Пиксель. История одной точки - Элви Рэй Смит

проблему с выборкой. Меня вновь ожидал сюрприз, хотя я и работаю в этой сфере более 50 лет: альтернативные системы двумерной анимации появлялись еще на заре кинематографа. Только хорошо известная система покадровой целлулоидной анимации дожила до сегодняшнего дня. Так что именно ее «группа, ныне известная как Pixar» адаптировала для системы производства компьютерной анимации (CAPS) студии Disney в середине 1980-х годов. Это была единственная известная нам технология.

Триада «идея — хаос — тиран» для двух ключевых высоких технологий

Компьютеры

Здесь великая идея заключается в том, что изобретение Тьюринга 1936 года — компьютер с хранимой в памяти программой — можно заставить работать быстрее, если реализовать его аппаратно, «в железе», с помощью электронных устройств. И в начале 1940-х годов стартовала гонка по созданию таких устройств. Движущий ее хаос возник в результате прихода к власти Гитлера и усиления нацистской Германии. Многих охватил страх, что нацисты создадут атомную бомбу раньше, чем Великобритания или Соединенные Штаты. На самом деле первый компьютер под названием Baby появился только в 1948 году, уже после уничтожения Гитлера и нацистов. Но хаос продолжался, потому что Советская Россия быстро сменила Германию в роли экзистенциального врага, а соперничество в создании атомной бомбы без применения компьютеров уступило место гонке за разработку еще более страшной водородной бомбы. Первые компьютеры использовались для расчетов оружия и моделирования взрывов бомб.

И Тьюринга, и фон Неймана затронула тирания систем государственной безопасности Великобритании и Соединенных Штатов соответственно. В частности, британский Закон о государственной тайне, вероятно, привел к смерти Алана Тьюринга.

Кинематограф

Великолепная идея этой высокой технологии заключалась в том, что платное воспроизведение визуального потока во времени для зрителей принесет внушительную прибыль. Идея по своей сути опиралась на последовательность фотографических изображений как метод представления визуального потока. Таким образом, она основывалась на относительно молодой тогда технологии середины XIX века — фотографической съемке — и принесла первые плоды только в конце века, в 1895 году.

Очевидного внешнего источника хаоса, движущего развитием кино, не наблюдалось. Хаосом, если уж нам не обойтись без него в триаде, обернулась капиталистическая конкурентная борьба за прибыль на новом рынке.

А вот явный тиран тут присутствовал, по крайней мере с американской стороны. Томас Эдисон прекрасно справился с этой ролью. Он организовал хорошо оборудованную лабораторию, в которую приглашал полных энтузиазма молодых изобретателей. Он давал им работу и обеспечивал поддержку. Вот только потом Эдисон объявлял все их изобретения своими и присваивал себе все деньги и славу. Самый яркий пример из упомянутых в книге — это история с Уильямом Кеннеди Лори Диксоном. Сегодня он мало кому известен, хотя именно он создал кинокамеру для Эдисона и кинопроектор для компании Biograph, а также усовершенствовал формат 35-миллиметровой перфорированной кинопленки, ставший стандартом в мире кино.

С французской стороны такого явного тирана не наблюдалось. Но ложный миф об идеальных отношениях между братьями Люмьер и их совместном изобретении кинематографа тиранической хваткой вцепился в умы французов. На самом деле братья наносили друг другу удары в спину, не брезговали воровством идей у других изобретателей, таких как Жорж Демени, и проиграли битву форматов кинопленке Диксона.

Анимационное кино не привязано к реальному времени. Первоначальная идея заключалась в том, что нарисованные от руки кадры могли формировать развлекательный визуальный поток. Хаос для него проявился в том же, в чем и для кинематографа в целом, если мы снова готовы назвать конкурентный капитализм хаосом. А роль тирана исполнил сам Уолт Дисней, который прошел путь от энергичного молодого предпринимателя до заявлений, будто он единственный творец в компании и в одиночку создал Микки Мауса. По крайней мере, он не помешал такому восприятию закрепиться в общественном сознании.

Восход и сияние Цифрового Света

Третья часть этой книги посвящена собственно Цифровому Свету. Я, взяв за основу иллюстративную компьютерную графику, рассказываю его историю на протяжении трех глав (с шестой по восьмую), которые охватывают события, предшествовавшие формулировке закона Мура (Эпоха 1) и последовавшие за ней (Эпоха 2). Но давайте на мгновение вернемся к главе 4, ко времени восхождения Цифрового Света, и вспомним, что мы там обнаружили.

Возвращение к восходу

Первые пиксели были отображены в конце 1947 года, 75 лет назад, на электронно-лучевой трубке, ставшей первым устройством отображения — дисплеем. Я называю первое цифровое изображение «Первый Свет». Мы обнаружили его пиксели, первые пиксели, на самом первом компьютере Baby. Глава 4 «Восход Цифрового Света» посвящена происхождению как пикселей, так и компьютеров. Я уже подвел итог части, посвященной компьютерам, так что теперь перехожу к пикселям и изображениям.

Первые цифровые изображения появились в конце 1940-х, а в начале 1950-х возникли первые интерактивные игры и анимация. На раннем этапе создание изображений с использованием драгоценного компьютерного времени обычно считалось легкомысленным занятием, отнимающим ресурсы у более серьезных дел, таких как расчеты ядерной бомбы. Но невозможно воспрепятствовать стремлению создавать изображения на компьютерах. Имея устройство отображения, люди просто не могли не делать картинки. Даже если бы это стоило миллионы долларов.

Впервые рисование картинок перестали воспринимать как легкомысленное занятие в начале 1950-х в Массачусетском технологическом институте, где работал компьютер Whirlwind. Именно на дисплее его различных модификаций появились первые сохранившиеся изображения, включая, возможно, первую цифровую анимацию и ранние интерактивные игры, а также первые трехмерные изображения (но еще без правильной перспективы). Блок-схема из главы 4 приводит нас прямо к схеме из главы 6 и сиянию Цифрового Света.

Сияние — формы грядущего

Главу 6 я начинаю с одной из самых красивых фигур в компьютерной графике — со сплайна. Это изящная форма, которая опровергает укоренившееся ошибочное мнение, что компьютеры способны рисовать только грубые, зубчатые, угловатые, линейные объекты. Оказывается, сплайн тоже легко объяснить с помощью теоремы отсчетов! На самом деле он является ее оборотной стороной. Обращение к сплайнам позволяет нам ввести в повествование еще одного претендента на изобретение теоремы выборки, англичанина сэра Эдмунда Тейлора Уиттекера, чья работа опередила статью Котельникова на 18 лет. Его формулировка была почти (обратной) теоремой отсчетов, но «почти» все-таки удерживает нас от присвоения ему лавров первооткрывателя. Поскольку он использовал подход, отличавшийся от подхода Котельникова, он упустил один из важных пунктов, входящих в полную теорему (то, что инженеры называют полосой пропускания). С точки зрения Котельникова, задача состояла в следующем: если дан гладкий непрерывный сигнал, разбить его на дискретные отсчеты, а затем