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1974年,

是动画技术从传统手绘向数字过渡的关键节点,也是动画史重要年份:
技术上,3D 建模、渲染等基础理论突破,计算机图形学获进展,为计算机动画奠基;
产业上,日本动画突破儿童市场,确立 “全年龄向” 定位并形成产业化模式;应用上,计算机动画首现于《Westworld》等电影。
这些变化影响当时制作,更铺就日后计算机动画发展与日本动漫成全球巨头的道路。

| CG动画短片:《饥饿》(Hunger,1974)

  • 匈牙利裔动画师彼得·福尔德斯(Peter Foldes)制作
  • 首部使用实心填充光栅图扫描线渲染的CG动画短片

  • 依然使用内斯特·伯特尼克(Nestor Burtnyk)和马塞尔·韦恩(Marceli Wein)开发的关键帧动画程序制作
  • 该片在视觉上接近传统动画,也涉及到2D图像的3D运动,
  • 第一部🏆奥斯卡提名的CG动画短片,并获🏆戛纳电影节评审团动画大奖。

《饥饿》
© 1974 Peter Foldes

| CG动画短片:《脸和身体部分》(Faces & Body Parts,1974)

  • 犹他大学弗雷德·帕克(Fred Parke)制作
  • 首部尝试模拟人脸说话和各种表情的3DCG动画短片,

  • 当人们看到这个动画的时候,或许不会有人相信,CG动画技术在40多年后可以创造几可乱真的数字人类。
  • 他是第一位使用参数化模型来处理人脸动画的人NYIT曾在发电站乐队(Kraftwerk)的音乐视频中使用,但该系统似乎没有正式商业化。
  • Parke, Frederic I. (1972). Computer Generated Animation of Faces. Proceedings ACM annual conference.
《脸和身体部分》
© 1974 Fred Parke

|视频游戏:《极速赛车》(Speed Race,1974)

  • 开发:太东(Taito)西角友宏
  • Taito 最初由米哈伊尔·科甘(Михайло Коган)于1953年创立,后来成为日本早期电子游戏产业的重要开发和发行商之一,2005年被 Square Enix 收购。
  • 首款垂直滚屏游戏,

  • 首款侧滚屏的视频游戏是次年雅达利发行的《障碍赛跑》(Steeplechase,1975)

  • 由于计算机性能限制,这些早期滚屏游戏的背景只能由简单的几何色块组成,但并不影响玩家的热情。
Speed Race
© 1974 Taito.

| 视频游戏:太东推出的《篮球》(Basketball,1974)

  • 首款描绘人类角色的视频游戏,尽管造型十分简单。

| 视频游戏:《空战》(Airfight,1974)

  • 开发:布兰德·福特纳(Brand Fortner)和凯文·格雷(Kevin Gorey);平台:PLATO。
  • 首款三维飞行模拟器,以简单线框显示。

《空战》
© 1974 Brand Fortner,Kevin Gorey

🔬 艾德文·卡特姆(Edwin Catmull)发明了纹理贴图深度缓冲

  • 纹理贴图

    • 最初指的是“漫反射贴图”,一种简单地把光栅图映射到3D表面的方法。
    • 随着CGI技术的发展,各种不同功能的纹理贴图技术陆续诞生,旨在减少计算的同时提高真实感,成为3D动画的一项重要技术。
  • 深度缓冲 (Z-buffering)

    •  通过记录镜头与3D空间中物体的深度信息,以确保在视窗中显示正确的前后遮挡关系,使计算机生成复杂图形成为可能,这一技术后来成为现代 3D 渲染的基础。
    • 虽然深度缓冲的发明一般被归功于卡特姆,但斯特拉伯(Wolfgang Straßer)在1974年4月的博士论文中描述过类似想法,比卡特姆早几个月。
      • Straßer W. Schnelle Kurven- und Flächendarstellung auf grafischen Sichtgeräten[D/EBOL]. 柏林理工大学,1974.

✨ 重要先驱实验室创立:“纽约理工学院计算机图形实验室”(一般简称NYIT)

  • 亚历克斯·舒尔(Alex Schure)创立

  • 最初目的是制作高质量的CG动画,实验室研究员发明了一系列 CGI 技术,展示了CG动画 技术的未来。
  • 多位成员成为20世纪后期 CGI 行业的知名人士
  • 艾德文·卡特姆(Edwin Catmull):1974年加入,后来成为皮克斯总裁图灵奖获得者,1974年加入;
  • 阿尔维·史密斯(Alvy Ray Smith III):后来成为皮克斯联合创始人,两次获奥斯卡技术奖
  • 兰斯·威廉姆斯(Lance Williams):后来成为迪士尼首席科学家
  • ​詹姆斯·克拉克(James Henry Clark):通常被称为吉姆·克拉克(Jim Clark),后来成为网景(Netscape)和硅图(Silicon Graphics)创始人,计算机图形学和高性能计算领域先驱;
  • 布鲁斯·佩伦斯(Bruce Perens):后来成为开放源代码促进会联合创始人
  • 汉克·格雷布(Hank Grebe):著名数字动画先驱;
  • 弗雷德·帕克(Fred Parke):著名数字动画先驱。

第一届“计算机图形图像特别兴趣小组”(SIGGRAPH)在美国开幕。

  • 这个年度会议随即成为全球性的CGI创新技术展示和交流平台。

| CGI系统:图片系统(Picture Systems) 

  • 独立的计算机图形系统,提供交互式、动态、三维线条绘制等动画制作功能
  • 埃文斯和萨瑟兰公司开发
  • 该系统包含世界上首款商用帧缓存器,分辨率512×512像素,8位灰度。

  • 随后,纽约理工学院计算机图形实验室(NYIT)将其3个缓存器连接,
    • 创造了第一个拥有全色彩24位RGB帧缓存器小型计算机

  • 帧缓存技术的商业化,为数字产品的未来垫下了基石。


“合成视觉”(SynthaVision):早期 3D 实体建模与光线投射系统

开发者:Robert Goldstein,后由 MAGI(Mathematical Applications Group, Inc.)组织化发展;发行方:MAGI / MAGI-SynthaVision 部门;首发时间: 原型 1967;商业化 1972。
  • 技术创新:
    • 🥇 光线投射(Ray Casting)渲染:最早将光线投射算法应用于 3D 图像生成,实现隐藏面消除和更真实的实体效果,为后来的光线追踪奠定基础。
    • 构造实体几何(CSG)建模:通过球体、立方体、圆柱体等基本体的布尔运算构建复杂模型,与当时主流线框或多边形建模完全不同,支持参数化变形和动画,是现代 CAD/CAM、Solid Modeling 的先驱。
    • 3D 动画生成流程:运行于 IBM 360/65 大型机,可生成高质量 3D 动画,支持镜头运动、物体变形与动态布尔运算,使程序化动画成为可能。
    • 商业化应用与技术推广:1970 年代广告制作率先采用,1982 年《TRON》大量场景由 MAGI 制作,验证了 CGI 在电影工业中的可行性。
  • 历史价值与影响:
    • 🥇 全球首个商业化 3D 实体建模软件,为后续 Pro/ENGINEER、CATIA、Maya 等软件奠定基础。
    • MAGI 团队成员后创立 Blue Sky Studios,将建模与渲染理念延续至现代动画工业。
    • 《TRON》的成功确立了实体建模、光线投射与程序化动画的电影应用工作流,是计算机动画史上的关键里程碑🎖️
  • 1974年:MAGI 发布其首部演示片《合成视觉样片》(SynthaVision Demo)
《合成视觉样片》截图
© 1974 Computer Visuals,MAGI

| 模拟视频合成器:桑德林图像处理器(Sandin Image Processor)

  • 可实时处理视频合成,产生复杂精致的视频效果动画。
  • 丹·桑德林(Dan Sandin)于1971-1974年间开发。
桑德林图像处理器
图源:网络
电脑硬件:

Tektronix 4014

  • 开发者:Tektronix, Inc.(核心技术:Robert H. Anderson 的 DVST “Anderson Tube”);规格:19 英寸 DVST、约 1024×780 分辨率、ASCII 图形指令、可配图形输入板与绘图仪。
  • 技术要点:4014 采用直接视图存储管,可在无刷新下长时间保持图像,避开闪烁并降低对主机内存的需求,是当时最稳定的高分辨率向量显示方案。设备支持静态存储图形与少量实时向量更新,允许基本动画预览。其 ASCII 转义码绘图方式降低了图形编程门槛,并形成可扩展的图形输出生态。
  • 历史影响:4014 是 1970–80 年代 CAD 与科研中的主力图形终端,支撑了“犹他茶壶”等关键图形学研究。它推动早期 3D 建模与动画流程(如 Larry Malone 工具、ASAS 系统)发展,并参与《TRON》前期可视化。其向量图元逻辑与交互理念影响后续图形标准与现代图形界面,是连接模拟向量技术与数字动画产业的重要节点。

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