كيف بدأت صناعة رسومات الكمبيوتر في جامعة يوتا

قطعت الرسوم المتحركة شوطًا طويلاً منذ عام 1900 ، عندما أنشأ جيه ستيوارت بلاكتون الرسم المسحورو أقدم فيلم رسوم متحركة معروف. تم إنشاء الفيلم الذي تبلغ مدته 90 ثانية باستخدام تقنيات إيقاف الحركة ، حيث تم رسم الشخصيات المسطحة والدعائم والخلفيات على حامل أو مصنوعة من الورق.

تعتمد معظم الرسوم المتحركة الحديثة على رسومات الكمبيوتر وتقنيات التصور لإنشاء أفلام وبرامج تلفزيونية شهيرة مثل العثور على دوريو قصة لعبة، و دورية مخلب. في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي ، قاد رواد علوم الكمبيوتر David Evans وعضو IEEE Life Ivan E. Sutherland تطوير العديد من التقنيات التي يستخدمها رسامي الرسوم المتحركة الآن. ساعد بحثهم الرائد ، الذي تم إجراؤه في جامعة يوتا ، في مدينة سولت ليك ، وفي شركتهم ، Evans و Sutherland ، في إطلاق صناعة رسومات الكمبيوتر.

أقيم حفل في الجامعة في 24 مارس للتعرف على تقنيات رسومات الكمبيوتر والتصور مع IEEE Milestone. قام قسم IEEE Utah برعاية الترشيح.

تأسيس أول شركة رسومات حاسوبية مؤثرة

بدأت رسومات الكمبيوتر في الخمسينيات من القرن الماضي بألعاب تفاعلية وأدوات تصور صممها الجيش الأمريكي لتطوير تقنيات الطيران والرادار والصواريخ.

أراد إيفانز وساذرلاند ، ثم أساتذة علوم الكمبيوتر في جامعة يوتا ، التوسع في استخدام مثل هذه الأدوات من خلال إيجاد طريقة لأجهزة الكمبيوتر لمحاكاة الكائنات والبيئات. في عام 1968 أسسوا Evans and Sutherland ، وحدد موقع E&S في مجمع الأبحاث بالجامعة.

بدأ العديد من الشخصيات البارزة في عالم رسومات الكمبيوتر اليوم – بما في ذلك المؤسس المشارك لشركة Pixar ، إدوين كاتمول ، والمؤسس المشارك لشركة Adobe John Warnock ، وجيم كلارك مؤسس Netscape ، الذي أسس أيضًا شركة Silicon Graphics – بداياتهم في الصناعة كموظفين في شركة E&S أو كطلاب دكتوراه يعملون على الأبحاث في مرافق الشركة .

https://www.youtube.com/watch؟v=Hj10L1xq7CMإهداء IEEE Milestone: Utah Computer Graphicsموقع YouTube

أثناء وجوده في E&S ، قدم الموظفون والطلاب مساهمات أساسية في عمليات رسومات الكمبيوتر ، كما يقول كريستوفر جونسون ، زميل IEEE ، أستاذ علوم الكمبيوتر بجامعة يوتا.

يقول جونسون: “ساعد ديفيد إيفانز وإيفان ساذرلاند وطلابهم وزملائهم في تغيير العالم”.

ويضيف بريان بيرج ، رئيس تاريخ IEEE المنطقة 6: “كانت الفترة من 1968 إلى 1978 وقتًا غير عادي لرسومات الكمبيوتر”. “كان هناك التقاء نادر لأعضاء هيئة التدريس والطلاب والموظفين والمرافق والموارد لدعم البحث في خوارزميات رؤية الكمبيوتر والأجهزة التي أنتجت تطورات ملحوظة في رسومات الكمبيوتر وتقنيات التصور. كان هذا البحث مسؤولاً عن ولادة الكثير من رسومات الكمبيوتر ذات الألوان المستمرة كما نعرفها اليوم “. تحتوي رسومات الكمبيوتر ذات الألوان المستمرة على نطاق غير محدود تقريبًا من الألوان وظلال اللون الرمادي.

تمهيد الطريق لصناعة الرسوميات الحاسوبية

بدأ إيفانز حياته المهنية في عام 1955 في Bendix – شركة إلكترونيات طيران في Avon ، أوهايو – كمدير لمشروع يهدف إلى تطوير جهاز كمبيوتر شخصي مبكر. غادر لينضم إلى جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، كرئيس لقسم علوم الكمبيوتر بها. كما ترأس أيضًا أبحاث بيركلي لصالح وكالة مشروع الأبحاث المتقدمة التابعة للبنتاغون (المعروفة الآن باسم وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة).

في عام 1963 ، أصبح إيفانز محققًا رئيسيًا في Project Genie التابع لـ ARPA. ساعد في تطوير تقنيات الأجهزة التي مكنت من الاستخدام التجاري لأنظمة الكمبيوتر المشتركة الوقت.

في عام 1965 ، عينته جامعة يوتا لتأسيس قسم علوم الكمبيوتر بعد حصوله على منحة ARPA بقيمة 5 ملايين دولار أمريكي للتحقيق في كيف يمكن أن يلعب مجال رسومات الكمبيوتر الناشئ دورًا في القدرة التنافسية التكنولوجية للبلاد ، وفقًا لـ رسومات الحاسوب والرسوم المتحركة بالحاسوب.

في عام 1968 ، طلب إيفانز من ساذرلاند ، وهو زميل سابق في بيركلي كان حينها أستاذًا مشاركًا في الهندسة الكهربائية في جامعة هارفارد ، الانضمام إليه في جامعة يوتا ، ليغريه بوعده بتأسيس شركة معًا. اشتهر ساذرلاند بالفعل في دوائر رسومات الكمبيوتر ، بعد أن أنشأ Sketchpad ، أول برنامج تصميم بمساعدة الكمبيوتر للحصول على درجة الدكتوراه. أطروحة في عام 1963 في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

قام الاثنان بتأسيس شركة E&S بمجرد وصول Sutherland ، وبدأوا العمل على أنظمة المحاكاة القائمة على الكمبيوتر.

قام الثنائي في عام 1969 بتطوير نظام رسم الخطوط يعرض LDS-1 و LDS-2 ، وهما أول أجهزة رسومية مزودة بوحدة معالجة. ثم قاموا ببناء نظام الصور E&S – الجيل التالي من شاشات LDS.

تم استخدام محطات العمل هذه ، كما كان يُطلق عليها ، من قبل معظم شركات إنتاج الصور التي تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر خلال الثمانينيات.

كما طورت E&S أنظمة محاكاة حاسوبية للتدريب العسكري والتجاري ، بما في ذلك محاكيات الطيران CT5 و CT6.

مجموعة من رواد رسومات الحاسوب ليكونوا

بالإضافة إلى تعيين الموظفين ، رحبت شركة E&S بطلاب الدكتوراه في علوم الكمبيوتر من الجامعة للعمل في مشاريعهم البحثية في الشركة.

كتب روبرت ريفلين في كتابه: “تقريبًا كل شخص مؤثر في مجتمع رسومات الكمبيوتر الحديث إما مر عبر جامعة يوتا أو اتصل بها بطريقة ما” ، الصورة الحسابية: رؤى بيانية لعصر الكمبيوتر.

كان هنري غورو أحد طلاب الدكتوراه ، الذي طور في عام 1971 خوارزمية لمحاكاة التأثيرات المختلفة للضوء واللون عبر سطح الجسم. لا تزال طريقة تظليل غورو مستخدمة من قبل صانعي ألعاب الفيديو والرسوم المتحركة.

في عام 1974 ، طور إدوين كاتمول Edwin Catmull ، الذي كان أيضًا طالب دكتوراه في الجامعة ، مبدأ رسم خرائط النسيج ، وهي طريقة لإضافة التعقيد إلى الأسطح التي يتم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر. واصل كاتمول المساعدة في تأسيس شركة Pixar في عام 1986 مع عالم الكمبيوتر Alvy Ray Smith ، وهو عضو في IEEE. لعمله في الصناعة ، حصل Catmull على ميدالية IEEE John von Neumann لعام 2006.

ابتكر طالب الدكتوراه Bui Tuong Phong في عام 1973 تظليل Phong ، وهو أسلوب نمذجة يعكس الضوء حتى تبدو الرسومات التي تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر لامعة وشبيهة بالبلاستيك.

كتب بيرج في اقتراح Milestone: “كمجموعة ، ساهمت جامعة يوتا في مجال المعرفة في رسومات الكمبيوتر أكثر من أي من معاصريها”. “تتجلى هذه الحقيقة في كل من الاستخدام الواسع النطاق للتقنيات المطورة وفي مجموعة الجوائز التي حصلت عليها الابتكارات.” تشمل الجوائز العديد من جوائز الأوسكار العلمية والتقنية ، وجائزة إيمي ، والعديد من ميداليات IEEE.

يدير برنامج Milestone ، الذي يديره مركز IEEE للتاريخ وبدعم من المانحين ، التطورات التقنية البارزة في جميع أنحاء العالم.

تقول لوحة Milestone المعروضة على مسلة من الجرانيت خارج مبنى ميريل الهندسي بجامعة يوتا:

في عام 1965 ، أنشأت جامعة يوتا مركزًا متميزًا لأبحاث رسومات الحاسوب بتمويل من وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة (ARPA). في عام 1968 أسس أستاذان شركة Evans & Sutherland الرائدة في مجال أجهزة الرسومات. بحلول عام 1978 ، تضمنت تقنيات العرض والتصور الأساسية التي تم الكشف عنها في أطروحات الدكتوراه خوارزمية Warnock ، وتظليل Gouraud ، وخدد Catmull-Rom ، ونموذج انعكاس Blinn-Phong. تشمل الشركات التي تم تأسيسها من قبل الخريجين أتاريو Silicon Graphics و Adobe و Pixar و Netscape.