Історія комп'ютерної анімації

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

В 1940—1950 роках Джон Вітні (старший)[en] почав експериментувати в області комп'ютерної графіки. Але справжній розквіт відбувся у 60 роках через широке поширення комп'ютерів у массах. Спочатку комп'ютерну графіку використовували в основному для наукових, інженерних та інших науково-дослідних цілях, але художні розробки почали впроваджуватись з середини 1960-х років. До середини 70-х років, багато таких розробок починають застосовуватись у державних засобах масової інформації. Більшість комп'ютерної графіки в цей час була 2-мірна. Хоча з покращенням комп'ютерної потужності, аніматори поставили ціль досягнути 3-ного реалізму. До кінця 1980-х років, фото-реалістичні 3D роботи почали з'являтися в кіно. А з середини 90-х років 3D-анімації могли бути використані для виробництва повного художнього фільму.

Найбільш ранні піонери: 1940-х до середини 1960-х[ред. | ред. код]

Джон Вітні

Джон Вітні (старший)[en] (1918—1985) американський аніматор, композитор і винахідник, який вважається одним з батьків комп'ютерної анімації. У 40-х і 50-х років, він і його брат Джеймс створив серію експериментальних фільмів, зроблених за допомогою пристрою, розробленого на основі старих аналогових зенітних комп'ютерів. Одна з найвідоміших робіт Вітні цього раннього періоду була анімація для фільму Альфреда Хічкока «Запаморочення». У 1960 році Вітні заснував свою компанію Motion Graphics Inc, яка в значній мірі була зосереджена на виробництві кіно та телебачення. Джон Вітні[en] помер в 1995 році.

Вільям Феттер

Вільям Феттер[en], також відомий як Вільям Алан Феттер або Білл Феттер (14 березня 1928 — 23 червня 2002), американський графічний дизайнер і піонер в області комп'ютерної графіки. Він розробив комп'ютерну анімацію людської фігури. В 1960 створив першу 3D-модель людини, яка була пілотом в короткій комп'ютерній анімації Boeing Man. У 1960 році, працюючи в команді під керівництвом Верна Хадсона, він допоміг вигадати термін комп'ютерної графіки. Вільям Феттер[en] був арт-директором в компанії Боїнг у Вічиті.

Bell Labs

Bell Labs в Мюррей-Гілл, штат Нью-Джерсі, була провідним науковим центром розробки комп'ютерної графіки, анімації та електронної музики з моменту її зародження на початку 1960-х. Чисельними розробками компанія Bell Labs завдячує своїм колишнім співробітникам: Е.Заяцу, М.Ноллу та К.Новлоту. В 1963 році Е. Заяц створив один з перших згенерованих комп'ютером фільмів A Two Gyro Gravity Gradient System в Bell Labs, який демонстрував роботу штучного супутника відносно Землі. Кен Новлтон розробив систему анімації Beflix (Bell Flicks) в 1963 році, яка була використана для виробництва десятків художніх фільмів. Замість опрацювання лише коду, Beflix працював з використанням простих «графічних примітивів», таких як: намалювати лінію, скопіювати область, заповнити область, збільшити площу, і тд. У 1965 році Майкл Нолл створив згенеровані комп'ютером стереографічні 3D-фільми, в тому числі «Балет дерев'яних фігур, що рухаються на сцені», «Тривимірні фільми, що генеруються машиною». Також варто зазначити, що деякі фільми Майкла Нолла також показали чотиривимірні гіпер-об'єкти, які проектувалися на три виміри. У 1967 Нолл використовував 4D техніку анімації для створення анімованих комп'ютерних вирізок для комерційного фільму Incredible Machine.

Айван Сазерленд

Айван Сазерленд[en] вважається основоположником інтерактивної комп'ютерної графіки. Він працював в лабораторії Лінкольна в Массачусетському технологічному інституті (Массачусетський технологічний інституті) в 1962 році, де він розробив програму під назвою Sketchpad I, який дозволяв користувачеві взаємодіяти безпосередньо із зображенням на екрані. Це був перший графічний інтерфейс користувача, і вважається одним з найвпливовіших комп'ютерних програм, написаних коли-небудь фізичною особою.


Середина 1960-х до середини 1970-х[ред. | ред. код]

Університет штату Юта[ред. | ред. код]

В цей період Юта була головним центром комп'ютерної анімації. В 1965 році, за участі Девіда Еванса[en], тут було створено факультет інформатики, в якому були розроблені базові технології комп'ютерної 3D-графіки на початку 70-х років завдяки фінансуванню АRPA. Серед результатів досліджень були: затемнення по Гуро, по Фонгу та по Бліну[en], текстурування, алгоритми визначення невидимої поверхні, розбиття викривленої поверхні, зображення лінії у реальному часі та апаратне забезпечення для растрових зображень, а також ранні роботи з віртуальною реальністю[1].

Evans & Sutherland[ред. | ред. код]

У 1968 році Іван Сазерленд[en] об'єднався з Девідом Евансом, щоб створити компанію Evans & Sutherland&nbsp. Вони були професори кафедри комп'ютерних наук в Університеті штату Юта. Компанія була створена для виробництва нового обладнання, призначеного для роботи систем, що розробляються в Університеті. Більшість співробітників були активними або колишніми студентами.

Перший комп'ютерний анімаційний персонаж — Микола Константінов[ред. | ред. код]

У 1968 році група радянських фізиків і математиків з М. Константіновим створила математичну модель руху кота. На комп'ютері BESN-4 (Велика електронна лічильна машина), вони розробили програму розв'язання звичайних диференціальних рівнянь для цієї моделі. Комп'ютер надрукував сотні кадрів на папері, використовуючи символи алфавіту, складних середовищ, інтерфейсів, орієнтованих на користувачів, описів руху та інших областей, що цікавлять цю дисципліну.

Перша цифрова анімація у художньому фільмі[ред. | ред. код]

Першим анімаційним фільмом, який застосував цифрову обробку зображень[en] став фільм «Дикий Захід» 1973 року. Це був науково-фантастичний фільм, написаний режисер-постановником Михайлом Кріктоном, в якому люди-роботи живуть серед людей.

Зображення кімографічного блоку було виконано за допомогаю тир смуглого процесу техніколор для кольорового відокремлення кожного кадру вихідних зображень, потім сканування їх для перетворення у прямокутні блоки відповідно до його значень, та, нарешті, виведення результату назад у плівку. Цей процес висвітлюється в статі американського кінематографіста[en] «За лаштунками Дикого Заходу».

Середина 1970-х до 1980-х років[ред. | ред. код]

Рання 3D-анімація у кіно[ред. | ред. код]

Перше використання 3D-каркасних зображень у кінотеатрі було продовженням до Westworld, Futureworld (1976), режисером Річардом Хефроном. Це показувало комп'ютерні руки та обличчя, створені тодішніми аспірантами Університету штату Юта Едвіном Кетмулом та Фредом Парке, які спочатку з'явились у своєму експериментальному короткому фільмі 1971 р. «Комп'ютерна анімована рука». Ще одним фільмом, який використовував цю технологію, були «Зоряні війни» (1977), написаний та режисер Джордж Лукас із зображенням каркасних кадрів у сценах із планами Зірки-смерті, комп'ютерами, націленими на винищувачів X-крила та космічним кораблем «Сокіл тисячоліття».

Фільм Уолта Діснея «Чорна діра» (1979 р., Режисер Гері Нельсон) використовував каркасне зображення для зображення чорної діри, використовуючи обладнання інженерів Діснея. Того ж року науково-фантастичний фільм жахів «Чужий» режисера Рідлі Скотта також використав графічну модель каркасної рамки, щоб в цьому випадку зробити навігаційні монітори на космічному кораблі. Кадри були зроблені Коліном Емметтом у комп'ютерній лабораторії «Атлас».

Нельсон Макс[ред. | ред. код]

Хоча лабораторії Лоуренса Лівермора в Каліфорнії в основному відомі як центр наукових досліджень високого рівня, він продовжував досягати значних успіхів у комп'ютерній анімації протягом усього періоду. Зокрема, Нельсон Макс, який приєднався до Лабораторії в 1971 році і фільм 1977 року, який перетворює сферу назовні, вважається одним із класичних ранніх фільмів у середовищі (International Film Bureau, Chicago, 1977). Він також створив серію «реалістичних» анімаційних молекулярних моделей, які продемонстрували майбутню роль CGI у науковій візуалізації («CGI» = Комп'ютерно створені зображення). Його наукові інтереси були зосереджені на реалізмі зображень природи, молекулярній графіці, комп'ютерній анімації та 3D науковій візуалізації.

NYIT[ред. | ред. код]

У 1974 році Алекс Шуре, багатий нью-йоркський підприємець, створив лабораторію комп'ютерної графіки (CGL) при Нью-Йоркському технологічному інституті (NYIT). Він зібрав найвишуканішу студію того часу з найсучаснішими комп'ютерами, кіно- та графічною технікою, а також найняв топ-експертів із технологій та художників, які керували б нею — Ед Кетмулл, Малкольм Бланшард, Фред Парке та інші, все з штату Юта, плюс інші з усієї країни, зокрема: Ральф Гуггенхайм, Елві Рей Сміт та Ед Емшвіллер. В кінці 70-х років співробітники внесли численні інноваційні вклади в техніку візуалізації зображень та підготували багато впливових програм, включаючи анімаційну програму Tween, програму фарби Paint та анімаційну програму SoftCel.

Framebuffer[ред. | ред. код]

Framebuffer або framestore — це графічний екран, налаштований буфером пам'яті, який містить дані для повного екранного зображення. Як правило, це прямокутний масив (растр) пікселів, а кількість пікселів по ширині та висоті — це його «роздільна здатність». Значення кольорів, що зберігаються у пікселях, можуть бути від 1-бітових (монохромний), до 24-бітових, а також 32-кольорові. До кадрів всі графічні дисплеї були векторними, простежуючи прямі лінії від однієї координати до іншої. У 1948 році на комп'ютері «Манчестер Бебі» було використано трубку Вільямса, де 1-бітний дисплей також був пам'яттю. Ранній (можливо, перший відомий) приклад фрейм буфера був розроблений в 1969 році Майклом Ноллом в Bell Labs. Ця рання система мала всього 2 біти, що дало їй 4 рівня сірого масштабу. Пізніше дизайн мав колір, використовуючи більше біт. Лаурі Шпігель реалізувала просту програму з фарбою в Bell Labs, щоб дозволити користувачам «малювати» прямо на фрейм буфер.

У 1972-73 роках Річард Шоуп розробив систему SuperPaint в Xerox PARC, яка використовувала фрейм буфер, що відображав 640x480 пікселів (стандартна роздільна здатність NTSC) з восьми бітною глибиною (256 кольорів). Програмне забезпечення SuperPaint містило всі найважливіші елементи пізніших пакетів фарб, дозволяючи користувачеві малювати та змінювати пікселі, використовуючи палітру інструментів та ефектів, і тим самим роблячи це першим повним комп'ютерним апаратним та програмним рішенням для малювання та редагування зображень. Також Shoup експериментував з модифікацією вихідного сигналу за допомогою кольорових таблиць, щоб система могла виробляти більшу різноманітність кольорів, ніж імітація 8-бітового діапазону, який він містив. Пізніше ця схема стане звичною для комп'ютерних фрейм буфер. Кадр буфер SuperPaint також може використовуватися для зйомки вхідних зображень із відео.

  1. Utah - Computer Graphics history (retrieved 2012/04/22)