sexta-feira, 21 de agosto de 2009

Uma Breve História da Computação Gráfica (Parte 1)

Como mencionei no meu post anterior, minha área de pesquisa é Visualização Computacional. O que não mencionei foi que essa área pode ser considerada um ramo da Computação Gráfica (CG). Quando fiz a disciplina de CG no mestrado, eu e um amigo, Fábio de Toledo, escrevemos uma monografia sobre as aplicações de CG em arte, cinema e TV. Nesse post e nos próximos apresentarei um breve histórico da CG baseado nesse trabalho.

Pode-se dizer que a história da CG iniciou-se há tempos remotos, desde quando o homem começou a utilizar cálculos matemáticos para definir figuras geométricas. Todos os avanços matemáticos possibilitaram o surgimento do computador e da computação gráfica. No entanto, os recursos mais importantes surgiram no século XIX, mais precisamente no ano de 1897, quando Ferdinand Braun (foto aí do lado direito) construiu o primeiro osciloscópio. Para alcançar esse objetivo, ele utilizou princípios de Sir William Crookes, que foi o primeiro a confirmar a existência dos raios catódicos, exibindo-os em seu Tubo de Crookes em 1878.


Sir William Crookes e o Tubo de Crookes



Tubo de raios catódicos usado no primeiro osciloscópio



Osciloscópios Solatron #CX1443 e Tektronix #2445B


Outra invenção significativa é a da televisão em 1926, criada por John Logie Baird (foto ao lado). O mecanismo que ele construiu era eletro-mecânico, tornando-se totalmente eletrônico na década de 30. O leitor pode observar uma foto da geringonça aí embaixo, junto com uma da imagem que a mesma produzia. Coloquei também um vídeo do Youtube que mostra o próprio Baird explicando como o treco funcionava. O sistema eletrônico básico da década de 30 é o mesmo utilizado hoje em dia, claro que com muitos e muitos aperfeiçoamentos. Esse sistema utiliza um tubo de raios catódicos, como num osciloscópio, mas com toda a parte frontal do tubo, composta por uma grade de fósforo, varrida sistematicamente.


John Logie Baird trabalhando em seu laboratório



A primeira TV e uma imagem produzida por ela





Já em termos computacionais, só em 1946 que o ENIAC, considerado por muitos o primeiro computador de verdade, tornou-se operacional na Universidade da Pensilvânia, na Filadélfia, mas ele não tinha nenhum tipo de terminal. Como o leitor pode observar na figura abaixo, o ENIAC era um negócio monstruoso, consumia 160000 Watts, fazendo com que as luzes da Filadélfia oscilassem toda vez que ele era ligado.


O ENIAC


Em 1949, outro computador terminou de ser construído, o Whirlwind, mas somente em 1951 foi realizada uma demonstração pública com o computador conectado a um monitor vetorial. Esse tipo de monitor foi usado nos primeiros computadores e tinha o mesmo princípio do osciloscópio, então seus recursos eram limitados demais.

Em 1950, o desenhista Ben Laposky criou uma imagem utilizando um osciloscópio, que foi fotografada e considerada a primeira forma de arte gerada por um dispositivo eletrônico. Mais tarde, ele criou outras obras de arte a partir de imagens obtidas em osciloscópios e computadores. Por causa disso, muitos o consideram o pai da arte digital.


Primeira arte digital por Ben Laposky


Mas foi só 10 anos mais tarde, em 1960, que William Fetter criou a expressão "Computação Gráfica". Na época ele trabalhava para a Boeing desenvolvendo descrições ergonômicas principalmente sobre a postura dos pilotos. Em 1964 ele gerou a primeira representação humana utilizando um computador, que ficou conhecida como o "homem da Boeing" (Boeing man), mas que Fetter preferia chamar de o "primeiro homem" (first man). A figura abaixo mostra essa representação.


Boeing man


Em 1963, Edward Zajac criou o primeiro vídeo feito no computador, que representava um satélite orbitando a Terra. Era bem simplesinho, como o leitor pode ver na figura abaixo, que exibe um quadro da animação. Também nesse ano aconteceu a primeira competição de arte digital.


Um quadro do primeiro vídeo feito no computador


Já em 1965 aconteceu a primeira exposição de arte digital e, nesse mesmo ano, Jack Bresenham publicou um artigo com um algoritmo para desenhar linhas utilizando um plotter. Dois anos mais tarde, Charles Csuri criou duas obras num plotter, o "Homem-Seno" e "Beija Flor". Csuri foi um dos pioneiros em arte digital, tendo criado obras desde 1964 até hoje. Abaixo o leitor pode ver as duas obras de 1967 e uma de 2000, denominada por ele próprio de "Scribbles_g3-l_3".


Obras de Csuri (clique para ampliar)


No final da década de 60 surgiram alguns algoritmos mais avançados, os primeiros para tonalização de superfícies, que dão aquele efeito de luz e sombra de acordo com a posição da face de um objeto, como mostra a figura a seguir. E em 1969 Alan Kay criou a primeira interface gráfica enquanto trabalhava para a Xerox, mas isso já é assunto para outro post...


Exemplo de superfícies tonalizadas


Muito bem, caro leitor, por hoje é só. Fiquem com as cenas do próximo capítulo:



Links interessantes:
Oscilloscopes
Ferdinand Braun
Cathode ray tube
Television History
MZTV Museum of Television
Visioneer: John Logie Baird and Mechanical Televison
John Logie Baird Biography
The Dawn of Television
Eye of the World: John Logie Baird and Television
Digital Art Museum
Charles Csuri Blog
Brief History of Computers
William Fetter
Edward Zajac

Um comentário:

  1. Antes de estudar topologia eu me perguntava: Porque tudo em topologia tem a ver com o Toro (a rosquinha) ?
    Eu ainda tenho essa pergunta em mente, porque continuo vendo Toros e mais Toros ... mas o interessante é: adivinhem o que mais me chamou a atenção no post ?
    As superfícies tonalizadas ... e principalmente o Toro !
    hahhahaahah

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Gabriel Dias Pais

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