Computer Animation: Transformation in Commercial Exploration
1973：
| 电影长片《西部世界》（Westworld，1973）
- 迈克尔·克莱顿（Michael Crichton）执导
-
通常被介绍为首部使用CG动画技术的电影长片，但更准确的说法应该是首部使用CG动画技术制作特效的电影长片，后来被称为“视觉效果”（VFX）。
- 这段模拟机器人视觉的动画，由计算机动画先驱、“运动图形公司”（Motion Graphics）创始人、制作了第一个用于电影长片（Vertigo，1958）的计算机动画片段的约翰·惠特尼的儿子，小约翰·惠特尼（John Whitney Jr.）在信息国际公司制作。
- 通过对摄影图像进行分色，扫描并转换成矩形块，根据设计好的调色板添加颜色，再重新输出到电影胶片。
《西部世界》CG特效动画技术片段
© 1973 MGM
| 视频游戏：《迷宫战争》（Maze War，1973）
- 开发：史蒂夫·科利（Steve Colley）、格雷格·汤普森（Greg Thompson）和霍华德·帕尔默（Howard Palmer），最初平台：微型计算机 Imlac PDS-1。
-
首款全屏3D第一人称游戏，但当时的电脑只能渲染3D模型的线框。
- 游戏最初被设计成一个技术展示，单玩家在其中探索一个三维迷宫，展示Imlac PDS-1小型计算机的矢量图形能力，后来发展成多玩家互相射击。
《迷宫战争》游戏画面
图源：www.uvlist.net
|视频游戏《抓到你了》（Gotcha，1973）
- 开发：雅达利（Atari），平台：街机
-
首款彩色视频游戏
- 受限于当时计算机能力，彩色游戏的普及还有一段路程。
《抓到你了》游戏画面
图源：Ultimate History of Video Games
| 视频游戏：南梦宫（Namco）与雅达利合作，把《乓》（Pong）进口到日本
- 街机游戏在日本迅速推广，并很快跟上了美国的技术水平。
- Namco，日本著名游戏发行商，最初由中村雅哉在1955年成立“有限会社中村制作所”，1971年开始使用Namco品牌，2005年与万代合并，如今称为“万代南梦宫娱乐”。
Phong着色法（Phong Shading，1973）
- 犹他大学的裴祥风（Bui Tuong Phong）在1973 年博士论文《Illumination of Computer-Generated Images》中提出的一套更精细的三维光照与着色插值方法。该方法通过在像素级而非顶点级插值法向量，显著提高了光照计算的精确度，使计算机生成图像在光滑曲面表现上更接近真实物体。
- 核心技术原理
- 基于法向量插值（Normal Interpolation）
- 与 Gouraud 着色仅插值亮度不同，Phong 着色在多边形表面插值顶点法向量，再逐像素计算光照，使高光区域更集中、更自然。
- 逐像素光照计算（Per-pixel Lighting）
- 在每个像素进行完整光照方程运算（环境光、漫反射、高光反射），避免因多边形数量不足导致的亮度“过度平滑”问题。
- 更真实的镜面高光（Specular Highlighting）
- 使用 Phong reflection model，使镜面反射亮斑的形状更接近物理观察结果，解决 Gouraud 模型高光容易被“错过”的问题。
- 基于法向量插值（Normal Interpolation）
- 与“Gouraud着色法”（Gouraud shading）相比
- 它能提供更逼真的光滑曲面效果，但运算量更大。
- 历史意义
- Phong 着色法的重要意义在于，它首次让“逐像素光照”进入学术与工业实践，使电脑能够渲染更自然、更可信的光滑曲面。尽管在 1970 年代计算成本巨大，但它对离线渲染、光照模型研究以及后续 GPU 时代的实时图形奠定了范式基础。
- 1990 年代后，随着硬件性能提升，Phong 着色及其延伸方法（Blinn–Phong 等）成为图形 API、游戏引擎与动画制作软件的标配模型，对三维动画、游戏视觉、影视 CG 等领域持续产生深远影响。
- 参考文献：
-
Phong, B. T. (1973). Illumination of Computer-Generated Images. Department of Computer Science, University of Utah.
-
Phong, B. T. (1975). “Illumination of Computer-Generated Images.” Communications of the ACM, 18(6), 311–317.
-
↑ Phone shading 图源：网络 © 公有领域
| 早期动画系统：ANIMA
- 使用集成编程语言的早期动画系统，用于定义计算机生成的运动。
- 注重易用性和可扩展性，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。
- 俄亥俄州立大学计算机图形研究小组（CGRG）的曼弗雷德·克内迈耶（Manfred Knemeyer）开发。
- 1977年，在多位CGRG成员的努力下开发出后继版 ANIMA II。
| CGI软件：FaceIt
- 采用关键帧动画技术混合多张图像以生成面部画像，这一技术引起了警方和调查机构的高度关注。
- 马克·吉伦森（Mark Gillenson）在查尔斯·丘里（Charles Csuri）早期在线条画融合领域的研究基础上开发。
-
是首批为形态变形技术（Morphing）奠定基础的正式贡献之一。
- ⚠︎ 未考证到具体发明年份，根据俄亥俄州立大学官方资料推测，大约在1972-1973年间。
| 个人电脑：施乐奥拓（Xerox Alto）
- 施乐公司推出的最早的个人电脑原型之一
-
带来了世界上首个“所见即所得”编辑器、鼠标、图形用户界面和位图显示器。
| 下一代娱乐设备开始报幕：
- 马丁·库珀（Martin Cooper）和他的开发小组带来了第一部“手机”；
- 弗兰克·贝克（Frank Beck）和本特·斯坦普（Bent Stumpe）开发了第一个透明的“触摸屏”；
- 美国西屋研究实验室带来了第一台薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）。
-
它们的后续发展最终在21世纪为动画技术创造了一个新舞台。
