لتغيير موقعه داخل العالم الافتراضي)، تُمرّر البيانات الأولية عبر مسار البيانات لإنشاء صورة جديدة، مما يجعل كفاءة الحوسبة في الوقت الفعلي عاملاً أساسياً في مثل هذه التطبيقات. [ 31 ] [ 32 ]

الرسوم المتحركة الحاسوبية

أفلام الماشينيما هي بطبيعتها أفلام تعتمد على الصور المولدة بالحاسوب.

بينما قد تكون الصور المولدة حاسوبياً للمناظر الطبيعية ثابتة، فإن مصطلح " الرسوم المتحركة الحاسوبية" يقتصر على الصور المتحركة التي تشبه الأفلام. ومع ذلك، يشير مصطلح "الرسوم المتحركة الحاسوبية" عموماً إلى الصور المتحركة التي لا تسمح بتفاعل المستخدم، بينما يُستخدم مصطلح " العالم الافتراضي" للإشارة إلى البيئات المتحركة التفاعلية.

الرسوم المتحركة الحاسوبية هي في جوهرها امتداد رقمي لفن تحريك النماذج ثلاثية الأبعاد بتقنية الإيقاف الحركي، وتحريك الرسوم ثنائية الأبعاد إطارًا بإطار. تتميز الرسوم المتحركة المولدة حاسوبيًا بسهولة التحكم بها مقارنةً بالعمليات الأخرى التي تعتمد على المؤثرات الفيزيائية، مثل بناء مجسمات مصغرة للمشاهد المؤثرة أو توظيف ممثلين إضافيين لمشاهد الحشود، كما أنها تتيح إنشاء صور لا يمكن تحقيقها باستخدام أي تقنية أخرى. ويمكنها أيضًا أن تُمكّن فنانًا واحدًا من إنتاج هذا المحتوى دون الحاجة إلى ممثلين أو ديكورات أو دعائم باهظة الثمن.

لخلق وهم الحركة، تُعرض صورة على شاشة الكمبيوتر وتُستبدل بشكل متكرر بصورة جديدة مشابهة للصورة السابقة، ولكنها متقدمة قليلاً في الزمن (عادةً بمعدل 24 أو 30 إطارًا في الثانية). هذه التقنية مطابقة لكيفية تحقيق وهم الحركة في التلفزيون والأفلام .

نماذج تحويل النص إلى صورة

صورة مشروطة بالموجه ، تم إنشاؤها بواسطة Stable Diffusion 3.5، وهو نموذج واسع النطاق لتحويل النص إلى صورة تم إصداره لأول مرة في عام 2022an astronaut riding a horse, by Hiroshige

نموذج تحويل النص إلى صورة (T2I أو TTI) هو نموذج تعلم آلي يأخذ مدخلات بلغة طبيعية وينتج صورة مطابقة لهذا الوصف.

بدأ تطوير نماذج تحويل النصوص إلى صور تدريجياً في منتصف العقد الأول من الألفية الثانية، بالتزامن مع بدايات طفرة الذكاء الاصطناعي ، نتيجةً للتقدم المحرز في الشبكات العصبية العميقة . وفي عام 2022، بدأت مخرجات أحدث نماذج تحويل النصوص إلى صور - مثل DALL -E 2 من OpenAI ، و Imagen من Google Brain ، و Stable Diffusion و Midjourney من Stability AI ، وGen-4 من Runway - تُعتبر قريبة من جودة الصور الفوتوغرافية الحقيقية والفنون المرسومة يدوياً .

تُعدّ نماذج تحويل النص إلى صورة نماذج انتشار كامنة بشكل عام ، حيث تُنفّذ عملية الانتشار في فضاء كامن مضغوط بدلاً من فضاء البكسل مباشرةً. ويُستخدم مُشفّر تلقائي (غالباً مُشفّر تلقائي تبايني ) للتحويل بين فضاء البكسل وهذا التمثيل الكامن. تستخدم هذه الأنظمة عادةً نموذج لغة أو نموذج رؤية-لغة مُدرّب مسبقاً لتحويل مُدخل النص إلى تضمين نصي، ونموذج صور توليدي قائم على الانتشار يُنتج صوراً مُشروطة بهذا التضمين. وقد تم تدريب النماذج الأكثر فعالية عموماً على كميات هائلة من بيانات الصور والنصوص المُستخرجة من الإنترنت . [ 33 ]

العوالم الافتراضية

غواصة صفراء في سكند لايف
كرات معدنية تم إنشاؤها في برنامج بلندر

العالم الافتراضي هو بيئة محاكاة تعتمد على وكلاء افتراضيين، تتيح للمستخدمين التفاعل مع شخصيات متحركة اصطناعياً (مثل وكيل برمجي ) أو مع مستخدمين حقيقيين آخرين، من خلال استخدام الصور الرمزية (أفاتار ). صُممت العوالم الافتراضية ليتفاعل معها المستخدمون ، وأصبح المصطلح اليوم مرادفاً إلى حد كبير للبيئات الافتراضية ثلاثية الأبعاد التفاعلية، حيث يتخذ المستخدمون شكل صور رمزية مرئية للآخرين. [ 34 ] عادةً ما تُصوَّر هذه الصور الرمزية كتمثيلات نصية أو ثنائية الأبعاد أو ثلاثية الأبعاد ، على الرغم من إمكانية وجود أشكال أخرى [ 35 ] (مثل الأحاسيس السمعية [ 36 ] واللمسية). بعض العوالم الافتراضية، وليس جميعها، تسمح بوجود عدة مستخدمين.

في قاعات المحاكم

استُخدمت الصور المولدة بالحاسوب في قاعات المحاكم، لا سيما منذ أوائل العقد الأول من الألفية الثانية. ومع ذلك، يرى بعض الخبراء أنها قد تكون مُتحيزة. تُستخدم هذه الصور لمساعدة القضاة أو هيئة المحلفين على تصور تسلسل الأحداث أو الأدلة أو الفرضيات بشكل أفضل. [ 37 ] إلا أن دراسة أُجريت عام 1997 أظهرت أن الناس ليسوا بارعين في فهم الفيزياء البديهية، ويتأثرون بسهولة بالصور المولدة بالحاسوب. [ 38 ] لذا، من المهم توعية المحلفين وغيرهم من صناع القرار القانوني بأن هذه المعروضات ليست سوى تمثيل لتسلسل محتمل للأحداث.

البث والأحداث المباشرة

كانت التصورات الجوية أول تطبيق لتقنية الصور المولدة بالحاسوب في التلفزيون. ومن أوائل الشركات التي قدمت أنظمة حاسوبية لتوليد رسومات الطقس شركة ColorGraphics Weather Systems في عام 1979 مع جهاز "LiveLine"، الذي كان يعتمد على حاسوب Apple II ، بينما استخدمت الطرازات اللاحقة من ColorGraphics حواسيب Cromemco المزودة ببطاقة رسومات الفيديو Dazzler الخاصة بها .

أصبح من الشائع الآن في نشرات الأحوال الجوية عرض مقاطع فيديو متحركة كاملة لصور ملتقطة في الوقت الفعلي من كاميرات متعددة وأجهزة تصوير أخرى. وبالاقتران مع رموز الرسومات ثلاثية الأبعاد وربطها بنموذج جغرافي مكاني افتراضي مشترك، تُشكل هذه العروض المرئية المتحركة أول تطبيق حقيقي لتقنية الصور المولدة بالحاسوب (CGI) على التلفزيون.

أصبحت تقنية الصور المولدة بالحاسوب (CGI) شائعة في البث التلفزيوني للأحداث الرياضية. تُزود الملاعب الرياضية والترفيهية بمحتوى شفاف ومتراكب عبر لقطات كاميرات مُتتبعة لتحسين تجربة المشاهدة. ومن الأمثلة على ذلك خط " الخطوة الأولى " الأصفر الذي يظهر في البث التلفزيوني لمباريات كرة القدم الأمريكية ، والذي يُشير إلى الخط الذي يجب على الفريق المهاجم تجاوزه للحصول على الخطوة الأولى. كما تُستخدم تقنية CGI في كرة القدم وغيرها من الأحداث الرياضية لعرض إعلانات تجارية مُتراكبة على مشهد الملعب. وتُعرض أيضًا صور دعائية في أجزاء من ملاعب الرجبي والكريكيت . غالبًا ما تُضاف خطوط عبر مسارات السباحة في البث التلفزيوني لتحديد موقع حامل الرقم القياسي الحالي أثناء السباق، مما يسمح للمشاهدين بمقارنة السباق الحالي بأفضل أداء. ومن الأمثلة الأخرى تتبع قرص الهوكي وتعليقات أداء سيارات السباق [ 39 ] ومسارات كرات السنوكر [ 40 ] [ 41 ] . يُشار أحيانًا إلى تقنية CGI على التلفزيون، مع محاذاتها الصحيحة مع العالم الحقيقي، باسم الواقع المعزز .

التقاط الحركة

غالباً ما تُستخدم الصور المولدة بالحاسوب بالتزامن مع تقنية التقاط الحركة لتغطية العيوب التي تأتي مع الصور المولدة بالحاسوب والرسوم المتحركة بشكل أفضل.تُحدّ من التطبيقات العملية للصور المولدة بالحاسوب مدى واقعيتها. فالصور غير الواقعية، أو سيئة المعالجة، قد تُؤدي إلى ظاهرة " وادي الغرابة " [ 42 ] . تُشير هذه الظاهرة إلى قدرة الإنسان على تمييز الأشياء التي تُشبه البشر بشكلٍ غريب، ولكنها تختلف عنهم قليلاً. هذه القدرة تُعدّ عيبًا في الصور المولدة بالحاسوب العادية، والتي غالبًا ما تفشل في محاكاتها بدقة تامة نظرًا لتعقيد تشريح جسم الإنسان. يستطيع الفنانون استخدام تقنية التقاط الحركة للحصول على لقطات لإنسان يؤدي حركة ما، ثم محاكاتها بدقة باستخدام الصور المولدة بالحاسوب لتبدو طبيعية.

في كثير من الأحيان، تُستخدم تقنية التقاط الحركة لمحاكاة حركات جسد الممثل بدقة مع تغيير مظهره قليلاً باستخدام تقنية إزالة آثار الشيخوخة. تُعدّ إزالة آثار الشيخوخة مؤثرًا بصريًا يُستخدم لتغيير مظهر الممثل، غالبًا من خلال تقنيات مسح الوجه، والتقاط الحركة ، والاستعانة بصور مرجعية. يشيع استخدامها في مشاهد الفلاش باك والظهورات القصيرة لإظهار الممثل أصغر سنًا. كان فيلم "إكس-من: الموقف الأخير" من إنتاج مارفل أول فيلم يُوظّف تقنية إزالة آثار الشيخوخة علنًا، حيث استُخدمت على الممثلين باتريك ستيوارت وإيان ماكيلين في مشاهد الفلاش باك التي تُظهر شخصياتهم في سن أصغر. [ 43 ] تولّت شركة لولا في إف إكس تنفيذ المؤثرات البصرية ، واستخدمت صورًا للممثلين في سن أصغر كمرجع لتنعيم التجاعيد على وجوههم لاحقًا باستخدام تقنية الصور المولدة بالحاسوب. مع مرور الوقت، تطورت تقنيات إزالة آثار الشيخوخة، حيث صُوّرت أفلام مثل " هنا " (2024) الممثلين في سن أصغر باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي الرقمي، التي تمسح ملايين ملامح الوجه وتُدمج عددًا منها على وجوه الممثلين لتغيير مظهرهم. [ 44 ]

يُسهم نقص النماذج الرقمية الدقيقة تشريحيًا في ضرورة استخدام تقنية التقاط الحركة مع الصور المولدة بالحاسوب. ولأن هذه الصور لا تعكس سوى المظهر الخارجي، أو الجلد، للكائن المُصوَّر، فإنها تعجز عن رصد التفاعلات الدقيقة بين مجموعات العضلات المتشابكة المستخدمة في المهارات الحركية الدقيقة كالتحدث. فالحركة المستمرة للوجه أثناء إصدار الأصوات بحركات الشفتين واللسان، بالإضافة إلى تعابير الوجه المصاحبة للكلام، يصعب محاكاتها يدويًا. [ 45 ] تستطيع تقنية التقاط الحركة رصد الحركة الكامنة لعضلات الوجه، وبالتالي محاكاة الصورة المصاحبة للصوت بشكل أفضل.

انظر أيضاً

مراجع

الاقتباسات

  1. أوزتورك، سيلين (15 مارس 2023). "حلقة مفرغة: جون ويتني والأصول العسكرية للرسوم الحاسوبية المبكرة" . مجلة برايت لايتس السينمائية . تم الاطلاع عليه في 11 مايو 2023 .
  2. 1 2 3 "14 فيلمًا رائدًا نقلت المؤثرات الخاصة إلى مستويات جديدة" . Insider.com .
  3. "أول شخصية سينمائية تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر" . موسوعة غينيس للأرقام القياسية .
  4. هالفيرسون، ديف (ديسمبر 2005). "مراجعات الأنمي: غولغو المحترف 13". بلاي . العدد 48. الولايات المتحدة الأمريكية. ص 92.  
  5. وايس، جوش (25 مارس 2021). "غاري ويتا: الجزء الثاني من فيلم The Last Starfighter بات وشيكًا للغاية" . SYFY WIRE . مؤرشف من الأصل بتاريخ 29 أغسطس 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أغسطس 2021 .
  6. " مؤثرات بصرية يابانية (إصدارات مسرحية) " . EE.jp (باللغة اليابانية). الرسوم المتحركة توي . مؤرشفة من الأصلي في 25 يناير 2026 . تم الاسترجاع في 30 يونيو، 2026 .
  7. جانكل، أ.؛ مورتون، ر. (15 نوفمبر 1984). رسومات الحاسوب الإبداعية . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 134. ISBN  0-521-26251-8.
  8. "حكاية لعبة | Oscars.org | أكاديمية فنون وعلوم الصور المتحركة" . oscars.org . 23-05-2016 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-04-2025 .
  9. رولف، جيه إم وستابلز، كيه جيه (27 مايو 1988). محاكاة الطيران (سلسلة كامبريدج للفضاء الجوي، العدد 1) . نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-521-35751-7.{{cite book}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  10. كارلسون، واين (20 يونيو 2017). "الرسومات الحاسوبية والرسوم المتحركة: نظرة عامة استعادية" . جامعة ولاية أوهايو. ص 13.2. 
  11. سومينسكي، ليونارد؛ هولين، بول (26 سبتمبر 1980). "التصوير الحاسوبي: التكنولوجيا الحالية". مدير مشروع الجيش الأمريكي لأجهزة التدريب : 14-18 .
  12. ↑ براءة اختراع أمريكية رقم 4570233 ، يان، جونسون ك. وفلورنس ، جوديت ك.، "مولد صور رقمي معياري"، صدرت في 11-02-1986، وتم تخصيصها لشركة رايثيون وشركة إل 3 تكنولوجيز. 
  13. يان، جونسون (أغسطس 1985). "تطورات في الصور المولدة بالحاسوب لمحاكاة الطيران". مجلة IEEE لرسومات الحاسوب وتطبيقاتها . 5 (8): 37-51 . Bibcode : 1985ICGA....5h..37Y . doi : 10.1109/MCG.1985.276213 . S2CID 15309937 . 
  14. 1 2 3 بيتجن 2004 ، ص 462-466.
  15. جواهر برمجة الألعاب 2 بقلم مارك أ. ديلورا 2001 ISBN 1-58450-054-9الصفحة 240
  16. النمذجة الرقمية لمظهر المواد، بقلم جولي دورسي ، وهولي راشماير ، وفرانسوا إكس. سيليون، 2007، رقم ISBN 0-12-221181-2الصفحة 217
  17. ^ سوندرمان 2008 ، ص 8-15.
  18. ^ البيئات التفاعلية مع البرامج مفتوحة المصدر: إرشادات ثلاثية الأبعاد بواسطة Wolfgang Höhl، Wolfgang Höhl، 2008، ISBN 3-211-79169-8، الصفحات 24-29.
  19. "الضوء: فن التعريض" . GarageFarm . 12-11-2020 . تاريخ الاسترجاع: 12-11-2020 .
  20. التطورات في علوم وهندسة الحاسوب والمعلومات، تأليف طارق صبح، 2008، رقم ISBN 1-4020-8740-3الصفحات 136-139
  21. موسوعة تكنولوجيا الوسائط المتعددة والشبكات، المجلد 1، تأليف مارغريتا باجاني، 2005، رقم ISBN 1-59140-561-0الصفحة 1027
  22. سرد القصص التفاعلي: المؤتمر الدولي المشترك الأول بقلم أولريكه سبيرلينغ ونيكولاس سزيلاس 2008 ISBN 3-540-89424-1الصفحات 114-118
  23. جراحة استبدال مفصل الركبة بالكامل، تأليف يوهان بيلمانز، ومايكل د. ريس، وجان إم كيه فيكتور، 2005، رقم ISBN 3-540-20242-0الصفحات 241-245
  24. I. Waechter et al. نماذج خاصة بالمريض لزراعة صمام الأبهر طفيفة التوغل في الحوسبة الطبية التصويرية والتدخل بمساعدة الحاسوب -- MICCAI 2010 ، تحرير تيانزي جيانغ، 2010، رقم ISBN 3-642-15704-1الصفحات 526-560
  25. تصميم وتحريك الأقمشة بواسطة دونالد هاوس، ديفيد إي. برين 2000 ISBN 1-56881-090-3الصفحة 20
  26. تصوير فوتوغرافي وفيلم من إعداد إيان غراهام، 2003، رقم ISBN 0-237-52626-3الصفحة 21
  27. تصميم الملابس: ثقافة وتنظيم صناعة الأزياء، بقلم فيرونيكا مانلو، 2007، رقم ISBN 0-7658-0398-4الصفحة 213
  28. دليل الشخصيات الافتراضية ، تأليف نادية ماجنانات-ثالمان ودانيال ثالمان، 2004، رقم ISBN 0-470-02316-3الصفحات 353-370
  29. 1 2 "دراسات أنماط الفراء لسوليفان، نموذج مصغر من تصميم جيروم رانفت. شركة المرعبين المحدودة، 2001 | متحف الفن الحديث" . متحف الفن الحديث . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أبريل 2025 .
  30. ^ التحسين الرياضي في رسومات الكمبيوتر والرؤية بقلم لويز فيلهو، باولو سيزار بينتو كارفاليو 2008 ISBN 0-12-715951-7الصفحة 177
  31. ١ ٢ ٣ تقنيات التصور التفاعلي القائمة على وحدة معالجة الرسومات (GPU) من تأليف دانيال وايسكوف ٢٠٠٦ ISBN 3-540-33262-6الصفحات من 1 إلى 8
  32. ^ الاتجاهات في التصور التفاعلي بقلم إيلينا فان زوديلوفا-سينسترا، توني أدريانسن، روبرت لييري 2008 ISBN 1-84800-268-8الصفحات من 1 إلى 7
  33. فينسنت، جيمس (24 مايو 2022). "جميع هذه الصور تم إنشاؤها بواسطة أحدث تقنيات الذكاء الاصطناعي لتحويل النصوص إلى صور من جوجل" . ذا فيرج . فوكس ميديا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 مايو 2022 .
  34. كوك، أ.د. (2009). دراسة حالة لمظاهر وأهمية الحضور الاجتماعي في بيئة افتراضية متعددة المستخدمين. رسالة ماجستير في التربية. متاحة عبر الإنترنت
  35. ^ بيوكا وليفي 1995 ، ص 40-44.
  36. بيغولت 1994 ، ص 212.
  37. الصور المولدة بالحاسوب تؤثر على نتائج المحاكمات ، ذا كونفرسيشن، 31 أكتوبر 2013
  38. كاسين، إس إم (1997). "العرض المتحرك بالحاسوب وهيئة المحلفين: الآثار التيسيرية والضارة". القانون والسلوك البشري . 40 (3): 269-281 . doi : 10.1023/a:1024838715221 . S2CID 145311101 . 
  39. مؤرشف في Ghostarchiveوآلة Waybackأبرز أحداث Arti AR في SRX - أول بث مباشر للواقع المعزز الرياضي من سيارة متحركة!، 14 يوليو 2021 ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يوليو 2021
  40. أزوما، رونالد ؛ بايو، يوهان؛ بهرينجر، راينهولد؛ فاينر، ستيفن؛ جولييه، سيمون؛ ماكنتاير، بلير (نوفمبر 2001). "التطورات الحديثة في الواقع المعزز". مجلة IEEE لرسومات الحاسوب وتطبيقاتها . 21 (4). IEEE: 34-47 . Bibcode : 2001ICGA...21f..34A . doi : 10.1109/38.963459 . S2CID 791733 . 
  41. مارلو، كريس (27 أبريل 2012). "مرحباً، قرص الهوكي! خدمة NHL PrePlay تضيف تجربة شاشة ثانية للمباريات المباشرة" . digitalmediawire .
  42. ^ بالوماكي ، جوسي. كوناري، أنطون؛ دروسينو، ماريانا؛ كوفيرولا، ميكا؛ ليتونين، نورا؛ هالونين، جوهو؛ الريبو، ماركو؛ لاكاسو ، مايكل (2018/11/01). "تقييم إمكانية تكرار تأثير الوادي الغريب" . هيليون . 4 (11) e00939. بيب كود : 2018هيلي...400939P . دوى : 10.1016/j.heliyon.2018.e00939 . ISSN 2405-8440 . بمك 6260244 . بميد 30519654 .   
  43. "مواجهة" . عالم رسومات الحاسوب . تم الاسترجاع في 24-04-2025 .
  44. جياردينا، كارولين (31 يناير 2023). "سيتم إعادة توم هانكس وروبن رايت إلى سن أصغر في فيلم روبرت زيميكس الجديد باستخدام أداة ذكاء اصطناعي ميتافيزيقية" . هوليوود ريبورتر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أبريل 2025 .
  45. بيلاشو، كاثرين ؛ ستيدمان، مارك؛ بادلر، نورمان (1991-06-01). "قضايا لغوية في تحريك الوجه" . مركز نمذجة ومحاكاة الإنسان (69).

مصادر

  • بيغولت، دوراند ر. (1994). الصوت ثلاثي الأبعاد للواقع الافتراضي والوسائط المتعددة . AP Professional. ISBN 978-0-1208-4735-8.
  • بيوكا، فرانك؛ ليفي، مارك ر. (1995). التواصل في عصر الواقع الافتراضي . دار لورانس إيرلبوم للنشر. رقم ISBN 978-0-8058-1549-8.
  • بيتجن، هاينز أوتو؛ يورجنز، هارتموت؛ سوبي، ديتمار (2004). الفوضى والفركتلات: حدود جديدة للعلوم . سبرينغر العلوم والإعلام التجاري. رقم ISBN 978-0-387-20229-7.
  • سوندرمان، هورست (2008). الضوء والظل والفضاء: العرض المعماري باستخدام سينما فور دي . فيينا: سبرينغر. ISBN 978-3-211-48761-7.