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Computer Animation: Transformation in Commercial Exploration

1972:

| CG动画短片:《计算机动画之手》(A Computer Animated Hand,1972)

  • 犹他大学艾德文·卡特姆(Edwin Earl Catmull)和弗雷德·帕克(Fred Parke)制作
  • 首部3D多边形、实体着色和插值的3DCG动画短片

  • 数字模型是通过一个绘制了350个多边形线框的石膏模型制作的,他们花了很多时间测量每个多边形的坐标,并用电传键盘将它们输入到计算机。
  • 卡特姆编写了制作动画的程序,该动画的一些技术概念成为了🎗️计算机图形学的基础
  • 由于当时的显示硬件并不能在屏幕上显示整张图像,他们只能使用长曝光的相机对着屏幕拍摄,来查看每一帧图像,都满意后再用专用CRT屏幕摄影机把动画序列转拍到电影胶片。
  • 他们在接下来的几十年里持续为CGI技术研发作出巨大贡献,帕克基本留在了学术界,而卡特姆因领导了后来的🌟皮克斯动画🌟迪士尼动画而广为人知。

| 视觉音乐动画:开始引入CG动画技术

  • 1972-74年间,罗恩海斯音乐图像公司(Ron Hays Music Image)大卫·阿特伍德(David Atwood)合作,创作了多个视觉音乐动画的现场直播和预渲染动画,也为多位艺术家制作了音乐视频动画。
  • 主要使用视频合成器“Paik-Abe”模拟动画系统“Scanimate”制作。
🎮 雅达利(Atari)创立,并推出了视频游戏《乓》(Pong,1972)
  • 雅达利由开发了《电脑空间》(Computer Space,1971)诺兰·布什内尔(Nolan Bushnell)和泰德·达布尼(Ted Dabney)创立,成为美国早期游戏产业的开拓公司之一,在早期视频游戏史中扮演重要角色,曾创造多个行业第一,但也因急功近利走向下坡,经多次转卖仍续存至今。
  • 《乓》被公认为首款商业成功的视频游戏,也是首款屏幕分辨率达到858×525像素的视频游戏,

    • 标志着视频游戏产业的开始。

《计算机动画之手》
© 1972 Edwin Earl Catmull
《Pong》游戏截图
© 1972  Atari
游戏硬件:

家用游戏机
Odyssey

  • 米罗华(Magnvox)推出的首款1世代家用游戏机“奥德赛”(Odyssey)

  • 连接电视使用,由于有限的图形显示能力,玩家需要在电视屏幕上覆盖胶片以显示游戏的额外内容。1974年被飞利浦公司收购,1978停产。
  • 第1世代游戏机也是消费型CGI产品的开端

    • 但它们都存在价格昂贵、可玩游戏单一、硬件限制等问题,虽然因新奇而颇受欢迎,但普及度并不高。

编程语言
C语言

  • 一种通用、结构化的编程语言,被公认为🎗️现代编程语言的起点
  • 其祖先是BCPL语言,由贝尔实验室丹尼斯·里奇(Dennis Ritchie)在肯·汤普森​(Ken Thompson)的基础上设计。
硬件开发:

处理器
英特尔8008

  • 英特尔推出的世界上第一款 8 位可编程微处理器,由此开启8位时代
  • 采用 8 位数据宽度,能够同时对 8 个二进制数字进行传送和运算,相比之前英特尔的 4 位微处理器 4004,处理能力有了显著提升。
硬件开发:

图形计算机
Tektronix 4010

  • 泰克(Tektronix)开发,比早期的同类产品便宜,
  • 存储管显示技术:采用直接 – view 存储管,能够在屏幕上绘制复杂的线条图形。绘制到屏幕上的图像可一直保留,直到被故意擦除,从而节省计算机内存。
  • 高分辨率:具有 10 位分辨率,可视区域为 1024×780 像素,能够提供较为清晰的图形显示效果。
  • 可扩展性:有配套的外围设备,如 4610 硬拷贝单元,这是一种早期的图形打印机,可以将屏幕上的图形打印出来。
  • 该系列在1970年代很受欢迎,直到下一代更廉价的图形工作站推出。
软件开发:

动画系统
GRASS

  • 图形共生系统(GRASS) 
  • 一种用于编写矢量图形动画编程语言,注重易用性​(新手友好)与可扩展性​(支持存储文件解析),与外部控制装置相连,如旋钮、按钮和操纵杆以及命令行控制。
  • 最初由俄亥俄州立大学计算机图形研究小组(CGRG)成员汤姆·德弗林(Tom DeFanti)为其博士论文开发。德弗林随后加入了伊利诺伊大学芝加哥分校电子可视化实验室(EVL),并继续改进该系统,很快被应用于电影和新媒体艺术。
  • 1978年,德弗林与中途游戏(Midway Games)合作,修改并移植到基于Z80芯片的ZBox上,使用光栅图形和精灵图,取名“ZGrass”,成为首款可由非编程背景艺术家学习使用的动画系统,它意味着从大型机到微型机的转变,还意味着从矢量到光栅图形的转化。
软件开发:

动画软件
Antics 2D

  • 英国平面设计师、动画师、软件开发员艾伦·基廷(Alan Kitching)开发
  • 最初称为“滑稽”(Antics),后来通常称为“Antics 2D”,
  • 早期是给自己使用的,制作了一些早期的运动图形动画和说明动画。
  • 虽经常介绍为2D动画软件,但从其软件演示短片《飞立方》(Flying Cube,1973)展示了一个旋转的3D立方体。
    • 这也是已知第一个涉及多边形3D立方体旋转的CG动画。
  • 1977年,基廷受邀把该软件改造成一款面向普通艺术家的动画软件,在后来的十几年里被世界各地很多动画师广泛使用。
  • 该软件早期在Unix系统和Fortran语言下工作,1980年开发日本版,受到20世纪末计算机程序语言环境的改变,于1998年停止旧系统开发。
  • 2010年发布基于全新C++语言构建的新“Antics”版本,但可查更新信息只到2011年。
软件开发:

动画系统
SuperPaint

  • 第一个兼容视频、基于光栅的、具备图形和动画制作功能的CG动画系统
  • 施乐帕罗奥多研究中心(Xerox PARC)的计算机科学家理查德·肖普(Richard Frank Shoup)在1972-73年间开发
  • 最开始是一个简单的帧缓存器,随着肖普为其添加了越来越多的图像编辑功能,包含了后来绘画软件所需的基本要素(如调色、饱和度、颜色板、自定义多边形、画笔、油漆桶等),可以从标准视频输入捕捉图像,并与数字数据组合。
  • 在1970年代被用于定制电视图形和NASA的金星计划等。
  • 尽管该系统因管理层意见分歧而被扼杀,肖普在1983年因开发SuperPaint获🏆艾美奖,表彰其对电子图形技术的革命性贡献。
《飞立方》
© 1973 Alan Kitching
Antics 软件界面(版本未知)
图源:维基百科
右侧屏幕上有一幅用SuperPaint软件创作的彩色图像
(摄于 Xerox PARC,年份不详)
图源:Computer History Museum

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