Bilgisayar resmi sıradanlaşınca
1990'lardaki açık değişim, üç boyutlu modellemenin yaygınlaşacak kadar ucuzlaması ve CGI'nin genel olarak uzman olmayan birinin de görebileceği biçimde iyileşmesiydi. Ev bilgisayarı, binlerce dolar tutan iş istasyonlarına ait işleme işlerini üstlenebiliyordu. Modelleyiciler bu ev makinelerinde çalışmaya başlayınca Silicon Graphics iş istasyonu, kendiliğinden tuttuğu yeri kaybetti. 3D Studio gibi Autodesk araçları ya da masaya yönelik başka işleme yazılımları çalıştıran Windows PC'ler ile Macintosh'lar olağan seçim oldu. On yılın sonunda grafik yongası, hâlâ tuttuğu konuma doğru yol alıyordu.
İlk kez, kimi işlenmiş resimler eğitimsiz bir göze fotoğraf diye geçebiliyordu. Eğitimli bir CGI sanatçısı kanmıyordu. Bu iki izleyici arasındaki aralık, sonraki yirmi yılın konusudur. 3B grafik, işaret edilip gösterilen özel bir dizi olmaktan çıktı. Oyunlarda, çoklu ortamda ve canlandırmada olağanlaştı.
Televizyon, sonra bir oyuncak hikâyesi
1980'lerin sonunda ve 1990'ların başında Fransa, ilk bilgisayar grafiği televizyon dizilerini üretti. Mac Guff Ligne'den La Vie des bêtes, 1988 tarihlidir. Fantôme stüdyosundan Les Fables géométriques, 1989'dan 1991'e sürdü. Z-A'da Maurice Benayoun ile François Schuiten'in Quarxs'ı 1990'dan 1993'e sürdü ve yüksek çözünürlüklü televizyon için yapılmış ilk bilgisayar grafiği dizisiydi. Dizi, tek seferlik bir filmden daha çok şey söyler. Dizi demek, işlem hattının gelecek hafta yeniden çalıştırılabilmesi demektir.
Filmde Pixar'ın ticari yükselişi bu on yıla aittir. John Lasseter'in yönettiği 1995 tarihli Toy Story, dokuz haneli bir ölçekte hem eleştirel hem ticari bir başarıydı. Modeller Silicon Graphics ve Sun iş istasyonlarında kuruldu. Kareleri RenderMan üretti. Görüntüsü tümüyle bilgisayar üretimi olan ilk sinema uzun metrajıydı. Programlanabilir gölgelendiriciyi icat eden stüdyo, bundan sonra da canlandırma film yapmayı sürdürdü. Önceden işlenmiş işi, başkaları için bir başvuru noktası olarak kaldı. Edwin Catmull'un eski hedefinin, bu yolla yapılmış bir uzun metrajın, artık bir gösterim tarihi vardı.
Gerçekten üç boyutlu olan oyunlar
1992'de, Sega'nın Model 1 salon kartındaki Virtua Racing, tümüyle 3B yarış oyunlarının zeminini hazırladı ve gerçek zamanlı çokgen grafikleri geniş bir oyun izleyicisine gösterdi. 1993'teki Model 2 ile 1996'daki Model 3 bu donanımı daha ileri taşıdı. PC'de id Software, on yıl boyunca Wolfenstein 3D, Doom ve Quake'yi çıkardı. İşleme yaklaşımını büyük ölçüde John Carmack geliştirmişti. Olağanüstü tutuldular ve bir kuşağa, gerçek zamanlı hesaplanan bir birinci şahıs bakışının nasıl hissettirdiğini öğrettiler. Ayrımı korumakta yarar var. Doom dünyası, kamerası kısıtsız sonraki bir oyundaki üç boyutla aynı türden değildir. Oyuncular bunu derinlik olarak yaşadı. Kısıt, teknik bir seçimdi ve aynı zamanda bir üslup oldu.
Sony PlayStation, Sega Saturn ve Nintendo 64 milyonlarca sattı ve üç boyutu oturma odasına soktu. 1990'ların sonundan bir avuç oyun, öğretme işinin orantısız payını üstlendi: Super Mario 64, The Legend of Zelda: Ocarina of Time ve Virtua Fighter, Battle Arena Toshinden, Tekken gibi dövüş oyunları. Bunlardan sonra, 3B yapamayan bir konsol yarım kalmış görünüyordu. Şu ya da bu oyunun üç boyuta ihtiyacı olsun ya da olmasın.
Kendine GPU diyen bir yonga
Algoritmalar ilerlemeyi sürdürdü. Venkat Krishnamurthy ile Marc Levoy 1996'da normal eşlemeyi tarif etti. Jim Blinn'in kabartma eşlemesinin bir iyileştirmesiydi. Normal haritası yükseklik değil yön saklar. Aydınlatma da yüzey, örgüden daha ayrıntılıymış gibi davranır. Nvidia 1999'da GeForce 256'yı çıkardı. Grafik işleme birimi diye pazarlanan ilk ev video kartıydı. Şirketin kendi sözleriyle yonga “tümleşik dönüşüm, aydınlatma, üçgen kurulumu/kırpma ve işleme motorları” içeriyordu. Tek yonga hem geometriyi hem pikselleri yapıyordu. Nvidia buna dünyanın ilk GPU'su dedi.
Bu iddianın yanında daha eski yonganın da durması gerekir. 1980'lerin başından NEC μPD7220, çoktan tek bir tümleşik grafik işlemcisiydi ve türünün ilkiydi. GeForce 256 başka bir işte ilktir: ev tipi bir PC için satılan üründe, kartın üzerinde dönüşüm ve aydınlatma. 1990'ların sonunda makineler ortak programlama arayüzlerinde de karar kıldı, DirectX ve OpenGL. AMD, ATI üzerinden, grafik kartlarının öteki büyük üreticisi oldu. Pazarı iki firmanın paylaşması bu on yıla dayanır.
2000'ler ve grafikte bir vadi
1990'ların sonuna gelindiğinde oyunlar ile CGI sineması bilgisayar grafiğini ana akıma taşımıştı. 2000'ler bunu hızlandırdı. CGI, televizyon reklamlarında yığınla benimsendi. Oyun oynamayan, canlandırma film de aramayan insanlar resimleri her akşam görüyordu. Grafik yongası güçlenmeyi sürdürdü ve 3B yapabilen bir GPU, bir masaüstü üreticisinden beklenen şey oldu. Nvidia'nın GeForce çizgisi on yılın ilk bölümüne egemen oldu. Ciddi rakip ATI'ydi. Sonraları ucuz makinelerde bile genellikle bir tür 3B yonga vardı. Nvidia da AMD de düşük fiyatlı parçalar satıyor, pazarı aralarında tutuyordu.
1980'lerde grafik donanımı üzerinde uzmanlaşmış programlar olarak tanıtılan gölgelendiriciler, 2000'lerin sonunda tüketici kartlarının çoğunda destekleniyordu. Bu, resimleri hızlandırdı. Ayrıntılı doku ve gölgelendirme istisna olmaktan çıkıp olağan oldu. Normal eşleme, kabartma eşleme ve akraba numaralar, görece kaba bir örgünün ayrıntılı bir yüzey gibi okunmasını sağladı. Filmlerdeki ve oyunlardaki resimler fotoğrafa, tekinsiz vadiye girecek kadar yaklaştı. İnsan yüzü neredeyse doğru ama hâlâ yanlış olduğunda belirdiği söylenen o rahatlık çukuru.
2001'deki Final Fantasy: The Spirits Within, fotogerçekçi karakterler kullanan ve tümüyle hareket yakalamayla yapılmış ilk bilgisayar üretimi uzun metrajdı. Gişede başarılı olmadı. Kimi yorumcular, o vadide duran yüzleri suçladı. The Polar Express benzer bir ilgi çekti. Başka CGI filmler bu bahsi doğrudan reddetti. Ice Age, Madagascar ve Finding Nemo gibi Pixar filmleri, modelleri üç boyutlu olan, fotoğrafla karıştırılmaya da açıkça çalışmayan çizgi filmler olarak canlandırma gişesine egemen oldu. Star Wars bir öncül üçleme olarak geri döndü ve canlı çekim bir filmden dijital resme ne kadar harcama beklendiğini sürekli yeniden belirledi.
Konsollarda PlayStation 2 ve 3, Xbox çizgisi ve Nintendo'nun GameCube'u geniş izleyici tuttu. Windows PC de tuttu. Grand Theft Auto, Assassin's Creed, Final Fantasy, BioShock, Kingdom Hearts ve Mirror's Edge gibi diziler fotoğrafik ayrıntıya doğru itti ve oyun işini, gelirleri sinemayla aynı nefeste anılana kadar büyüttü. Microsoft, XNA ile DirectX'i bağımsız geliştiriciler için kolaylaştırmaya çalıştı. Program başarılı olmadı. DirectX oldu. OpenGL onun yanında olgunlaştı. İkinci kuşak gölgelendirici dilleri HLSL ile GLSL, bir işleyicinin ilginç kısmını yazmanın olağan yolu haline geldi.
Bilimsel hesapta GPGPU belirdi: büyük miktarda verinin grafik yongası ile bir CPU arasında iki yönde taşınması, böylece grafik yongasının hesap motoru olarak kullanılması. Biyoinformatikte ve moleküler biyolojide işi hızlandırdı. Aynı fikir Bitcoin madenciliğine çevrildi ve bilgisayarlı görüde de kullanımları vardır. Üçgen boyamak için tasarlanmış bir yonga, tesadüfen üçgende iyi olan genel bir aritmetik makineye dönüşmüştü.
2010'lar ve sonrası
2010'larda CGI, videoda neredeyse her yerdeydi. Önceden işlenmiş grafik bilimsel anlamda fotogerçekçi olabiliyor, üst düzey bir sistemdeki gerçek zamanlı grafik de eğitimsiz bir göze, bir süre, onun yerine geçebiliyordu. Doku eşleme bir aşama yığını haline gelmişti. Bir motorda renk dokusunu, kabartma ya da normal haritasını, aydınlatma haritalarını, yansımayı ve gölge hacimlerini bir araya getirmek olağandır. Bunu gölgelendiriciler sürer. İleri iş için gölgelendiriciler neredeyse zorunludur. Bir programın piksellere, köşe noktalarına ve dokulara öğe öğe dokunmasını sağlarlar. Bu, çok geniş bir hareket payıdır. HLSL ile GLSL etkin araştırma konusu olarak kaldı. Fizik tabanlı işleme de öyle. Çok sayıda harita ve daha ağır bir aydınlatma hesabı kullanır, malzemeler boyadan çok optik yüzeyler gibi davransın diye. Ortam örtmesi, yüzey altı saçılma, Rayleigh saçılması, foton eşleme ve ışın izleme (ray tracing) aynı kalabalık kenarda duruyordu. Gerçek zamanlı 4K denemeleri başladı. En üst donanımın dışında erişilmezlerdi.
Sinemada canlandırma uzun metrajların çoğu CGI'ydi ve pek azı fotogerçekçiliğin peşine düştü. Tekinsiz vadi korkusu geçmemişti. Yapılanların çoğu üç boyutlu bir çizgi filmdi. Oturma odasında Xbox One, PlayStation 4 ve Nintendo Switch ev konsollarıydı. Hepsi ileri 3B yapabiliyordu. Windows, ana oyun platformlarından biri olarak kaldı.
2020'lerde ışın izleme, resim hâlâ ekrandayken kullanılabilir oldu. Gece boyu beklemek, sonucu görmenin tek yolu olmaktan çıktı. Kare üretmek ya da çözünürlüklerini yükseltmek için yapay zekâ yöntemleri geldi. Nvidia ikisini de öne sürdü: ışın izleme çekirdekleri, bir de DLSS ve tensor çekirdekleri. AMD, FSR ve kendi ışın izleme donanımıyla ardından geldi. Appel'in 1968'deki ışınlarıyla başlayan tartışma, ışığın mı izleneceği yoksa yeterince hızlı mı taklit edileceği, artık bir ekran kartı menüsünde seçenektir. Bir zamanlar yeryüzündeki en güçlü bilgisayarı gerektiren bir yöntem, bir ayara dönüştü.