A Computação Gráfica está presente em todas as áreas, desde os mais inconseqüentes
joguinhos eletrônicos até o projeto dos mais modernos equipamentos para viagens
espaciais, passando também pela publicidade, com as mais incríveis vinhetas eletrônicas
e pela medicina onde a criação de imagens de órgãos internos ao corpo humano
possibilitando o diagnóstico de males que em outros tempos somente seria possível com
intervenções cirúrgicas complicadas e comprometedoras.
Origens da Computação Gráfica
Parece existir consenso entre os pesquisadores da história da Computação Gráfica de
que o primeiro computador a possuir recursos gráficos de visualização de dados
numéricos foi o "Whirlwind I" (furacão), desenvolvido pelo MIT. Este equipamento foi
desenvolvido, em 1950, com finalidades acadêmicas e também possivelmente militares,
pois logo em seguida o comando de defesa aérea dos EUA desenvolveu um sistema de
monitoramento e controle de vôos (SAGE - Semi-Automatic Ground Enviroment) que
convertia as informações capturadas pelo radar em imagem em um tubo de raios
catódicos (na época uma invenção recente) no qual o usuário podia apontar com uma
caneta ótica. Ocorre que nesta época os computadores eram orientados para fazer
cálculos pesados para físicos e projetistas de mísseis não sendo próprios para o
desenvolvimento da Computação Gráfica.
Em 1962, surgiu uma das mais importantes publicações de Computação Gráfica de todos
os tempos, a tese do Dr. Ivan Sutherland ("Sketchpad - A Man-Machine Graphical
Communication System"), propunha uma forma de interação muito semelhante ao que
hoje chamados de interfaces WIMP [Window, Icones, Menu e Ponteiros].
Esta Tese chamou a atenção das indústrias automobilísticas e aeroespaciais
americanas. Os conceitos de estruturação de dados bem como o núcleo da noção de
Computação Gráfica interativa levaram a General Motors a desenvolver o precursor
dos primeiros programas de CAD Logo em seguida diversas outras grandes
corporações americanas seguiram este exemplo sendo que no final da década de 60
praticamente toda a indústria automobilística e aeroespacial se utilizava de softwares de
CAD.
O crescimento da Computação gráfica
Dois fatores, entretanto, foram fundamentais para o desenvolvimento da Computação
Gráfica tal como a conhecemos hoje:
1. Circuitos integrados
O desenvolvimento da tecnologia de circuitos integrados durante a década de 70 que
permitiu o barateamento e a conseqüente popularização das máquinas.
2. A popularização dos aplicativos
O fim da idéia de que os fabricantes de computadores devem fornecer apenas a máquina
e o sistema operacional e que os usuários devem escrever seus próprios aplicativos. A
popularização dos aplicativos prontos e integrados (planilhas, editores de texto, editores
gráficos, processadores de imagem, bancos de dados, etc) permitiram a popularização da
Computação Gráfica na medida em que possibilitaram que o usuário comum sem
conhecimento ou tempo para desenvolver aplicativos gráficos (nem sempre tão simples
de serem programados) pudessem se utilizar das facilidades da mesma.
Acontecimento/eventos da história da computação gráfica.
1. Antecedentes
Durante a década de 1930, quando foi desenvolvido o tubo de raios
catódicos (CRT), que usamos ainda hoje para o display de imagens em
osciloscópios e monitores de vídeo, foi possível traçar por meios eletroeletrônicos,
curvas sinusoidais sobre tela fosforescente do tubo.
Alguns momentos importantes…
1897 Karl Ferdinand Braun (Universidade de Strasbourg)
· Inventa o tubo de raios catódicos
Foi inventado com a finalidade de se analisar as variações com o tempo de intensidade de tensão.
· Osciloscópio de tubo de raios catódicos
A finalidade de um osciloscópio é produzir numa tela uma imagem que seja uma representação gráfica de
um fenômeno dinâmico, como por exemplo, o pulso de uma tensão. Pode-se também, avaliar fenômenos
dinâmicos como a oscilação de um pêndulo, a variação da temperatura ou de luz de um ambiente, as batidas
de um coração.
1926 Primeira televisão - o engenheiro escocês John Logie Baird conseguiu transmitir alguns contornos de imagens em
movimento em uma demonstração em Londres para a comunidade científica, assinando depois um contrato com a
BBC para transmissões experimentais.
1927 Padrões da Indústria - a indústria cinematográfica define os seus regulamentos, entre os quais se inclui a taxa de refrescamento de 24 quadros/segundo
2. Entre os anos 40 e 50
A 2ª Grande Guerra, iniciada em 1939, introduz um conjunto de necessidades quer ao nível do controle dos espaços aéreos quer ao nível da codificação de mensagens secretas
1941 Iniciam-se as emissões regulares de TV nos EUA
1945 Whirlwind (redemoinho) - inicio do projeto para a criação de um computador eletrônico (MIT) para a marinha americana.
· 1951 - Ocorre à primeira demonstração pública (simulações de vôo)
· 1955 - Expansão do projeto para a criação de um sistema de defesa aéreo denominada SAGE (Sistema
de Defesa Terrestre Ambiental Semi-automático)
1946 ENIAC - o primeiro computador eletrônico universal é criado · Embora estivesse operacional em novembro de 1945, o ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) só foi oficialmente apresentado em Fevereiro de 1946.
· O ENIAC resulta dos trabalhos realizados por uma equipa da Moore School da Universidade de Pensilvânia após esta ter assinado a 5 de Junho de 1943 um contrato com o Governo dos USA para a sua construção.
· A equipe coordenada por Herman Goldstine contava com John Eckert, John Mauchly e, a partir de 7 de Agosto de 1944, com a colaboração de John Von Neumann.
1947 Os Bell Labs inventam o transistor É criada a Associação Americana de Informática, ACM, Association for Computing Machinery, ainda hoje a maior associação da especialidade a nível mundial com cerca de 80 mil membros efetivos e estudantes.
3. Entre os anos de 50 e 60 Alguns momentos importantes…
1950 · Norbert Wiener publica o livro "Cibernética e Sociedade", no qual se especulava sobre os efeitos dos
computadores na sociedade.
· Ben F. Laposky (1914-2000) Matemático e artista de Cherokee, Iowa.
Cria as primeiras obras de arte com raiz tecnológica, usando para esse efeito um osciloscópio
1956 · no MIT constrói-se o primeiro computador totalmente transistorizado
1957 · É fundada a empresa de computadores Digital Equipment Corporation (vulgarmente conhecida por
DEC)
1958 · John Whitney cria efeitos especiais para a abertura do filme Vertigo Diretor: Alfred Hitchcock
O artista cria diversas películas experimentando o movimento gráficos: Permutação (1968), Osaka 1-2-3
(1971), matriz I (1971), matriz II (1971), matriz III
(1972), Arabesque (1975), com o objetivo de demonstrar o que ele design de "princípio da progressão harmônica".
Atua como artista convidado nos Laboratórios da IBM e da Bell.
4. Entre os anos de 60 e 70
No início da década de 60 os computadores possuíam alguns kbytes de memória e não possuíam sistema operacional nem dispositivos gráficos de saída.
· O computador é um mainframe
· As pesquisas se focam em: interatividade, caneta óptica, conexão discada, mouse, representação matemática de objetos (splines, curves - Bezier, Coons).
· O ano de 1963 representará o início da Computação Gráfica tal como é entendida na atualidade.
1960 · DEC PDP-1 - A empresa Digital Equipment Corp. lança o primeiro computador comercial com monitor e teclado
(precursor do microcomputador). Custo $120,000.
· John Whitney cria a companhia Motion Graphics Inc 1961 · Spacewar (Guerra espacial) - é criado o primeiro
videogame desenvolvido por Steve Russell do MIT para um computador PDP-1
· Edward Zajac produz nos Laboratórios Bell o primeiro filme gerado por computador. Filme: A two gyro gravity
gradient altitude control system (sistema de controle de gradientes de ângulos de giro)
1962 · Aparecem os terminais de armazenamento da imagem no ecrã, DVST´s (Direct View Storage Tubes) os quais
não requerem qualquer memória adicional.
1963 · Douglas Englebart inventa o dispositivo de interação mouse, o qual só passou a ser popular ao ser adotado,
pela Apple em 1983 e pela IBM em 1987, duas décadas depois da sua invenção.
· Ken Knowlton desenvolve a linguagem de programação para animações Beflix (Bell Flicks) nos Laboratórios
Bell, que foi utilizada para produzir dezenas de filmes por artistas como: Stan VanDerBeek (Poem Field -
1967), Michael Noll e Lillian Schwartz.Sketchpad Ivan Sutherland, concebe e realiza o primeiro sistema
de representação interativa, introduzindo os princípios genéricos da Computação Gráfica Interativa.
O sistema usava uma caneta óptica e permitia desenhar e editar figuras geométricas desenhadas em um monitor de 9 polegadas.
1964 · DAC-1 - General Motors desenvolve o primeiro sistema comercial de CAD (Design Augmented by Computers).
O sistema utilizava um computador IBM 7094 e um monitor gráfico IBM's 2250.
· Monitores - Tektronix, consegue resolver o problema do preço do equipamento com a descoberta de um novo
tipo de fósforo o qual, após ser sensibilizado, continuava a emitir energia luminosa durante muito tempo.
1966 · MAGI - criada a empresa pioneira na produção computacional de animação e efeitos especiais.
· Videogame Odissey - lançada no mercado a console caseira de jogos
1969 · CBS EVR - é lançado o Vídeo Cassete (Electronic Video Recording System Prototype). Em 1971 a Sony introduzirá o padrão U-matic VCR com fitas de 60 minute.
5. Entre os anos de 70 e 80
Avanços da década de 70
· Criam-se curtas animações 3D para fins didáticos e publicitários.
· A indústria cinematográfica "olha com interesse" para a Computação
Gráfica e promove a caça aos talentos.
· O hardware gráfico limitado prometia novos desenvolvimentos.
1970 · A SRI International - Robot Shakey, o primeiro a ser controlado por Inteligência Artificial (2m/horas!)
· Aparecem os seguintes dispositivos: as mesas digitalizadoras, os monitores sensíveis ao tato, o mouse, etc.
· Alan Kay cria a linguagem de programação orientada a objeto Smalltalk (Dynabook) e propõe uma nova forma
de interação homem-máquina. Elementos da interface: janelas sobrepostas, navegação hierárquica, barra de
cabeçalho de janelas, pop-up menus, etc.
Criado o Xerox Palo Alto Research Center (PARC).
1971 · A Computação Pessoal
· Intel lança o circuito integrado 4004 (60K instruções/segundo)
1972 · É criada a estação de trabalho Alto da Xerox (protótipo de um computador pessoal para o uso em ambiente de escritório)
1. Mouse com 3 botões (licenciado por Engelbart).
2. Disco removível para armazenamento de dados.
3. Teclado e keyset de cinco - dedos.
4. Controlador ethernet (invenção do PARC).
5. Monitor de High-resolution (800x600).
1973 · realiza-se a primeira conferência SIGGRAPH
· Mandelbrot -a teoria dos fractais
· Robert Metcalfe, desenvolve a Ethernet (protocolo de redes)
· Westworld, Onde Ninguém Tem Alma (1973, EUA, dir.:
Michael Crichton). Robô se revolta em um parque de diversão. (com imagens 2D produzidas por computador)
1976 · Futureworld - Ano 2003: Operação Terra (1976, EUA,
dir.: Richard T. Heffron) Andróides que escapam ao controle de seu mestre.
Com imagens 3D simples. Estúdio: American Int.Pictures. Elenco: Peter Fonda, Blythe Danner, Yul Brynner, Arthur Hill, John Ryan, Stuart Margolin
· Marca o inicio das pesquisas para geração de imagens 3D mapeadas com Textura e reflexão.
1977 · Guerra nas estrelas (1977, EUA, dir.: George Lucas).
Foram criadas imagens em computação gráfica para cenas de batalha. Academia cria a categoria de Oscar de Efeitos
Especiais.
1978 · Andy Lippman do MIT (hoje MediaLab) produz o primeiro vídeo disco hipermedia.
· Bushnell lança o vídeo jogo Pong (ATARI)
· DEC lança o DEC VAX 11/780
1979 · O Buraco Negro - Black Hole (1979, EUA, dir.: Gary Fleder) Uma história com robôs e humanóides, gênios e
loucos. Uma aventura da nave U.S.S. Cygnus pelo último mistério da natureza. O filme exibe uma seqüência de abertura totalmente produzida por computador. Uma grade em forma de redemoinho que ameaça sugar a espaçonave dos heróis. Estúdio Disney
6. Entre os anos de 80 e 90
Progressos Obtidos nos Anos 80
· Modelos de iluminação
· Iluminação através de texturas
· Reflexões através de texturas
1981 · Lançado comercialmente o computador Xerox Star, instituindo padrões para o projeto de interfaces gráficas
de usuário (GUI).
· A IBM introduz o PC (, processador Intel 8088 a 4.77, MS-DOS)
· James Clark cria em 1981 a SGI, Silicon Graphics Incorporated - especializada em equipamentos para Computação Gráfica.
· Tron (1981, EUA, dir.: Richard T. Heffron) combina imagens reais com imagens produzidas por computador. Estúdio: Disney.
1982 · Em são fundadas as empresas SGI e Adobe.A Autodesk lança uma aplicação de CAD designada AutoCAD
1983 · ILM utiliza CG no filme “Star Trek II”
· APPLE LISA - o Apple Lança um produto com interface similar ao Star. Na filosofia da Apple, ele era uma combinação das tecnologias de hardware e software que buscava criar um computador “fácil para usar”.
1984 · Abel & Assoc. cria um anúncio comercial por computador
· Porter e Duff inventam algoritmos sofisticados de composição criativa de imagens 2D (aplicáveis ao cinema)
· As aventuras de André & Wally B. (Lucas Film, departamento de computação gráfica) Desenho animado de curta duração criado totalmente por computador exibido no Festival Internacional de Animação em Toronto. O filme narra às aventuras do andróide André e da Abelha Wally. Utilizou 6 CPUs Cray
· O Exterminador do Futuro (The Terminator, 1984, EUA,
107 min, dir.: James Cameron). Criatura vem do futuro para evitar que um guerrilheiro nasça
1986 · Kajiya descreve a equação matemática que governa os fenômenos de transporte da luz, na base da iluminação
global · Yoichiro Kawaguchi (Japan) Graduado em Artes Visuais em 1978 (Tokyo - University of Education). Inicia sua atividades em computação gráfica em 1975.
Suas pesquisas envolvem a criação de imagens em Alta definição - HDTV).
Principais exibições: Venice Biennale 1986; Japan Pavilion
EXPO '86, Vancouver; Ars Electronica, Linz '86;
1987 · Criação do padrão gráfico VGA (IBM)
1988 · Pixar tem o filme Luxo Jr. nomeado para um Oscar
· Animação Luxo Jr. produzida pela Pixar
7. Os anos 90 até hoje Progressos obtidos
· A Computação Gráfica migra para os computadores pessoais IBM PC (Windows e Linux), o que facilita enormemente a sua disseminação mundial e a põe ao alcance de qualquer pessoa.
· Plataforma padrão: IBM PC, 512 Mbytes RAM, Placa gráfica de alta resolução - 24 bits/pixel, Monitor VGA, CD-ROM Combo.
· Placas aceleradoras gráficas 3D com saída para TV e captura de vídeo.
Tendências
· A indústria de jogos eletrônicos cresce a um ritmo 3 vezes superior ao da indústria do audiovisual e do hardware.
· A resolução dos monitores evolui.
· O monitor LCD (monitor de cristal líquido) substitui o CRT (tubo de raios catódicos).
· Uso intensivo da computação gráfica distribuída (rede).
· No cinema, utilização de atores virtuais.
1991 · Berners-Lee cria no CERN a World Wide Web
· O filme Exterminador do futuro II - Terminator 2 (ILM) - inclui um personagem computadorizado
1992 · Surge o standard gráfico de programação OpenGL (SGI)
Programação baseada em eventos.
1993 · É produzido o filme Jurassic Park
1995 · a Pixar produz o filme animado comercial Toy Story
· A Sony lança a consola de jogos Playstation
· Estréia a mini-série Reboot
· M. Pesce introduz o conceito VRML
· Surgem empresas dedicadas ao fabrico de hardware gráfico 3D para computadores pessoais IBM PC e Apple
1996 · Cassiopéia - O Filme totalmente criado em computação gráfica (Brasil, 80 min, Aventura/Animação).
Direção: Clóvis Vieira
Softwares: Cristal Topas e 3D Studio Max.
Duração do projeto: 4 anos.
1998 · Aparecem as consolas de jogos Sega Dreamcast e Sony Playstation 2
· Vida de Inseto (A Bug´s Life) - Pixar produz o filme
· Disney produz o filme Dinossaur e a Sony o filme ollow Man
· FormiguinhaZ - Produzido pelos estúdio Dreamworks
(sócios Steven Spielberg , David Geffen e Jeffrey Katzenberg)
1999 · Toy Story 2 - Pixar produz o filme
· Filme os Monstros s.a. (Monster) Walt Disney e Pixar Animation Studio
2000 · A Fuga das Galinhas - Filme foi feito em Stop-Motion [produzido pelos estúdio Dreamworks]. Neste estilo de
animação, os quadros são filmads um-a-um, ou seja, 24 diferentes fotos serão usadas para fazer um único segundo da edição final. A computação gráfica serviu para dar uns toques finais no cenário e iluminação.
2001 · filme Shrek da DreamWorks
· Exibe-se em o filme Pearl Harbur (intético, retocado, real)