传统特效+CG视效+软/硬件研发：泽米基斯执导的《死亡变成了她》（Death Becomes Her）

首部展示照片真实感人类皮肤数字动画的电影长片，一个扭转的数字脖子把演员的身体和头部重新连接在一起，由工业光魔负责制作，他们开发的专有3D绘画系统“ViewPaint”在该片中首次使用，允许用户在三维模型上直接绘制纹理贴图，或编辑并导出UV以便用其他软件绘制贴图，还允许创建置换、透明、镜面反射等贴图，主要开发者约翰·施拉格等获69届奥斯卡科学与工程奖。

此外，混合动力学公司为该片提供了令人震惊的、逼真的特化假肢道具和实时遥控电子动画偶，该公司至今依然是特化和动画偶行业的领军者。

影视特效：

詹姆斯·卡梅隆执导的《深渊》（The Abyss）是一部被众多传统特效和数字视效动画技术包裹的电影长片。

工业光魔为其创造了第一个可以演绎丰富情感的数字三维数字角色，也是第一个出现在电影长片里的照片级逼真感数字水体动画，以及第一个令人信服的、在70毫米电影胶片上的数字序列与真人实拍场景无缝合成。

工业光魔设计了一个程序，为流体生物的伪足生成不同大小和动力学性质表面波，包括反射、折射和变形序列，但需要注意的是，这里的水体动画不是通过模拟技术生成的，而是手动制作的，并通过绘制贴图获得水的“皮肤”。

别名（Alias）的同名三维软件Alias因在该片的出色表现，成功进军影视动画行业。

制作团队在计算机上重现了整个CG布景，75秒的动画花了6个月制作。

但在当时，数字动画只是导演的一个备选方案，如果效果不理想，该片段可能会被替换成传统定格动画。幸运的是，卓越的数字动画团队证明并争取了计算机动画的未来。

此外，发光的外星人使用了电子自动偶拍摄，再通过计算机合成。

《深渊》理所当然成为数字动画技术发展史上一座重要的里程碑，它的成功标志着数字动画技术正式被电影行业接受和认可，并开启了传统特效转向数字视效的高速公路。

1990年代，电影、电视、游戏机等娱乐设备在全球的多数地区都已普及，计算机从昂贵的专业工具发展为普通人也可承担的消费级设备，万维网的诞生和迅速发展不仅改变了人们的交流方式，也为动画带来了全新的表演舞台。人类文明又进入了一个新时代，而传统媒体和数字媒体，仍在期待与抗拒中互相碰撞。

科学家用数字动画技术来研究生物、航天、医疗等严肃课题，艺术家用数字动画技术来创作影像、动画片和视频游戏等作品。这个年代不仅见证了科学和艺术的边界模糊，也见证了所谓动画物理学在数字动画领域的构建，基于物理模拟的数字动画技术在让动画变得更加可信的同时，大量减轻了动画师的工作；而基于艺术家控制的动画技术，又满足人们对于艺术“源于生活，高于生活”的愿景。这个年代还见证了计算机生成图像技术大众化开启，个人电脑开始承担以往仅限于专业工作站的运算工作，面向无编程背景人士的消费级专业计算机图像和数字动画软件行业开始形成，而专业数字动画工作室则更注重创新性技术的开发。

数字动画更多地参与到电影、动画、游戏、现场表演等大众娱乐行业中，其发展潜力已成功引起更多资本的关注，“交易”“收购”“合并”等成为软件行业相关新闻中十分常见的关键词。软件行业在相互竞争的同时也尝试通过统一标准，让不同软件之间实现更好的互相兼容，谋求共同发展空间。

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#6.2.1 传统特效和CG视效（VFX）的边界模糊

1990年代，数字动画技术更多地参与到电影制作中，人们发现这些“镜头后”的视效技术，比“镜头前”特效技术拥有更多的可操作空间，甚至能用于创造真正的“角色”。数字动画在拟真技术方面进入高速发展通道，从显而易见的拼接，到不知不觉的融合，它的成长模糊了真实和虚拟的边界。

#6.2.2 传统动画和CG动画的边界模糊

当使用数字动画技术制作的动画片开始接近传统动画之时，“动画片”“传统动画”“卡通动画”这些术语的定义便发生了改变。数字动画技术突破了传统动画在物理上的局限，为动画片带来更多的可能性，并催生了一系列新的动画片形式、风格和技术。这个年代不仅见证了传统动画和数字动画在技术上的交融，也见证了三维动画技术和二维动画技术的融合，这是一个在屏幕背后迅速发展的过程，以至于屏幕前的普通观众仍以为他们所看到的二维数字动画依然是传统动画，以为使用三维动画技术制作的动画看起来都是“立体”的。

#6.2.3 游戏动画和交互动画的边界模糊

1990年代，三维视频游戏进入了明显的技术发展期，新的媒体为游戏提供更大的数据容量，游戏动画更多地向影视动画学习，而游戏作为一种艺术也开始被关注。与此同时，越来越多在技术上与游戏动画没有本质区别，而又不合适被称为视频游戏的新事物诞生，它们一般被称为“交互动画”“交互电影”“交互艺术”“交互装置”等，但相互之间的界限十分模糊。

#6.2.4 基础应用研究&软硬件研发

CGI技术和CG动画技术均具跨界性，可应用于任何动态影像制作领域，其共性的基础研究、算法、编程语言、软件、硬件、系统等发展，对影视动画、交互游戏等多个应用领域都存在影响。

1990：

• 传统特效+CG视效：保罗·范霍文执导的《全面回忆》（Total Recall，1990）
  • 地铁光公司的蒂姆·麦戈文为该片执导了一段描述人类和狗通过透视设备的CG动画片段，其团队最初尝试使用运动捕捉技术，但出现了很多问题，最后不得不借助转描技术手动制作。
  • 该片再一次证明了CG动画技术在电影特效中的特殊作用，尽管微缩场景、特效化妆、动画偶、光学合成等传统电影特效动画技术依然大量被使用。

• 传统特效+CG视效：雷尼·哈林执导的《虎胆龙威2》（Die Hard 2，1990）经常被宣传为首部使用数字接景画合成技术的电影长片，但该接景画依然由艺术家上杉裕世手绘，工业光魔通过扫描将其数字化，再使用数字图像处理软件与真人镜头合成。

• 传统动画+CG动画：亨德尔·布托伊和迈克·加布里尔执导的动画长片《救难小英雄：澳洲历险记》
  • 标志着迪士尼的数字动画系统“CAPS”正式上岗，是动画行业从传统手绘向数字化制作转型的里程碑。它看起来和传统动画几乎没有区别，而旋转镜头、变焦、长背景跟踪和其他原来使用多平面相机制作的镜头运动效果，在全数字化环境中的表现更让人惊讶。

• CG动画：莫里斯·贝纳永执导的《夸克斯》（Quarxs，1990-1993）
  • 首部使用高清标准的数字电视动画，
  • 该片也被宣传为最早基于剧本，而不是为了展示技术而制作的三维数字动画，但这取决于对所谓剧本的理解。

动画技术总是在拟真和拟绘之间徘徊，当CGI技术在拟真方向获得一定成果后，拟绘自然成为下一个关注的话题。计算机图形图像特别兴趣小组年会召开了题为“非照片真实感渲染”的会议，被认为是该术语创造者，但这一术语的用语准确性后来受到质疑，而三渲二、风格化渲染、样式化处理等术语都被用于描述类似技术。需要注意的是，这类技术包括对2D和3D材料的处理。相关技术的发展，成为推动传统动画和数字动画技术融合的重要力量。

• 软硬件研发+CG动画：韦恩·莱特尔创立视觉动画公司^[1]，使用自研的基于数据驱动“自动”生成动画的专有软件^[2]制作了动画短片《更多的铃声和哨声》，各种模型的运动和音乐节奏完全匹配，这种效果在传统手绘动画中属不可能任务。该公司随后继续推出了多部更加复杂且有趣的视觉音乐动画。
  • [1] 最初名为“视觉音乐”（Visual Music），1995年更名为“动画音乐”（Animusic）。
  • [2] 根据其官方网站介绍，该公司的专有动画程序名为“MIDImotion”，类似于游戏引擎的实时动画程序，后来还开发了“动画音乐工作室”（ANIMUSIC|studio），约2015年开始引入虚幻4技术。

• 基础应用研究+拟真CG动画：《有生源说》是首部演示植物生长的CG动画片，由卡尔·西姆斯使用其开发的“人工进化”系统制作，从植物形状的随机突变中进行交互选择，从而获得各种有趣的结构，是一种早期的、基于生物学模拟的CG动画技术。

• 基础应用研究+拟真CG动画：《我从未见过，但我知道……》由俄亥俄州立大学的美岛莉·莱昂使用其开发的分支对象生成和动画系统“BOGAS”制作，可创建树木、植物、血管、神经系统、水下动物甚至虚拟生物的逼真模型。

• 基础应用研究+拟真CG动画：计算机生成图像技术研究先驱中前荣八郎，使用内部软件制作了一部探索真实感渲染的实验动画，包括早期的潮湿路面反光模拟。

• 基础应用研究：帕特·汉拉汉和保罗·海伯利发表了第一篇关于3D绘画系统的论文，允许用户直接在三维模型上绘画纹理。
  • Hanrahan P, Haeberli P. 3D形状上的直接所见即所得绘画和纹理[C]// 计算机图形图像特别兴趣小组'90:第17届计算机图形和交互技术年会会议录, 纽约:计算机协会. 1990: 215-223.

• 软硬件研发：S3图形公司推出第一款2D加速器芯片显卡“86C911”，这标志着2D图形硬件加速时代的开始。

• 软硬件研发：
  • 洛泰克开发的“视频烤箱”（Video Toaster）发布，软件提供视频编辑、视觉特效、动画、图像处理软件，最初是硬件+软件套装，多年来被行业广泛采用，获艾米技术奖，2014年转型为全数字设备。
  • 洛泰克还发布了软件“光波3D”（LightWave 3D），提供3D建模、动画、渲染功能，最初是Video Toaster的套件，后来逐渐更新迭代成独立的专业3D动画生产软件，被行业广泛采用。
  • 大卫·史密斯开发了建筑动画软件“虚拟漫游”（Virtus Walkthrough），1990年代初被布莱恩·帕玛、西德尼·波拉克等著名导演用于电影的视效预览制作。
  • 奥多比发布了图像处理和数字绘画软件“照片商店”（Photoshop），最初由诺尔兄弟开发，支持丰富的第三方插件，被行业广泛采用，获91届奥斯卡科学与工程奖，并持续更新至今。

1991：

• 传统特效+CG视效：卡梅隆执导的《终结者2》
  • 首部使用3D数字角色扮演主角的电影长片，涉及先进的照片真实感渲染、液态金属动画和逼真人类运动。由于当时的数字动画技术仍然昂贵，它仅被用于必要的地方，合共不足5分钟的视觉效果，制作费超500万美元，数十位计算机工程师、数字动画师和艺术家参与了制作。工业光魔开发了一个内部工具“变粘”（Make Sticky）制作3D模型的纹理映射，运动捕捉仍通过直接在演员身上绘画网格标记对位。
  • 斯坦利·温斯顿负责特化、可动偶、假肢等实体特化道具。
  • 这部电影成功让公众认识到数字动画在电影制作方面的功能和魅力。

• 传统特效+CG视效：工业光魔在制作斯皮尔伯格执导的电影长片《铁钩》时，创造了投影在简单几何模型上的3D接景画技术，可以理解为接景画和多平面相机的升级版，由于映射图像的模型可更自由地移动和变形，能模拟更可信的伪3D效果，类似技术至今仍经常被使用。

• CG视效：朗·霍华德执导的《倒退》（Backdraft，1991）
  • 首部涉及照片真实感数字火焰动画的电影长片，但该片也被专业人士指不符合真实火灾现场环境，数字图像技术在真实感模拟和美学之间需要处理的课题还有很多。

• 传统动画+CG动画：加里·特洛斯达勒和柯克·维斯执导的迪士尼动画长片《美女与野兽》
  • 其著名场面“华尔兹之舞”展示了2D手绘角色与3D数字场景的有机结合，创造了在传统动画中难以实现的环绕镜头。数字动画师根据美术设计制作3D场景，设置3D镜头运动，渲染草图，传统动画师根据草图绘制角色动画，最后通过“CAPS”系统合成。CAPS当时并不包括3D软件，通过借助外部软件“别名”和“RenderMan”完成建模和渲染后再逐帧导入。

• 传统动画：冈本忠诚带来他最后一部动画短片《订单多的餐厅》，把铜板雕刻画的风格带进了动画。

• 传统动画：丹尼尔·格瑞弗斯执导的动画短片《操纵》描述了一个可怜的卡通小人角色如何被真人动画师以各种动画技术“操纵”，涉及传统手绘、剪切动画、提线木偶、立体纸偶和真人实拍等多种动画技术的综合使用，在2D和3D空间中流畅互动。

• 软/硬件研发：三款重要的2D动画软件相继发布。
  • TVPaint Animation：电视绘发展部开发，提供较完善的逐帧动画制作功能，2018年获安妮奖中的伊沃克斯奖，在接下来的20多年里被行业和个人动画制作者广泛采用。
  • Pegs：佩格斯公司开发，曾被行业广泛采用，2006年特必动画公司将其收购后停止更新和销售。
  • Annie：地铁光公司的2D动画部门研发，类似迪士尼的CAPS系统的，但可在个人电脑运行，1994年被游戏开发公司“第七层”收购。

• 基础应用研究：保罗·德贝韦克开始研究基于图像建模和渲染技术，从系列照片中导出一辆带贴图的轿车三维模型，后来在班夫国家森林的虚拟探索项目，和鲁昂大教堂莫奈相关系列绘画的互动可视化项目中进一步实验。德贝韦克将在相关领域持续研究，并在21世纪初攻克数字人类的最后一块拼图，这位被誉为“天才”的研究员至今仍在为CGI研究作出贡献。

• 基础应用研究+软/硬件研发：出渕亮一郎使用其开发的“毛发渲染器”制作了已知第一个CG毛发实验动画《火兽》，该毛发渲染器是数字微分分析仪的应用。

• 软/硬件研发：
  • 林纳斯·托瓦兹开发并发布了自由免费开源操作系统“Linux”，很多计算机影像工作室的专有软件、超级计算机、网络服务器、智能移动设备等都基于系统。
  • 软图发布了“软图DS”，是一款硬件+软件的一站式解决方案，包括非线性编辑系统和视觉效果制作等功能，被爱维德收购后更名为“爱维德DS”，持续更新至2013年。
  • 奥多比发布了“首映”（Premiere），提供视频编辑、视觉效果制作和调色等功能，简单易操作，支持第三方插件，被行业广泛采用，至今仍是奥多比创意云系统的一分子。
  • 波前公司开发的2D、3D合成和影视特效制作软件“合成器”也在今年面世。

• 基础应用研究+CG视效：太平洋数据图像萨德斯·拜尔等开发了一种基于特征的图像变形动画技术，代表作包括约翰·兰迪斯执导的著名的音乐视频《是黑是白》（1991），和一个从汽车变形到老虎的汽车广告。
  • Beier T, Neely S. 基于特征的图像变形[C]// 计算机图形图像特别兴趣小组'92:第19届计算机图形和交互技术年会会议录.伦敦:计算机协会. 1992: 35-42.

• 基础应用研究：迈克尔·鲁宾撰写的《非线性:数字电影和视频编辑指南》推广了“非线性编辑”这个术语。
  • Rubin M. 非线性:数字电影和视频编辑指南[M]. 盖恩斯维尔, 美国:三人组出版公司. 1991.

• 基础应用研究：圭多·罗苏姆发布其自1980年代后期便开始研发的编程语言“Python”，作为一种通用、面向对象的高级编程语言，因其简洁和跨系统特性，如今已被大多主流动画软件和游戏引擎软件采用，成为数字动画技术中十分重要的一种编程语言。

• 软/硬件研发：索尼和旭化成推出首款商用锂离子电池，这将彻底改变移动电子设备的历史。

1992：

• 传统特效+CG视效：蒂姆·波顿执导的《蝙蝠侠归来》
  • 首部使用“群集模拟”技术的电影长片。
  • 视觉特效工作室的安迪·科普拉使用雷诺兹、皮克斯和他自己开发的程序，制作了一大群照片级逼真的CG蝙蝠群集动画。
  • 该片还涉及一个“企鹅军团”，由波士电影工作室的安德烈·洛什等制作， CG企鹅、电子动画偶，穿着企鹅服饰的真人特化和真正的企鹅均有参演。

• CG视效：太平洋数据图像创造了已知第一个从定格动画偶转为数字动画偶的吉祥物角色“皮尔斯伯里面团男孩”，还为大卫·伯恩的音乐视频《她疯了》开发了一种称为“表演动画”的技术，捕捉伯恩的动作，然后注入到动画角色上。

• CG视效：索尼影业于1992年在加拿大创立了“索尼影业图像工作”，招募了肯尼斯·拉尔斯顿和技术总监林肯·胡等一批工业光魔的员工，该公司的第一个工作是为电影长片《致命距离》（1993）做视效预览，后逐渐成长为国际知名的视觉效果和数字动画制作公司之一。

• CG动画：迈克尔·博伊德斯顿执导的动画短片《超越心灵的眼睛》
  • 带来了第一个“3D油画动画”，当时只是把传统油画映射到简单的3D模型上制作动画，而随着技术的进步，3D动画技术将把传统油画彻底搬进其虚拟世界。

• 基础应用研究：托德·伦德格伦等制作的CG动画短片《神学》
  • 展示了第一个CG的镜头光晕动画。
  • 他们在洛泰克的3D软件“光波3D”的基础上进行了扩展，从而制作出有深度感的雾效、镜头光晕和变形动画。

• 软/硬件研发：
  • Cineon：柯达推出了一套完整的视频编辑软件+硬件套装，包括电影胶片扫描仪、电影录像机和带有软件的工作站，用于合成、视觉效果、图像恢复和色彩管理，获奥斯卡科学工程奖。
  • “亨利”：宽泰开发，是第一个“多图层”动画合成系统，提供多个现场视频的同步分层，成为当时全球商业广告动画制作的行业标准。
  • “哈尔”：宽泰开发的视频设计套件，第一个专门的图形和合成中心，也包括逐帧动画制作功能。
  • “面部沃尔多”（Face Waldo）：模拟图形公司开发的脸部运动捕捉系统，使用机械和电磁传感器。
  • “活着”：布拉·德格拉夫开发的实时运动捕捉动画系统，使用机械和电磁传感器。
  • Animo：剑桥动画系统公司开发的2D动画软件，持续更新至2004年。
  • “开放图形库”：硅图推出的用于渲染矢量图形的跨语言、跨平台的应用程序编程接口，与图形处理器交互以实现硬件加速渲染，被行业广泛采用，现由科纳斯组织维护。
  • Kinemation：波前开发的3D角色动画软件，包括逆向运动学和肌肉运动功能。
  • Dynamation：波前发布的3D粒子工具，支持交互式创建和编辑动态事件，最初由圣巴巴拉工作室的吉姆·胡里汉开发，在90年代被广泛采用，获奥斯卡技术成就奖。
  • Elastic Reality：佩里·基沃罗威茨和加斯·迪基开发了专门实现变形效果的数字软件，获69届奥斯卡技术成就奖。
  • “火焰”（Flame）和“烈火”（Inferno）是：流体模拟软件，是第一个在硅图平台上运行的纯软件系统，由加里·特雷加斯基斯，谨慎逻辑和欧特克相继开发，获71届奥斯卡科学工程奖。

1993：

• 传统特效+CG视效：斯皮尔伯格执导的《侏罗纪公园》
  • 首部展示照片级真实感数字恐龙，和数字换脸技术的电影长片。
  • 据说当工业光魔的视觉效果主管丹尼斯·穆伦展示完由他们创造的、在光天化日下“行走”的3D数字霸王龙动画后，动画偶特效大师菲尔·蒂贝特戏称“他要灭绝（失业）了”，但当时的数字恐龙模型是通过激光扫描温斯顿制作的实际恐龙模型获得的，该片实际上也依然使用了大量真实的恐龙动画偶，以获得更好的视觉效果和成本控制。
  • 蒂贝特还和兰德尔·杜特拉以及汤姆·阿曼合作开发了“恐龙输入设备”，一种基于电子关节骨骼的数字输入设备，动画师可以像操作传统定格动画偶那样摆出动作，并设定关键帧。
  • 工业光魔的3D绘制软件“ViewPaint”继续担任重要角色，直接绘制的方式解决了贴图的接缝问题，使数字恐龙可用于近景镜头。

• CG视效：沃尔夫冈·彼德森执导的《火线》也是首批使用数字换脸技术的电影长片，通过抠像把演员添加进历史影像。

• CG视效：《巴比伦5号》（1993-1997）和《深空9号》（1993-1999）
  • 首批使用CG动画技术作为主要特效制作手段的电视连续剧。
  • 《深空9号》也是首部涉及大量生物变形动画的电视剧，由视觉艺术和数码缪斯制作。

• CG视效：节奏特效工作室为可口可乐制作的北极熊广告，首次展示了接近照片逼真感的动物皮毛动画，而该品牌多年来持续推出的北极熊广告，也一路见证了数字动画技术的发展进程。

• CG视效：彼得·杰克逊等在新西兰创立了维塔数码，卡梅隆等在美国创立数字领域，两者后来都成长为视觉效果行业的技术领军者，为数百部电影、电视、广告、游戏等作品提供视效动画制作。

• 基础应用研究+CG动画：克里斯·兰德雷思制作了一部未来主义、令人不安的CG动画短片《数据驱动：弗朗茨K的故事》，是早期数字人类角色动画的一次重要探索。他后来还参与了几部重要的、探索数字人类角色动画表现技术实的验动画制作。

• CG动画：苹果电脑推出动画短片《流》，展示了接近照片逼真感的水体渲染和运动模拟。

• CG动画：马克·马留托执导的《不可思议的撞车笨蛋》是首部完全使用数字动画制作的电视动画特辑，由兰姆公司制作。

• 传统动画：亨利·塞利克执导的《圣诞节前的噩梦》成为首部获得奥斯卡最佳视觉效果奖的定格动画，该片使用了先进的计算机运动控制拍摄技术，但偶动画本身仍使用传统方法，没有使用电子骨架。

• 传统动画+CG动画：押井守执导的《机动警察剧场版2》利用3D渲染的无质感效果，在传统动画中自然地融入了3D数字动画。

• 软/硬件研发：
  • RenderMan标准：皮克斯在计算机图形图像特别兴趣小组年会上提出，该标准由多家公司和合作伙伴参与开发，旨在通过统一规范提高3D建模和动画应用程序与渲染引擎之间的兼容性。虽然当年还没有软件产品符合该标准，但在1990年代下半叶，大部分三维软件都开始执行统一标准，寻求相互兼容的合作性发展。与此同时，皮克斯使用C语言重新开发“RenderMan”，使之可以移植到更多平台上。
  • MPEG：动态影像专家小组推出的影音视频压缩及传输标准，有效地提高了数字影像文件的存储和传输效率，至今仍被广泛应用，尤其在万维网的使用场景中流行。
  • “多米诺”（Domino）：宽泰推出的数字动画-电影胶片转化设备，可输入、输出电影分辨率图像，该类设备成为20世纪末数字动画技术进入电影行业的重要助力。
  • “编辑盒”（Editbox）：宽泰推出的面向电视广播的在线编辑系统。
  • “革命工程总体动画系统工作室” （RETAS）：日本塞尔西斯公司开发的2D动画软件套组，针对日本2D传统动画制作习惯研发，东映动画是其首批用户之一，后被2D动画制作行业广泛采用。
  • Toonz：由数字视频公司和多玩国相继开发的2D动画软件，模拟传统动画制作的各种功能，被多个知名动画工作室采用，2016年开始发布开源免费版和商业版。
  • Nuke：数字领域推出视觉特效、合成、动画软件NUKE的雏形，最初在内部使用时被称为“新合成器”，次年引入图形用户界面，2002年成立子公司D2 软件营销该软件，2007年铸造厂接手。它被行业广泛采用，两度获奥斯卡技术成就奖，如今仍是行业标准软件之一。
  • After Effects：另一款行业标准后期制作软件也于同年面世，由科学与艺术、阿图斯和奥多比相继开发，提供视觉效果、运动图形动画、视频编辑、抠像、调色、等多种功能，并以强大的第三方集成扩展功能闻名，获91届奥斯卡科学与工程奖。如今与其它奥多比程序联手组合成一套完善的影视动画制作系统。
  • Cinema 4D（C4D）：最初由洛施兄弟开发的3D软件，后由德国麦克森接手，集建模、动画、渲染等多功能于一身，其运动图形工具集为动画设计人员提供了一种快速、非破坏性和直观的工作流程来创建动画3D图形，用于动画中的标题设计和虚构的用户界面，内建节点编辑系统可提供复杂动画制作，获奥斯卡技术成就奖。
  • “疯狂谈话”（CrazyTalk）：甲尚科技公司开发的实时2D+3D面部表情动画软件面世，提供多种方法创建脸部表情动画，持续更新至2016年。
  • “犀牛”：罗伯特·麦克尼尔联合公司开发的3D计算机辅助设计软件，基于NURBS曲面，多用于工业设计行业，但也可用于影视动画制作。

• 基础应用研究：苏丝基等开发了“物质点法”用于模拟固体力学中的穿透问题，其后续发展为复杂材料的变形和破碎模拟起到重要作用。
  • Sulsky D, Chen Z, Schreyer H L. 历史相关材料的粒子方法. 应用力学和工程中的计算机方法[J/OL]. 1994, 118 (1): 179–196. [2022-10-30]. https://users.cs.utah.edu/~mhall/cs6963s09/lectures/Sulsky_1994.pdf

1994：

• CG视效：工业光魔带来了多个行业创新：
  • 为查克·拉塞尔执导的《变相怪杰》（The Mask，1994）制作了第一个所谓“照片真实感3DCG卡通角色”，在外观上采用传统卡通角色的夸张造型，但在质感上却具有物理真实感；
  • 为布莱恩·莱万特执导的《摩登原始人》带来了电影长片中第一只拥有逼真感数字毛发的动物；
  • 在梅尔·史密斯执导的《电台杀手》中首次把数字布景与真人演员配合使用；
  • 在罗伯特·泽米基斯执导的《阿甘正传》中首次使用数字“抹除”技术，从画面中抹去演员的双腿，把照片逼真感数字羽毛动画与实拍场景合成，用一张乒乓球图像制作了一段乒乓球对打动画。

• CG视效：亚历克斯·普罗亚斯执导《乌鸦》意外地成为首部使用数字动画技术再现已故演员的电影长片，素材来自特技替身，和对此前已拍摄片段的修改，而非3D数字模型的数字替身，当时还没有这个技术。

• 基础应用研究+拟真CG动画：德贝韦克执导的动画短片《沉浸》演示了第一个基于图像建模和第一个原始的摄影测量技术。

• 基础应用研究+软/硬件研发+拟真CG动画：多伦多大学动态图形项目的尤金·费姆和乔斯·斯塔姆介绍了一种模拟气体和流体现象的新方法，并与Alias的工程师合作将这些技术整合到其3D软件产品中。在计算机图形图像特别兴趣小组年会上发布的《Alias计算机图形图像特别兴趣小组演示片》，展示了逼真的数字烟雾和火特效动画。
  • Stam J, Fiume E. 气体现象的紊流风场[C]// 计算机图形图像特别兴趣小组'93:第20届计算机图形和交互技术年会会议录. 伦敦: 计算机协会. 1993: 369–376
• 与此同时，Alias在电影视觉效果行业的收入暴增，吸引了更多资本开始关注数字动画软件的商业价值。

• 软/硬件研发：
  • “Blender”：汤·罗森达尔（Ton Roosendaal）开发的三维软件，开始作为其动画工作室的内部软件被使用，1998年硅图作为免费软件公开发布，尽管接手公司相继倒闭，2002年由免费动画软件支持者们通过众筹成立Blender基金会社区继续开发，如今成为一款综合型3D软件，主要功能模块包括建模、模拟、动画、渲染、视觉效果、后期制作、游戏（已放弃）等，并有丰富的插件支持。
  • “MotionBuilder”：奥斯卡获奖软件MotionBuilder也在今年面世，最初是软图的一个插件，后来发展成一个动画、运动捕捉和虚拟制作软件，由凯达拉、Alias和欧特克相继开发，可实现设备和动画的实时处理和控制，获86届奥斯卡科学与工程奖。

1990年代中，
计算机的算力已可让数字图像媲美光学打印机的合成质量，数字合成开始成为主流，数字动画技术在视觉特效方面的使用显著增加。基于数字动画技术的视效预览成为所有高预算电影项目的重要环节，而这需要更高效的动画制作技术，游戏引擎开始被引入到电影制作领域。

1995：

• CG视效：布拉德·塞伯宁执导的《鬼马小精灵》
  • 首部由数字角色扮演主角的电影长片，首个执行完全 “唇型匹配”的数字电影角色，由工业光魔负责制作。

• CG视效：乔·舒马赫执导的《永远的蝙蝠侠》
  • 首批使用数字替身的电影长片之一，由太平洋数据图像制作，使用了喝彩娱乐公司专有的运动捕捉系统，其工具集和技术领先于时代，可用于各种形体上接近真实人类的三维角色动画制作。

• 传统特效+CG视效：乔·庄斯顿执导的《勇者游戏》（Jumanji，1995）
  • 带来了多个照片逼真感数字动物角色，工业光魔为此开发了两个新软件，允许插画家在数字动物身上创建逼真的脸部表情动画，以及照片真实感的数字毛发系统。
  • 该片也使用了来自混合动力学公司的电子动画偶，但对普通观众来说，其中的差异难以区分。

• 传统特效+CG视效：克里斯·努安执导的《小猪宝贝》
  • 涉及大量通过混合技术创造的动物角色，节奏特效工作室和吉姆亨森的生物商店使用开创性的方法，结合真实动物实拍、电子动画偶和数字动画技术，制作了逼真的、人性化的、会说话的动物角色，很好地把动画技术隐藏在“真实”表象的背后。
  • 在动画绘制程序“斗牛士”（Matador）的帮助下，艺术家在计算机生成的猪嘴上绘制了皮毛，并转描到真实的猪身上。

• CG视效：马丁·斯科塞斯执导的《赌城风云》
  • 首次将基于全局照明的辐射度算法应用于电影，由接景世界数码公司和光空间合作，模拟了70年代拉斯维加斯大道上数百万盏霓虹灯的间接反光效果。

• CG视效：凯文·雷诺兹执导的《水世界》带来了第一个真正的照片逼真感CG水体动画。

• 软/硬件研发+拟真CG动画：波前、硅图形和别名公司合并成“别名·波前”，整合各自优势技术以创造更好的3D动画软件，同年推出由兰德雷思执导的动画短片《终结》展示了他们在毛发、皮肤、表情动画等方面的新进展。

• 基础应用研究：约1995-2001年间，亨利·詹森开发了“光子映射”渲染算法，是一种有偏全局照明算法，在模拟透明介质的折射、漫反射、次表面反射和烟雾水气等颗粒物方面有较好的效果，主要针对光线追踪渲染器，但扫描线渲染器也能使用。

• 软/硬件研发：
  • “数字视频”（DV）：日本多个商家联手推出的数码影像标准，以统一编解码器及磁带格式，极大地促进了视频制作技术从模拟系统向数字系统过渡。
  • 高密度数字视频光盘（DVD）：标准正式确立，次年首批产品开始发售，迅速成为电影、动画和视频游戏的主要分发媒体，其超大容量为全动态视频游戏提供了更好的发展空间。
  • “3D电影制作者”（3D Movie Maker）：微软儿童和大蓝点开发的一款面向儿童的3D动画软件，用户可通过简单的预设功能制作动画。

1996：

• CG视效+软/硬件研发：罗伯·科恩执导的《龙之心》
  • 首部使用2D数字背景与真人演员合成的电影长片。
  • 片中栩栩如生的数字恐龙“德拉科”获益于工业光魔的卡里·菲利普斯为其开发的动画软件“漫画”（Caricature）。该软件把现有的工具集成到一个强大的、艺术家友好的交互系统中；添加了一个富有表现力的，基于多目标形状插值的自由形式动画系统；允许动画师对快速渲染的实体模型操作动画，而不是复杂的三维线框。菲利普斯因此获71届奥斯卡技术奖，该软件在接下来的10年里成为工业光魔重要的专有动画软件。
  • 蒂姆·伯顿执导的《火星人玩转地球》也使用该软件制作了有趣夸张的数字外星人角色。

• 传统特效+CG视效：约翰·弗兰克海默执导的《人魔岛》
  • 首部尝试使用运动捕捉技术表现数字角色的电影长片，
  • 由数字领域负责，数字动物由真人演员通过运动捕捉扮演，甚至尝试直接对真实动物进行运动捕捉，但传统的特化技术和各种动画偶实际上仍被大量使用。

• CG视效：扬·德·邦特执导的《龙卷风》（Twister，1996）
  • 涉及大量自然特效，工业光魔使用粒子系统创建了逼真的数字龙卷风，替换了上百个镜头的天空，并创造了经典的“飞牛”场景。

• CG视效：布莱恩·德·帕玛执导的电影长片《碟中谍》
  • 首次使用了所谓的“虚拟背景”技术，
  • 用数字动画片段取代静态的接景画，创造更真实、有动感和深度感的效果。

• CG视效：道格拉斯·特鲁姆布执导的卢克索三部曲第三部动画短片《时间剧场》（Theater of Time，1996）展示了逼真的大型城市数字动画。

• CG视效：斯米尔诺夫的广告片带来了第一个3D子弹时间效果，由法国老牌特效公司布夫公司制作。

• 基础应用研究+软/硬件研发：太平洋数据图像的尼克·福斯特和季米特里斯·梅塔克斯开发了基于“纳维尔－斯托克斯方程”的3D流体动画技术，福斯特因在水模拟系统领域的贡献获71届奥斯卡技术成就奖。

• 软/硬件研发：
  • Houdini：由副作用公司开发3D软件“胡迪尼”面世，集3D建模、动画、粒子、动力学、群集、灯光、渲染、合成等多功能于一体，用于创作动画、游戏和视觉特效等项目，被众多著名工作室和大型项目采用，是行业标准软件之一，数度获奥斯卡科学技术奖。其内置渲染器“Mantra”整合了“微体素”，首次实现了烟、云等数字对象在微多边形成像管道中有效地渲染体积效果。
  • Aladdin4D：格雷格·戈比创建的三维建模、渲染和动画软件“阿拉丁4D”面世，是最早使用体积学的3D动画程序之一主要用于创建体积气体，但它使用扫描线渲染，而非光线跟踪，后由诺瓦设计公司、谨慎特效和阿荣科技相继接手，持续更新至2014年。
  • 3DEqualizer：德国科学视觉软件“3D均衡器”发布，是最早的相机和物体运动匹配系统之一，协助3D数字动画与视频无缝融合，多年来一直被行业广泛使用，主要开发者获奥斯卡技术成就奖。
  • Geppetto：量子工厂公司推出了实时3D表演动画系统，是基于表演捕捉动画技术的重要先驱。

1997：

• 传统特效+CG视效：詹姆斯·卡梅隆（James Cameron）执导的《泰坦尼克号》（Titanic ，1997）
  • 电影特效动画发展史上一块重要里程碑
  • 综合了各种基于计算机的视觉效果技术（3D模型、数字角色、人群模拟、虚拟场景、数字蒸汽、运动捕捉等）和传统特效技术（微缩模型、巨型水箱、接景画、特效化妆等）。
  • 该片在照片真实感CG水体动画方面的进步尤为显著。

• 传统特效+CG视效：史蒂文·斯皮尔伯格执导的电影长片《侏罗纪公园：失落世界》（The Lost World Jurassic Park，1997）
  • 明显增加了数字动画的使用，尽管依然和实际的动画偶一起合作，数字恐龙在模型细节、材质渲染、动作表情、肌肉重力等方面都有显著进步。

• 基础应用研究+软/硬件研发：德贝韦克制作的短片《钟楼》（The Campanile，1997）演示了他新开发的基于图像建模和绘制系统“Facade”，是第一个可行的“摄影测量建模”技术，也称“照片建模”，从一组20张照片中创建了一座逼真的3D数字钟楼模型，该技术随即被引入电影视效制作。后续发展不仅在影视动画、视频游戏中应用，在考古、医疗、地图等领域也大量采用，与基于激光的扫描技术相比，照片建模可获取更高精度的贴图，处理更复杂的造型和色彩细节。

• 基础应用研究：
  • 埃里克·维奇和列奥尼达斯·吉巴斯提出了“梅特罗波利斯光传输”（Metropolis Light Transport）算法，是蒙特卡罗方法的变体。
    • Veach E, Guibas L. 梅特罗波利斯光传输[C/OL]// 计算机图形图像特别兴趣小组1997: 第24届计算机图形学和交互技术年会会议录. 纽约:计算机协会出版社/爱迪生-韦斯利出版公司, 1997: 65-76. [2022-11-30]. https://doi.org/10.1145/258734.258775.
    • 维奇后来因在优化蒙特卡罗路径追踪渲染技术方面的贡献，使基于物理渲染在计算机上成为可行而获第86届奥斯卡科学与工程奖。
  • 苏拉雅·穆斯和丹尼尔·塔尔曼提出了一种新的人群行为模型，以创建一般人群在特定环境中的运动模拟。
    • Musse S R, Thalmann D. 人类群体行为模型:群体相互关系和碰撞检测分析[C]// 计算机动画和模拟’97: 1997年9月2日至3日在匈牙利布达佩斯举行的欧洲制图研讨会会议录. 维也纳: 施普林格, 1997: 39-51.

• 软/硬件研发：
  • V射线：混沌集团开发的3D渲染器，以光线追踪的照片真实感渲染闻名，被行业广泛采用，获奥斯卡科学与工程奖和艾美工程奖。
  • Shake：美国“不真实”软件公司推出的视觉特效、视频编辑、动画制作软件，在21世纪初成为视觉特效制作的行业标准软件，2002年被苹果公司收购，并于2009年停止更新。

1998：

• 传统特效+CG视效：罗恩·安德伍德执导的电影长片《巨猩乔扬》
  • 大猩猩角色由全尺寸机械动画偶、穿着大猩猩特化套装的演员和CG猩猩合作扮演，由于相关技术在各个层面上都有显著进步，普通观众难以分辨。
  • 工业光魔和梦想探索图像公司各自都为数字猩猩开发了新的毛发系统

• CG视效：罗兰·艾默里奇执导的《哥斯拉》
  • 首部使用摄影测量建模技术的电影长片
  • 从照片获取3D模型后，这些照片被重新用作纹理贴图，并通过额外的绘画处理进行增强。

• CG视效：文森特·沃德执导的《美梦成真》（What Dreams May Come，1998）
  • 首部把三维模型、三维定位扫描（激光），和基于运动分析的三维摄像机跟踪技术结合的电影长片，
  • 特效艺术家约翰·盖塔创造了术语“虚拟电影摄影”来形容他们的新技术，
  • 其“油画世界”片段展示了一种早期的“风格化渲染”技术。

• 基础应用研究+软/硬件研发：斯特凡·阿瓦洛斯和兰斯·魏勒执导的《最后的广播》
  • 首次公开展示了数字光处理投影技术（DLP），
  • 该技术最初由德州仪器的拉里·霍恩贝克自1987年开始探索，他后来因发明DLP芯片获87届奥斯卡科学技术奖。
  • 该片也是首部以数字方式拍摄、编辑和发行的电影长片，这将彻底消融电影和动画之间的边界。

• 拟真CG动画+软/硬件研发：兰德雷思又制作了一部令人“不安”的动画短片《宾戈》（Bingo，1998）
  • 展示了逼近真人外观的数字人类角色，
  • 使用别名·波前公司新开发的3D动画软件“MAYA”制作。它是在3个著名软件（波前的“Advanced Visualizer”、别名的“能力动画师”和汤姆森数字图像的 “Explore”）合并基础上开发的，很快便成为了行业主流动画软件之一，被行业广泛采用并获奥斯卡科学技术奖。2006年被欧特克收购，如今已发展为集建模、贴图、绑定、动画、灯光，渲染、粒子、布料、毛发等多功能于一体的综合型3D软件，并支持第三方插件。

• 拟真CG动画：《最终幻想：灵魂深处》（2001）的试制片《最终幻想-灰色项目》也展示了一个照片真实感的数字人脸动画。
• 基础应用研究：弗雷德里克·皮金等发明了一种先进的、从照片合成逼真人脸表情动画技术。
  • Pighin F, Hecker J, Lischinski D等. 从照片合成真实的面部表情.[C]// 计算机图形图像特别兴趣小组 '98:第25届计算机图形和交互技术年会会议录. 纽约: 计算机协会, 1998: 75-84.
• 数字动画技术很快便能创造真正的照片真实感数字人类了。

• 软/硬件研发：
  • Arnold：三维渲染器“阿诺德”面世，可扩展和高效内存无偏差路径追踪系统，最初由马科斯·法哈多开发，后由索尼影业图像工作与法哈多所在的立体角公司共同研发，2016年欧特克收购了立体角，把该渲染器与其旗舰3D软件“MAYA”捆绑在一起。阿诺德如今成为行业主流渲染系统之一，法哈多等主要开发者因对该渲染器的贡献获89届奥斯卡科学与工程奖。
  • RealFlow：下一极限技术公司开发的流体和动力学模拟工具“真实流”面世，作为一个独立程序与其他三维软件结合使用，是大多数新手学习流体动画时的首选工具，也被行业广泛采用，主要开发者维克多·冈萨雷斯等获80届奥斯卡科学成就奖。
  • “会声会影”（VideoStudio）：友立资讯和科立尔公司开发的消费级视频编辑软件，其功能和专业软件相比虽有差距，但容易学习和操作。

随着数字动画软件和计算机硬件技术的进步，数字动画技术即将启动其“大众化”进程。越来越多的业余爱好者可以通过简单学习便参与到数字动画创作中，尽管这些动画在技术方面难以和专业院线动画产品媲美，但它们能给予大众别样的乐趣。

1999：

• 传统特效+CG视效：乔治·卢卡斯执导的《星球大战1：幽灵的威胁》
  • 混合了大量不同的数字视效和传统特效技术，观众难以分辨哪些是实拍的，哪些是计算机生成的。
  • “数字视效预览”已成为这类特效大片的必要过程。
  • 工业光魔开发了自己的运动捕捉系统“表演捕捉”为数字角色带来更逼真的动作表演，并更好地与真人演员无缝拼接，此系统在后续多部电影中持续改进，成为该公司的特色技术之一。
  • 约翰·安德森等为该片开发了“生物动力学系统”，使头发、衣服、皮肤和肌肉等既可直接基于物理进行模拟，又可集成到角色动画和绑定系统中，获73届奥斯卡技术成就奖。

• CG视效：罗伯·明科夫执导的《精灵鼠小弟》
  • 首部全程使用照片逼真感数字角色扮演主角的电影长片，毛茸茸的数字老鼠由索尼图像工作制作。

• CG视效：卓斯基姐妹执导的《黑客帝国》
  • 创造了术语“子弹时间”，首次使用具有子弹时间效果的插值法。该术语如今泛指模拟变速特效，通常搭配镜头旋转以增强视觉效果，主要依赖环绕阵列相机或全3D数字动画技术实现。为了让人物看起来不完全静止，阵列相机是一个接一个启动的，由计算机控制，以获得预计中的变速和动态效果，可理解为19世纪迈布里奇使用的摄影方法的升级版。
  • 该片的子弹时间镜头，使用了基于图像建模和渲染技术创建虚拟场景。

• 传统特效+CG视效：电视纪录片《与恐龙同行》
  • 使用了大约80%的数字动画偶和20%的机械动画偶，数字动画制作主要由帧商店负责，尽管当时数字动画的图像质量已经很好，但实体动画偶在远距离拍摄、特写细节和成本控制等方面仍有优胜。

• CG视效：大卫·芬奇执导的《搏击俱乐部》
  • 首个照片真实感数字人脸的特写镜头，首个数字替身制作的子弹时间镜头，以及首个基于摄影测量的虚拟摄影场景。

• CG视效：索尼PS的广告片《精神财富》（Mental Wealth，1999）
  • 展示了首个稳定的、基于脸部运动捕捉的、真人脸部变形动画效果，由克里斯·康宁汉制作，当时花了一个多星期完成这个40秒的视效，该类技术的后续发展，成为如今移动智能设备上常见的实时变脸特效动画。

• 软/硬件研发：阿森松技术公司推出首个无线全身运动捕捉系统“无线运动之星” （MotionStar wireless），动捕服与同时代产品相比十分轻便，使用磁性追踪器。

• 基础应用研究：
  • 雷诺兹进一步推进了群集模拟技术在个性化导航领域的进程。
    • Reynolds C W. 自主角色的转向行为[C]// 游戏开发者大会1999. 1999: 763-782.
  • 福克·布兰茨和托马斯·维特尔发表了一种三维人脸合成的变形模型，演示了首个从单张照片创建的逼真感3D人脸模型，并在多个不同人脸模型之间融合变形。
    • Blanz V, Vetter T. 三维人脸合成的变形模型[C]// 计算机图形图像特别兴趣小组 '99: 第26届计算机图形和交互技术年会会议录. 伦敦: 计算机协会, 1999: 187-194.

• 拟真CG动画：德贝韦克执导了第一个使用“基于图像照明”技术的数字动画短片《要有光》（Fiat Lux），场景中投射的光线由背景图像产生，创建令人可信的、快速的照明效果，其后续发展极大地促进了视频游戏的实时渲染效果，影视动画的渲染也因此获益。

• 软/硬件研发：
  • ZBrush：像素逻辑公司开发的三维雕刻软件“Z笔刷”发布，模拟传统雕刻方式，提供高分辨率三维建模、纹理绘制、法线贴图等功能，获86届奥斯卡科学与工程奖，2022年被麦克森收购，至今仍是行业主流软件之一。
  • “最终剪辑专业版”（Final Cut Pro）：宏媒体和苹果开发，提供视频编辑、合成、特效、调色、运动图形动画制作等功能，被众多准专业用户和独立制片人广泛采用。
  • “I电影”（iMovie）：苹果发布，面向大众消费市场，提供简单的视频编辑功能。
  • “幻觉艺术”（Art of Illusion）：彼得·伊斯曼开发的自由免费3D软件，提供建模、纹理、动画、渲染、三维打印导出等功能，其他志愿者陆续加入开发，其部分功能甚至足以和同期商业软件媲美。

• CG视效+CG动画：迪士尼把此前收购的、凭借《深渊》和《全面回忆》连获2个奥斯卡视觉效果奖的梦想探索图像公司，与其内部动画长片部门的计算机图像小组合并成“秘密实验室”，专注数字动画技术开发。虽然它很快便成为迪士尼商业操作中的又一弃子，但迪士尼在视觉效果领域的一系列收并购动作，体现了他们急于创建一个可以与皮克斯或工业光魔竞争的数字动画工作室。
• 讽刺的是，迪士尼的愿景，最终以直接收购皮克斯和工业光魔告结。

20世纪末，照片真实感的非人类数字角色与真人演员联合主演的影视作品越发常见，数字动画偶开始取代特化和电子动画偶等传统技术。电影制作的数字化和计算机生成图像技术在照片真实感模拟方面的不断发展，联手把电影拖进动画的框架，很多融合数字视效和传统特效动画技术的作品，已难以被简单地归类为动画或电影。

#6.1.1 影视特效的积极拥抱

1980年代的数字动画技术，既昂贵，又稚嫩。幸运的是，在影视特效行业，依然有不少勇者愿意一马当先，积极尝试。

#6.1.2 传统动画的小心试探

尽管这个年代见证了数字动画技术对模拟传统动画效果的努力，但由于电脑绘画技术还不成熟，传统动画行业对数字动画的态度十分谨慎，依然更关注自身的技术改进。而三维数字动画索性开始构建自己的艺术风格，并逐渐改变了传统动画行业的态度。

#6.1.3 交互动画的像素提升

视频游戏虽然已经发展了二十多年，但受限于当时计算机实时渲染的有限能力，其图像和动画表现相对于同时代基于预渲染的数字动画来说，差距显而易见。但暂时难以突破的硬件问题，促使视频游戏行业使用最简单的图形视效去表现动画，这种低像素图形动画逐渐形成一种风格，被年轻玩家喜爱，甚至成为1980年代的文化符号之一。

#6.1.4 CGI基础/应用研究+相关软/硬件研发

CGI技术和CG动画技术均具跨界性，可应用于任何动态影像制作领域，其共性的基础研究、算法、编程语言、软件、硬件、系统等发展，对影视动画、交互游戏等多个应用领域都存在影响。

1980：

• 影视特效+软/硬件研发：厄文·克什纳执导的电影长片《星球大战：帝国反击战》
  • 工业光魔的菲尔·蒂贝特为该片开发了针对定格动画的运动控制系统“Go-Motion”，它需要使用类似于杖头木偶或自动偶的骨架模型，支撑杆被连接到马达上，然后马达连接到计算机上，模型依然按照传统的定格动画方法进行摆拍，但计算机会记录运动轨迹，然后重新对模型执行自动运动，再控制相机在模型运动过程中拍摄，以产生更自然的运动和更好的运动模糊效果。它标志着传统定格动画、运动控制技术和数字动画技术的融合。
  • 蒂贝特随后创立了自己的工作室，继续专注于与各种动画偶相关的电影特效工作，在众多电影特效和定格动画项目中作出了重要贡献，即使其市场不断受到三维数字动画技术的挤压，但实体动画偶依然保有一席之地。
  • 理查德·艾德伦德发明的一种“四路光学打印机”随该片首次亮相，不仅加快了蓝屏抠像的过程，也节省成本，艾德伦德因此获奥斯卡奖。

• 影视特效：詹姆斯·布林《宇宙：个人之旅》
  • 詹姆斯·布林开始为美国公共广播电视公司推出的科普节目《宇宙：个人之旅》制作数字动画，有时候会被误会为来自宇宙的影像。

• 影视特效+CG动画+软/硬件研发：卡尔·罗森达尔（Carl Rosendahl）等创立了太平洋数据图像公司（PDI）
  • 主要使用自己开发的软件制作数字动画，包括：
    • 多边形扫描线渲染器“P2r”
    • 交互式动画程序“E-motion”
    • 动画脚本场景描述语言“Script”
    • 照明工具“Led”等
  • 在硬件设备选择方面更注重性价比，从而避开了因成本过高而倒闭的厄运；在整个1980年代主要专注于为世界各地的电视台制作数字动画，后来成为梦工厂动画的主要制作商。

• CG动画：多伦多大学动态图形项目组的罗恩·贝克推出了教育动画短片《分类》（Sorting Out Sorting），展示了数字动画技术在表述复杂数学和几何概念之时显然的优势。

• 传统动画：日本著名传统动画公司“东映动画”设立专门研究室，对使用数字动画技术制作动画片进行正式研究，据报公司于1974年便开始内部学习，1977年已面向未来影像技术革新方面的培训。
  • 东映动画. 日本的计算机图像历史[EB/OL]. [2022-11-30]. https://www.toei-anim.co.jp/sp/ee_cgmovie/cghistory/.

• 传统动画：汉纳-芭贝拉成为第一家探索数字动画系统的传统动画工作室
  • 数字动画先驱马克·莱沃伊在1970年代末曾尝试说服迪士尼动画引入数字动画系统但遭到拒绝，后来汉纳-芭贝拉接受了这一挑战。
  • 莱沃伊在1980-83年间担任汉纳-芭贝拉动画实验室主任，尽管最初的磨合并不顺利，甚至引发罢工，但后来动画师们还是学会了他的系统，直到1990年代中被新一代软件取代。

• 基础/应用研究+软/硬件研发+CG动画：洛伦·卡彭特，动画短片《滑翔》（Vol Libre）
  • 世界上首部使用分形技术制作的数字动画短片，
  • 波音的卡彭特在计算机图形图像特别兴趣小组年会上展出，使用他自己开发的软件，利用近10种不同的分形算法，制作了该片的自然景观。
  • 卡彭特随即被邀请到卢卡斯的计算机图形小组工作，分形技术不仅促进了三维数字动画的制作，也是三维游戏动画的重要基础之一。

• 基础/应用研究+软/硬件研发+CG动画：数学应用集团3D动画软件“合成视觉”：
  • 《Demo 1》：带来了首次描绘宇宙飞船的数字动画，尽管在90年代之前，数字飞船还不足以替代实体模型飞船。
  • 《Demo 2》：带来了第一个表现完美圆形物体滚动的三维数字动画。

• 基础/应用研究+影视特效+传统动画：纽约理工学院计算机图形实验室（NYIT）：
  • 《Demo 1》：展示了首部模拟传统赛璐璐动画运动效果的数字动画短片，虽然图像质量未能达到电影所需的精度，制作成本的性价比也显然未能与传统赛璐璐动画制作相比，但这依然是一个重要的里程碑。
  • 《Demo 2》：展示了第一个原始的“照片真实感”变形动画。
  • 艾德文·卡特姆和艾尔维·史密斯发表了一种基于网格扭曲的“变形动画”算法。
    • Catmull E, Smith A R. 按扫描线顺序对图像进行三维变换[J]. 计算机协会计算机图形图像特别兴趣小组电脑图形. 1980,14(3): 279–285.

• 交互/游戏动画：南梦宫开发的《吃豆人》:
  • 第一个引入“过场动画”的游戏，早期的过场动画都是预制动画，为引导玩家进入游戏的预设故事背景而设，也是视频游戏引入叙事功能的重要一步。

• 交互/游戏动画：雅达利开发的《战区》（Battlezone）:
  • 第一个真正可以自由漫游的视频游戏，这是传统影视动画片无法提供的体验，后来被称为“开放世界”。

• 交互/游戏动画：环球开发的《太空恐慌》:
  • 首款“平台”游戏，该类游戏允许玩家操作角色执行走动、跳跃、攀爬、跨越障碍、攻击等动作，受限于当时的硬件条件，有限动画成为该类游戏的首选。

• 交互/游戏动画+软/硬件研发：硬件技术的提升让视频游戏有更多的空间关注美术改进的话题，可识别角色开始出现，“吃豆人”“马里奥”等游戏角色成为1980年代的经典文化符号。

• 交互/游戏动画+软/硬件研发：任天堂推出2世代掌上游戏机“Game & Watch”，中间屏幕，左右两边按键双手操作的设计，成为后来所有现代掌上游戏机的基本形式，至1991年停产。

• 交互动画+软/硬件研发：多媒体艺术家梅里尔·阿尔迪赫里为视觉音乐动画带来了一个新术语“视觉骑师”（VJ），他制作了大量可实时与音乐组合的环境视觉效果装置，并成为第一位全职视觉骑师。他们主要负责音乐表演现场的灯光和动画投影操控，但很多视觉骑师同时也是工程师、视觉艺术家或动画师。

• 基础/应用研究：亨利·福克斯，“像素计划”
  • 北卡罗来纳大学图形和图像分析研究中心的亨利·福克斯启动名为“像素计划”的项目，探索三维图形的计算机体系结构，强调可伸缩性和实时渲染。该系统在整个1980年代里持续开发，每秒可绘制的多边形面数从最开始的几个发展到200多万个。

1981:

• 影视特效：迈克尔·克莱顿执导的《神秘美人局》:
  • 首部使用完整的、实体着色的三维数字人体模型的电影长片，但只是一个静态的模型，由信息国际公司提供视觉效果制作。

• 影视特效：约翰·卡彭特执导的在电影长片《逃离纽约》:
  • 又出现了一次利用传统定格动画技术模拟“CG动画”案例，通过实际的微缩模型，沿建筑边缘放置发光带，然后在紫外线下拍摄，以模拟早期的计算机生成图像中常见的黑底绿线渲染效果。按照当时的成本来说，这种伪装要比使用计算机制作便宜很多。

• 影视特效：劳伦斯利弗莫尔国家实验室的纳尔逊·马克斯制作了首部涉及水体模拟和自然天气变化的数字动画《卡拉的岛》，描述日落在海浪上反射效果，使用超级计算机“克雷1”制作。

• 技术研究：理查德·泰勒执导的《杂耍者》：
  • 展示了三维数字动画技术用于制作叙事动画片的潜力，以及信息国际公司新的多边形建模技术，
  • 该片也包括第一个使用运动捕捉的三维数字人类角色。

• 影视特效：小约翰·惠特尼和加里·德莫斯创立了“数字制作公司”：
  • 是早期重要的计算机生成图像公司之一，以使用成本高昂的超级电脑（克雷1S和克雷XMP）制作数字动画闻名，专注复杂数字场景。
  • 虽然该公司在1986年遭恶意收购后关闭，但小惠特尼和德莫斯继续了他们的数字影像之旅程并持续作出重要贡献。

• 影视特效+软/硬件研发：俄亥俄州立大学的查理斯·苏黎创立了“克兰斯顿/苏黎制作公司”：
  • 改进实验室原有的软件，使其更方便用户使用，增加角色动画、过场效果、渲染、几何建模和后期制作等功能，并展开相应的硬件研发和生产以满足不断增加的动画制作业务。
  • 曾为全球数百个客户提供数字动画制作，但该公司随后陷入各种人事困扰，于1987年正式关闭，不少前员工继续活跃于数字动画技术研发，其核心动画技术被兰姆公司收购。

• 传统动画：被誉为“日本计算机图形学之父”的动画制片人金子満创立了日本首家商业计算机图像工作室“日本计算机图像实验室”
  • 也有报到说成立于1981年
  • 在80年代参与了多个传统动画片引入数字动画的制作项目，
  • 知名设备包括一台巨大的定制光学打印机，用于打印无需重复渲染的部分以节省渲染时间。

• 影视特效+传统动画：兹比格涅夫·雷布琴斯基执导的《探戈》
  • 是一部由真人实拍，然后在胶片上手涂遮罩，再在光学打印机上合成的动画短片。它没有使用数字动画技术，那时候的技术还不能处理如此复杂的合成。
  • 该片被归类为动画片，并获奥斯卡、昂西等重要动画奖项，这标志着关于动画和电影的界限，开始改变。

• 传统动画：威尔·文顿执导的《创造》成为首部粘土绘画动画，即粘土动画和手绘动画的结合，把粘土当作颜料使用，画法类似于厚涂油画，是一种比较难操作的动画技术，该片的动画实际上由琼·格拉茨负责。这类艺术风格强烈、色彩和材质具有丰富细节的动画，数字动画技术直到2010年代才拥有类似能力。

• 交互/游戏动画：东方数据发行的《宝岛》
  • 最早使用“等距透视”的伪三维视频游戏，通过保持场景中物体透视角度的一致性，实现无限拼接和延伸地图，可通过预渲染的精灵图或告示牌技术节省资源。随后世嘉推出的《扎克森》展示了更典型的等距透视应用案例，也是首批显示体积阴影的视频游戏之一。

• 交互/游戏动画：阿尔法电子和丰荣产业开发的《跳虫》
  • 首款引入“视差滚动”的视频游戏，其原理源于传统动画中使用的多平面相机，通过代表不同深度背景层的差速运动，模拟一种深度错觉，在早期的视频游戏中执行这种动画并不简单，需要通过支持多图层的显示系统、控制精灵图的位移、重复图案或动画模拟、利用老式芯片逐行扫描延迟特性等方式实现。

• 交互/游戏动画：世嘉开发的《旋涡增压》是首款第三人称视角、多地点背景和全屏全彩的赛车游戏。

• 交互/游戏动画：使用预渲染动画的“全动态视频”游戏开始在街机游戏中流行，当时搭载LD光盘机的游戏街机，几乎都是为承载这类游戏生产的。
  • 电子运动公司开发的《夸特马》（1981）是首款以LD为载体的全动态视频游戏；
  • 随后南梦宫推出的《铁板阵》（1982）是首款使用预渲染数字动画的视频游戏，与实时动画同屏使用；
  • 光学编程协会推出的《迷宫狂热》（1982）是首款交互电影游戏，玩家通过回答问题获取不同的剪辑组合。
  • 全动态视频游当时被吹捧为游戏的未来，但历史已清楚告知，这只是动画技术的又一个权宜之计。预渲染动画虽然提供了更高质量的动画影像，但预设的镜头、固定的运动会对游戏本身的交互性带来限制，加上高昂的硬件成本、光盘技术未成熟等问题。
  • 第一批全动态视频游戏在1980年代中便逐渐消失，有趣的是，它们还会多次卷土重来，直至实时渲染动画的质量赶上预渲染动画。

• 交互/游戏动画+软/硬件研发：
  • 托马斯·弗内斯为飞行员培训建立了一个虚拟驾驶舱投影系统，将立体的视觉信息传送给飞行员，以实现更好的训练效果。
  • 埃文斯和萨瑟兰公司为飞行模拟器（CT5）制造了已知第一个逼真的，使用多边形的三维数字飞机飞行模拟动画《战术优势》，包括舱内视觉模拟和鸟瞰视觉模拟。

• 软/硬件研发：
  • 宽泰（Quantel）推出首个为创作和合成电视视频和图形而开发的电视广播质量一站式动画系统“绘画盒子”（Paintbox），是一款硬件+软件的打包系统，虽然本质上是静态图像的动画编辑工具，但也可用于制作简单的逐帧动画。
  • 安派克斯（Ampex）开发了数字视频合成系统“安派克斯数字光学（Ampex Digital Optics）”，提供丰富的视频效果动画，且操作简便，获1983年艾美奖。
  • 比尔·马瑟加入运动图像，协助贝伦德开发了欧洲第一个商业的、基于计算机的运动控制系统和计算机生成图像系统。
  • 辛博利克斯开发了基于LISP语言的图形工作站“LM-2”，该公司随后还开发了被称为“S-图形”的系列软件，包括：S-绘画、S-几何学、S-动力学和S-渲染。
  • IBM推出其首款个人电脑，其开放式架构、兼容性和第三方外围设备策略迅速占据了家用和商用计算机市场，也促进了数字动画和视频游戏的发展。
  • 施乐推出首款使用现代图形用户界面的商业个人电脑“施乐星”（Xerox Star）
  • 硅图的詹姆斯·克拉克和马克·汉娜开发了专用于计算机图形的超大规模集成电路处理器“几何引擎”，成为光栅显示技术商业化的里程碑。

1982：

• 影视特效+软/硬件研发：尼古拉斯·梅耶执导的《星际旅行2》带来了所谓的“创始特效”。
  • 工业光魔使用了洛伦·卡彭特此前开发的分形技术创建逼真的自然地形和首个出现在电影长片中的数字星球。
  • 比尔·里夫斯（Reeves W T）等创造了一种名为“粒子系统”的动画技术，制作了首个计算机生成火特效动画，使用受控的随机粒子流来模拟一系列自然现象或群集运动，每个粒子都具有直接或间接影响临近粒子行为的属性，具有三维位置、生命周期、速度、年龄、大小等信息，它既可以是图像基元，也可以是任何几何实体，粒子系统后来成为该类动画技术的统称。随着粒子技术的发展，烟火、爆炸、沙石、水流、冰雪、鸟群等在传统动画制作中难以表现的事物，变成了“听话”的材料。
    • Reeves W T. 粒子系统——一种模拟一类模糊对象的技术[J]. 美国计算机学会图形汇刊. 1983, 2(2): 91–108.
  • 工业光魔计算机图形小组开发的三维渲染器“雷耶斯”（Reyes）在该片首次应用。
  • 该片还涉及第一个早期的运动模糊效果。

• 影视特效：史蒂文·利斯伯吉尔执导的《创》（Tron）
  • 首部尝试把真人实拍和多种动画技术混合在一起的电影长片。
  • 这个大胆的项目一度遇到融资困难，直到遇到同样对大胆想法有兴趣的迪士尼公司。迪士尼聘请了4家当时领先的计算机生成图像公司：信息国际公司、数字应用集团、罗伯特阿贝尔联合公司，数字效果公司（Digital Effects Inc.）为该片制作数字动画，多项开创性的工作在此期间出现，但也因此导致了风格上的截然不同。
  • 该片介绍了第一个完整的数字背景，是后来虚拟工作室的前身。
  • 肯·佩林（Perlin K）在制作该片的过程中，开发了一种被称为“佩林噪声”的算法，让数字图像表面生成自然纹理，也可用于生成动态纹理，甚至通过计算分形模拟云、火等非常复杂的效果。佩林后来改进了该技术并集成到着色器中，还将其扩展到用于生成三维模型，他因在噪声技术的贡献而获奥斯卡技术成就奖。
    • Perlin K. 图像合成器[C]//计算机图形图像特别兴趣小组 '85:第12届计算机图形和交互技术年会会议录. 纽约: 计算机协会, 1985: 287–296.
  • 由于当时使用的计算机只有2MB内存，存储空间不足330MB，极大地限制了细节表现，一句流传至今的业界名言据说来自该电影的特效主管理查德·泰勒，“如果有疑惑，就把它涂黑！”
  • 该片也包括了第一个出现在电影长片里的数字角色“比特”，通过变形表达“是”或“否”的简单几何体角色。
  • 罗伯特阿贝尔联合公司的“糖果苹果霓虹灯”技术在这部电影中被更多人认识。
  • 但该片的票房并不成功，一度降低了传统电影行业对计算机生成图像技术的热情，但相关技术依然在科学领域持续进步，并很快又再次吸引了有远见的电影制片人。

• 影视特效：斯皮尔伯格执导的电影长片《E.T.外星人》
  • 该片外星人角色，由多个动画偶合作演绎，包括普通可动偶、电子动画偶，和由两位演员根据拍摄需要轮流扮演特化外套，其手部由一位专业哑剧演员扮演。这种由多个使用不同技术的动画偶组合、拼装、替换使用的制作方式，逐渐成为一种行业标准。

• 传统动画+影视特效：吉姆·亨森和弗兰克·奥兹执导的《黑暗水晶》
  • 首部完全以真实木偶为特色，介乎于木偶动画和特摄电影和之间的混合长片。多数情况下，木偶由躲在衣服或道具后的木偶师直接控制运动，然后像拍电影一样连续录影的，某些镜头使用了定格动画、接景画、发光等其他特效动画技术。

• CG动画：加拿大蒙特利尔大学的菲利普·伯格罗、纳迪亚·塔尔曼和丹尼尔·塔尔曼执导的《梦想飞行》（DreamFlight，1982）
  • 通常被介绍为首部讲述故事的全数字动画短片，使用三维程序动画系统“MIRA”制作，角色和场景以不同颜色的线框渲染，营造出一种特殊的未来科技感。

• CG动画：纽约理工学院计算机图形实验室制作的《身体动画》
  • 第一个挤压和拉伸变形的数字人脸动画，但过度的变形让它看起来有点诡异。

• 传统动画：唐·布鲁执导的动画长片《尼姆的秘密》（The Secret of NIMH）上映
  • 布鲁认为动画长片重回黄金时代动画的唯一生存途径就是继续传统的制作方法，而不是为了降低成本而抛弃更好的效果。该片制作耗时2年半，使用了转描、透明阴影、背光动画等技术，为适应不同光照制作了多套配色板，还制造了两台由计算机控制运动的多平面相机，为了在紧张的预算下完成动画，工作人员被迫密集加班。
  • 该片的票房收入一般，加上同年美国动画行业大罢工，布鲁斯的制作公司陷入财务困难，但他成功刺激了美国动画行业。此外，引起这次大罢工的原因，也包括引入数字动画技术的争议。

• 传统动画：英国电视4频道开始成为风格化动画的温床
  • 戴安娜·杰克逊执导的《雪人》（The Snowman，1982）、基思·格里菲斯等执导的《杨·史云梅耶的橱柜》（1984）、埃里卡·罗素执导的《歌之脚》（1988）等一系列使用非常规技术、非迪士尼式好动画标准、主题特别形式新颖的动画陆续在4频道登场。
  • 在一定程度上促进了传统动画行业的非传统技术探索，但由于风格化动画难以量产，它对传统动画行业的吸引力甚至不如当时还“不靠谱”的数字动画。

• 传统动画：冈本忠诚又带来了一部极具日本传统文化特色的定格动画《狐狸民歌》（おこんじょうるり）
  • 首部使用大阪常见的混凝纸木偶和粘土玩偶作为定格动画偶，在造型感和情感表现力方面都比冈本之前的定格动画更强。

• 交互/游戏动画：南梦宫的《杆位》
  • 首批使用拖尾相机效果的赛车游戏之一，为了让玩家感觉道路在移动，使用逐行颜色变化表现深度，但为了节省计算，许多控制台版本选择了“颜色循环动画”代替。这是一种通过改变颜色，制造动画错觉的数字图像技术，主要用于早期电子游戏。

• 交互/游戏动画：天狼星软件公司的《出路》是首款拥有360度自由转向视野的视频游戏。

• 交互/游戏动画：世嘉和松下电器开发的《立体海面大战》
  • 首款使用立体眼镜的伪3D视频游戏，并开发了一种“快门式”立体投影方法。

• 交互/游戏动画：卢卡斯影业成为第一家开发和发行互动娱乐的电影公司，它与雅达利合作成立了一个工作组，尝试把高质量的图形技术引入视频游戏领域。
  • 同年，雅达利却连续推出两款被认为“粗制滥造”“急功近利”的卡带视频游戏，
    • 从街机移植的《吃豆人》在明知有问题的情况下发布，受到不少用户批评；
    • 电影长片同名衍生游戏《E.T.》被要求在6周内完成整个游戏开发，它是已知首款聘请专门游戏美术工作人员的视频游戏，但也是史上最亏钱的视频游戏之一。
  • 连续的失败为雅达利带来财务压力，也消耗了玩家对视频游戏的热情，与此同时，社会评论家们展开了关于视频游戏“道德恐慌”的讨论，为游戏中心帖上厚重的负面标签。
  • 很快，美国视频游戏的第一个黄金时代开始衰落，而这个庞大的新兴市场被日本游戏厂家顺利接管，成为20世纪80-90年代视频游戏行业的主导者。

• 交互/游戏动画+软/硬件研发：
  • 科莱科推出其2世代家用游戏机“科莱科视觉”
    • 提供接近街机的图像质量，256×192分辨率，支持32个精灵图，16种颜色，使用Z80中央处理器；
  • 雅达利推出其2世代家用游戏机“雅达利5200”，
    • 硬件配置几乎与雅达利当时的8位计算机完全相同。

• 基础/应用研究+CG动画：俄亥俄州立大学计算机图形研究小组的大卫·泽尔策（Zeltzer D）开发了一种早期的3D动画“骨架系统”，其演示片《骨骼动画系统》在计算机图形图像特别兴趣小组的1986年会回顾展中展出。
  • Zeltzer D. 复杂动画人物的表现[C]// 1982年图形界面会议录. 多伦多: 加拿大国家研究委员会, 1982,: 205-211.

• 基础/应用研究：
  • 詹姆斯·布林（Blinn J F）发明了后来被称为“元球”的概念，简单来说，就是一种由多个可移动的点组成一个可变形面的技术，对流体动画的相关技术发展有重要意义。
    • Blinn J F. 代数曲面作图的推广[C]//美国计算机学会图形汇刊. 纽约: 计算机协会, 1982, 1(3): 235–256.
    • Blinn J F. 模拟云和灰尘表面的光反射函数[C]// 计算机图形图像特别兴趣小组 '82:第九届计算机图形和交互技术年会会议录. 纽约: 计算机协会, 1982: 21-29.
  • 吉恩·米勒在数学应用集团的3D动画系统“合成视觉”中进行了“球面环境反射贴图”实验，用一个具有反射表面的圣诞球拍摄了一张照片，当作环境反射贴图映射到一只狗的三维模型上。其后续发展带来了第一种视觉上可信的，基于照片的反射贴图技术。
  • 阿兰·福尼尔（Fournier A）等开发了一种随机模型的算法，以快速地生成自然地形或用于类似目的，在降低成本的同时提高效率。
    • Fournier A, Fussell D, Carpenter L. 随机模型的计算机绘制[J]. 美国计算机学会通讯, 1982, 25(6): 371-384.

图6-2：元球的结合、拉伸和断裂（布林，1982）；

• 软/硬件研发：
  • 克雷公司推出超级计算机“克雷XMP”，在1985年之前是世界上速度最快的计算机。被一些早期的计算机生成图像公司采用，但高昂的成本难以产生经济效益。
  • 大阪大学制作了超级计算机“LINK-1”，用于三维数字图像的真实感渲染。东洋连接使用专门开发的三维技术，用来制作世界上第一个全数字制作的3D天空视频，在1985年筑波国际博览会的富士通展馆展出。后来东洋连接还推出了“LINK-2”和一些早期的三维软件。
  • 努克推出第一个专门为制作广播标准动画而设计的一体化系统，使用数字设备公司的大型计算机“VAX 11/780”，结合了基廷的动画软件“滑稽二维”，通过努克自己的帧缓存器连接到博世1英寸录像机，被销售给日本各地的广播和动画制作公司。
  • 欧特克推出计算机辅助设计软件“AutoCAD”，多数用于建筑、工程、城市规划等项目，但早期也被用于数字动画制作。
  • 纽约理工学院计算机图形实验室开发了第一个具有实时三维绘制功能的图形设计系统“图像”，该系统如今已无法运行，仅存一段演示片。
  • 宽泰推出第一个实时3D视频效果器“幻景”（Mirage），可把直播视频影像映射到任意3D形状来扭曲视频，也包括多种有趣的“转场”动画效果。

1983：

• 影视特效：约瑟夫·萨金特执导的《噩梦》是首部把数字动画合成到真人实拍背景中的电影长片，3D模型使用的是线框渲染效果，动画效果十分简单，基本上只有闪烁和移动。

• 影视特效：理查德·马昆德执导的电影长片《星球大战6》带来了有史以来最多的特效和视效镜头
  • 卢卡斯的计算机图像小组创造了死星的“全息投影”线框模型。
  • 而经常容易让人误会是数字角色的“贾巴”，实际上是一个真人大小、重1吨、并由4个人操作的木偶。

• 影视特效：新兴的音乐视频（MTV）行业为动画技术带来更多实验场地，因为它们以潮流先锋自居，并鼓励更多新颖的表达和技术，也提醒着人们动画作为儿童卡通片以外的功能。丽贝卡·艾伦执导的《成功的冒险》成为首个使用到数字动画的音乐视频。

• 基础/应用研究+影视特效：卢卡斯计算机图像小组创作了第一张达到电影分辨率的三维渲染图像《通往雷耶斯角的道路》（The Road to Point Reyes）。

• 传统动画：出﨑统执导的《骷颅13》和克莱夫·史密斯执导的《黑暗摇滚》是首批融入CG动画序列的传统动画长片。
  • 《骷颅13》的数字内容由东洋连接和大阪大学计算机图像部门制作，但数字图像痕迹明显，未能和赛璐璐图像很好地结合。
  • 《黑暗摇滚》主要使用数字动画技术制作特殊效果，而一些看起来似乎是用数字动画技术制作的特效，事实上是用传统动画技术制作的。
  • 随着动画技术的发展，使用不同技术制作出相同效果的情况将越来越多。

• 传统动画+CG动画：大隅正秋执导的《子鹿物语》（1983-1985）成为首部引入数字动画序列的电视动画，最初计划成为全球首部数字电视动画，但受限于当时的技术水平，最终只有片头动画和第二集使用了数字动画序列，由日本计算机图像实验室负责制作。

• 传统动画+CG动画：约翰·拉塞特执导了迪士尼的35毫米胶片测试短片《野兽在哪里》首次尝试在3DCG背景上加入2D手绘角色，由数字应用集团制作。

• 传统动画：上美影的胡进庆又创作了一部神奇的水墨剪纸动画《鹬蚌相争》，本质上依然是把可动纸偶和中国传统水墨画结合在一起，但和此前的水墨动画相比，它主要利用不同纤维纸，结合“拉毛”“油胶”等方式模拟水墨画笔触来制作水墨画风格的可动纸偶，在工艺难度和制作成本上更节约。复杂精巧的可动关节设计，让这部动画的角色动作活灵活现，几乎看不出纸偶痕迹，仅鹬鸟的脖子便由30多个经过拉毛处理的纸片，通过很薄的关节点连接而成。

• 传统动画：约翰·科蒂和查尔斯·斯文森执导的动画长片《曾有两次》（Twice Upon a Time，1983）展示了一种创新的剪切动画技术，用半透明的纸制作素材，然后放在灯光台上拍摄，获得一种特殊的透光感和纹理效果。

• 传统动画：杨·史云梅耶带来了他的著名代表作《对话的维度》（Možnosti dialogu），使用粘土、植物、日用品、等多种不同类型的材料，通过直观的物理变形表现两个头像之间不断的“交流”，是一部在技术上和风格上都极具实验性的定格动画短片。其中使用到自由粘土动画、解构重组定格动画等多种定格动画技术。

• 交互/游戏动画：纽约理工学院计算机图形实验室（NYIT）的兰斯·威廉姆斯发明了一种创新的多级渐远纹理技术（Mipmap），根据距离调整贴图分辨率，在加快贴图渲染速度的同时，也有效减少图像锯齿，后被广泛应用于三维视频游戏。
  • Williams L. 金字塔参数[C]// 计算机图形图像特别兴趣小组 '83:第十届计算机图形和交互技术年会会议录. 伦敦: 计算机协会, 1983 :1–11.

• 交互/游戏动画：高级微型计算机系统公司开发的《龙之巢》（Dragon's Lair，1983）
  • 首部使用专业动画师的全动态视频游戏，也被誉为首部交互动画片。
  • 它的成功催生了一批类似的游戏，但受限于当时的硬件条件，它们要么交互性较低，要么经常损坏设备，交互动画游戏还需要等待更好的设备。

• 交互/游戏动画：东方数据开发的《贝加之战》
  • 开始使用简短的全动态视频（预渲染动画）在游戏过程中开发剧情，这将成为后来大多数视频游戏讲述故事的方法。

• 交互/游戏动画：使用伪3D技术的视频游戏越来越多，并在不同领域有所创新。
  • 世嘉和池上通信机株式会社开发的《刚果阿古》是首款使用等距透视的伪3D平台游戏。
  • 美泰的《智能视觉世界棒球系列赛》是首款伪3D家用机游戏，也是首款使用电视体育转播镜头角度的多镜头游戏，被后来大多数三维体育游戏沿用。
  • 桑迪·怀特开发的《蚂蚁攻击》是首款允许玩家向任何方向移动的伪3D个人电脑游戏，受限于当时个人电脑的动态图形处理能力，游戏画面是黑白的。

• 交互/游戏动画：辰巳开发的《TX-1》成为首款宽屏游戏，由三个屏幕组成。

• 交互/游戏动画：堀井雄二开发的《港口镇连续杀人事件》
  • 已知最早的“视觉小说”游戏，该术语源于日本，最开始几乎没有动画，只是一些静态背景和立绘，后来逐渐引入更复杂的动画内容，至今仍是一种活跃的游戏类型，甚至有专门针对这类游戏的动画制作软件推出。

• 交互/游戏动画：视觉音乐动画被搬进游戏，软同步公司开发的《舞蹈技艺》（Dancing Feats，1983）
  • 成为第一款视觉音乐模拟游戏，玩家可通过操纵杆控制音乐，屏幕会以不同的彩色条显示相应的视觉音乐动画。

• 交互/游戏动画：学习公司推出首批教育游戏“阅读兔”系列，也被称为交互课件，它逐渐成长为一个拥有巨大市场的动画类型。

• 交互/游戏动画+软/硬件研发：第3世代启航
  • 世嘉推出首款3世代家用游戏机“世嘉SG-1000”
    • 使用齐格洛的中央处理器（Z80）和德州仪器的图形处理器（TMS9928A），16色、256×192分辨率。
  • 任天堂随后推出了最长寿的3世代家用游戏机“红白机”，
    • 使用理光的8位中央处理器和定制的图片处理单元，实际可显示分辨率为256×224像素，支持48色和5级灰度，同屏可显示64个精灵图，还可利用隔行扫描可超越限制，但会造成闪烁，直至2003年才停产。
  • 3世代游戏机的屏幕分辨率和可支持的精灵图数量都有所提升，更先进的空间滚动和伪3D效果出现；并开始提供游戏进度存储功能，这一创新让视频游戏可在更广阔的世界里架构更复杂的叙事，进一步拉近视频游戏与影视动画的距离。

• 交互/游戏动画+软/硬件研发：多美推出首款立体3D掌上游戏机“多美电子3D”，通过两个LCD面板模拟。

• 软/硬件研发：
  • 麻省理工学院的卡罗尔·金斯伯格和德尔·麦克斯韦（Maxwell D）研发了一种早期的光学运动捕捉系统，使用带有特殊光电探测器的相机，追踪动捕服上的LED标记。
    • Maxwell D. 图形木偶:一个现代的匹诺曹[D]. 麻省理工学院建筑系, 1983.
    • 这类技术也被称为“图形木偶”，对运动速度有限制，并且只能同时追踪十几个标记。
  • 斯蒂芬·宾汉姆等创立了“别名”别名（Alias），是20世纪后期重要的计算机生成图像和数字动画软件开发公司，多个里程碑作品均有使用该公司的软件。
  • 硅图推出图形工作站“彩虹女神1000”（IRIS1000），该系列机型在80-90年代被计算机生成图像行业广泛使用。
  • 贝尔实验室的加里·格兰姆斯发明了可测量手部位置的数据手套，拥有手指弯曲传感器、指尖触觉传感器、方向传感器和手腕定位传感器。最初是作为键盘的替代品而设计的，也可以用于其他控制。
  • 犹他大学的斯潘塞·托马斯开发了用于处理栅格图像的程序“栅格工具包”使用游程编码减少图像所需存储空间。

1984：

• 影视特效：尼克·卡斯特尔执导的《最后的星空战士》
  • 首部使用数字飞船替代实体模型飞船的电影长片，也是最早大量使用数字视觉效果的电影之一。
  • 数字艺术主要由罗恩·科布设计，数字制作公司在1982年便开始相关制作，使用价值数百万美元的超级计算机克雷XMP制作，合共约27分钟的计算机生成镜头，在当时是一个巨大的工作量。
  • 尽管当时的技术还不足以让数字模型与真实模型媲美，却是一次有意义的开拓。
  • 小惠特尼和德莫斯因使用计算机生成图像技术对电影的贡献获奥斯卡科学技术奖。

• 影视特效：环球影业看到了计算机图像的潜力，开设专门的计算机图像部门。

• 传统动画：宫崎骏执导的动画长片《风之谷》
  • 其“王虫”使用了一种特别的“橡胶联动”动画偶技术，王虫的身体被拆解到多个赛璐璐胶片，再逐层粘贴到橡胶牵引带，拉动橡胶伸缩时可模拟逼真的王虫蠕动效果，每节赛璐璐。
  • 让人难以置信的是，这些珍贵的原始材料，当时竟然被当废料处理，幸运的是它被有心人收藏，让我们如今得以一睹这些来自数字动画时代之前的秘密。

• 传统动画+CG动画：广川和之和川尻善昭执导的动画长片《天眼急先锋》
  • 大量引入了3DCG技术制作飞船、科幻背景等结构复杂的内容，数字动画主要由日本计算机图像实验室制作。
  • 部分画面涉及复杂的手绘内容和数字内容在同一镜头内互动，这在当时很少见，但3D渲染图像仍未能很好地与赛璐璐风格融合，该问题直到21世纪才真正解决。

• CG动画：约翰·拉塞特正式加入卢卡斯影业，并制作了他的首部3DCG动画短片《安德鲁和威利冒险记》。该片涉及多个开创性的数字动画技术：
  • 首次使用到集成在雷耶斯渲染系统中的运动模糊技术，
  • 一种被称为“运动博士”的新动画系统制作挤压和拉伸运动，
  • 比以往三维动画更复杂的背景，树木是使用粒子系统制作的，
  • 计算机生成图像依然由激光扫描仪转录至电影胶片。
• 该片在外观上看起来更接近传统动画卡通风格，但所使用的数字动画技术却都可用于照片逼真感视觉特效制作，这类完全使用3DCG动画技术制作，又带有卡通风格的动画逐渐发展为一种新的动画艺术形式，成为消除电影和动画边界的重要推手。

• CG动画：《神奇的蛋》在计算机图形图像特别兴趣小组年会上映，被认为是首部立体3D数字动画，内容由北美各研究所和大学的计算机图像艺术家、程序员团队开发的视觉片段组成。

术语解释：由于立体电影原来的术语“Stereoscopic Film”并不利于记忆，后来很多立体电影被直接宣传为3D电影，立体影院被叫作3D影院，为免与3D数字动画造成混淆，本站对所有基于双眼视差的立体图像技术，全部采用“立体”一词，而“3D”则指基于计算机生成图像技术的数字内容。

• 基础/应用研究+CG动画：杰夫·加德纳提出了一种使用二次曲面或椭球体，快速生成地形、云和其他对象的方法，后来再将其扩展到烟和火，这极大的降低了计算量。他制作的演示片《加德纳椭球假设》带来了第一个基于粒子系统的数字云动画。

• 基础/应用研究+CG动画：福本隆司执导的数字动画短片《生物传感器》（Bio Sensor）带来了已知第一个计算机生成的镜像动画，元球技术被用于老虎的“蒙皮”和一些火焰模拟，超级计算机LINK-1被用于光追渲染。

• 软件研发+CG动画：
  • 纽约理工学院计算机图形实验室使用加兰·斯特恩自80年代初开发的3D关键帧动画软件“BBOP”制作了“甘比”（Gumby）的3D动画。该软件的交互式关键帧系统，包括分层骨架结构，值的实时交互更新转换，在通道中对关键帧进行插值，不同节点在不同的帧中可以有不同关键帧，立即回放和内插编辑器等功能，成为大多数现代商业动画软件的基础方式。

• 交互/游戏动画：乔丹·梅赫纳开发的《空手道》
  • 首款使用转描技术制作动画，首款有结尾动画的游戏。

• 交互/游戏动画：雅达利开发的《我，机器人》（I, Robot，1984）
  • 首款实体着色的多边形三维游戏，首款以镜头控制为特色的视频游戏。

• 交互/游戏动画：卢卡斯电影游戏公司开发的《弗拉克塔卢斯营救》（Rescue On Fractalus!，1984）
  • 第一款引入分形技术的3D视频游戏。

• 交互/游戏动画：终极游戏公司开发的《魔域之狼》（Knight Lore）
  • 通常被认为是等距透视游戏的一个革命性突破，成为后续类似游戏的样板。使用终极游戏公司专有平台游戏引擎“菲林美逊”（Filmation）开发。

• 交互/游戏动画：雪乐山在线开发的《国王密使》，
  • 第一款把图形动画引入界面的冒险游戏，玩家可以控制角色在包含透视模拟的空间中探索，它也因此而被介绍为第一款3D动画冒险游戏，尽管事实上只是一个伪3D游戏。
  • 该游戏使用雪乐山公司新开发的专有引擎“冒险游戏解释器”制作，能够运行带有音乐和音效的彩色动画游戏。

• 软/硬件研发：卢卡斯影业计算机图像小组展示了“皮克斯图像计算机”的原型
  • 皮克斯图像计算机自1981年开始研发，1984年展示了计算机的原型，1986年正式对外销售，最初目标是商业和科学的高端市场，如医学成像、地球地理、天文气象等领域的可视化需求。
  • 虽然这套系统领先于当代，但由于价格昂贵（计算机本身135000美元+工作站35000美元），只有少数实验室或研究院有能力购买。
  • 1987年重新设计的第二代机型价格降至3万美元，但销量依然冷淡。到1990年，皮克斯发现他们难以与摩尔定律竞争，决定放弃硬件开发。但皮克斯动画留存至今。

• 软/硬件研发：苹果公司推出的“麦金塔”
  • 成为首批被正式用作数字图像设计工具的个人电脑，1980年代中掀起“桌面出版”活动，推动了图形用户界面发展，让计算机生成图像软件从以往的程序员专属，向艺术家友好界面发展。

• 软/硬件研发：卢卡斯影业推出基于磁带和光盘存储的计算机视频编辑系统“编辑机器人”（EditDroid）
  • 1981年开始研究，率先在非线性编辑系统中引入现代概念，如时间线、缩略图、剪辑工具、图形界面等。虽然该系统是开创性的，且在《星球大战6》中卓越的计算机生成特效表现足以征服业界，但其商业发展并不成功，价格过于昂贵，且部分传统编辑对新技术持谨慎态度。
  • 同期的一些非线性系统都面对类似境况。

• 软/硬件研发：第一个低成本、宽视野、立体影像、有头位跟踪功能的头戴式VR显示器“虚拟视觉环境显示器”（简称VIVED）面世，成为后来商用虚拟现实眼镜的重要参考。
  • 由迈克尔·麦格里弗等开发，是NASA启动的研究项目，该组织后来一直保有一个致力于开发各种虚拟现实技术应用的研究团队。
  • 他们随后还启动了一个虚拟交互环境工作站研究项目“视图”（VIEW），“超大广角的立体成像系统”被重新设计并引入，还包括：3D位置跟踪器“波尔希默斯” （Polhemus）、VPL研究公司的数据手套、远程摄像头和安装在吊杆上的阴极射线管显示器等设备。

• 软件研发：
  • 比尔·科瓦克斯创立了“波前”，最初想为电视广告和电影制作数字影像内容，但由于当时没有现成的商业软件，他们转向相关软件的开发和销售，成为首批行业标准软件的重要贡献者。
  • 波前推出其第一个计算机生成图像软件“预演”（Preview），环球影业、NASA是其首批客户。

• 基础/应用研究：
  • 卢卡斯影业的罗宾·库克等引入蒙特卡罗方法，将传统的光线追踪改进为“分布式光线追踪”（Distributed ray tracing），使其可渲染“软”现象，提高真实感，也可用于模拟运动模糊、色散等效果。
    • Robert L. Cook, Thomas Porter, and Loren Carpenter. 1984. Distributed ray tracing. SIGGRAPH Comput. Graph. 18, 3 (July 1984), 137–145. https://doi.org/10.1145/964965.808590
  • 库克还提出了一种灵活的树形结构的阴影模型，针对不同类型曲面提供更高效的逼真阴影渲染计算。
    • Robert L. Cook. 1984. Shade trees. SIGGRAPH Comput. Graph. 18, 3 (July 1984), 223–231. https://doi.org/10.1145/964965.808602
  • 洛伦·卡彭特把透明通道引入帧缓存，使图像能够有效地与抗锯齿合成。
  • 克里斯·斯坦珀引入了“图像蒙版”技术，通过二进制掩码混合图像，造成了深度优先的错觉。
  • 托马斯·波特和汤姆·达夫探讨了“透明通道”在数字图像合成方面的作用。
    • Thomas Porter and Tom Duff. 1984. Compositing digital images. SIGGRAPH Comput. Graph. 18, 3 (July 1984), 253–259. https://doi.org/10.1145/964965.808606
  • 著名的“康内尔盒子”也在这一年诞生，它最初用于检查三维渲染和实际照片差异，如今成为渲染器演示的常用模型之一。
    • Cindy M. Goral, Kenneth E. Torrance, Donald P. Greenberg, and Bennett Battaile. 1984. Modeling the interaction of light between diffuse surfaces. SIGGRAPH Comput. Graph. 18, 3 (July 1984), 213–222. https://doi.org/10.1145/964965.808601

1985：

• 影视特效：卢卡斯计算机图形小组为巴瑞·莱文森执导的电影长片《少年福尔摩斯》
  • 创造了第一个逼真的数字人类角色“染色玻璃骑士”，这段仅31秒的动画花了半年时间制作，使用皮克斯图像计算机合成。当时还没有可靠的运动捕捉技术，穿着特殊服装的演员在网格背景墙前拍摄参考片，为数字动画提供参考。
  • 该片使用了戴维·迪弗朗斯科等在1980年开发的激光胶片扫描/录像机。随着计算机生成图像转录电影的需求增多，同期的一些其他公司也开发了各自的胶片扫描仪。

• 影视特效：英国电视4频道推出了以演员麦特·弗雷尔为原型的人工智能角色“超级麦克斯”，他通常被宣传为第一位数字电视节目主持人，并出演广告和电视连续剧，成为早期数字虚拟角色的经典代表。但事实上，该角色由真人演员通过特殊化妆扮演，再合成在数字动画背景上。马克斯·汉昂反映了当时人们对计算机动画技术的愿景，而这一愿景很快变将实现。

• 影视特效+CG动画：斯蒂夫·巴伦执导了首部大量使用3DCG动画技术制作的音乐视频《钱非万能》（Money for Nothing），以粗狂、方盒式的三维卡通造型为特色，由伊恩·皮尔森和加文·布莱尔使用博世的三维视频效果系统“FGS-4000”和宽泰的动画系统“绘画盒子”制作。

• 传统动画+CG动画：泰德·伯曼和理查德·里奇执导的迪士尼动画长片《黑神锅传奇》
  • 首部使用动画照片转移技术（APT）的动画长片，把动画师绘画的图像自动转移到赛璐璐上，该技术的发明者戴夫·斯宾塞因此获奥斯卡技术成就奖。
  • 它也是迪士尼首部引入数字动画技术的动画长片，制作大锅、船、光球、火焰等道具和特效。虽然其票房是一场灾难，但没有阻碍迪士尼继续探索在传统动画中使用数字动画的可能性。

• 传统动画：迪士尼终于推出专门为电视制作的动画片，其制作预算远高于当时的平均水平，在一定程度上催促了其他电视动画制片厂提高平均制作水平。

• 传统动画+CG动画：宫崎骏和高畑勋创立“吉卜力工作室”，次年推出日本有史以来预算最高的动画长片《天空之城》，从此成为日本高质量动画的重要贡献者和代表者之一。
• 吉卜力也是日本CG动画制作的探索先驱，尽管鲜为人知。

• CG动画：蒙特利尔大学的皮埃尔·拉查佩尔等制作的动画短片《托尼·德·佩尔里》（Tony de Peltrie），
  • 带来了第一个通过脸部表情和身体动作来表达情感的三维数字人类角色。他们使用数字化仪“格拉迪康”（Gradicon）把几十个面部表情和身体从石膏模型转为数字模型，并创建了一个可以同时在几个目标表情之间插值的系统，使用三维交互式图形程序 “塔尔纳”（Taarna）和大型计算机制作动画。
  • 该片成为当年计算机图形图像特别兴趣小组年会的闭幕电影，其开创性价和值显而易见，尽管如今看来此角色的表现有点诡异。

• CG动画：罗伯特阿贝尔联合公司制作了一部3DCG广告动画《光辉》，首次涉及一个女性机械人角色较复杂的动作表演，在“超级碗”比赛期间播出，尽管这部广告是为了销售罐头，但它事实上也向公众推销了数字动画技术。

• CG动画：柳濑三郎执导的《我们是星星诞生的》在筑波科学世博会的富士通展馆展出，由东洋连接和富士通制作，使用3D数字动画技术，描绘了太阳系五亿年来生命进化的动画。它也是首部立体3DCG动画纪录片。

• 基础/应用研究+影视特效：纽约理工学院计算机图形实验室制作的《接合点》
  • 首部使用基于照片反射贴图，让真人演员与数字角色发生“接触”的短片，女演员和具有反射表面的机器人接吻，机器人似乎反射了女演员的投影。该技术由吉恩·米勒、兰斯·威廉姆斯和迈克尔·周等开发。

• 基础/应用研究+CG动画：俄亥俄州立大学的迈克尔·吉拉德和苏珊·安卡制作的《韵律运动研究》是已知最早涉及“群集行为”的动画短片，使用“安卡的群集行为”算法制作鸟群的飞行动画，但它只是一段鲜为人知的测试片，完成版的《韵律》于1989年推出。

• 基础/应用研究+CG动画：克兰斯顿/苏黎制作的演示短片《时钟样片》带来了第一个液态金属的数字动画。

• 交互/游戏动画：随着显示屏像素、计算机算力和精灵图技术的不断改进，矢量图游戏自1980年代中开始锐减，并逐渐失去竞争力，基于光栅显示的视频游戏动画开始占据主导地位。

• 交互/游戏动画：世嘉开发的《坚持》
  • 首款使用16位图形技术和世嘉“超级缩放”技术的视频游戏，超级缩放允许高帧速率进行精灵图伪3D缩放，能缩放3万多个精灵图以填充移动的风景。

• 交互/游戏动画：世嘉开发的《太空哈利》是首款显示移动物体投影的视频游戏。

• 交互/游戏动画：天堂编程公司开发的《替代现实：城市》（Alternate Reality The City，1985）
  • 是首款使用“光线投射”的游戏。

• 交互/游戏动画：任天堂开发的《超级马里奥兄弟》
  • 有史以来最畅销的游戏之一，也是侧滚游戏的经典代表。
  • 其主角马里奥的低像素精灵图形象，成为1980年代流行文化符号，后续系列陆续发行至今。马里奥的角色形象可谓见证了近半个世纪视频游戏动画技术的演变。
    • 马里奥的形象最初出现在任天堂1981年的平台游戏《大金刚》（Donkey Kong）中，被称为“跳人”，85年更名马里奥至今。

• 交互/游戏动画+软/硬件研发：
  • 世嘉推出3世代家用游戏机“世嘉3代”
    • 使用8位中央处理器和德州仪器的视频显示处理器（TMS9918），同屏最大显示32种颜色（可通过编程增加至64），屏幕分辨率最高可达256×240象数。次年在美国推出时取名“世嘉大师系统”，附带双手柄和光枪。
  • 索尼和天龙在日本电脑展上推出首批可存贮数字数据的CD产品，
    • 随后，微软、飞利浦、索尼和苹果等多家公司联合制定了“CD只读存储器”的规范，被家用视频游戏机广泛采用。
  • 杰隆·尼耶创立了“VPL研究”，是第一家销售VR眼镜和有线手套的公司。
    • 他在次年创造了术语“虚拟现实”（VR），此前也有“人工现实”“虚拟环境”等说法。
    • 但虚拟现实技术的商业化在当时是超前的，该公司坚持了几年便因设备体积庞大、分辨率低等难以逾越的问题而破产。
    • 在此后20多年里，虚拟现实技术继续在科研和培训领域悄悄发展。

• 软/硬件研发：
  • 宽泰推出第一个全数字非线性编辑和特效合成系统“哈里”（Harry）
    • 能对现场视频进行多图层处理，由于当时的技术限制，哈里只能录制80秒的视频，在90年代中以前，它是唯一能够生产广播级素材的数字非线性编辑系统。
  • 奥林巴斯推出第一台有源像素传感器
    • 至1990年代初，更多公司陆续推出自己的版本，成为多数高端数字摄影机的核心部件。
  • 硅图推出可制作和渲染3D动画的较小型工作站“IRIS 3130”，搭载能容纳标准视频图像的帧缓存器。
  • 别名（Alias）推出其同名3D建模、动画软件“Alias”
    • 基于基数样条使其可以产生比多边形更平滑和真实的线条或表面，用户涵盖汽车、航天、科学、娱乐等多个领域，1990年发布为“品牌工作室”（Branded Studio）和“力量动画师”（PowerAnimator）两个版本，约翰·吉布森等主要开发者因力量动画师获70届奥斯卡科学与工程奖，2005年被欧特克收购。
  • 斯科特·安德森的二维动画软件“幻想视觉”（Fantavision）
    • 是已知第一个把“补间”和“变形”动画功能带到个人计算机上的软件，持续更新至1988年。

• 基础/应用研究：
  • 简·威廉姆斯、詹姆士·哈恩、大卫·巴拉夫和迈克尔·麦肯纳等人相继提出和充实了关于使用动力学制作动画的方法，而商业软件直到21世纪才陆续提供相关功能。
    • Wilhelms J, Barsky B A. 使用动态分析来制作铰接体(如人类和机器人)的动画[C]//1985年计算机生成图像的图形接口会议录:技术现状. 柏林: 斯普林格出版社, 1986: 209–229.
    • Hahn, J K. 刚体的真实感动画[J]. 计算机协会计算机图形图像特别兴趣小组计算机图形. 1988,22(4): 299-308.
    • Baraff D. 非穿透刚体动态模拟的解析方法[C]//计算机图形图像特别兴趣小组 '89:第16届计算机图形和交互技术年会会议录. 纽约:计算机协会, 1989: 223-232.
    • McKenna M, Zeltzer D. 自主腿式运动的动力学仿真[J]. 计算机协会计算机图形图像特别兴趣小组计算机图形. 1990, 24(4): 29-38.
  • 比雅尼·斯特劳斯特卢普正式发布他自1979年在贝尔实验室工作期间开始开发的“C++”语言，至今被许多跨平台动画软件采用。

• 软/硬件研发：1980年代中，波前公司推出第一个被广泛使用的3D建模、动画和渲染软件包“高级可视化工具”（Advanced Visualizer），也被用于科学可视化项目，主要开发者吉姆·基廷等获70届奥斯卡技术成就奖。

1986：

• 影视特效：兰德尔·克莱泽执导的《领航员》（Flight of the Navigator）
  • 首部使用反射贴图的电影长片，霍夫曼所在的团队制作了这一效果。
  • 公共巴士计算机图形公司使用自己开发的融合变形技术制作了该片的飞船变形动画。

• 影视特效：伦纳德·尼莫伊执导的《星际旅行4》（Star Trek IV The Voyage Home）是首部涉及3D人脸融合变形动画和CG雾效的电影长片。演员的头部模型使用的基于激光和视频的三维扫描仪“赛博波”（Cyberware）获得，由于每个头部模型都有相同数量的关键点，不同的脸部模型可执行顺滑的融合变形，相关片段由工业光魔制作。

• 影视特效：吉姆·亨森执导的电影长片《魔幻迷宫》带来了第一个“逼真”的计算机生成动物角色（猫头鹰）。

• 影视特效：迈克尔·里奇执导的电影长片《金童子》涉及一个早期的照片真实感CG变形动画，一只老鼠快速地变成人类。

• 影视特效：威拉德·赫依克执导的《霍华德怪鸭》
  • 首部使用数字抹线技术的电影长片，工业光魔开发了一个程序“层绘”（LayerPaint）为该片去除大量特效拍摄中多余的电线、钢丝等。
  • 其主角“霍华德”最初是打算制作成一个数字角色的，但实验失败了，该愿景将在十几年后才得以实现。

• 传统动画+CG动画：约翰·马斯克等执导的《妙妙探》通常被宣传为迪士尼首部“广泛”使用CGI技术的动画长片，复杂的钟楼内部追逐场景深入人心，但技术员事实上只是用电脑生成背景的3D模型的线框图，打印出来再转移到赛璐璐胶片上，继续执行传统的上色和拍摄工序。以当时的数字动画技术，迪士尼动画做出了聪明的选择，把计算机图像和传统动画技术各自擅长的部分有机结合。这部动画的票房大获成功，为迪士尼接下来所谓的“文艺复兴计划”铺平了道路。

• 传统动画+CG动画：克罗耶夫妇创立了克罗耶影业，是早期致力于把CG动画和传统手绘动画结合在一起的工作室之一，动画短片《技术威胁》（Technological Threat，1988）是其代表作，至1994年结业前，他们为多部动画片和视频游戏提供过制作服务。

• CG动画：暂时离开苹果的史蒂夫·乔布斯收购了卢卡斯影业的计算机图像小组，创立了 “皮克斯”，艾德文·卡特姆和史密斯成为联合创始人。
  • 皮克斯制作了早期布料模拟和水体模拟的测试短片《旗帜与波浪》，第一个涉及相互作用CG水体动画的《沙滩椅》。
  • 约翰·拉塞特执导了首部包含“投影”的三维数字动画短片《小卢索》。《小卢索》是动画“拟生”概念的一个重要突破，通过非拟人的方式，让无生命物体直接演绎出“个性”和“灵魂”，激发了人类更深一层的关于赋予生命的思考，它也是首部获得奥斯卡提名的3DCG动画。
  • 威廉·里夫斯等开发了基于深度贴图投影算法[1]，使用正在开发的照片真实感渲染软件（后来的“渲染者”）制作。
    • Reeves W T, Salesin D H, Cook R L. 使用深度贴图渲染抗锯齿阴影[C]//第14届计算机图形和交互技术年会会议录. 伦敦:计算机协会,  1987:283–291.
  • 尽管皮克斯展示了自己在数字动画制作和技术研发两方面的魅力，还和迪士尼合作研发面向传统动画制作的数字动画系统，但该公司最初几年的处境十分艰难，皮克斯图像计算机销量远低于预期，而数字动画的制作和渲染成本仍然很高，尤其在生产电影级精度之时。

• 传统动画：雅克·德鲁安和布雷梯斯拉夫·波杰执导的定格动画短片《夜之天使》，首次将色彩引入针屏动画。

• 传统动画：随着电视动画《圣斗士星矢》（1986-1989）成为国际级的社会现象，日式“变身动画”和“必杀技动画”也开始流行，其制作通常十分精美和流畅，因为可以大量、重复地使用，尽管在战斗中插入如此长时间的“表演”完全不合常理，但很“省钱”。

• 传统动画：上美影承接了第一个来自外国的传统动画制作外包业务订单，在赚取外汇的同时，事实上也为行业发展埋下了弊端。

• 交互/游戏动画：世嘉开发的《户外大飙车》（Out Run）
  • 尽管还是一款利用精灵图缩放的伪3D游戏，但专门开发的同名系统板为其提供了更优秀的精灵图超级缩放能力，以实现领先于当时其他类似游戏的动画流畅感。

• 基础/应用研究：普热梅斯瓦夫·普鲁辛凯维奇发明了一种基于“L系统”的可视化植物结构和生长方法，把此前阿里斯蒂德·林登迈耶教授的多细胞有机体发育的数学理论，转变为一种用于表达植物模型的强大编程语言，并扩大了可模拟现象的范围。简单来说，该系统通过为其组件分配属性来简化模型的构建，使模拟连续时间的植物生长成为可能，这是“生长”动画的重要一步。普鲁辛凯维奇还为植物与环境之间的交互作用提供了一个基本的框架，进一步研究了形态生长的基本问题，诸如植物螺旋型叶系模式的建模、贝壳的发育等，并因相关方面的研究贡献获计算机图形图像特别兴趣小组计算机图形成就奖。

• 基础/应用研究：吉姆·卡吉雅以辐射传热理论为基础，提出结合光线追踪和蒙特卡罗方法的路径追踪渲染算法，引入了“渲染方程”概念，是首个“无偏”渲染方法，使计算机生成的图像更忠于现实，开启了“基于物理渲染”的大门。相关研究持续推进，但在21世纪之前，过高的计算成本导致其难以大量应用。
  • Kajiya J. 渲染方程式 [C]//计算机图形图像特别兴趣小组 '86:第13届计算机图形和交互技术年会会议录. 纽约: 计算机协会, 1986: 143–150.

• 基础/应用研究：
  • 大卫·伊梅尔等发表了关于真实感全局照明渲染的通用渲染方程。
    • Immel D S, Cohen, M F, Greenberg D P. (1986), 一种用于非漫射环境的光能传递方法[C]//计算机图形图像特别兴趣小组 '86:第13届计算机图形和交互技术年会会议录. 纽约: 计算机协会, 1986: 133–142.
  • 内德·格林发表了早期的“天空盒”概念，进一步发展了反射贴图技术。
    • Greene N. 环境制图和世界投影的其他应用[J]. 电气和电子工程师协会计算机图形与应用, 1986, 6(11): 21-29.
  • 布拉克希尔创建了流体隐式粒子（FLIP）程序。
    • Brackbill, J U, Ruppel H M.  FLIP: 二维流体流动的自适应分区粒子模拟计算方法[J].计算物理杂志. 1986, 65 (2): 314–343.

• 软/硬件研发：
  • 丹尼尔·朗罗斯于加拿大创立软图，据说是感受到当时的动画制作系统的繁复和乏味，致力于开发艺术家友好的动画软件，其产品后来成为90年代三维数值动画的行业标准，2008年被欧特克收购。
  • 德州仪器推出第一个可编程图形处理器集成电路（TMS34010）
    • 可以理解为中央处理器和后来称为“图形处理器”（显卡/GPU）的组合，被多款街机游戏采用，并被用于与国际商用机器公司个人电脑兼容机的专业级视频加速卡。
  • 英特尔推出首款独立图形协处理器“英特尔82786”。
  • 汤姆·哈德森（Tom Hudson）为雅达利ST个人电脑开发了3D建模和动画软件“赛博工作室CAD-3D”，是后来著名3D软件“3D Studio Max”的前身，后由怪诞软件接手开发，持续更新至1987年。
  • 汤姆森数字图像开发了3D建模、渲染和动画软件“探索”（Explore），由波前公司销售，1993年被波前收购，两年后与别名（Alias）合并。
  • 脉冲公司（Impulse）开发了一款早期3D光线追踪软件“涡轮银”（TurboSilver），持续更新至1990年。
  • 电影电视工程师协会推出第一个主要的专业数字视频格式“D-1”，最初是索尼和博世的产品，相比模拟视频，数字视频可在不损耗图像质量的情况下录制和播放，但D-1的设备亦以昂贵著称。

1987：

• 影视特效：地标娱乐集团制作的《飞龙特工队》（1987-1988）
  • 首部融合真人和三维数字角色的电视连续剧，它验证了数字动画技术在制作成本和图像质量上都需要再努力一段时间，才能适用于电视连续剧。

• 影视特效：安格利亚电视公司制作的《骑士梦》（Knightmare，1987-1994）
  • 首部关于真人与数字虚拟环境互动的电视游戏节目，使用蓝屏抠像实现。

• 影视特效：公共巴士计算机图形公司由于创始人盲目的收并购行为宣告破产，波及多家早期出色的CG动画制作公司，但一批规模虽小但更灵活进取的新一代公司随即启航，视觉效果行业逐渐走向如今我们所熟悉样子。
  • 动画导演金·戴维森和公共巴士的前程序员格雷格·赫尔曼诺维奇在加拿大创立“副作用”，后来成为世界领先的三维动画软件供应商之一。
  • 克里斯·伟基等在美国创立蓝天工作室，早期专注于电视广告动画和电影视觉效果的制作，使用他们自己开发的数字动画软件，后发展为国际知名的全数字动画长片制作公司之一。蓝天工作室于2019年被迪士尼收购，2021年迪士尼宣布关闭蓝天工作室，理由是受疫情影响，但纵观迪士尼的发展史，这是大多数被迪士尼收购的工作室的结果。
  • 原罗伯特阿贝尔联合公司员工约翰·休斯等创立了“节奏特效工作室”，使用自己专有的动画软件和技术，为电影、广告、视频游戏和主题公园景点等众多项目提供数字动画制作，成为业内知名的视觉效果动画制作公司之一，在动画技术发展史上打造了多个重要的里程碑。2013年一度破产，详见后文，2020年正式关闭
  • 金子满的日本计算机图像实验室被南梦宫收购，他和詹姆斯·克里斯托夫等人在原罗伯特阿贝尔联合公司的厂房创立“地铁光公司”，同时接收了原公司的一批设备和员工，最初使用波前的软件，后来开发了自己的代码，并把商业软件集成到生产管道中，为电视和电影制作数字动画。

• 基础/应用研究+CG动画：纳迪亚·塔尔曼和丹尼尔·塔尔曼执导的动画短片《蒙特利尔约会》
  • 首部使用真人演员“数字替身”“数字孪生”的数字动画。两位主角的三维模型是通过在其石膏雕塑上绘制多边形和顶点，并根据石膏模型的数字照片来创建的。
  • 一个被称为“人类工厂”（Human Factory）的系统被用于制作这部动画，其中基于关节骨架的蒙皮系统被公认为最原始的“骨骼动画”算法。
  • 该动画是CG动画技术在逼真模拟方面的重要进步，但也引起了关于数字替身的法律和伦理问题争议。
  • Magnenat-Thalmann N, Laperrière R, Thalmann D. 手部动画和物体抓取的关节相关局部变形[C]//1988年图形界面会议录, 多伦多: 加拿大信息处理学会,1989:26-33.

• 基础/应用研究+CG动画：拉里·马龙执导的3DCG动画短片《斯坦利和斯特拉在破冰》是更广为人所知的早期群集动画案例，使用克雷格·雷诺兹开发的人工生命模拟程序“伯德斯”（Boids），通过一种特殊的粒子系统实现，展示了鸟类和鱼类的群集行为模拟。虽然相关研究一直持续，并在数量、种类、个性化、运动复杂性和艺术家控制等方面不断提高，由于其高度跨界和复杂性，至今依然有很多改进空间。
  • Reynolds C. 羊群、牛群和学校:一个分布式行为模型.[C]//第14届计算机图形和交互技术年会会议录. 伦敦:计算机协会, 1987: 25–34.

• CG动画：迪士尼在计算机图形图像特别兴趣小组年会上发布了其首部全3DCG动画短片《油壶和口红》（Oilspot and Lipstick），使用各种生活用品组装成动物，似乎是对《小卢索》的回应。

• 传统动画：乐高集团推出了使用其积木制作的定格动画《乐高运动冠军》系列，在一定程度上推广了“砖块动画”。

• 基础/应用研究+CG动画：喷气推进实验室制作了一部基于科学可视化的、照片逼真感的3DCG地形动画短片《洛杉矶电影》，把卫星数据转化成3D模型。该组织此后还制作了多部类似的动画，对象包括火星、金星等地球以外的星球。

• 交互/游戏动画+软/硬件研发：
  • 激励软件公司开发了首款允许玩家在3D空间中自由移动探索的早期3D游戏引擎“自由风景”（Freescape），并提供上下和左右观看的功能，图形主要由无阴影渲染的实体几何图形组成，持续更新至1992年。主要开发公司开发的《钻孔机》是其首款游戏。
  • 卢卡斯影业游戏开发的《疯狂大楼》是首款使用“疯狂大楼专用程序脚本创建开发工具” （SCUMM）开发的视频游戏。该引擎由卢卡斯影业游戏和卢卡艺术开发，用于图形冒险游戏开发，在接下来的10年里一直是卢卡斯影业游戏的主要引擎。

• 交互/游戏动画：上源国际开发的《伏击巷38号》是已知首款在家用录像系统上发布的视频游戏。

• 交互/游戏动画+软/硬件研发：胡迪森软件和日本电气推出首款4世代家用游戏机“个人电脑引擎”，最高可达565×242像素，482色，首款支持CD只读储存器设备的家用游戏机。
• 第4世代游戏机也被称为16位时代，支持多图层视差滚动以显示更好的伪3D效果，支持更高像素、更多数量的精灵图和更多彩的颜色，为视频游戏动画提供更好的硬件支持。

• 软/硬件研发：VPL研究公司推出首款商用的光学数据手套，定价约9000美元。

• 基础/应用研究：电脑服务公司的史蒂夫·威尔希特发布了“图形交换格式”（GIF），最初用于压缩图像，也可实现简单的动画。很快，适应低网速的“GIF动画”便会在即将到来的万维网上流行。其简短和无限循环产生了一种有趣的、甚至被称为“病毒式”的动画形式。
  • GIF技术引发专利争议，据称电脑服务公司当时并不知道这种压缩技术在1985年被优利（Unisys）申请了专利，两家公司的版权纠纷一直持续到1994年，一度导致GIF被弃用，直到专利失效才重新回归大众娱乐。

• 基础/应用研究：基于物理模拟
  • 德梅粹·特佐波乐斯等发表了关于弹性变形模型的论文，引入基于物理模拟物体运动、变形的概念，成为计算机图形学中一个重要的里程碑。
    • Terzopoulos D, Platt J, Barr A等. 弹性变形模型. [C]// 计算机图形图像特别兴趣小组 '87:第14届计算机图形和交互技术年会会议录. 纽约:计算机协会. 1987: 205-214.
  • 大卫·豪曼的《柔性对象动态模拟》展示了基于物理模拟的布料、纸片、水球等柔软对象动画。
  • 加州理工大学图形小组的艾伦·巴尔、大卫·柯克、库尔特·弗莱舍和俄亥俄州立大学的詹姆士·哈恩等人也是早期的重要研究者。
  • 他们的研究涉及碰撞、摩擦、重量、弹性、惯性、作用力、弹簧、布料、破碎、旋涡、风场、重力场等各种基于物理特性模拟技术，其后续研究将极大地改变动画的制作方式。

• 基础/应用研究：
  • 查尔斯·路普发表的硕士论文以及其后续研究，扩展了“细分曲面”理论，并激发了该方法的进一步发展，改变了整个计算机生成图像行业表现三维几何体的方式。
    • Loop, C. (1987). Smooth subdivision surfaces based on triangles. Master's Thesis, University of Utah, Department of Mathematics.
  • 基思·沃特斯开发了一个基于肌肉激活影响区域的面部动画系统，可产生更逼真的面部运动，该技术没有直接被商业化成动画软件，但其简化版被一些光学面部运动捕捉系统使用。
    • Waters K. 一种用于动画三维面部表情的肌肉模型[C]// 计算机图形图像特别兴趣小组 '87:第14届计算机图形和交互技术年会会议录. 纽约:计算机协会. 1987:17-24.

• 软件研发：
  • 副作用公司开发了同时支持2D和3D动画制作的软件“棱镜”（Prisms）
    • 由格雷格·赫尔曼诺维奇和金·戴维森从其前雇主公共巴士计算机图形公司手中收购的一个同名3D动画包改进而成。
    • 其多次更新均为商用软件行业中的领军者：1987年将图形用户界面引入过程性建模中，1988年在用户界面中加入“表达式”，1989年添加“元球”和多边形减面工具，1992年引入粒子系统和变形工具包（MOJO），1993年集成运动捕捉工具（MOCA）和时间框架（Tima），1995年将建模、动画、绘制、合成等组件集成到一个可执行文件中，支持NURBS、多边形和贝塞尔作为“平等公民”，1998年引入音频编辑，在粒子系统上设置图形用户界面，引入分层样条。
    • 该软件在20世纪后期被广泛用于制作影视视觉效果动画，主要开发者因此获70届奥斯卡技术成就奖，续更新至1998年。
  • 黑魔法设计公司为纽约制作与设计公司开发了一个在DOS下编写的用户界面框架“融合”（Fusion），
    • 后专门为其商业化成立了照顾软件公司开发运营，逐步更新迭代成一款基于节点的视觉特效和合成软件，这类合成软件虽然操作相对复杂，但灵活性高。2014年被黑魔法设计公司重新收购，至今仍被行业广泛采用。
  • 蓝天工作室推出了3D动画软件“计算机生成图像工作室”，
    • 最初由迈克尔·费拉罗等在数学应用集团时开始研发的，但他们直到1989年左右才找到第一个客户。

1980年代后期：

• 传统动画：一些显然高于同期电视动画质量的作品陆续出现，为沉浸于廉价、低质、量产的传统电视动画行业带来了刺激。

• 传统动画：而随着韩国、中国台湾等地的人工飞涨，日本动画制片把外包的目的地转向中国大陆、菲律宾、越南、泰国、马来西亚等地，把整个亚洲视为其动画产业的廉价外包地，这是日本动画产业在90年代获得巨大发展的原因之一。在动画制作数字化之前，大量传统动画的原稿材料需要在邻国和日本之间运输，制作公司甚至为此组织了被称为“协会便”的运送系统，由包机专门运输。

1988：

• 影视特效：朗·霍华德执导的电影长片《薇洛》（Willow）
  • 带来了更广为人知的首个照片真实感融合变形动画，工业光魔的道格·史密斯在前纽约理工学院计算机图形实验室员工汤姆·布里格姆的基础上，开发了一种基于二维图像的变形动画系统“MORF”，让主角用魔杖变换不同的动物，最后变成一个女巫。它的基本原理是把一个网格放在屏幕图像上，直接在二维空间中计算两个图像间的融合变形。动物素材是用复杂的可动偶和真实动物拍摄的，当时的数字动画技术还没有能力取代真实模型。
  • 史密斯和布里格姆因此获奥斯卡技术成就奖。

• 影视特效：吉姆·亚伯拉汉姆斯执导的《大生意》是首批使用“汤德鲁运动控制摄影系统”拍摄的电影长片，该系统后来被多部经典电影长片采用，开发者比尔·汤德鲁因此收获76届奥斯卡奖。

• 影视特效+传统动画：罗伯特·泽米基斯执导的《谁陷害了兔子罗杰》
  • 首部把真人实拍镜头和传统动画角色混合在一起的电影长片，使用光学打印机制作了1000多个合成镜头，部分镜头涉及30多层胶片，计算机在21世纪之前都难以处理如此多“图层”的合成工作。
  • 工业光魔负责该片的合成工作，技术人员为原始的赛璐璐动画胶片制造了3个“照明层”，让卡通人物看起来像三维的，并给人一种角色在片场受到灯光影响的错觉。
  • 该片也是有史以来第一次，让多个来自美国动画黄金时代不同动画工作室的角色同台亮相，它重新燃起了人们对去电影院看动画片的兴趣。

• CG动画：皮克斯虽因其图像电脑的销售低迷陷入困境，但乔布斯还是同意为皮克斯小型动画部门的第3部短片《锡铁小兵》提供资金，继续由约翰·拉塞特执导。
  • 该片首次使用皮克斯研发的内部动画软件“漫夫”制作，也验证了皮克斯三维渲染系统“渲染者”的照片真实感渲染能力，并成为首部获奥斯卡最佳动画短片奖的CG动画。
  • 该片也首次探索了逼真感人类数字角色的制作，尽管事实证明了“同志还需努力”。
  • 《锡铁小兵》引起了迪士尼的注意，最终带来世界上首部3DCG动画长片，它改变了皮克斯的未来，甚至影响了传统动画的发展。

• CG动画：菲利普·史达克执导的《动物的生活》是首部完全使用3DCG动画技术制作的电视动画连续剧，它巧妙地回避了当时的三维技术限制，用简单几何模型“扮演”各种动物的作品，并鼓励观众猜测它是哪种动物。

• 传统动画+CG动画：大友克洋执导的《阿基拉》
  • 成为日本动画长片向世界输出的重要里程碑，也是如今所谓“赛博朋克”的重要代表作。
  • 该片引入CG动画技术制作指示器动画、绘制坠落物体的路径、模拟背景的视差滚动、调整灯光、制作镜头光斑等效果。
  • 随着数字动画技术的发展，以及计算机性能的提高，数字动画将逐渐成为该类主题动画片和影视作品的主要生产力。

• 传统动画+CG动画：富野由悠季执导的《机动战士高达逆袭的夏亚》（機動戦士ガンダム 逆襲のシャア）中
  • 有一个看起来很像使用3DCG技术制作的地球旋转镜头，当时是使用地球仪拍摄定格动画，然后逐帧对位转描的。
  • 但该片确实引入了3DCG动画，用于空间殖民地的旋转镜头，并使用手绘贴图减轻质感差异。

• 传统动画：特伟、阎善春和马克宣执导的水墨动画《山水情》，展示了中国水墨写意画美学和传统动画技术的和谐结合，但也成为中国水墨动画的“绝唱”。

• 交互/游戏动画+软/硬件研发：南梦宫的《跑赢》是首款使用其新一代街机系统板 “系统21多边形处理器”视频游戏。该处理器专为3D多边形而设计的，可实时渲染较高质量（约6万面/秒）的D3多边形模型。

• 交互/游戏动画+软/硬件研发：：世嘉推出4世代家用游戏机“世嘉至强驱动器”，分辨率最高可达320x480像数，同时最多可显示64色。

• 交互/游戏动画：马尔泰克发行的《维克森》经常为宣传为首款使用运动捕捉技术的视频游戏，尽管其角色动画十分简单。

• 交互/游戏动画：家庭数据公司开发的《灵界道士》首次把“定格动画”搬进视频游戏。

• 交互/游戏动画：阿尔法系统开发的《范子》（No・Ri・Ko，1988）是首款在CD上发布的冒险游戏。

• 基础/应用研究+软/硬件研发：
  • 皮克斯的内部专有动画软件“牵线木偶”（Marionette）面世，该软件从未对外授权，具体操作环境和技术指标不详，在后续的项目中持续更新迭代。主要开发者埃本·奥斯特比等获70届奥斯卡奖科学与工程奖，约2010年被新一代专有软件继任。
  • 皮克斯介绍了术语“着色器”（Shader），并开发了第一批着色器，专门为三维场景中不同材质使用不同算法单独进行着色而设计的小程序，随着计算机生成图像技术的发展，三维着色器的属性越发复杂，以更好和更快地模拟不同材质效果，也可用于处理二维数字图像和更广泛的视觉特效。

• 软/硬件研发：
  • 德格拉夫/沃尔曼于计算机图形图像特别兴趣小组年会上展示了他们基于机械控制的脸部运动捕捉系统“会说话的迈克”，这是数字木偶的首次实时现场表演。该技术后来被用于厄文·克什纳执导的电影长片《机械战警2》中。
    • Robertson B. 迈克,会说话的头[J]. 计算机图形世界. 1988, 11(7): 57.
  • 加里·约斯特（Gary Yost）为DOS平台开发了三维建模、渲染、动画软件“3D工作室”，欧特克后来购买了该软件并多次更名，2005年更名“Autodesk 3ds Max”至今。该软件因其开放架构、第三方插件支持等原因成为一款受欢迎的跨界软件，尽管它可用于视效和动画片制作，但它的最大用户群来自游戏开发行业。
  • 软图（Softimage）在计算机图形图像特别兴趣小组年会上首次展示了其三维建模、动画、渲染软件“Softimage 3D”，最初名为“软图创意环境”。1989年为硅图工作站发布并引入纹理贴图功能，1991年推出“演员模块”，是首款把逆向运动学、骨骼系统、弹性皮肤、关节动力学等技术一起引入动画制作市场的商业软件，其主要开发者多米尼克·博伊斯韦特等获70届奥斯卡科学与工程奖；1996年更名“Softimage 3D”。该软件被众多专业工作室采用，持续更新至2002年。
  • 俄亥俄州立大学研究员开发了专门面向科学可视化动画制作软件“apE”，次年波前也发布了一款早期的科学可视化商业工具“数据可视化工具”（Data Visualizer）。这类动画软件通常功能比较单一，但操作简单合适科学研究人员和学生使用，偶尔也会被用于视觉效果制作。

• 基础/应用研究+CG动画：卡尔·西姆斯使用自己开发的3D粒子系统制作动画短片《粒子梦》（Particle Dreams），数千个单独的粒子模拟暴风雪、颠簸的头部、旋风、瀑布等行为，在超级计算机“CM-2”上制作。他随后为《列奥纳多的洪水》（1989）制作了首个数字图像流动画，为《皮迪会见恐龙》（1989）制作了一个接近照片真实感的数字火焰动画。

• 基础/应用研究+CG动画：别名（Alias）和硅图联合制作了动画短片《自然现象》（Natural Phenomena），涉及一些早期的流体模拟、树生长和蠕虫运动等动画，这些技术在当时极具创新性。

• 基础/应用研究：
  • 马克斯开发了一种水平贴图方法，以在凹凸贴图表面上渲染凹凸阴影。
    • Max N. 地平线贴图:凹凸贴图曲面的阴影[J/OL]. 视觉计算机, 1988, 4: 109–117. [2022-6-30]. https://doi.org/10.1007/BF01905562.
  • 迈克尔·巴恩斯利出版了《到处是分形》，介绍了迭代函数系统，并证明了其“拼贴定理”。
    • Barnsley M. 到处是分形[M]. 波士顿: 学术出版社. 1988.

1989：

• 影视特效：威廉·夏特纳执导的《星际迷航5》成为首批使用数字动画软件制作视效预览的电影长片之一。

• 影视特效：《吉姆·亨森时间》（The Jim Henson Hour）
  • 首部由真人、真实木偶和实时数字木偶一起表演的电视节目，为展示吉姆·亨森公司的各种木偶而开发，也有其它数字动画技术的参与。
  • 节目中的数字角色“沃尔多·C·图形”由汉森和太平洋数据图像公司制作，使用其基于机械运动捕捉的实时动画偶远程运动操纵设备“沃尔多”（Waldo）。

• 传统动画+CG动画：罗恩·克莱蒙兹和约翰·马斯克执导的迪士尼文艺复兴首部电影动画长片《小美人鱼》
  • 成为迪士尼最后一部赛璐璐动画，最后一次使用多平面相机，最后一次使用静电复印技术，而3D线框模型被用于绘画辅助。
  • 皮克斯为迪士尼开发的数字动画生产系统“帽子”（CAPS）将接手迪士尼此后的动画制作，事实上，帽子系统已在《小美人鱼》中实验性地使用。它使用的设备是皮克斯图形计算机，能处理约2K高清分辨率的图像，并呈现简单的模型，通过扫描把艺术家画在纸上的草图数字化，然后由数字艺术家使用计算机系统描线和上色，允许多达数百图层的拍摄合成，传统多平面相机无法执行的镜头运动被写入程序，油漆桶功能取代了枯燥的填色过程，手绘图像、电影胶卷、三维模型等各种动画材料都可以通过该系统合成。
  • 虽然数字储存空间在当年是一个及其昂贵的项目，据报迪士尼为储存系统支付了数百万美元，但与传统赛璐璐动画的人工成本相比，这是一项值得的投资。

• 传统动画：英国第4频道发起了一个名为“假唱”的计划，由阿德曼动画公司制作了5部风格各异、探索“唇型同步”技术的定格粘土动画短片组成，其中尼克·帕克执导的《衣食住行》获奥斯卡最佳动画短片。

• CG动画：克莱泽·沃尔查克建造公司发布了其虚拟歌手“多左”的音乐视频《别碰我》（Don’t Touch Me）
  • 这部如今看来有点“糟糕”3D动画，在当时是极具开创性的，使用被动式光学运动捕捉技术，脸部动画显然领先于当代。
  • 被动式光学运动捕捉技术也被称为反射式运动捕捉技术，用涂有反射材料的标记，以便相机通过调整阈值，只对标记进行采样，至今仍被使用。

• CG动画：让-伊夫·格拉尔等执导的首部3DCG电视系列动画《几何寓言》（1989-1992）也以利用几何模型组合成不同角色和背景为特色，该系列制作了约50个寓言故事。

• CG动画：约翰·拉塞特执导了皮克斯的首部立体三维数字动画短片《小雪人大行动》（Knick Knack），和第一个数字广告动画片《醒来》。团队放弃了挑战当时数字动画技术的局限性，转而利用简洁的几何形状制作一部有趣的动画。

• 交互/游戏动画：戈特利布公司发行的《灭虫员》（Exterminator，1989）是首款完全采用数字化图形元素的视频游戏，从而最大限度地把照片逼真感动画搬进游戏。

• 交互/游戏动画：雅达利开发的《滑道赛车》成为首款高速运动的3D多边形游戏，依然采用平面着色器。

• 交互/游戏动画：信息图表公司（现雅达利SA）开发的《屠龙传记》允许角色可以在开阔的、有较具体场景的伪3D游戏世界中自由移动探索，这在当时的游戏中是十分罕见的。

• 交互/游戏动画+软/硬件研发：任天堂推出首款4世代的掌上游戏机“Game Boy”，优越的性价比让其成为该世代掌机的销量之王，并成功带起了掌上游戏机的流行，至2003年才正式停产。其广泛流行推动了低像素游戏动画的普及，在接下来的10多年里，数百款发布在该设备上游戏夯实了这种动画形式和风格的流行。

• 交互/游戏动画：华盛顿技术中心成立“人机界面技术实验室”，致力于将VR技术的科研成果商业化。

• 基础/应用研究+CG动画：史蒂夫·戈德堡执导的数字动画短片《运动》展示了在当时来说十分复杂的3D模型挤压和拉伸动画效果，动画由太平洋数据图像制作。

• 基础/应用研究+CG动画：贝尔实验室制作的动画短片《兆周》展示了第一个大型人群动画，使用简单的人形木偶模型，动画和特效渲染由约翰·阿马纳迪兹和唐·米切尔负责。

• 基础/应用研究+软/硬件研发++CG动画：吉拉德在其动画短片《韵律》中展示了逆向运动动画系统，后开发成第一个具有逆向运动功能的商业插件“两足动物”（Biped），这是如今所有专业3D动画软件都提供的重要功能。

• 软件研发：一些早期主要的2D动画软件相继面世：
  • 吉姆·肯特开发了 “动画师”，后由约斯特小组和欧特克相继接手，提供逐帧动画、补间等功能，在调色板、颜色效果方面比较出色，持续更新至1995年；
  • 怪诞软件开发了 “活力转轮”，并提供少量特效功能；
  • 金盘开发了“电影决定者”（Movie Setter），模拟传统动画制作。

• 软件研发：
  • 皮克斯发布了第一个支持置换贴图的商用三维渲染器“RenderMan”
    • 是“Reyes”的商业版。RenderMan在接下来的几十年里不断迭代，受到行业广泛认可，并多次获颁奥斯卡科学技术奖，持续更新至今。
  • 精神图像公司发布其3D渲染软件“精神射线”（Mental Ray）
    • 在接下来的20多年里被行业广泛采用，因其产品级光线追踪和高度可编程，获75届奥斯卡技术成就奖，2007年被英伟达收购，2017年停产。
  • 视差软件公司的加雷斯·格里菲斯等开发了针对影视制作的绘制程序“斗牛士”（Matador）
    • 包括绘画、蒙版、转描、动画、图像稳定、跟踪等功能，1995年被爱维德技术公司收购，并整合到“软图”和“媒体错觉”软件中。
  • 爱维德开发的“媒体合成家”（Media Composer）和轻工作软件公司开发的同名软件“轻工作”（Lightworks）接连面世
    • 两者均提供丰富的视频编辑、视觉效果制作、音频处理等功能，被行业广泛采用并持续更新至今。

• 软/硬件研发：爱普生和夏普共同开启了全彩液晶显示屏时代，这将带来新一轮的数字动画像素革命。

• 基础/应用研究：吉姆·卡吉雅和蒂姆·凯发表了关于“数字毛发渲染”的论文，把复杂的毛发作为一种几何结构和一种材质纹理来对待，他们因在数字毛发方面的开创性工作获69届奥斯卡技术成就奖。
  • Kajiya J, Kay T L. 使用三维纹理渲染毛发[J]. 计算机协会计算机图形图像特别兴趣小组计算机图形, 1989, 23(3): 271-280.

• 基础/应用研究：蒂姆·伯纳斯-李为世界带来了“万维网”，而人类历史上曾经出现过的，各种各样的动画，将一起携手走进这个全新的舞台。

Computer Animation: Transformation in Commercial Exploration

20世纪70年代，集成电路技术的进步使半导体存储器在经济上具有与磁芯存储器竞争的能力。这导致随机存取存储淘汰了费时的顺序存储。尽管早期的随机存取存储器既昂贵、还具有易失性，但它体积小、速度高，很合适成为计算机的临时数据存储介质，这正是计算机生成图像技术所需要的。而一直困扰人们的计算机图像与电影胶卷转换问题，在这个年代也得以突破，计算机的计算速度提升，让生成电影级图像成为可能，光学扫描和打印技术也发展至可满足电影级制作。这个年代还见证了一系列重要的三维计算机生成图像基础技术诞生，尽管部分算法还需要等待更好的电脑条件，但它们已经预示了数字动画技术的未来。

1970：

• 《猫头鹰与复活节兔子》是现存首部尝试模拟传统手绘动画风格的数字动画片，也是首部彩色二维数字动画，使用哈里森三世的动画系统“凯撒”制作。

• 数学家约翰·康威创建了首款零玩家游戏《生命游戏》，也被称为“细胞自动机”，玩家通过修改“初始值”，观看细胞如何根据“规则”自动演变，中途无法修改，这是通过计算机程序和计算机生成图像技术进行“生物种群模拟”的首个经典例子，也是人类更大规模、更逼真地创造虚拟生命群体动画的重要一步。

• 计算机先驱弗雷德里克·布鲁克斯的实验室被指定为美国卫生研究院的分子图形学研究资源，旨在开发虚拟技术世界，帮助生物化学家和分子生物学家可视化和理解他们的数据和模型。其发展不仅促进了医学研究的发展，也作用于整个计算机生成图像领域。

• 犹他大学的加里·沃特金（Watkins G S）发表了关于实时可见表面算法的论文，对三维计算机生成图像技术发展有重要作用。
  • Watkins G S. 一种实时可见表面算法[M].盐湖城:犹他大学计算机科学, 1970.

• 迪吉多公司推出了16位小型计算机“PDP-11”，在1970-80年间成为多家数字动画制作公司和游戏开发的主要设备。

• 美国因列公司推出了伊万·萨瑟兰“画板系统”的低成本商业版“PDS-1”，这些早期系统都是连同专门的硬件一起销售的。

• 英特尔推出第一个商用的动态随机存取存储器“英特尔1103”，是首款认真挑战磁芯的半导体芯片。

• 瑞士物理学家马丁·沙赫特和德国物理学家沃尔夫冈·赫尔弗里思发明了扭曲向列液晶技术，通过扭曲液晶显示器中晶体以防止光散射，使其拥有更好对比度和实用性，被用于生产各种现代液晶显示器。
  • Jr Tannas L E等. JTEC小组关于日本显示技术的报告[M]. 巴尔的摩: 马里兰洛约拉学院, 1992: 80.

1971：

• 匈牙利裔动画师彼得·福尔德斯使用内斯特·伯特尼克和马塞尔·韦恩编写的第一个关键帧动画程序制作了一部动画短片《元数据》（Metadata），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。

• 康奈尔大学的唐纳德·格林伯格制作了一部当时来说很复杂的三维数字动画《透视康奈尔大学》，成为建筑动画的早期案例，使用通用电气视觉模拟实验室的设备。

• 斯坦福大学的比尔·皮茨和休·塔克开发了首款使用矢量显示器的街机视频游戏《银河游戏》。最初的原型成本为2万美元，在迪吉多的小型计算机“PDP-11”上开发、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。

• 诺兰·布什内尔和泰德·达布尼开发了首款量产的、使用电视屏幕的、有声的数字视频街机游戏《电脑空间》
  • 提出最初的“精灵图”概念，即把二维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。
• 他两随后创立了著名的视频游戏公司“雅达利”。

• 巴利制造公司的《公路赛跑者》成为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，但有一种操纵幽灵车的感觉。

图5-19：《公路赛跑者》广告图局部（巴利制造公司， 1971）；

• 俄亥俄州立大学的查理斯·苏黎创立了“计算机图形研究小组”，成员包括艺术、工业设计、摄影、电影、计算机和信息科学、数学等专业背景的师生，继续致力于数字动画技术的艺术创作应用。

• 曾与惠特尼合作拍摄《迷魂记》片头动画的罗伯特·阿贝尔，和参与《2001太空漫游》特效制作的康·佩德森在美国创立了“罗伯特阿贝尔联合公司”。
  • 早期以基于运动控制的摄影技术和数字动画著名，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三维效果。
    • 后来比尔·科瓦奇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。

• 犹他大学的亨利·古鲁德（Gouraud H）发表了以自己名字命名的“古鲁德着色法”，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三维计算机生成人脸图像。
  • Gouraud H. 曲面的连续着色[J]. IEEE计算机汇刊, 1971, 20(6): 623-629.

• 数学应用集团的戈德斯坦（Goldstein R A）和内格尔（Nagel R）发表了“三维视觉模拟”，把光线追踪原理用于反向模拟摄影过程来渲染实体的阴影图片，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. 3-D 视觉模拟[J]. 模拟，1971, 16(1): 25–31.

• 英特尔推出世界上首款商用的4位微处理器“英特尔4004”，有2300个晶体管，每秒执行6万次操作，定价200美元。

• 美国CMX系统公司推出首款真正的非线性编辑设备“CMX 600”，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，安装在迪吉多公司的计算机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。

1972：

• 犹他大学的艾德文·卡特姆（Edwin Earl Catmull）和弗雷德·帕克（Parke F I）制作了首部三维多边形、实体着色和插值的三维数字动画短片《计算机动画之手》。
• 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计算机生成图像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和迪士尼动画动画而更广为人知。

• 雅达利推出的《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858x525像素的视频游戏，标志着视频游戏产业的开始。

• 泰克公司开发了图形计算机“泰克 4010”，比早期的同类产品便宜，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。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。

• 贝尔实验室的丹尼斯·里奇设计了一种通用、结构化的编程语言“C语言”，被公认为现代编程语言的起点。

• 英特尔推出 8位处理器“英特尔8008”，由此开启了8位时代。

• 米罗华公司推出首款1世代家用游戏机“奥德赛”，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计算机生成图像产品的开端，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。

• 伊利诺伊大学芝加哥分校电子可视化实验室的汤姆·德弗林开发了一种用于编写矢量图形动画的编程语言“图形共生系统”（GRASS），很快被应用于电影和新媒体艺术。

• 1972-73年间，施乐帕罗奥多研究中心的理查德·肖普开发了第一个兼容视频、基于光栅的、具备图形和动画制作功能的计算机动画系统“SuperPaint”，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美国国家航空航天局的金星计划等。
  • 尽管该系统因管理层意见分歧而被扼杀，肖普在1983年因开发超级绘画获艾美奖。

• 英国平面设计师、动画师、软件开发员艾伦·基廷（Alan Kitching）开发了动画软件“滑稽”（Antics），后来通常称为“滑稽二维动画”（Antics 2D），最初是为给自己使用，制作了一些早期的运动图形动画和说明动画。
  • 它虽经常介绍为二维动画软件，但根据终极CGI历史网站上提供的软件演示短片《飞立方》（1973）展示了一个旋转的三维立方体。
  • 1977年，艾伦·基廷（Alan Kitching）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。

• 视觉音乐动画开始引入数字动画技术，1972-74年间，罗恩海斯音乐图像公司与大卫·阿特伍德合作，创作了多个视觉音乐动画的现场直播和预渲染视频，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”和模拟动画系统“Scanimate”制作。

1973：

• 迈克尔·克莱顿执导的《西部世界》通常被介绍为首部使用数字动画技术的电影长片，但更准确的说法应该是首部使用数字动画技术制作电影特效的电影长片，后来被称为“视觉效果”（VFX）。
• 这段模拟机器人视觉的动画，由计算机动画先驱惠特尼的儿子，小惠特尼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。

• 史蒂夫·科利等开发的《迷宫战争》成为首款全屏三维第一人称游戏，但当时的电脑只能渲染三维模型的线框。
• 雅达利的街机游戏《抓到你了》是首款彩色视频游戏，受限于当时计算机能力，彩色游戏的普及还有一段路程。
• 南梦宫与雅达利合作，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。

• 犹他大学的裴祥风（Phong B T）开发了以其名字命名的三维着色法“风着色法”（Phong shading ），与此前的古鲁德着色法相比，它能提供更逼真的光滑曲面效果，但运算量更大。
  • Phong B T. 计算机生成图像的照明[J]. 美国计算机学会通讯, 1975, 18(6): 311–317.

• 马丁·库珀和他的开发小组带来了第一部“手机”，弗兰克·贝克和本特·斯坦普开发了第一个透明的“触摸屏”，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。

• 施乐公司推出最早的个人电脑原型之一“奥拓” （Alto），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。

• 俄亥俄州立大学计算机图形研究小组的曼弗雷德·克内迈耶开发了使用集成编程语言的早期动画系统“ANIMA”。

1974：

• 彼得·福尔德斯制作的《饥饿》（Hunger）是首部使用实心填充光栅图扫描线渲染的数字动画短片，依然使用伯特尼克和韦恩开发的关键帧动画程序。该片在视觉上接近传统动画，也涉及到二维图像的三维运动，成为第一部获奥斯卡提名的数字动画短片，并获戛纳电影节评审团动画大奖。

• 帕克制作的《脸和身体部分》是首部尝试模拟人脸的三维数字动画短片，当人们看到这个动画的时候，或许不会有人相信，数字动画技术在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，但该系统似乎没有正式商业化。
  • Parke F I. 计算机生成的人脸动画[C]//1972年美国计算机学会年会会议录1. 纽约: 计算机协会, 1972: 451-457.

• 太东西角友宏开发的《极速赛车》是首款垂直滚屏游戏，而首款侧滚屏的视频游戏是次年雅达利发行的《障碍赛跑》，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。

• 太东推出的《篮球》是首款描绘人类角色的视频游戏，尽管造型十分简单。

• 布兰德·福特纳和凯文·格雷开发的《空战》（Airfight）是首款三维飞行模拟器，以简单线框显示。

• 艾德文·卡特姆发明了“纹理贴图”和“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三维表面的方法，随着计算机生成图像技术的发展，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，成为三维动画的一项重要技术。
  • 深度缓冲：通过记录镜头与三维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。
  • 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. 快速曲线曲面显示在图形显示设备上[D]. 柏林理工大学,1974.

• 数学应用集团发布其三维动画系统“合成视觉”（SynthaVision）的首部演示片《合成视觉样片》（SynthaVision Demo），该系统最初由工程师罗伯特·戈尔茨坦在60年代末开发，包含固体建模系统和基于光线投射的渲染系统。

• 埃文斯和萨瑟兰公司开发了独立的计算机图形系统“图片系统”（Picture Systems），提供交互式、动态、三维线条绘制等动画制作功能。
• 该系统包含世界上首款商用帧缓存器，分辨率为512×512像素，8位灰度。
  • 随后，纽约理工学院计算机图形实验室将其3个缓存器连接，创造了第一个拥有全色彩24位RGB帧缓存器的小型计算机。帧缓存技术的商业化，为数字产品的未来垫下了基石。

• 丹·桑德林开发了模拟视频合成器“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。

• 亚历克斯·舒尔创立了“纽约理工学院计算机图形实验室”，最初目的是制作高质量的计算机动画，实验室研究员发明了一系列计算机生成图像技术，展示了计算机动画技术的未来。
• 多位成员成为20世纪后期计算机生成图像行业的知名人士。
  • 皮克斯总裁兼图灵奖获得者卡特姆；
  • 皮克斯联合创始人史密斯；
  • 迪士尼首席科学家威廉姆斯；
  • 网景和硅图创始人克拉克、
  • 开放源代码促进会联合创始人佩伦斯；
  • 著名数字动画先驱格雷布、帕克等。

• 第一届“计算机图形图像特别兴趣小组”（SIGGRAPH）在美国开幕，这个年度会议成为全球性的计算机生成图像创新技术展示和交流平台。

• 1970年代中，伊利诺伊大学芝加哥分校电子可视化实验室开始推出了一系列“电子可视化活动”，以计算机图形、视频处理和音乐为特色的现场实时表演，使用该实验室的动画系统“图形共生系统”（GRASS）、迪吉多的小型计算机“PDP-11”和视频合成器“桑德林图像处理器”（Sandin Image Processor）制作。桑德林等创作的《螺旋PTL》（1980-1981）是其著名代表作。

1975：

• 冈本忠诚在冲绳世博会展出了一部由多台电影投影仪和幻灯机（包括计算机控制的小型幻灯机）合作，投影在圆顶屏幕上的剪纸+手绘动画《水的种子》，但现存版本是后来重新调整的单机版，当时效果已无法知晓。
• 此外，该片使用了一种被称为“红型”的琉球传统布料制作背景，以建立与冲绳文化的内在连接。

• 《枪战》成为首款使用微处理器的视频游戏，也是首款直接使用具象视觉元素和动画展示角色行为和故事的视频游戏，标志着视频游戏与动画片的进一步接近。
  • 该游戏有多个版本，使用微处理器的是“中途8080街机系统”，其硬件系统由纳丁（Dave Nutting）公司的团队开发。

• 加里·威森亨特和雷·伍德开发的《龙与地下城》是首款角色扮演和交互小说游戏，但它基本没有动画，只是简单配图的文字游戏。

• 凯文·邓科姆等开发的《莫利亚》成为首款三维的角色扮演游戏，以第一人称视觉动态地生成地下城的三维线框图像。

• 米隆·克鲁格（Krueger Myron）建立了所谓“人工现实”的实验室“视频空间”（Videoplace），使用投影仪、摄像机、专用硬件和用户的屏幕剪影，创造一个围绕着用户，无需头戴显示器的互动环境。后续还发展了几个升级款，并在1983年出版了《人工现实》一书。
  • Krueger MW. 人工现实[M].马萨诸塞州: 艾迪森-韦斯利·雷丁, 1983.

• 数学家伯努瓦·曼德博创造了术语“分形”，制作了该概念的可视化计算机生成图像，把其理论概念扩展到自然界中的几何形式，其后续研究极大地辅助了三维动画的照片逼真感技术发展。

• 俄亥俄州立大学计算机图形研究小组的马克·吉连逊（Gillenson M L）发表了关于使用关键帧动画技术混合图像来创建面部绘制的论文，是如今被称为“融合变形”技术的首批正式贡献之一。
  • Gillenson M L. & Chandrasekaran B. 脸是什么: 通过计算机图形学合成人脸[C]//计算机图形图像特别兴趣小组 '75: 第二届计算机图形和交互技术年会会议录. 纽约: 计算机协会, 1975:212-221.

• 犹他州大学的马丁·纽威尔创建了著名的“犹他州茶壶”（也称纽威尔茶壶），是最早使用贝塞尔曲线而不是精确测量来创建的三维模型之一，建造茶壶的三维模型在当时是一种挑战。
• 作为纪念，它如今依然是三维数字图像行业喜欢使用的演示模型之一。

• 卢卡斯影业成立了“工业光魔”，作为一个部门参与《星球大战》的制作，在1980年代成长为视觉效果行业和计算机生成图像技术研发的领军者之一，多次获得奥斯卡等重要奖项。

• 柯达的工程师史蒂夫·萨森发明了第一台数码相机，但因相关技术尚未成熟而暂时被放弃。

• 宽泰（Quantel）推出首款商用全彩帧缓存器“DFS 3000”，最初用于处理电视广播视频。

• 雅达利推出首款电子音乐可视化工具“雅达利视频音乐” （Atari Video Music）。

• 索尼推出第一代家用盒式录像磁带“Betamax”，胜利公司于次年发布了竞品“家用录像系统”（VHS），两者的竞争成为行业著名话题，性价比最终战胜了高质量，家用录像系统成为80年代的主流家用录像机标准格式。家庭录影带的普及推动了动画片的另一种销售方式，也为不合适在公众影院放映的动画提供了平台。

• 克雷研究公司推出超级计算机“克雷-1”，被一些公司用于动画制作，但其高昂的成本让人难以为继。

• 史密斯在1975年加入了纽约理工学院计算机图形实验室后，参与到“绘画”“大绘画”“绘画3”等几个早期数字绘画程序的开发中，它们的具体面世时间不详，但不会晚于80年代。

1976：

• 理查德·赫夫伦执导的《未来世界》（Futureworld）成为首部引入三维数字动画的电影长片，也是最早涉及原始光泽效果的计算机生成图像案例之一。
• 动画片段来自艾德文·卡特姆和帕克在1972和1974年制作的实验动画短片，以及由信息国际公司根据演员彼得·方达制作的三维头像。

• 纳尔逊·马克斯在布林的帮助下制作了《翻转球体》（Turning a Sphere Inside Out），是首部使用数字动画技术模拟4D物体的短片，也涉及原始光泽效果（用于非动画部分），通过三维变形技术，以非切割、撕裂的方式对球体执行无折痕的内外翻转（即斯梅尔悖论），这种纯数学逻辑的变形在现实世界中难以实现，但在虚拟空间是可行的。他还制作了一系列分子模型动画，展示数字动画技术在科学可视化方面的优势。

• 世嘉的《重量级冠军》（Heavyweight Champ）是已知首款展示了可识别具象角色的视频游戏，也是首款格斗游戏，这类游戏成为把高级角色运动引入游戏的主力军。

• 太东的《拦截器》是已知最早利用精灵图按距离缩放，模拟透视效果的“伪三维”视频游戏。
  • 该游戏于1975年首次演示，1976年正式上市，因此面世时间两者均有报道。
• 世嘉的《公路赛》是首款弯道滚动的赛车游戏，利用几何色块创造伪三维透视。
• 赖纳·福斯特开发的《纽柏林1号》利用简单的方块图表示赛道边柱子，模拟出可信的伪三维透视感，
  • 随后推出的《纽柏林3号》是第一个包括天空和赛道完整视野背景的伪三维视频游戏，该游戏已丢失，根据现存海报资料来看，天空是纯色的，赛道围栏造型相对于当时的技术来说相当复杂。

随着雅达利开发的《打砖块》等“砖块游戏”的流行，一种更简单、符号化的几何图形游戏动画风格开始形成，显然很合适当时的计算机图像技术。

• 齐格洛公司推出的8位微处理器“Z80”，在此后的10年里成为台式计算机和家庭计算机中广泛使用的中央处理器之一，也被用于合成器、游戏设备和一些早期数字动画制作设备。

• 美国无线电公司公司发布的视频芯片“CDP1861”，为如今所知的三维显卡奠下了基础。

• 快捷半导体公司推出了首款2世代家用游戏机“仙童F波”，至1983年停产。
• 第2世代游戏机至少有23款游戏机推出。基于低成本可编程微处理器和盒式存储器提供的外插游戏功能，在很大程度上推进了家用游戏及的普及。本世代的游戏市场被美国公司主导，并与街机的黄金时代几乎重合。家用机游戏行业快速增长，但过多厂家的竞相进入，加上缺乏创新且粗制滥造的游戏大量出现，最终导致美国游戏产业1983年的崩盘。

• 美泰公司的乔治·克洛泽开发了首款掌上电子游戏机“汽车比赛”（Auto Race），使用简单的红色发光二极管（简称LED）显示屏。

• 纽约理工学院计算机图形实验室的艾德文·卡特姆开发了早期动画软件“补间”（Tweening）。

• 犹他大学的计算机博士詹姆斯·布林（Blinn J F）开发了“反射贴图”，通过向模型映射模拟的贴图，让它看起来像反射了环境。
  • Blinn J F, Newel M E. 计算机生成图像中的纹理和反射[J]. 美国计算机学会通讯, 1976, 19(10): 542-547.
• 布林后来陆续开发了多个重要的三维计算机生成图像技术，一个用于NASA的航天人物可视化系统，一系列广为人知的航天器模拟动画，为多部科普教育连续剧制作数字动画
• 著名的“布林定律——随着技术的进步，渲染时间仍会保持不变” 。它似乎比摩尔定律更长效，因为它指向人性本身，人类总是不断探索所谓的“更好”，当速度提高后，动画师便会尝试用更复杂的算法，渲染更复杂的场景。
  • Blinn J F. 数字照明和渲染(第二版)[M]. 千橡市, 美国: 新骑手出版社. 2005: 279.

• 伯特尼克（Burtnyk N）和韦恩（Wein M）发表了一种用于关键帧动画的骨骼动画技术，尽管只是很初步的算法，但其概念对数字动画技术发展起到重要意义。他两被誉为加拿大数字动画技术之父，并因对数字动画补间技术的贡献，于1997年获奥斯卡技术成就奖。
  • Burtnyk N, Wein M. 增强关键帧动画中运动动态的交互式骨架技术[J]. 计算机协会通信, 1976,19(10): 564-569.

1977：

• 卢卡斯执导的 《星球大战4》：
• 首部广泛地引入计算机动画技术的电影长片，也是工业光魔首部代表作。
• 片中“死星”动画片段由拉里·库巴使用“图形共生系统”（GRASS）制作；
• 特效主管约翰·戴克斯特拉开发了以其名字命名的计算机运动控制拍摄技术，使用此前派拉蒙影业的老式相机“超视综艺体”，手工缠绕晶体管-晶体管逻辑芯片，7组运动轴执行滚动、平移、倾斜、摆动、吊杆、横移、跟踪、镜头对焦、电机驱动、快门控制等工作，能精确执行、记录并在后续拍摄中复制这些操作，极大地方便了接景画、多重曝光等特效合成工作，标志着新一代、可执行复杂动作和拍摄指令的计算机运动控制拍摄技术开始发展。

• 随着《星球大战4》等科幻电影长片在商业上获得了明显的成功，开启了一个基于科幻主题的电影特效时代。
• 制片厂愿意支付更多的特效费用换取更高的票房，从而鼓励更多独立的视觉特效公司建立，极大促进了相关技术发展。
• 术语“特殊效果”（SFX）和“视觉效果”（VFX）的区别也越发明确，前者是拍摄现场中一并进行的各种现场特效，后者是拍摄之后加工的各种视觉效果。
• 随着视觉效果开始成为电影长片的“标配”，奥斯卡把“最佳特别视觉效果”更名为“最佳视觉效果”。

• 《太空战争》等使用矢量显示器的视频游戏街机开始流行，这些显示器使用电子束投影图像，尽管在动态图像环境中只能实现比较简单的图形，但比当时的光栅显示屏的性价比高。

• 雅达利推出2世代家用游戏机“雅达利2600”：
  • 最初称为“雅达利视频计算机系统”，首款利用只读存储器储存游戏代码的游戏系统，首批8位可编程系统，也很快被证明是当时世界上最复杂的编程机器之一，但非常“灵活”，视频游戏开始变得强大起来，直到1992年才停产。

• 迪吉多公司推出了32位小型计算机系列“VAX-11”，在70年代末-80年代初被多家早期数字动画公司采用，至1988年停产。

• 由伊利诺伊大学芝加哥分校电子可视化实验室的桑德林和德弗林创造了第一款有线数据手套“塞尔”，使用光传感器。数据手套的后续发展成为交互动画、虚拟现实、运动捕捉、实时动画偶等技术的重要设备之一，为多维控制提供了有效的方法，如同一组滑块。

• 罗纳德·哈克斯坦等开发了三维实时程序动画系统“Anima II”。
  • 查理斯·苏黎和蒂姆·胡克使用该软件制作的同名演示片，成为首部基于实时程序的多边形三维卡通动画。
  • 此外，胡克制作的《乓人》成为首部使用多边形制作的完整三维人型角色动画。

• 俄亥俄州立大学计算机图形研究小组的里克·帕伦特开发的三维建模系统“DG”，是基于“雕刻”的三维建模软件的早期探索。

• 艾伦·基廷（Alan Kitching）受邀把“Antics2D”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。

• 纽约理工学院计算机图形实验室的艾德文·卡特姆和艾尔维·史密斯发明了“透明通道”，成为后来计算机图形学的核心，但当时没有申请专利。

• 弗兰克·克罗（Crow F C）介绍了“抗锯齿”技术，卡特姆于次年发表了一种具有抗锯齿功能的消除隐藏面算法。
  • Crow F C. 计算机生成的阴影图像中的混叠问题[J]. 美国计算机学会通讯, 1977, 20(11): 799-805.
  • Catmull E. 一种具有抗锯齿的隐藏面算法[C]//计算机图形图像特别兴趣小组’78:第五届计算机图形和交互技术年会会议录. 纽约: 计算机协会, 1978: 6–11.

• 布林发表了三维着色法 “布林-风着色法”，是对此前“风”着色法的改进。喷气推进实验室成立了专门的“计算机图形实验室”，并邀请布林加入。
  • Blinn J F.计算机合成图片的光反射模型[C]//计算机图形图像特别兴趣小组’77:第四届计算机图形学和交互技术年会会议录. 纽约: 计算机协会, 1977: 192–198.

• 第一个三维图形核心标准出台，作为计算机图形图像特别兴趣小组1977年会议记录补编发表。

1978：

• R/格林伯格联合公司为理查德·唐纳执导的电影长片《超人》制作了第一个计算机生成的片头动画，虽然也涉及类似《2001太空漫游》那样的计算机运动控制拍摄和狭缝扫描技术，但作为竞争对手，他们需要自己研究类似的技术。
• 该片也是著名的巨型运动控制拍摄系统“泽托奥”（Zoptic）相机首次用于拍摄超人飞行镜头。
• 雅达利推出的同名视频游戏《超人》是第一个提供暂停功能的游戏，也是第一个正式授权的电影衍生游戏。

• 布林引入了关于“凹凸贴图”和“法线贴图”的早期概念，描述如何对曲面的法线进行扰动，以使平坦的表面具有详细外观，还开发了三维表面起皱模拟技术。
  • Blinn J F. 褶皱表面的模拟[J]. 计算机协会计算机图形图像特别兴趣小组电脑图形. 1978,12(3): 286–292.
• 布林制作了《旅行者2号与木星相遇》（Voyager 2 Encounters Jupiter）：
  • 以展示相关技术的应用，这也是已知第一个实体渲染的三维数字星球动画。

• 贝尔实验室的约翰·怀特制作的3DCG动画短片《钓鱼老手》
  • 首个使用“光线追踪”技术渲染镜面反射和半透明物体折射的动画短片，使用光线追踪来消除锯齿，以及计算投影。
  • 怀特的深度递归光线追踪算法，将三维渲染从最初的表面可见性问题，重新定义为光传输问题，也启发了其他人的一系列后续研究，包括分布式光线追踪和无偏路径追踪等。
  • 但光线追踪所需的计算量，对于当时的电脑设备是一个致命问题。
  • 1978-80年间，通用汽车研究实验室的斯科特·罗斯（Roth S D）引入术语“光线投射”，本质上与“光线追踪”相同。
    • Roth S D. 用于实体建模的光线投射[J]. 计算机图形和图像处理. 1982, 18(2): 109–144.

• 太东开发的《太空入侵者》（Space Invaders）：
  • 首款在同一屏幕中显示大量动态精灵图，首款由“生命数”控制游戏时长和首款加入背景音乐的游戏，被认为是有史以来最具影响力的电子游戏之一。
  • 其像素化外星人图案成为当代流行文化的符号，至今仍经常被用作代表电子游戏的图标，而随着基于像素画形象的简单循环动画越来越多，进一步帮助有限动画摆脱“廉价”标签，成为。
  • 该游戏使用由离散芯片制成的桶式移位器，协助英特尔8080微处理器生成帧缓存图形的动画；其CRT屏幕生产商是如今计算机生成图像行业主要专业显示屏生产商之一，“艺卓”的前身。

• 世嘉推出的《青蛙》：
  • 首款包含较逼真角色跳跃动作的视频游戏，也是后来平台游戏的原型。

• 音乐软件公司的《逃跑》（Escape!）：
  • 首款个人电脑上的伪3D游戏，通过简单色块模拟一种及其简单的立体效果。

• 安迪·利普曼和麻省理工学院的研究人员开发了已知第一个“超媒体”系统《阿斯彭电影地图》，是一个虚拟旅行程序，使用由4个摄像头同时拍摄的阿斯彭市街道全景图，通过操作按钮模拟前进、后退、向左或向右移动，并实时更换相应位置和角度的照片组。一些特殊建筑包含如照片、简介、视频等内容，帮助用户进一步了解这些建筑物，还有一个粗略的城市三维模型。

• 艾德文·卡特姆和克拉克开发了三维模型“细分曲面”的算法，是创建高精度模型的重要工具，允许通过更简单的多边形网格来表示更复杂的平滑曲面，但该算法对当时的电脑算力来说难以实际应用，直至20世纪末，多边形建模才成为一种可行的动画技术。卡特姆因此于2006年和2019年两次获颁奥斯卡科学技术奖。

• 俄亥俄州立大学计算机图形研究小组开始把工作重点转移到建模和动画的复杂性，以及视觉效果的准确性上。
  • 韦恩·卡尔森开发了被称为“粒子系统”的早期技术，用来生成烟的图像，并重新计算了原来由鲍勃·雷诺兹制作的星系序列，将星系中的恒星从数百个增加到超过3万个。
  • 一部早期的“地形动画”《程序性城市和地形模型》也来自该大学。

• 保罗·埃克曼（Ekman P）和华莱士·弗莱森（Friesen W）出版了他们的“面部动作编码系统”，指出人类用来表达情感的面部表情都是由相同的面部肌肉以相同的方式驱动的，而且不因人类种族而不同。该理论后来持续被研究和更新，并建立了一个计算机自动化系统，其发展极大地推进了面部运动捕捉系统和数字动画角色的面部表情制作。
  • Ekman P, Friesen W. 面部动作编码系统:一种测量面部运动的技术[M]. 帕洛阿托, 美国: 咨询心理学家出版社, 1978.

• 汤姆·德弗林与中途游戏公司合作，修改并移植到基于Z80芯片的“Z盒子”上，使用光栅图形和精灵图，取名“Z图形共生系统”（ZGrass），是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。

• 宽泰推出的“DPE 5000”被公认为第一台在商业上成功的数字特效设备。

• 飞利浦、美国音乐公司和日本先锋公司开发出新一代影像储存媒体“镭射影碟”，使用模拟视频信号，与盒式录像磁带相比，有更高的图像和音频质量，但昂贵的价格以及无法录制电视节目等问题，使其仅在日本和一些个别地区短暂流行。

• 中途游戏公司开发了一款2世代家用游戏机“巴利家庭图书馆电脑”，使用戴夫·纳丁联合公司专门开发的视频显示芯片和齐格洛的Z80微处理器，分辨率可达320x204像素，最多可同时显示8色，其图形功能优胜于同世代的游戏主机，但介乎于电脑和游戏机之间的含糊定位，以及糟糕的营销，它的销量和曝光率都很低。该游戏机本来可能会被继续开发成家用电脑，甚至用于数字动画制作，但因各种问题不了了之。1981年被转售给天体视觉公司，1985年随该公司的破产而停产。

• 宫泽和正为苹果II计算机开发了世界上第一套面向个人电脑的三维软件“3D Art Graphics”。

• 1970年代后期，俄亥俄州立大学计算机图形研究小组的罗恩·海克力士和里克·帕伦特于开发了首批整合运动和渲染的动画系统“ANTSS”。

• 约1978年，信息国际公司开始使用大型计算机“Foonly F1”制作数字动画，
  • 克雷格·雷诺兹为其开发了动画系统，
  • 布林开发了渲染软件，
  • 拉里·马龙开发了三维建模系统，
  • 汤姆·麦克马洪开发了内存映射帧缓存技术。

• 1978-1986年间，纽约理工学院计算机图形实验室（NYIT）开始了一个从来没有完成的3D数字动画长片计划《作品》（THE WORKS），其预告片曾在1982年的计算机图形图像特别兴趣小组年会上放映。
• 这个开创性的项目遇到了太多问题，一方面是人才问题，工作人员几乎都是计算机生成图像技术研发专家，他们并不能解决动画长片制作的所有问题，此外迪士尼和卢卡斯的插足，撬走了该实验室一些优秀人才；另一方面是计算机硬件的问题，以当时电脑的计算速度，事实上根本无法在可控的时间内完成整部动画的渲染，也无法创建电影质量的图像。
• 此项目在1986年左右被永久搁置了，最终完成部分不足10分钟。创始人舒尔对三维数字动画长片的愿景，直至1995年由皮克斯和迪士尼动画实现。

1979：

• 迪士尼工程师为电影《黑洞》的片头动画制作了一个描绘黑洞的三维线框模型渲染，成为有史以来出现在电影长片中时间最长的数字动画片段。

• 斯肯尼梅特动画系统发布了一个名为《计算机图像演示》的制作演示短片，成为已知首部把数字动画和真人实拍镜头合成的混合短片。

• 加里·迪莫斯制作了X战机的数字图像，以说服卢卡斯计算机生成图像技术可用于其“星球大战”系列的电影制作，该图成为1979年8月《计算机》杂志的封面。

• 南梦宫开发的《小蜜蜂》是首款使用“拼接图”（Tile-based）技术的街机游戏，通过把屏幕分割成多个平铺的“瓷砖”，让屏幕只刷新局部区域，在很大程度上降低了实时渲染动画对硬件的消耗，并允许开发人员使用可重复使用的组件（纹理地图集等）进行构建。该游戏因此拥有更复杂的精灵图动画，也是首款真色彩游戏。

• 蒂姆·斯凯利开发的《战士》通常被介绍为首款使用运动捕捉技术的视频游戏。

• 布鲁斯·阿特威克为首款在个人电脑上运行的消费者飞行模拟器开发了代码，随着这类市场的发展，模拟游戏在严肃科学和大众娱乐之间搭起了一条桥梁。

• 萨瑟兰被吉姆·卡吉雅招募加入加州理工学院的计算机科学系，随后阿尔·巴尔（Al Barr）和喷气推进实验室的布林相继加入，组成加州理工学院计算机生成图像研究小组的核心，为计算机模拟真实物体开发了基本的数学方法。
  • 卡吉雅致力于将计算机图形学原理与控制光行为的电磁学基本方程联系起来，
  • 巴尔致力于创建一种统一的数学形式来表示物体的形状和行为。

• 卢卡斯成立工业光魔计算机图像小组，纽约理工学院计算机图形实验室的艾德文·卡特姆、史密斯和拉尔夫·加根海姆等重要技术人员被卢卡斯陆续挖角。他们开始研究基于计算机的电影制作工具，包括非线性视频、音频编辑系统，连接传统电影胶片和数字图像的激光胶片打印机等，以及进一步探索计算机生成图像和计算机动画技术在电影特效制作的可能性，并为《星球大战》中的“X战机”制作数字模型。

• 纽约理工学院计算机图形实验室的加兰·斯特恩开发了早期动画制作系统“SoftCel”，成为之后所有模拟赛璐璐动画制作的数字动画系统的基础，斯特恩因此获2001年奥斯卡技术成就奖。

• 亚瑟·阿佩尔（Appel A）等发表了一种利用“晕线效果”在3D渲染中消除隐藏线的方法，这对快速线框渲染十分有用。
  • Appel A, Rohlf F J, Stein A. 消除隐藏线的晕线效果[C]// 计算机图形图像特别兴趣小组’79:第六届计算机图形学和交互技术年会会议录, 纽约: 计算机协会, 1979:151-157.

• 埃里克·豪利特开发了广角镜光学系统“利普”（LEEP），为后来的虚拟现实头盔提供了基础。

• 美泰推出的2世代家用游戏机“智能视觉”（Intellivision），以优秀的图形和游戏性闻名。
• 米尔顿·布拉德利推出2世代掌上游戏机“微视”（Microvision），带有16×16像素的液晶显示屏，可更换卡带，但其屏幕、按键和游戏卡都十分容易损坏。

20世纪60至70年代，一群厉害的跨界工程师、程序员和数字动画先驱们进行了一系列关于数字动画技术实际应用的开创性探索，但动画技术的发展在任何时候都依赖着人类科技文明的整体推进。很快，计算机动画技术便会迎来更合适它们成长的年代。

Computer Animation: Taking Shape in Applied Research

20世纪60年代，所谓“变革”的年代为各种实验艺术提供了土壤，也鼓励新技术的发展，尽管计算机动画还没有真正准备好，但一些先驱已经开始他们的征途，启动新一轮科学与艺术的对话。基于计算机的动画技术，在图形和运动方面有着天然的准确性，它比之前任何一代动画技术，都更合适走拥抱科学研究和产业应用。

1960：

• 瑞典皇家理工学院在“二进制电子序列计算机”（BESK）上创建了首部描绘具象事物的数字动画短片《计划中高速公路的渲染》。
  • 时长49秒，模拟一辆汽车在高速公路上行驶的所看到的公路画面。
  • 白色线条动画在一台专门的示波器上显示，再用一台由计算机控制的相机拍摄。

• 约翰·惠特尼创立“运动图形”（Motion Graphics）公司，继续使用自己改装的设备制作运动图形动画，并把它们发展成一种艺术形式，成为首批正式使用和定义术语“运动图形”的人。
• 他也被认为是把“狭缝扫描”技术引入电影特效动画的开路者。

• 美国波音公司的威廉·费特和凡尔纳·哈德森创造了术语“计算机图形”（Computer Graphics），当时用于描述他们的计算机绘图工作。
• 该术语的缩写“CG”，有时候会和“计算机生成”（Computer Generated）的缩写混淆。

• IBM开发了第一个自动化设施，开始大规模生产晶体管。

• 物理学家西奥多·梅曼发明了“激光”，它将对计算机动画技术发展带来重要贡献。

• 1960年代，NASA开始委托开发太空飞行训练模拟器的视觉内容，其发展在在一定程度上促进了早期数字动画技术的发展。

1961：

• 菲尔科公司的科莫和布莱恩建造了一个“头戴式显示器”（Headsight），在头盔上安装了一个磁跟踪系统来确定方向，头盔显示器与遥控闭路电视系统一起使用，以远程查看危险情况，但尚未与计算机生成图像整合。

• 约翰·惠特尼制作了通常被认为是首部计算机生成的实验动画短片《目录》，依然使用自己改造的模拟计算机制作，摸索了大量迷幻绚丽的图形运动效果。这部作品即使在今天观看也不会让人产生“过时”感。

1962：

• 麻省理工学院的史蒂夫·罗素等在PDP-1上开发了首款数字计算机视频游戏《太空战争》，也是首款可双人同时操作的游戏。
  • 随着学生们的自发传播，游戏的源代码被分享到其他拥有同型号计算机的机构，从而使这款游戏被更多人认识，但当时计算机高昂价格还不能让视频游戏成为一种大众商品。
  • 在最初的版本中，背景星空是随机生成的，后加入了昂贵的、基于真实星图的天象仪程序。
• 与此同时，一些战略模拟“游戏”正在美政府机构中研发。

• 莫顿·黑里格(Heilig M)获得了一个多感官虚拟体验设备“传感剧院”（Sensorama）的专利，是一种早期的“虚拟现实”（VR）设备。
  • 包括立体彩色显示器、风扇、气味发射器、立体声系统和运动椅子，让观众体验骑摩托穿越纽约的感觉。
  • 它被当作一种新式的街机电子游戏设备并投放在商场里，但似乎只投放了一台。
  • Heilig M.传感剧院模拟器: US3050870A[P]. 1962-08-28.
• 黑里格还获得过可能是世界上首款头戴式显示器的专利（于1957年提交申请），
  • Heilig M.个人使用的立体电视设备: US2955156A[P]. 1960-10-04.
• 后来也提出过一种类似于现在4D影院的沉浸式体验剧场构想，但均未见实物。
  • Heilig M.体验剧场:US3469837A[P]. 1969-09-30.

• 模拟电子动画先驱李·哈里森三世开发了一套具有运动捕捉功能的混合图形数字动画系统“Animac”的早期版本。
  • 使用电位器组装的紧身动捕服，在CRT屏幕上生成实时的三维角色动画。
• 哈里森三世在60年代使用该系统制作了一些列探索性的数字动画，尽管在当时来说还不太“靠谱”，但基于计算机的运动捕捉技术将在21世纪成为一种常用的动画制作技术，并对电影和动画技术之间的分界造成严重困惑。

1963：

• 贝尔实验室的爱德华·扎亚克制作了数字动画短片《双陀螺重力梯度高度控制系统》，动画基于物理模拟计算，演示他开发的一种保持通信卫星在运行时朝向的姿态控制系统，是最早的“科学可视化数字动画”之一。这些模拟动画的制作资金一般来自航空公司、政府或科研机构，相关项目在一定程度上辅助了计算机生成图像和计算机动画的技术发展。

• 美国著名计算机科学家伊万·萨瑟兰（Ivan Sutherland）开发了第一个具有“图形用户界面”的计算机绘图程序“画板”（Sketchpad），开创了人机交互的方式，该程序也是现代计算机辅助设计程序的始祖。
  • 用户可使用“光笔”在向量显示屏上绘画，该程序也包括有限的三维线框模型绘制功能，在麻省理工学院林肯实验室的计算机（TX-2）上运行。
  • 它标志着面向非编程背景人员的图形软件开始出现，这是计算机生成图像技术从实验室走向行业应用的重要一步，但计算机硬件还需要一些时间才能准备好成为生产工具。

有趣的是，在接下来的几十年里，尽管计算机硬件技术不断飞跃，算法研究还是比硬件开发跑得更快。

• 贝尔实验室的肯·诺尔顿开发了使用图形原语的数字动画系统“Beflix”，随后被用来制作了数十部动画。该系统在国际商业机器公司的大型计算机7090上开发，动画通过微缩胶卷记录器输出到电影胶卷。

• 安派克斯公司开发了一款面向电视节目编辑的线性视频编辑系统“电子编辑器”（Editec），允许录像带逐帧录制、编辑、控制、制作简单的动画效果等。
  • 原始素材得以保留并进行多次编辑，它改变了以往直接裁剪和粘贴破坏式电影胶卷编辑方式，也是后续所有电子视频编辑系统的基础。
  • 但它还有很多问题需要解决，包括复制时造成影像质量损失、没有时间码、无法标记编辑点、没有预览等。

• 麻省理工学院的劳伦斯·罗伯茨(Roberts L G)提出了已知最早的关于在三维线框渲染中消除隐藏线的解决方案，尽管它对模型有限制，但罗伯茨的努力引起后来韦斯(Weiss R A)、伊万·萨瑟兰和德瓦伊(Devai F)等人相继推进相关问题的研究。
  • Roberts L G. 三维立体的机器感知[D]. 剑桥: 麻省理工学院. 1963.
  • Weiss R A). (1966).成为愿景，用于绘制平面和二次曲面组合的正交视图的IBM 7090公式翻译程式语言程序包[J]. 计算机协会期刊. 1966, 13( 2): 194–204.
  • Sutherland I E, Sproull R F, Schumacker R A. 十种隐藏表面算法的表征[J]. 计算机协会计计算概观. 1974, 6(1): 1–55.
  • Devai F. 消除隐藏线的二次边界[C]//第二届计算几何年会论文集. 纽约: 美国纽约计算机协会, 1986: 269-275.

• 俄亥俄州立大学的查理斯·苏黎成立了一个计算机图像研究实验室，探索计算机生成图像技术与艺术的连接，致力于动画语言、复杂的建模环境、用户中心界面、人类和生物运动描述等领域的研究。

• 飞利浦的卢·奥滕斯和其团队带来了“盒式磁带”，再一次，储存媒体的进步将推动动画技术进入另一个舞台。

• 麻省理工学院启动一项计算机合作项目，旨在创建一个功能强大的分时系统，以允许多用户从不同的位置访问同一台计算机的程序，最终为人类带来了互联网时代。

1964：

• 威廉·费特为波音的一个动画短片创造了第一个三维线框数字角色——“波音人”，成为早期计算机生成图像历史的一个里程碑。

从人工操控的可动偶，到机械操控的自动偶，到利用定格动画技术的动画偶，再到引入机电运动控制技术的电子机械偶，这一系列变迁都印证着人类对于动画技术漫长的探索。于是，当计算机动画诞生之时，便已经预告了新一代动画偶——“数字偶”的到来，只是它们更常用的名字是“数字角色”“虚拟角色”“数字木偶”“数字替身”等。

• 达特茅斯学院的约翰·凯梅尼和托马斯·库尔茨开发了“初学者通用符号指令代码”（BASIC），为编写电脑游戏提供了更便利的语言环境，尤其在大学生群体中引起了一股创造游戏的潮流。

• 由IBM推出第一台商用的矢量图形显示系统“2250”，是1960-70年代早期最常用的图形显示器之一，1024×1024分辨率，12×12英寸显示屏。

• 作为柏拉图计算机项目的一部分，美伊利诺伊大学的唐纳德·比策等人发明了等离子显示屏，但距离其商业普及还有一段时间。

• 兰德公司开发了图形计算机输入设备“兰德平板”（RAND Tablet），类似于现代的手写输入板。

• 通用汽车和IBM开发了第一个商用计算机辅助设计系统“DAC-1”。

1965：

• 贝尔实验室：
  • 麦克·诺尔制作了首部关于4D概念的立体计算机动画《4D超立方体》，需使用立体眼镜观看。
  • 弗兰克·辛登创作了一部阐述牛顿运动定律的计算机动画短片《力、质量和运动》。计算机动画技术在制作科学可视化动画中有着天然的数据准确优势。

• 波音的威廉·费特制作了已知首部第一人称视觉的三维飞行模拟动画《运输机着陆》，后来这个三维图像被很多游戏视频和模拟器使用。

• 劳伦斯·罗伯茨把“齐次坐标”引进计算机生成图像领域。

• IBM推出首个双极半导体存储器（SP95），虽然在价格上暂时还无法与磁芯存储器竞争，但这不影响它为计算机生成图像技术研发带来新的可能。

1966：

早期的计算机动画先驱基本都是科学家，主要原因是计算机设备仍属于稀有资源，而早期的动画软件也没有考虑到非编程背景的用户，但这种情况在1960年代中逐渐改变。

一些科学家开始自称为艺术家，一些艺术家开始学习计算机语言，而一种被称为“计算机艺术”的新艺术形式正在形成，这极大地改变了计算机生成图像的发展方向。

• 艺术家罗伯特·劳森伯格和贝尔实验室工程师比利·克鲁弗创立了非营利性组织“实验艺术与技术”，旨在促进艺术家和工程师之间的合作。

• 劳伦斯·罗伯茨开发了一种超声波位置传感装置“林肯魔杖”，允许计算机获取棒尖的三维坐标。

1967：

• 查理斯·苏黎和谢弗制作了著名的早期数字动画短片《蜂鸟》，内容是一只蜂鸟的绘制、移动和线条变形。
• 他们随后使用马克·吉伦森开发的一个关键帧动画系统“WhatsIsFace”，制作了《正弦曲线人》，是首部涉及人面变形的数字动画短片。

• 日本计算机技术小组的幸村真佐男和藤野孝尔创作了一幅著名的计算机生成融合变形图像《奔跑的可乐是非洲》，一个线框图形从奔跑的人变成可乐瓶，再变成非洲地图。

• 麻省理工学院的史蒂文·库恩斯（Coons S）发表了一篇被称为“小红皮书”的论文，描述了控制几何曲面的数学公式，成为后来三维曲面描述（B样条、NURB等）的基础。
  • Coons S.空间形式的计算机辅助设计的表面[R].麻省理工学院剑桥MAC项目, 1967.
• 怀利（Wylie C）等发表了关于扫描线渲染的文章，可能是相关主题的首次发表，是三维渲染中用于确定可见面的算法，逐行工作。
  • Wylie C, Romney G W, Evans D C等. 电脑半色调透视图[C]// 美国信息处理协会联合会 '67 (秋): 1967年11月14-16日秋季联合计算机会议论文集. 纽约: 计算机协会, 1967-11: 49-58.
• IBM研究中心的亚瑟·阿佩尔（Appel A）引入了定量不可见性的概念，也是确定可见面的一种方法。
  • Appel A. (1967). 定量不可见性的概念和立体的机器渲染[C]// ACM ' 67:1967年第22届全国会议录, 纽约: 计算机协会, 1967-1: 387-393.

• 索尼推出了首款便携式摄像录像机“PorTapak”，其他厂商也陆续推出自己的版本，它们在70年代将陆续取代16毫米胶片机。

• 美国发明家、工程师拉尔夫·拜耳开发了第一个在电视上玩游戏的设备“棕色盒子”，成为后来所有家用游戏机的和控制手柄原型，也包括首款主机游戏，和第一把“光枪”。

• 1967-1968年间，哈里森三世使用他的“Animac”系统制作的实验动画短片创下了多个第一：
  • 《棍子人》（1967）是现存第一个基于运动捕捉的实时数字木偶；
  • 《美丽的噪音》（1968）是现存第一个基于面部运动捕捉的、会唱歌的数字木偶，尽管比较抽象；
  • 《电脑先生》（1968）是现存第一个会说话的数字木偶。

1968：

• 道格拉斯·特鲁姆布使用了一种被称为“狭缝扫描”的特殊技术，为斯坦利·库布里克执导的《2001太空漫游》制作了著名的“星门”特效动画。
  • 相机、狭缝挡板、图像素材和灯光等连接在由马达驱动的特殊支架上，相机在每次移动时只拍摄一张夹缝照片，多次曝光后在胶片上获得一种伪三维的透视线轨迹效果。
  • 狭缝扫描技术源于早期的全景相机，后来用于拍摄静态图像的特殊模糊或扭曲效果，而制作动画效果则需要对每幅图像重复执行运动拍摄，是一个十分复杂和费时的过程，需要依赖精确的运动控制技术。
  • 后来，虽然很多运动控制技术不断被更先进的全数字动画技术取代，但它们至今依然会被使用。该片也使用了大量传统特效动画技术，包括前投、投合、微缩模型和全尺寸模型和著名的“跳转剪辑”案例。

• 苏联数学家尼古拉·康斯坦蒂诺夫领导的研究小组创建了一只小猫变形和行走的动画短片《凯蒂》。凯蒂经常被介绍为世界上第一个数字动画角色，但这视乎于对角色的界定。
  • 该片在“大型电子计算器-4”（BESM-4）上通过数学方程制作，图像由字母符号组成，逐帧打印到纸上，再拍摄到电影胶卷。

• 英国数字动画先驱托尼·普里切特带来了首部以娱乐为目的制作的数字动画短片《菲利斯派德》（The Flexipede）。

• 山田学和月尾嘉男使用计算机控制绘图仪制作了一部数字动画短片《风雅的技法》，内容是一些三维线框的立方体旋转、变形、跳动、排列等，成为现存日本最早的数字动画。

• 亚瑟·阿佩尔（Appel A)）率先提出利用“光线追踪”原理让计算机生成图像的方法，以及确定一个点是否在阴影图像中的过程。它相比起其他三维渲染技术计算成本更高，但保真度也更好，能够模拟各种光学效果。此外，任何近似线性运动的物理波或粒子现象，都可以用光线追踪来模拟。
  • Appel A. 实体着色机渲染的一些技术[C]// 美国信息处理学会联合会’68(春季): 1968年4月30日-5月2日春季联合计算机会议论文集. 纽约: 计算机协会, 1968: 37-45.

• 萨瑟兰和其学生在麻省理工学院的实验室开发了首款增强现实头戴显示器“达摩克利斯之剑”（Sword of Damocles），可追踪定位，每只眼睛显示一个单独的线框图像，使佩戴者能够看到立体的三维场景，以及远程摄像机中的实时影像。尽管当时的硬件条件限制了虚拟现实、增强现实等技术的商业发展，但它在航天、军事等领域继续研究。

•  戴夫·埃文斯受邀在犹他大学成立计算机科学系，成为计算机生成图像技术研发的重要机构之一，随后十几年里在该领域中有影响力的人物，很多都在某种程度上与犹他大学有关。

• 埃文斯和萨瑟兰创立了“埃文斯和萨瑟兰公司”，以研发专业数字动画设备闻名，也开发了多种一站式的操作训练模拟系统，同时为天文馆、圆顶投影等特殊造型的数字影院产品打开了市场。该公司在之后的几十年里，成为众多可视化动画项目的幕后力量，并在数字动画技术发展史上建立多个重要的里程碑。

• 国际工作室出版了一本特刊《控制论的机缘巧合，计算机和艺术》，介绍了1960年代世界各地关于计算机艺术的研究和探索。
  • (Reichardt J). 控制论的机缘巧合，计算机和艺术[M]. 伦敦: 国际工作室, 1968.
• 贝尔实验室的保罗·寇恩执导了电影短片《不可思议的机器》介绍该实验室在1960年代对计算机生成图像和计算机动画技术的研究成果，并展示了相关设备、软件和数字动画，为动画技术研究提供了珍贵的影像资料。

• IBM研究员罗伯特·丹纳德发明了新一代动态随机存取储存器。

• 美国信息国际公司推出胶片摄像机“FR-80”，由使用精密的阴极射线管显示屏，以高达16384×16384的分辨率将黑白（后来包括彩色）的数字图像记录到透明胶片中，成为当时数字动画转录的理想系统。

• 惠普推出世界上第一台台式电脑“9100A”，也是第一台大规模销售的个人电脑。
• 同年，惠普还推出了首批实用的LED显示屏，它们将推动一场数字显示技术革命。

• 斯坦福研究所的道格拉斯·恩格尔巴特发明了首款“鼠标”，至今依然是数字动画制作和交互的主要工具。

1969：

• 数学应用集团为IBM制作了已知第一个涉及数字动画的电视广告。
• 该公司开发了一系列软件，成为早期计算机动画技术的重要拓荒者之一。

• 世嘉公司的《导弹》是已知首款把实际模型、预渲染动画和实时动画组合在一起的街机游戏。这类街机游戏在70年代一度流行，但随着实时数字动画技术的进步而逐渐被取代。

• 哈里森三世推出了第一套被广泛使用的商业动画系统“Scanimate”，在接下来的十几年里，被用于各种电视节目的动画制作。
  • 该系统允许交互控制创建实时动画，可直接操纵视频信号生成图像，包括运动捕捉系统“动画马克”的改进版（真空管更改为晶体管，操纵动画偶的方法被用于移动其他图形，皮肤扫描仪和系统经过改进，可处理图形动画，多骨骼机构简化为5个旗杆生成器），使用每秒50或60帧创建流畅的动画，颜色更加鲜艳饱和。
  • 但该系统不能直接绘制关键帧动画，由于基于模拟计算机系统的控制方式，其具有无限可能性的优点同时成为难以重复的缺点，动画师的培训也十分困难。
  • 哈里森三世因此于1972年获艾美奖，斯肯尼梅特系统在80年代逐渐被新一代数字动画系统取代。

• 贝尔实验室：
  • 威拉德·博伊尔和乔治·史密斯设计了第一个实用的半导体图像传感器“电荷耦合元件”，他们在2009年获颁诺贝尔物理学奖。
  • 图像传感器是后来数字摄影机的核心元件，用于感应光线并转换成数字信号，其发展最终让数字影像设备取代了传统电影胶片。
  • 麦克·诺尔设计了已知第一个带有帧缓存器的扫描显示器，只有2位和4级灰度。

• 麻省理工学院林肯实验室的罗纳德·贝克尔开发了早期的数字动画制作系统“GENESYS”，最初是其博士论文的一部分，支持手绘输入、逐帧和路径动画、多图层编辑等功能。

• 埃文斯和萨瑟兰公司开发了首款配备图形处理器的矢量显示设备（LDS-1）。

• 被称为互联网鼻祖的“阿帕网”开始运作，但距离全球进入互联网时代还有一段时间。