, .

CAD / CAM / CAE - софтуерни решения и технологии.

.

АБОНИРАЙТЕ СЕ

Бюлетин

Абонамент за е-бюлетин




Анкета

Как да изглежда форума в частта, касаеща софтуера?
1. Да се раздели по категории - CAD, CAM, CAE
2. Да не се променя
3. Друго - отправете предложения

История на компютърната графика и анимация 2

Bookmark and Share

Критична история на компютърната графика и анимация

Раздел 2:
Появата на технология за компютърна графика



Развитието на цифров компютър продължи с невероятни темпове.Развитие на Whirlwind започна през 1945 г. под ръководството на Джей Форестър в Масачузетския технологичен институт, като част от военоморския проект(ASCA). Системата била предложена с цел да се осигури "програмируема" среда за симулация на полет и за първи път е демонстрирана през 1951 година. Това не е първият цифров компютър, но това е първият, който може да показва в реално време текст и графика на голям екран, наречен осцилоскоп.

Той позиционира получените данни, свързани с въздухоплавателно средство от една радарна станция в Масачузетс. Whirlwind програмистите са създали серия от точки от данни, показани на екрана, които се представят на източното крайбрежие на Масачузетс, и когато данни са получават от радари, символично се представлява самолет, който е насложен върху географския район и е показан на екрана на монитор с ЕЛТ (електронно лъчева тръбва). Робърт Еверет (който по-късно става изпълнителен директор на Mitre Corporation), конструира входно устройство, което се нарича светлинен пистолет или светлинна писалка, за да се даде на операторите, начин да се поиска информация за идентификация на самолета. Когато светлината пистолет отбелязва символ в равнината на екрана,то се създава събитие, което се изпраща до изчислителната машина, която след това изпраща текст за идентификация на самолета, инфромация за скоростта и посоката му, за да се показва на екрана (вж. снимка на офицер като се използва Светлинна писалка на SAGE компютъра в снимката по-долу вдясно).

В резултат на изпълнение и за своя сметка, Форестър избрал да не използва новите живачни памети, както и електростатични тръби за съхранение. Вместо това той проучил магнитна керамика наричена Deltamax, която би могла да бъда подложена на магнитни импулси, които биха довели до промяна на състоянието и които могат да останат в това ново състояние за неопределено време. Наречен ядро на паметта, всеки компонент е профил, който имаше два електрически проводника нанизани през него. По отделно те не били силни магнитопроводи, но заедно устоявали на времето с новите промени.

 

Проектът Whirlwind е много скъп и за да се достигне успех по него е трябвало по-голямата част от бюджета на военоморските сили да се даде за изследванията.В резултат на това той се превърна в цел на Конгреса с цел да му отрежат парите, като конкресмените заплашиха, че ще намалят отпускането на средства от $ 1.15M до $ 250K през 1951 година. Чрез интензивно лобиране от Масачузетския технологичен институт, на компютъра Whirlwind в крайна сметка му бе отпуснат бюджет от Военновъздушните сили на САЩ за работа по програмата SEMI (Semi-Automatic Ground Environment) ПВО система, която започна да функционира през 1958 г. с по-разширени възможности.

 

Ядрото Deltamax бе заменено от по-бърза феритна памет през 1953 година. RCA предлагат договори за производство на SAGE, но в крайна сметка правата бяха предоставени на IBM, който поставя 2 компютъра във всяка една от 23-те военно въздушни центрове наSAGE. Поради изстрелването на "Спутник" Военновъздушните сили станаха по-малко загрижени за обсега на бомбардировачите, и по-загрижени за междуконтинентални балистични ракети, и проекта беше спрян. Последната част от Whirlwind базирани SAGE компютри беше спряна през 1983 г., като даде на Whirlwind рекорд за оперативно практическо дълголетие сред цифровите компютри към тогавашния момент.

Освен иновации, свързани с хардуера и софтуерните технологии, Whirlwind и SAGA проекта помогнаха да се отвори вратата за компютърна графика чрез предоставяне на CRT като жизнеспособен дисплей и интерфейс за взаимодействие, и представиха светлината писалка, като важно входно устройство.

 


На охрана! - 1956

Това е първата половина на филма "На охрана!" , създададен от IBM, по SAGE проекта. Втората половина на филма обхваща процеса на създаване на компютри.

 

 

 

 


Стивън Дод, Джей Форестър, Робърт Еверет и Рамона Ferenz в Масачузетския технологичен институт


Core памет модул на Whirlwind

 


Използване на светлинен пистолет и взаимодействието с SAGE дисплей

 


Векторни дисплей с географски справки. Whirlwind компютър генерира и показва самолетните позиции и спомагателни информация. (Посоката и дължината на вектора показват посоката на въздухоплавателното средство и скоростта.) На тази снимка, справочна географска информация е насложена върху дисплея .

 


Функционирането на модерна светлина писалка (Time / Живот книги)

 

Въпреки че, развитието на хардуера през 50-те години бе изключително важно за CG дисциплината, имаше и много нововъведения по отношение на софтуера, което ни позволи да се движим бързо напред, за да достигнем там, където сме днес.

Грейс Хопър е програмист в Харвард по проектите Марк 1 и Mark II , е нает от Екерт и Mauchly Computer Company през 1949 г. по програмата за създаване на търговската версия на ENIAC. Тя експериментира с концепцията на софтуер повторна употреба, и публикува книга през 1952 г., с което се появяват и общите понятия за език, превод и компилатори. По този начин са били активирани общите компютърни езици, с който се създава среда, която да насърчи значително компютърните потребители и приложения. Хопър става Комодор в американския флот през 1983 г. (която степен през 1985 г. е била преобразувана на "Адмирал"), и умира през 1992 година.

 

През 1954 г. Джон Backus от IBM предлага FORTRAN като език за програмиране, която е изградена около идеята, че бихте могли да изразите цифрови формули на езика за програмиране и посредством компилатор да ги конвертирате в инструкции на базово ниво на машината.

През 1960 г. Джон МакКарти от MIT публикува забележителен материал в съобщенията на ACM на рекурсивните функции в програмирането, в която той въведе нов език за програмиране, наречен Лисп (за "List Processing"). Езикът, съдържащи няколко прости оператори и функционална нотация, всички изградени около централна проста структура с данни, наречена списък за код и данни.

John G. Kemeny и Томас Е. Курц изобретили езика за програмиране Basic през 1964 г. за нуждите на Dartmouth College. Този език оказва широко влияние върху развитието на производството, тъй като той направи свободен достъпа до компютрите на всички, които искаха да научат как да програмират. Много други езици са се развили и са били използвани от програмисти в изминалите години.

 


Грейс Хопър

 

 

 

 

 

 

Споменатият по-горе "голямата вселена на компютърните потребители", които се възползваха от началото на иновациите Хопър са художници и дизайнери, както и математици и компютърни инженери.Понякога разликата между различните групи е размазана. В първите дни на взаимодействие с новия цифров компютър, понякога разследванията по такива въпроси като сложни математически формули и ергономичен дизайн водят до визуални образи произведени на компютъра, които са останали в нашата дисциплина,колкото като изделия, толкова и като изкуство.

За пример, Бен Laposky е математик и художник от Айова. През 1950 г. той създава първите графични изображения, генерирани от електронна (в този случай, аналогова) машина.   Електронния осцилоскоп е произведен от управляеми електронни лъчи, показвани като флуоресценция на катода на един осцилоскоп - лъчева тръба, които след това правят запис върху филм. Той нарича осцилоскопските си творби "oscillons" и "електронни абстракции". Математически криви, които са създадени по този метод, са подобни на Lissajous математичеситеа форми на вълната. (Друг художник, който работи със същия подход бе Херберт Франке от Германия.


 

 

 

Уилям Fetter е графичен дизайнер на Боинг Ко на въздухоплавателни средства и през 1960 г., беше кредитиран с монетната фраза "Компютърна графика", за да опише това, което правят в Боинг по това време.

Както Fetter заяви в интервю 1978, "Налице е дългогодишна необходимост в някои приложения за компютърна графика за симулации на човешка фигура, и че описанието на човешкото тяло са точни и в същото време адаптивни към различната потребителски околна среда." Ранната му работа в Boeing бе фокусирана върху развитието на такива ергономични описания. Един от най-запомнящите се и емблематични образи на ранната история на компютърната графика е такава човешка фигура, често споменавана като "Човекът Боинг ", но която е посочена от Fetter като "Първият човек ".

През 1970 г. Fetter оставил Сиатъл, за да работи в Лос Анджелис, където той създава един от първите комерсиални компютърни графики за ТВ реклами - търговския облик на Norelco. След това той се мести в Carbondale, Илинойс за да се превърне в председател на Southern Illinois University Дизайн отдел, работещи с Бъкминстър Фулър. Fetter умира през 2002 година.

 

 


Laposky's Oscillon 4.

 

 

 


Fetter Boeing's Man


АД за Norelco от Fetter

 

Джон Уитни старши е един от най-ранните и най-влиятелни тепионери на компютърна анимация.Той дойде с проблем свързан с фона на филмите, върху които работят с брат си Джеймс Уитни по серия от експериментални филми през 40-те и 50-те години. Неговата работа в тази област му даде възможност да си сътрудничи с добре известни холивудски режисьори, включително и Саул Бас.

Неговата първа работа с компютър използва аналогови устройства за контролиране на изображения и камери. След Втората световна война, Уитни закупува излишно военно оборудване и го променя така, че то да бъде използвано в неговата сфера. Едно такова устройство е аналогов механизъм, използван за военни въздухоплавателни средства, анти-контролери, М-5 (по-късно и на "М-7). Уитни и брат му превръщат това устройство от войната в контролер за анимация и го използват заедно с монтирана камера като стенд анимация.

 
Интервю с Джон Уитни

 

За разлика от цифров компютър, който изисква обработката на математически уравнения на своя вход, аналоговия компютър на Уитни трябва да има информацията готова преди да е била обработена, което означава, че дадения шаблон трябваше да бъде създаден преди това. "Информацията" или източника на изображение бяха Hi-Con kodalith филмови негативи. Когато се манипулира от камера точно орбитата на движение, с добавено диференциално движение, то полученият резултат беше анимация. Неговата приницателност бе да се извлече полза от камера и интеграторите (по-рано, използвани като разрешени солвери за уравнението от времето на пистолета - бушон) като източник на диференциално движение.

След установяване на неговата компания Motion Graphics, Inc през 1960 г., той използва аналогови устройства, с които за открива филма Хичкок Световъртеж през 1961 година.Неговата компания е съсредоточена върху производството на заглавия за киното и телевизията, а също и графика за реклами. Но Уитни е далеч по-заинтересован от използването на технологии като форма на изкуство, и започва поредица от сътрудничества в областта на изкуството, което е продължило с години.

Много от тези ранни сътрудничества се въртяли около развитието на векторни графики като жизнеспособни инструменти за правенен на изкуство. Уитни получил финансиране от IBM да спомогне за използването на технологичното оборудване на IBM в проектирането на движение в анимацията. Той е работил с програмисти от IBM в развитието на езика за разширяване на компютъра с цел контрол на графичните устройства. Това е довело и до създаването на едни от най-известните му анимации, Пермутации през 1968 година.

Уитни продължава с постоянно пребиваване в Масачузетския технологичен институт в Центъра за съвременни визуални проучвания. По-късно той използва оборудването на сина си Джон, младши, на Международна информация Inc и създава своя Матрицата III анимация; той се присъединява с художник / програмист Лари Куба, за да създаде това, което е може би втората му най-известна работа, Арабеск.


Арабеск

 


Осака

         

Уитни се присъедини към факултета в Лос Анджелис и контролира работата на голям брой студенти по анимация. Тяхното сътрудничество, Digital Хармония (също и името на книгата, която пише) е включен в SIGGRAPH 1984 - каталог на електронните театри и отразява една от основното си философии, че хармонията съществува не само в музиката, но и във визуалните образи и живота като цяло.Уитни почина през 1995 година.

 
Цифрови Хармония

 


Джон и Джеймс Уитни


Сцена от Вариации


Whtney с камерата ARRIFLEX, насочени към дисплея

 

 

Анимация World Magazine статия от Уилям Мориц на Джон Уитни, 1997

 

 

 

 

 

Продължаването на развитието на цифровия компютър, TX-2 (1959) - компютър в Линкълн лабораторията MIT е от ключово значение за развитието на интерактивната компютърна графика.Военновъздушните сили платели на Линкълн лабораторията за изграждане на TX-0, а по-къснои за TX-2, който като демонстрирани транзистори е само относително нова технология, която обаче би могла да бъде в основата на големите изчислителни системи. (Digital Equipment Дружеството се формира около хората, изградили тези машини. На DEC PDP-1 и PDP-6 компютрите са продавани като TX-0 и TX-2 конструкции.)

TX-2 е гигантска машина и по тогавашните стандарти, отчасти защото тя е с 320 килобайта на бързата памет,и с е около два пъти по-голям капацитет от този на най-големите търговски машини. Той е магнитна лента за запис в он-лайн пишеща машина, първият принтер Xerox, хартиена лента за въвеждане на програма, и най-важното за нас - графиката - девет инчов монитор с ЕЛТ. На дисплея има светлинна писалка, и банката на ключове за управление бе интерфейс, на които се основава първата интерактивна компютърна графична система.

Целта на TX-2 е да се изследват употребата на транзистори с повърхностна бариера за цифрови схеми. Преди това компютрите бяха направени от вакуумни тръби, и се е смятало, че транзисторите ще повишат надеждността на компютъра.   Програмите са написани на хартиена лента, и въвеждани в TX-2, от програмист.   В началото на шейсетте години, малко компютри се тип "он-лайн." Времето за всяка работа е обикновено един час или повече, а често и през нощта.

Уес Кларк, човек, който проектира TX-2, интегрира няколко интерфейси за човек-машина, които просто чакат подходящият човек да се появи за да ги използва, за да направи един компютър, който е "на линия".

 

 

 


Иван Съдърланд в конзолата на TX-2


В декември PDP-1

 

 

 

 

Забележки:

1.MIT лиценз за технология за основни спомени на няколко компютърни компании - IBM, UNIVAC, RCA, General Electric, Burroughs, NCR, Локхийд и Digital Equipment Corporation, памет и доставчици, включително Ampex, Fabri-Tek, електронна памет & Magnetics, Данните Продукти генерал керамика и FERROXCUBE.

 

 

 

 

 

 

 


 


Напред: Sketchpad и развитието на индустрията

 

Weiter: