В 1960-х и 70-х годах пионеры компьютерных наук Дэвид Эванс и пожизненный член IEEE Иван Е. Сазерленд возглавили разработку технологий, которые аниматоры используют и сегодня. Новаторские исследования, которые они проводили в Университете штата Юта в Солт-Лейк-Сити и в собственной компании Evans and Sutherland, помогли запустить индустрию компьютерной графики.

Анимация прошла долгий путь с 1900 года, когда Дж. Стюарт Блэктон создал самый первый из известных анимационных фильмов — «Заколдованный рисунок». 90-секундная работа была создана с использованием техники «стоп-моушн», когда плоских персонажей, реквизит и фон рисовали на мольберте или делали из бумаги.

Большинство современных аниматоров используют компьютерную графику и методы визуализации для создания популярных фильмов и телешоу, таких как «В поисках Дори», «История игрушек» и «Щенячий патруль».

24 марта в университете состоялась церемония награждения методов компьютерной графики и визуализации знаком IEEE Milestone. На ней присутствовали Нолан Бушнелл, Боб Спроулл, Мартин Ньюэлл, Джон Уорнок, Фред Парке, Гэри Уоткинс, Элви Рэй Смит, Анри Гуро, Эд Катмулл, Роберт Шумакер, Иван Сазерленд, Джим Блинн и Генри Фукс. Номинацию спонсировала секция IEEE Utah Section.

Основание первой влиятельной компании по компьютерной графике

История компьютерной графики началась в 1950-х годах с интерактивных игр и средств визуализации, которые разработали американские военные для развития технологий в области авиации, радиолокации и ракетостроения.

Эванс и Сазерленд, в то время профессоры информатики в Университете штата Юта, хотели расширить возможности использования этих инструментов и найти способ моделирования объектов и окружения на компьютере. В 1968 году они основали компанию Evans and Sutherland, разместив штаб-квартиру E&S в исследовательском парке университета.

Многие из современных светил компьютерной графики, включая соучредителя Pixar Эдвина Кэтмулла, соучредителя Adobe Джона Уорнока и основателя Netscape и Silicon Graphics Джима Кларка, начинали свою карьеру в индустрии как сотрудники E&S или докторанты, работавшие над исследованиями на предприятиях компании.

По словам Кристофера Джонсона, профессора информатики Университета штата Юта, сотрудники и студенты компании E&S внесли фундаментальный вклад в процессы компьютерной графики. «Дэвид Эванс, Иван Сазерленд, их студенты и коллеги помогли изменить мир», — говорит Джонсон.

«Период с 1968 по 1978 год был необыкновенным временем для компьютерной графики», — добавляет Брайан Берг, председатель отделения истории региона 6 IEEE. «Было редкое стечение преподавателей, студентов, сотрудников, оборудования и ресурсов для поддержки исследований алгоритмов компьютерного зрения и аппаратных средств, которые привели к выдающимся достижениям в компьютерной графике и методах визуализации. Эти исследования привели к рождению большей части непрерывной тоновой компьютерной графики в том виде, в котором мы знаем ее сегодня». Непрерывная тоновая компьютерная графика имеет практически неограниченный диапазон цветов и оттенков серого.

Прокладывая путь для индустрии компьютерной графики

Эванс начал свою карьеру в 1955 году в компании по производству авиационной электроники Bendix, которая находилась в Эйвоне, штат Огайо. Дэвид был руководителем проекта, целью которого была разработка раннего персонального компьютера.

Затем он перешел в Калифорнийский университет в Беркли на должность заведующего кафедрой информатики и возглавлял исследования Беркли для Агентства перспективных исследовательских проектов Пентагона (сегодня известного как Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов).

В 1963 году Эванс стал главным исследователем проекта ARPA «Джинн». Он помог разработать аппаратные методы, которые позволили коммерчески использовать компьютерные системы с разделением времени.

В 1965 году Университет Юты нанял Дэвида для создания кафедры информатики после получения гранта ARPA в размере пяти миллионов долларов США на исследование роли зарождающейся области компьютерной графики в технологической конкурентоспособности страны, согласно Computer Graphics and Computer Animation.

В 1968 году Эванс попросил Сазерленда, бывшего коллегу по Беркли и доцента электротехники в Гарварде, присоединиться к нему в Университете Юты и открыть совместную компанию. Сазерленд на тот момент уже был известен в кругах компьютерной графики, потому что создал первую программу автоматизированного проектирования Sketchpad для своей докторской диссертации в 1963 году в Массачусетском технологическом институте. Коллеги основали E&S почти сразу после приезда Сазерленда и начали работать над системами компьютерного моделирования.

В 1969 году дуэт разработал дисплеи системы линейного рисования LDS-1 и LDS-2 — первые графические устройства с вычислительным блоком. Затем они создали E&S Picture System — следующее поколение дисплеев LDS. Эти рабочие станции до 1980-х годов использовали большинство компаний по производству компьютерных изображений. Компания E&S также разработала компьютерные системы моделирования для военного и коммерческого обучения, включая авиасимуляторы CT5 и CT6.

Коллекция будущих пионеров компьютерной графики

Помимо найма сотрудников, компания E&S пригласила докторантов информатики из университета для работы над своими исследовательскими проектами в компании.

«Почти каждый влиятельный человек в современном компьютерно-графическом сообществе либо проходил через Университет Юты, либо каким-то образом с ним соприкасался», — написал Роберт Ривлин в своей книге «Алгоритмическое изображение: Graphic Visions of the Computer Age».

Одним из докторантов был Анри Гуро, который в 1971 году разработал алгоритм для моделирования различных эффектов света и цвета на поверхности объекта. Метод затенения Гуро до сих пор используют создатели видеоигр и мультфильмов.

В 1974 году Эдвин Кэтмулл, тогда еще аспирант университета, разработал принцип текстурирования — метод придания сложности поверхности, созданной компьютером. В дальнейшем Кэтмулл помог основать компанию Pixar в 1986 году вместе с компьютерным ученым и членом IEEE Элви Рэем Смитом. За свою работу в индустрии Кэтмулл получил в 2006 году медаль Джона фон Неймана IEEE.

В 1973 году докторант Буи Туонг Фонг разработал затенение Фонга — метод моделирования, который отражает свет, чтобы компьютерная графика выглядела блестящей и пластичной.

«Как группа Университет Юты внес больший вклад в развитие знаний в области компьютерной графики, чем любой из его современников», — написал Берг в предложении Milestone. «Этот факт наиболее очевиден как в широком использовании разработанных методов, так и в количестве наград, которые получили инновации». Эти награды включают несколько научных и технических «Оскаров», «Эмми» и множество медалей IEEE.

Программа Milestone, управляемая Центром истории IEEE и поддерживаемая донорами, отмечает выдающиеся технические достижения во всем мире.

Мемориальная доска, установленная на гранитном обелиске у инженерного корпуса Меррилл Университета Юты, гласит:

В 1965 году Университет штата Юта создал Центр передового опыта для исследований в области компьютерной графики при финансовой поддержке Агентства перспективных исследовательских проектов (ARPA). В 1968 году два профессора основали новаторскую компанию Evans & Sutherland по производству графического оборудования. К 1978 году фундаментальные методы рендеринга и визуализации, раскрытые в докторских диссертациях, включали алгоритм Уорнока, затенение Гуро, сплайн Кэтмулла-Рома и модель отражения Блинна-Фонга. Atari, Silicon Graphics, Adobe, Pixar и Netscape — это компании, которые основали выпускники Университета.