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Computer Animation: Transformation in Commercial Exploration(1971)

| 重要CGI研究实验室:俄亥俄州立大学计算机图形研究小组(CGRG)正式创立

  • 俄亥俄州立大学查尔斯·丘里(Charles Csuri)创立
  • 致力于CG动画技术的艺术创作应用,将CG动画技术融入艺术系学生课程体系,通过规范化团队架构吸引外部科研资源。
  • 理念:通过微型计算机实现复杂计算机动画功能,并使其具备易用性。
  • 成员:包括艺术学院、工业设计系、摄影与电影系、计算机与信息科学系及数学系的师生,组成跨学科团队。
  • 同年,丘里凭借“实时电影动画的软硬件需求”(Software and Hardware Requirements for Real Time Film Animation)项目再获美国国家科学基金会(NSF)资助。
  • CGRG在1970年代初发表了大量关于动画技术及其控制方法的研究成果。

| 重要早期CGI公司:“罗伯特阿贝尔联合公司”(Robert Abel and Associates)创立

  • 由曾与惠特尼合作拍摄《迷魂记》片头动画的罗伯特·阿贝尔(Robert Abel),和参与《2001太空漫游》特效制作的康·佩德森(Con Pederson)在美国创立。
  • 早期以基于运动控制的摄影技术CG动画著名,包括用多条水平运动控制轨道、360度运动控制吊臂、光学打印机、前投和背投系统以及计算机图形系统等。
  • 佩德森进一步调整了狭缝扫描技术,为多个知名品牌创作电视广告动画。
  • 理查德·泰勒(Richard Taylor)发明了被称为“糖果苹果霓虹灯”的背光合成技术,带来光彩夺目的动画效果。
  • 该公司创建了视效预览矢量动画技术,以帮助拍摄更复杂的伪3D效果。
    • 后来,比尔·科瓦奇(Bill Kovacs)进一步推进了这一技术,直接从矢量设备拍摄优秀的图形动画。
  • 该公司在此后的十几年里制作了大量混合不同动画技术的广告动画,为多部著名电影制作视觉效果动画

| CG动画短片:《元数据》(Metadata,1971)

  • 匈牙利裔动画师彼得·福尔德斯(Peter Foldes)制作,
  • 使用内斯特·伯特尼克(Nestor Burtnyk)和马塞尔·韦恩(Marceli Wein)编写的第一个关键帧动画程序制作.
  • 动画内容实际上是不断从上一个图像变形到下一,这类形式后来被称为补间插值、或变形动画

| CG动画短片:《透视康奈尔大学》(Cornell in Perspective,1971)

  • 康奈尔大学唐纳德·格林伯格(Donald P. Greenberg),使用通用电气视觉模拟实验室的设备制作,以当时的3DCG技术来说,这是一个令人不可思议的作品。
  • 📸 成为建筑动画早期案例。

  • 时间存疑:也有报到称该片发布于1977,但根据康奈尔大学官方网站信息该片完成于1971。而从现存影片看,该片的技术更符合70年代后期CGI技术。这其中要么是出现了记录错误,或者其实有两个名为 Cornell in Perspective 的短片。
《元数据》动画截图
© 1971 Peter Foldes
《元数据》动画截图
© 1971 Peter Foldes
《透视康奈尔大学》
(Donald Greenberg,1971)

| 视频游戏:《银河游戏》(Galaxy Game,1971)

  • 斯坦福大学比尔·皮茨(Bill Pitts)和休·塔克(Hugh Tuc)开发
  • 首款使用矢量显示器街机视频游戏

  • 最初的原型成本为2万美元,在迪吉多小型计算机“PDP-11”上开发,由电子屏、游戏操控器和带有座椅木制大柜子组成。
  • 据说吸引了“10层楼高”的人群排队尝新。

| 视频游戏:《电脑空间》(Computer Space,1971)

  • 诺兰·布什内尔(Nolan Bushnell)和泰德·达布尼(Ted Dabney)开发
  • 首款量产的、使用电视屏幕的、有声的街机数字视频游戏

  • 提出最初的“精灵图”概念,

    • 即把2D图像当作悬浮物直接集成进数字动画显示中,从而减少帧缓存的数据计算,
    • 是视频游戏动画技术的一项重要创新。
  • 他两在1972年创立了著名的视频游戏公司雅达利(Atari)

|视频游戏:《公路赛跑者》(Road Runner,1971)

  • 巴利制造公司(Bally Manufacturing)
  • 第一个全息投影视频游戏

  • 玩家操纵的汽车是全息投影,在实际移动的微缩模型场景上行驶,看起来有一种裸眼AR的感觉,但也有一种在操纵幽灵车的感觉。
《电脑空间》
© 1971 Nutting Associates
《公路赛跑者》
© 1971 Bally

| 技术研究-3D着色法:“古鲁德着色法”(Gouraud shading)

  • 犹他大学的亨利·古鲁德(Henri Gouraud)发表的以自己名字命名的3D着色法
    • Gouraud H. (1971). Continuous Shading of Curved Surfaces. IEEE Transactions on Computers C-20(6), 623-29.
  • 优点是计算速度较快,缺点是可能看到小小的平面拼接效果。
  • 古鲁德以其妻子为原型制作并渲染了第一个著名的3DCG人脸图像

|技术研究-3D渲染:“光线投射”(Ray Casting)

  • 数学应用集团(MAGI)戈德斯坦(R. A. Goldstein)和内格尔(R. Nagel)发表了《3D视觉模拟》(3-D Visual simulation)
  • 光线追踪(Ray Tracing​)原理用于反向模拟摄影过程来渲染实体的阴影图像,这种基于非递归光线跟踪的算法后来被称为“光线投射”
  • Goldstein, R. A., & Nagel, R. (1971). 3-D Visual simulation. SIMULATION, 16(1), 25–31.

| 微处理器:英特尔4004

  • 世界上首款商用的4位微处理器

  • 有2300个晶体管,每秒执行6万次操作,定价200美元。

| 非线性编辑设备:CMX 600 

  • CMX系统公司推出首款真正的非线性编辑设备

  • 允许“跳场”录制和播放,使用光笔控制系统进行编辑,具有预览功能,
  • 安装在迪吉多计算机PDP-11上,内置两个黑白显示器,但该设备只适合离线编辑。
  • 价格相当昂贵(约25万美金),据说只制造了几套用于电视节目和商业广告制作。

| 显示设备:扭曲向列型液晶显示器(TN-LCD)

  • 马丁·沙德​(Martin Schadt)和沃尔夫冈·赫尔弗里希(Wolfgang Helfrich)发明
  • 通过将液晶分子以90度扭曲排列以防止光散射,使其拥有更好对比度和实用性。
  • TN-LCD仅短暂应用于早期个人电脑和视频游戏机的低端产品,但它首次验证了电场驱动像素的可行性,这一原理被后续液晶显示技术继承并优化。