De Geschiedenis van Interactieve Computergraphics - Deel 3

Maze war

De Geschiedenis van Interactieve Computergraphics

Computergraphics, animaties en interacties met digitale apparatuur zijn tegenwoordig vanzelfsprekend. Je hoeft je smartphone, tablet, desktopcomputer of noem maar op er maar bij te pakken en je voelt intuïtief aan wanneer je moet swipen, klikken, draggen en pinch-zoomen en verwacht niets minder dan mooie interfaces met vloeiende animaties.

In deze blogreeks, waarvan dit het derde deel is van zes, neem ik je graag mee op een reis door de tijd met onze focus op de ontwikkeling voor en tijdens het ontstaan van computers, digitale graphics, animaties, grafische interfaces, graphicssoftware, interactiviteit, 3D, een snufje van de eerste games, het ontstaan van het internet en een vleugje virtual reality. Als ik ook maar enigszins het grootste deel aan invloedrijke gebeurtenissen zou kunnen benoemen zou dat een wereldprestatie zijn. Onmogelijk dus. Daarvoor in de plaats stip ik graag een aantal gebeurtenissen aan waarvan ik vind dat ze een belangrijke bijdrage hebben geleverd om te komen waar we nu staan op deze gebieden. Soms met een lichte zijweg naar een ontwikkeling die wat mij betreft indirect een belangrijke bijdrage heeft geleverd of de tijdgeest en verhoudingen goed weergeeft. Ondanks dat ik persoonlijk audio en muziek erg belangrijk en interessant vind en altijd met muziek produceren ben bezig geweest, heb ik de keuze gemaakt audio-ontwikkelingen in deze reeks achterwege te laten om de reeks nog enigszins beknopt te houden.

Voor deze reeks heb ik ruim 110 illustraties gemaakt en voorzie ik ieder deel ook van minimaal één interactive om de gebeurtenissen zo goed mogelijk te illustreren en voor je te laten leven.

Heb je het eerste en tweede deel van deze reeks nog niet beiden gelezen is het de moeite waard die eerst te lezen.

Deel 3

In dit derde deel vervolgen we waar we in deel twee waren geëindigd: bij de eerste spelcomputers voor thuis. Verder zul je in dit deel gaan zien dat in deze periode er een belangrijke nieuwe markt tot ontwikkeling kwam; personal computers voor de thuismarkt. Ook zijn in deze periode veel belangrijke nieuwe graphicstechnieken uitgedacht die we anno 2020 nog steeds gebruiken. Er zullen ook nog wat verrassingen langskomen. Zo zul je misschien, net als ik, straks versteld staan dat een techniek die iedereen tegenwoordig veel gebruikt op zijn smartphone helemaal niet zo jong is als veel mensen denken, omdat die al in de 70s was bedacht. Ook de werkelijke bedenkers van software die lang op onze computers heeft gedraaid of nog steeds draait zal sommige vast verbazen.

Laten we dus snel starten met wat in tegenstelling tot wat veel mensen denken de allereerste spelcomputer voor thuis was. En dan heb ik het niet over Atari, maar over de Magnavox Odyssey.

Magnavox odyssey

1972: Eerste spelcomputer voor thuis

Al in 1968 was de Duits-Amerikaanse Ralph Baer bezig met het ontwerpen van een prototype voor een spelcomputer voor in de huiskamer; de Magnavox Odyssey. Op 24 mei 1972 werd deze allereerste commerciële spelcomputer voor thuis in de Verenigde Staten op de markt gebracht. Dat is ongeveer 3,5 jaar eerder dan Atari met hun eerste spel kwam voor thuisgebruik.

Toen Atari met het spel Pong kwam ontstond er dan ook onenigheid tussen Atari en Magnavox, want het spel Pong leek wel heel erg op het pingpongspel dat Magnavox eerder al had uitgebracht. Ik vond een kopie van een interessante documentaire van het Ping Pong spel van Magnavox op YouTube hier.

In de Odyssey zaten geen digitale chips, wel andere elektronische componenten, waaronder transistoren en diodes. Baer noemde het apparaat zelf wel digitaal, maar vanwege het gebrek aan digitale chips wordt het tegenwoordig beschouwd als een analoge spelcomputer.

Helaas vielen de verkoopcijfers van het apparaat tegen. In totaal zijn slechts 330.000 systemen verkocht. Waarschijnlijk omdat veel mensen dachten dat je de spelcomputer alleen kon aansluiten op een televisie van Magnavox. Een marketing probleem dus, want in de praktijk maakte het merk van de televisie helemaal niets uit om de spelcomputer aan te kunnen sluiten.

Computer generated hand

1972: 'A Computer Animated Hand'

De lente van 1972 zou je ook wel de lente van de ontwikkeling van 3D computergraphics kunnen noemen. In ieder geval voor 3D wireframes. Ed Catmull, tegenwoordig directeur van Pixar en uitvinder van veel andere belangrijke 3D en graphics technieken, werkte tijdens de lente van 72 namelijk aan zijn project 'A Computer Animated Hand'. Een 3D animatie van een mensenhand.

Om deze animatie te realiseren had hij van pleiser een mal van zijn eigen hand gemaakt en vervolgens de oppervlakte van die mal verdeeld in 350 driehoeken en polygonen. Letterlijk door ze op de mal te tekenen. Vervolgens is hij de coördinaten van de hoekpunten van deze driehoeken en polygonen gaan invoeren in de computer zodat de 3D hand in de computer ontstond. Hij was hier in totaal zo'n tien weken mee bezig, maar die tien weken hebben een revolutie betekend voor de ontwikkeling van 3D graphics. Want vanaf nu was het mogelijk complexe 3D vormen te laten genereren met behulp van driehoeken en polygonen door computersoftware waarmee tot voordien alleen primitieve vormen gemaakt konden worden.

Nog altijd maken we gebruik van driehoeken en polygonen om in 3D modeling software complexe modellen te maken.

Het publiek op de wetenschapsconferentie waar de vier minuten durende animatie van de open en dichtgaande hand werd vertoond stond versteld. Vooral toen de virtuele camera in de computeranimatie de hand letterlijk van binnenuit liet zien. Dat was nooit eerder vertoond.

Bekijk een kopie van de animatie hier op YouTube.

Als je geen mislukking ervaart, maak je een veel ergere fout: je wordt gedreven door de wens om het te vermijden.

Ed Catmull
Xerox alto

1973: Xerox Alto en de eerste GUI zoals wij die kennen

Ook op gebied van grafische computerinterfaces stond de wereld bepaald niet stil. Op 1 maart 1973 werd de Xerox Alto computer gelanceerd. Dit wordt gezien als de allereerste computer met een grafische interface (GUI) zoals wij die nu in grote lijnen nog steeds gebruiken.

Voor deze computer werd ook voor het eerst de metafoor 'desktopcomputer' gebruikt. Desktop, omdat het scherm van de computer aanvankelijk ook letterlijk een werkdesk moest voorstellen. Alsof je een werkdesk met een camera van boven bekijkt.

De Xerox Alto was dus in alle opzichten een revolutionair apparaat. Benieuwd naar de Alto? Ik vond een reclamefilmpje met de Alto op YouTube hier.

De Xerox Alto was slechts een prototype, is alleen intern door Xerox gebruikt en nooit (direct) op de markt verschenen.

Veel mensen denken tegenwoordig dat Apple de eerste was met een grafische interface zoals wij die nu herkennen. Maar in werkelijkheid heeft Apple na het zien van de Xerox Alto interface de software, inclusief de verantwoordelijke developer, van hen overkocht en daarmee gezorgd voor de toekomstige grafische interfaces van de Macintosh.

Hunger

1973: 'Hunger'

De ontwikkelingen gingen nu in een steeds snellere vaart. Al vanaf 1969 was de in Hongarije geboren Peter Foldes in samenwerking met National Research Council's afdeling van de 'Radio and Electrical Engineering's Data Systems Group' bezig met het schrijven van een animatie-applicatie. Ik schreef hierover al in het tweede deel van deze blogserie.

Hiervan was in 1971 al een belangrijk resultaat te bewonderen; de film Metadata, zoals beschreven in het vorige deel van deze blogreeks. Maar in 1973 bracht Peter Foldes zijn film Hunger uit die misschien wel de allereerste film ooit is met computergraphics die voor een groot publiek werd vertoond. Alhoewel het nog wel een korte film was.

Hunger heeft diverse prijzen gewonnen, waaronder een Special Jury Prize op het Filmfestival van Cannes, een BAFTA Award (British Academy of Film and Television Arts Award) voor Beste Animatie Film en een Zilveren Hugo tijdens het Internationale Filmfestival van Chicago. De film was verder genomineerd voor een Academy Award voor Beste Korte Animatiefilm tijdens de Academy Awards.

De film was niet alleen een technisch hoogstandje en had bijzondere synthetische muziek, maar had ook een duidelijk verhaal met een moraal.

Subdivision surface

1973: Universiteit van Utah en de Phong Shader

In de 70er jaren werden veel revolutionaire 3D technieken ontwikkeld door de Computerwetenschap Faculteit in Utah, Verenigde Staten. Een professor daar, Ivan Sutherland, die we in deel twee al voorbij zagen komen als de ontwerper van de Sketchpad 1, 'The Sword of Damocles' en als medeontwikkelaar van ARPANET, had in 1968 samen met medeprofessor van dezelfde universiteit David C. Evans het bedrijf Evans & Sutherland opgericht. Dit bedrijf was gevestigd op het universiteitsterrein en de medewerkers waren vooral actieve en voormalige studenten van de universiteit.

De 70s was een erg vruchtbare periode op de universiteit en onder Evans & Sutherland werden veel belangrijke bijgedragen geleverd voor rendering, shading, animatie, visualisatie en virtual reality. De groep studenten van die tijd bevat indrukwekkende namen: In 1969 John Warnock (later medeoprichter van Adobe), in 1974 Ed Catmul (de we net al voorbij zagen komen, later directeur van Pixar) en Frederic Parke (die al in 1971 een 3d animatie van een menselijk gezicht had gemaakt), in 1975 Martin Newell (over hem straks meer), in 1976 Frank Crow (o.a. bedenker van anti-aliasing technieken), in 1978 Jim Blinn (o.a. bekend van Blinn shaders) en in 1979 Jim Kajiya (ontwikkelaar rendertechnieken). Maar laten we terug gaan naar 1973 en niet te ver vooruit lopen.

3d shaders

In 1973 was er nog een student die een belangrijke stempel zou gaan drukken op de ontwikkeling van computergraphics. Zijn naam was Bui Tuong Phong. Deze in Vietnam geboren computerpionier staat tegenwoordig vooral bekend als ontwikkelaar van de Phong Shader interpolatie methode die nog steeds wereldwijd wordt gebruikt in computergraphics. Deze shader was de allereerste die gebruik maakte van een gesimuleerde spiegelreflectie (specular reflection). Met de Phong shader werd het daarom mogelijk 3D oppervlaktes te laten glanzen en licht te laten reflecteren als een spiegel. Dit was dus een grote stap vooruit in het maken van realistische en aantrekkelijke 3D animaties.

First cgi westworld

1973: 'Westworld'

Zoals we eerder al zagen waren er in 1973 al een aantal korte films gemaakt met computergraphics. Maar het combineren van digitale computer effecten (CGI) met echte camerabeelden was een ander verhaal. De eerste bioscoopfilm die gebruik maakte van digitale beeldbewerking was de science fiction film Westworld, geschreven en geregisseerd door de Amerikaan Michael Chrichton. In deze film leven robots tussen de mensen.

Er werd in de film gebruik gemaakt van een digitaal pixelation effect waarbij een man blokkerig werd gemaakt (pixelated) door de kleuren van ieder frame te scheiden en ze vervolgens digitaal in te scannen naar rechthoekige blokken. Het resultaat werd vervolgens weer terug gezet naar film.

Gelukkig hebben we YouTube. Daar heeft iemand ter ere van dit grensverleggende effect een fragment hiervan op YouTube geplaatst. Zie hier.

Maze war

1973: 'Maze War'

In 1973 zag een computerspel het licht met de naam Maze War. In dit spel kon de speler in vier richtingen door een labyrint bewegen en daarbij op andere spelers schieten.

Dit spel was revolutionair. Niet alleen was dit het allereerste spel met 3D graphics op een 2D scherm, maar ook één van de eerste, zo niet hét eerste, first-person shooter spel ooit. Ook was dit het allereerste multi-user spel en het maakte gebruik van tile-based bewegingen, dus de speler liep van tegen naar tegel. Het spel werd een groot voorbeeld en legde een stevige basis voor veel toekomstige spellen. Ook de grafische stijl van het spel werd door veel andere spellen overgenomen.

Het originele spel werd geschreven voor een IMLAC computer. Maar het werd later ook voor andere computersystemen gemaakt. Zie op YouTube een kort fragment van de IMLAC computer waar iemand Maze War op speelt hier.

Nyit

1974: NYIT's Computer Graphics Lab (CGL)

Ed Catmull, waarover we eerder in dit deel al lazen, heeft enorm veel betekend voor computergraphics en technieken bedacht waar we nog steeds mee werken.

In 1974 begon dat goed vorm te krijgen toen hij een telefoontje kreeg van de New York Institute of Technology (NYIT). Dit was een club van de multimiljonair Alex Shure (Alexander Schure) die zich wilde gaan richten op het maken van computer-gegenereerde bioscoopfilms. Alex Shure dacht namelijk dat films prima geheel door computers, in plaats van mensen, konden worden gemaakt.

Ed Catmul had zijn hele leven al de passionele droom om een digitale animatiefilm te maken, ook al waren computers nog amper tot iets toe in staat op dat moment. Hij kwam dus graag aan boord en zette bij NYIT een afdeling op die met belangrijke innovaties zou komen.

Ed Catmul haalde al snel veel belangrijke spelers in huis, zoals belangrijke computeranimatie pioniers Alvy Ray Smith, David DiFrancesco, Ralph Guggenheim, Jim Blinn en Jim H. Clark. En als club werden grensverleggende computergraphics technieken bedacht.

First siggraph

1974: Eerste SIGGRAPH conferentie

Computergraphics werd een belangrijke tak van sport en in 1974 werd in de Verenigde Staten de allereerste SIGGRAPH conferentie gehouden. Een conferentie in het teken van computergraphics die werd georganiseerd door de Association for Computing Machinery (ACM), die was opgericht door Sam Matsa, Doug Ross en Andy van Dam. In eerste instantie heette de conferentie dus nog CICGRAPH, dus met CG. Maar later is dit hernoemd naar ACM SIGGRAPH, dus met GG.

Deze jaarlijkse conferentie die er anno 2020 nog steeds is werd al snel een belangrijke plaats voor het presenteren van nieuwe innovaties op het gebied van computergraphics waar ook belangrijke spelers als Ed Catmul veel gebruik van maakten. Er werd dan ook veel genetwerkt. Belangrijke spelers van diverse disciplines in dit vakgebied vonden elkaar en er werden veel contacten gelegd die regelmatig leidde tot nieuwe samenwerkingen.

Atari pong console

1975: Atari's Pong Console

In het vorige deel van deze serie lazen we over de oprichting van Atari en hun arcade spel Pong. Aan het begin van dit deel zagen we dat halverwege 1972 de Magnavox Odyssey als eerste spelcomputer op de markt kwam. Toen de allereerste spelconsole van Atari in 1975 op de markt verscheen was dat dus zeker niet de eerste voor de thuismarkt. Ook was het spel Pong niet nieuw meer. Toch was dit een belangrijke gebeurtenis die voor heel wat belangrijke ontwikkelingen heeft geleid in de spelindustrie en het gebruik van computers bij mensen thuis.

Omdat computers nog duur waren bestond de eerste versie van de Atari gameconsole nog uit losse analoge elektronica-onderdelen. Net als de Magnavox was dit dus naar huidige maatstaven nog geen digitale spelcomputer. Alle onderdelen in de kast waren letterlijk speciaal gemaakt voor alleen het spel Pong. Dus dat was ook het enige spel dat je erop kon spelen. Net als de Magnavox moest je het systeem ook op de televisie aansluiten. Alleen had Atari de marketing beter aangepakt dan Magnavox, zodat mensen nu ook begrepen dat de spelcomputer op nagenoeg iedere TV met een ingang van die tijd kon worden aangesloten. Atari had het apparaat niet alleen goed in de markt gezet, maar was ook zo verstandig dit vlak voor kerst te doen. Van de Pong console waren alle 150.000 beschikbare exemplaren al gelijk voor kerst uitverkocht!

Na deze hit kwamen veel andere bedrijven al snel met regelrechte kopieën van het spel en technieken om ook een graantje mee te kunnen pikken van dit succes. Er schijnen indertijd zelfs zo'n 75 bedrijven geweest te zijn die destijds een Pong console op de markt brachten! Magnavox spande ondertussen een rechtszaak aan tegen Atari, omdat Atari het spel Pong zou hebben nagemaakt van het tafeltennisspel dat Magnavox eerder al had uitgebracht. Uiteindelijk won Atari die rechtszaak, omdat het spel inderdaad door Atari zelf bedacht bleek te zijn. Op het YouTube kanaal van Chris NEO staat een erg vermakelijke en interessante video, waarin Chris vertelt over deze Pong oorlog die was uitgebroken en waarin vooral Atari en Magnavox tegen elkaar opboxten. Een aanrader om die video te gaan kijken!

Iedereen die ooit gedoucht heeft, heeft een idee. Het is de persoon die uit de douche komt, zich afdroogt en er iets mee doet die het verschil maakt.

Nolan Bushnell
Theapot

1975: Utah Theepot

De ontwikkeling van 3D technieken ging op volle toeren, dus de behoefte om materials in 3D modeling software op objecten goed te kunnen previewen nam toe. Niet alle eigenschappen van materials waren te zien op een kubus of zelfs een bol. Daar was de in Groot-Brittannië geboren computerwetenschapper Martin Newell van de Universiteit van Utah ook achter gekomen. Martin Newell was een lid van het 'Pioneering Graphics Program' van de universiteit. Hij vond dat er in een standaard 3D-model moest zijn die alle materiaaleigenschappen goed liet zien.

Een middagje thee drinken met zijn vrouw waarbij zijn vrouw hem had gevraagd hun fysieke theeservies te modeleren met 3D graphics, gaf hem het idee dat de test-primitive voor materials de theepot wel moest zijn. Deze onder 3D-modelers overbekende theepot wordt ook wel de 'Utah Theepot' of 'Newell Theepot' genoemd.

Het 3D-model van de theepot, die was gebaseerd op het 'Melitta' theepotmodel die ook daadwerkelijk in de winkel te koop was en nog steeds is, werd overgenomen in veel 3D-modeling software als standaard primitive, dus werd een pseudo standaard. Eigenlijk is de theepot voor 3D-modelers wat 'Hello world' voor software programmeurs is; een manier om snel te kunnen zien wat het effect van een material is op een 3D-model.

Reden waarom juist de theepot zo goed is voor dit doel is, is dat het rond is, bovenaan een gat heeft, bogen bevat die kritische wiskundige berekeningen goed weergeven, schaduw op zichzelf kan projecteren, de werking van reflecties goed kan weergeven en dat het bovendien geen texture nodig heeft om het object goed weer te kunnen geven.

Ook tegenwoordig zie je de theepot nog vaak terug als primitive in 3D-modeling software. Zo heeft 3D Studio Max nog altijd de theepot aan boord. Maya heeft deze dan weer niet (2020). En ook Blender heeft de theepot nooit gehad, maar zij hebben dan wel weer een origineel alternatief op de theepot, namelijk hun eigen mascotte en logo: de chimpansee Suzanne.

Klik en sleep om het model van alle kanten te bekijken.

Fractals

1975: Fractals

In hetzelfde jaar als de theepot primitive kwam de in Polen geboren wiskundige Benoît B. Mandelbrot met een revolutionaire wiskundige ontwikkeling: fractals. Fractals zijn figuren waarbij simpel gezegd het kleinste detail lijkt op het grootste geheel en alle stadia ertussenin nagenoeg dezelfde structuur heeft. Dus de onderdelen van een fractal zijn min of meer gelijkvormig met de hele figuur. Hierbij speelt herhaling van een basisvorm, al dan niet met afwijkingen, een belangrijke rol. De varen is een bekend voorbeeld van een fractal; als je inzoomt op de varen zie je dat de kleinste onderdelen dezelfde vorm hebben als de totale varen.

Fractals hebben een enorme stap voorwaarts betekend voor 3D werk. Met fractals kunnen we namelijk letterlijk organische vormen laten ontstaan met een geprogrammeerde groeiformule. Maar niet alleen de in de natuur voorkomende organische vormen, zoals bomen, planten, kustlijnen en bergen konden met een fractal formule worden opgebouwd, het herhalen en uitvoeren van simpele regels om complexe vormen te maken bleek later ook een uitkomst te zijn voor de ontwikkeling van hele 3D werelden waarop je eindeloos kon inzoomen en er steeds nieuwe details werden getekend met dezelfde basisformule.

Gebruik de + en - buttons of twee vingers om te zoomen en de middelste button om de boom zo groot mogelijk weer te geven in het venster.

Texture mapping

1976: Texturemapping

Na alle geboekte vooruitgang op gebied van 3D-modeling werd duidelijk dat het voor het ontwerpen van realistische 3D-modellen belangrijk was om op de objecten ook bitmapafbeeldingen te kunnen projecteren. Martin Newell, die ook al met het idee van de theepot was gekomen, bedacht daarom samen met de Amerikaanse computerwetenschapper Jim Blinn het concept van texturemapping. Ook Blinn heeft op 3D terrein nog voor veel meer goeds gezorgd, waarover later meer.

Met texturemapping was het voor het eerst mogelijk om een afbeelding op een 3D oppervlakte te 'projecteren', waardoor een afbeelding als materiaal kon worden gebruikt. Dit was natuurlijk een goede vooruitgang in de kwaliteit en realistische uitstraling van 3D computergraphics.

Sphere inside out

1976: 'Turning a Sphere Inside Out'

De in 1967 op Harvard afgestudeerde professor Nelson Max kwam in zijn afstudeerjaar met de film 'Turning a Sphere Inside Out'. Dit was op wiskundig gebied en in de computergraphics sector een mijlpaal, want voor het eerst werd met een 3D animatie getoond hoe een bol puur theoretisch (en alleen theoretisch) binnenstebuiten gekeerd kan worden. Alhoewel dit voor een normaal mens niet voor te stellen is en bekend is dat een 2D cirkel niet binnenstebuiten gedraaid kan worden, was de transitie van de bol nu in een 3D animatie voor iedereen te zien.

Maar niet alleen was dit een belangrijke doorbraak op dit gebied, ook was dit de allereerste keer dat 3D morphing te zien was. De bol werd animerend vervormd tot een andere vorm.

Later zijn andere wiskundigen ook op andere manieren aan de slag gegaan met het binnenstebuiten draaien van een bol.

Zie een kopie van de film op YouTube hier. Er is ook een video met uitleg over de film te vinden op YouTube hier.

First 3d software home

1978: Eerste 3D-graphics software voor homecomputers

In datzelfde jaar was de allereerste Apple computer op de markt gekomen. Deze was nog met de hand gebouwd door Steve Wozniak en gefinancierd met o.a. het geld dat hij had verdiend met de verkoop van een dure calculator en wat zijn vriend Steve Jobs had verdiend met de verkoop van zijn enige gemotoriseerde vervoermiddel, een Volkswagen bus. Een jaar later, in 1977, kwam er een vervolg; de Apple II.

In juni 1978 kwam er voor het eerst 3D computersoftware uit voor de thuiscomputer. Het programma dat was geschreven voor de Apple II kreeg de naam '3D Art Graphics' en was geschreven door Kazumasa Mitazawa.

Aspen movie map

1978: 'Aspen Movie Map'

Als je dacht dat Google hun Google Maps en Google Street View zelf had uitgedokterd: think again!

Als hoofdonderzoeker introduceerde Andrew B. Lippman samen met een aantal collega's in 1978 namelijk al de Aspen Movie Map. Je zou dit eigenlijk de grootvader van Google Street View kunnen noemen. De interactieve Movie Maps waren ontwikkeld om Amerikaanse soldaten locaties van elders in de wereld vooraf te laten verkennen en te leren kennen.

Voor het opnemen van beelden voor de interactieve plattegronden waren enkele stop-motion camera's rondom op het dak van een auto gemonteerd. Een fietswiel, dat achter de auto meedraaide, mat steeds de gereden afstand en gaf een signaal door voor het maken van de foto's om de tien meter. Eigenlijk dus heel vergelijkbaar met hoe Google met hun Street View auto's ook nu zorgt voor foto's in de Street View maps, zij het met modernere technieken.

Met behulp van een touchscreen kon het apparaat bediend worden en kon de gebruiker virtueel door de straten van de plattegrond rijden met 'bewegend beeld'. Vandaar 'Movie Map'. Het kreeg de naam 'Aspen Movie Map', omdat het voorbeeldsysteem was gemaakt met een interactieve map van de Amerikaanse stad Aspen in Colorado.

Met behulp van een database zorgde de software ervoor dat steeds de juiste beelden van een analoge laserdisc werden geladen. De kaart kon werken met foto's, maar ook met primitieve digitale werelden.

Op een touchscreen kon op een plattegrond in- en uitgezoomd worden en een gebied worden aangeklikt om die te verkennen. Ook konden gebouwen worden aangeklikt op het touchscreen voor meer details. Allemaal zoals we anno 2020 in Google Maps en Street View ook doen dus. De gebruiker kon zelf bepalen welke richting het op navigeerde door de map en reed zo dus, net als in Google Street View, al virtueel door een wijk.

Zie een video over de Aspen Movie Map op YouTube hier.

Computer division

1979: Lucasfilm Computer Division

Al stonden computergraphics nog altijd in de kinderschoenen van wat het uiteindelijk in de toekomst zou gaan worden, de aandacht ervoor werd steeds groter door uiteenlopende mensen met een vooruitziende innovatieve blik.

In 1979 rekruteerde George Lucas van Lucasfilm mensen uit de NYIT, de computer club met Ed Catmul aan de dagelijkse leiding die al veel vooruitgang had geboekt, om een nieuwe afdeling op te zetten. Deze afdeling kreeg de naam Computer Division.

Je kunt het niet, tenzij je het je kunt voorstellen.

George Lucas

De afdeling was opgezet voor het innoveren van digitale optische prints voor film, digitale audio, digitale non-lineaire editing en computergraphics (CGI).

De club heeft heel wat ups en downs meegemaakt, maar ook veel belangrijke technieken ontwikkeld die we nu nog steeds dagelijks in grafische systemen gebruiken. Hiervan zullen we nog wel het e.e.a. tegenkomen in deze blogserie.


1980 - 1989
Vol libre

1980: 'Vol Libre'

We zijn inmiddels aanbeland in de 80's. Op 14 juli 1980 toonde Loren Carpenter, op dat moment nog werkzaam bij vliegtuigenbouwer Boeing, voor het eerst een twee minuten durende film op het SIGGRAPH congres waarin fractals voorkomen. Fractals, zoals we eerder al zagen in dit artikel, waren een revolutionaire stap vooruit, omdat we zo met een formule een complexe vorm konden beschrijven, zoals een varen. Het gebruik van fractals in combinatie met 3D computer-graphics was echter nieuw.

De film 'Vol libre' die de mensen op het congres te zien kregen bestond hoofdzakelijk uit een digitaal gegenereerd 3D landschap met bergen die waren opgebouwd met fractal-formules waar een camera doorheen 'vloog' als een vliegtuig.

Loren kreeg een staande ovatie, want dit was nooit eerder vertoond. En, zoals hij al had gehoopt, werd hij uitgenodigd om te komen werken voor Lucasfilms 'Computer Division'. Daar zou hij later onder anderen meewerken aan 'The Genesis Effect' scene van Star Trek II waarvoor hij met fractals een volledig planeetlandschap had gebouwd.

Een kopie van 'Vol Libre' is ook op YouTube te vinden. Klik hier.

First ibm pc

1981: Eerste IBM-pc

In 1980 besloot IBM een relatief goedkope computer te ontwikkelen voor de individuele gebruiker, specifiek in de thuismarkt. Op 12 augustus 1981 kwam deze allereerste IBM Personal Computer (PC) op de markt.

Dit systeem werd al snel letterlijk gekopieerd door andere bedrijven. Doordat steeds meer merken hun computer exact als de IBM PC maakten en dus met dezelfde filosofie en dezelfde onderdelen werkten, kon software die was geschreven voor de IBM PC ook op klonen van andere merken draaien. Dat was heel bijzonder en een belangrijke stap in de richting van het standaardiseren van software, al ging dat niet bewust. Anno 2020 is deze, wat we nu noemen PC, nog steeds gebaseerd op die technieken en noemen we iedere PC een 'IBM Compatible'.

IBM had aanvankelijk nog geen besturingssysteem voor deze 'PC', dus alhoewel ze al waren gestart met de ontwikkeling van een eigen besturingssysteem, maar dat niet voorspoedig verliep, gingen zij te raden bij de piepjonge Bill Gates. In de hoop dat hij misschien nog een besturingssysteem had liggen. Hij zou namelijk ook al een BASIC interpreter aan IBM leveren. Dit was een hele nieuwe wereld en Bill Gates had daar oog voor dacht IBM.

Bill Gates wist wel van iemand die een besturingssysteem had ontwikkeld en verwees IBM door naar deze Gary Kildall. Die had namelijk met zijn bedrijf Digital Research het besturingssysteem CP/M geschreven en zou hen dus zeker kunnen helpen.

Ms dos

1981: MS-DOS

In augustus 1981 kwam samen met de eerste IBM Home PC de eerste versie van het besturingssysteem Microsoft Dos uit, oftewel MS-DOS. Dit was een directe kloon van het al bestaande Q-Dos wat stond voor Quick and Dirty Dos, wat weer een directe kloon was van.... uh... Gary Kildall's CP/M besturingssysteem. Dus hoe kan het dat IBM het OS niet van Gary heeft afgenomen?

Gary Kildall was een Amerikaanse computerwetenschapper en ondernemer die één van de eersten was die microprocessors niet zag als simpele controllers, maar er volledig capabele computers in zag met veel mogelijkheden. Gary was overigens ook een medepresentator in een TV show over computers. Zijn besturingssysteem CP/M werd onder licentie gebruikt op meer dan 3000 verschillende computermodellen die indertijd belangrijk waren. Hij had dus behoorlijk succes.

Gary had ook met zijn bedrijf het concept van de computerBIOS bedacht, dus het opslaan van programma's in een ROM of EPROM chip. Toch is het, treurig maar waar, dat Gary vandaag de dag nog vooral wordt herinnerd om zijn grote faal of pech, hoe je het ook wilt zien rond 1980, omtrent het begin van MS-DOS.

Zoals we net zagen had Bill Gates van Microsoft namelijk IBM doorverwezen naar Gary Kildall om te spreken over zijn besturingssysteem. IBM stond dan ook al snel met een groep belangrijke mensen, inclusief advocaten, voor de deur van Gary. Maar ondanks dat Bill Gates Gary had gezegd dat er 'belangrijke mensen' langs zouden komen (hij had niet gezegd wie), wilde Gary een al geplande werkafspraak om software af te leveren bij een fabriek niet verplaatsen en liet hij de onderhandelingen met de 'belangrijke mensen' dus over aan zijn vrouw, met wie hij samen zijn bedrijf runde. Dat deden ze vaker zo.

Toen Gary's vrouw de mannen van IBM binnenliet en ze de geheimhoudingsverklaring van IBM weigerde te ondertekenen, is de delegatie van IBM echter boos vertrokken. Gary heeft diezelfde middag nog geprobeerd alsnog het gesprek met IBM aan te gaan, maar daar stond IBM niet meer voor open.

IBM klopte opnieuw aan bij Bill Gates. Bill Gates blufte toen hij zei dat hij met zijn bedrijfje Microsoft zelf ook wel een besturingssysteem had liggen of kon maken. Hij had in werkelijkheid echter niets liggen en heeft daarom het bedrijfje Q-Dos gekocht, die het originele systeem van Gary Kildall had nagemaakt. Bill doopte dit vervolgens om tot MS-DOS en plantte daarmee duidelijk een Microsoft-vlag.

Dit was een cruciale move van Bill Gates. Maar een misschien nog wel belangrijkere beslissing voor Bill Gates én Microsoft was dit: Bill Gates verkocht 'zijn' besturingssysteem MS-DOS voor een laag bedrag aan IBM, die daar al lang blij mee was, maar sprak in de afspraak nooit over exclusieve rechten voor IBM. Hierdoor kon en ging Bill Gates MS-DOS ook verkopen aan andere bedrijven, zoals HP. Bill Gates werd hierdoor uiteindelijk multibiljonair.

Hoe ging het verder met Gary?

Gary Kildall baalde enorm dat hij door het missen van de IBM deal de boot had gemist. Hij had zich uiteindelijk wel voorgenomen dit los te laten, maar hij bleef hier jaren later nog steeds door mensen aan herinnerd worden, waarbij hij steeds onterecht werd geschetst als onverantwoordelijk en laks en alsof hij een privé-uitje voorrang had gegeven boven de ontmoeting met IBM. Hij werd daarbij vaak vergeleken met Bill Gates, die feitelijk door het stelen van zijn project naam had gemaakt en voor wie het relatief een stuk beter had uitgepakt.

Gary was zeker niet arm. Hij had behoorlijk wat successen geboekt, bezat boten en een eigen vliegtuig. Ook hij had miljoenendeals gesloten. Maar op het punt van IBM had hij het niet getroffen. Na een mislukte poging tot het aanklagen van IBM, vanwege het nog ontbreken van goede wetgeving voor softwarerechten en het vertrek van zijn vrouw, ging het met hem door alle verhalen over hem bergafwaarts. Hij is in een depressie en aan de drank geraakt en heeft nooit de erkenning voor zijn besturingssysteem gekregen die het had verdiend.

De laatste jaren van zijn leven was hij alcoholist. De exacte reden van zijn dood is onduidelijk, maar het verhaal gaat dat een val op zijn hoofd in een motorcafé of een hartstilstand erna uiteindelijk tot zijn dood heeft geleid. Helaas doen er nog steeds verkeerde verhalen de ronde over hem.

Gary was de allereerste die een digitale encyclopedie maakte, had de BIOS ontworpen die we nu nog altijd in PCs gebruiken en heeft belangrijke stappen gezet in het ontwikkelen van de optische schijf en multitasking. Maar ik stel voor dat we Gary vanaf nu vooral herinneren om wat zijn grootste succes had moeten zijn: als de daadwerkelijke bedenker en ontwikkelaar van Dos, die lange tijd de basis vormde voor miljoenen PCs wereldwijd.

Conclusie

Misschien een wat treurig einde van dit derde deel, maar dat geldt zeker niet voor de periode in dit deel, waarin erg veel goede ontwikkelingen plaatsvonden. Een periode waarin computerspellen begonnen op te komen, ook voor de thuismarkt. Waarin computer gegenereerde graphics in films begonnen op te duiken. Waarin er zelfs een volledige korte film met de computer was gemaakt. In deze periode begon computergraphics zo serieus genomen te worden dat er zelfs een conferentie voor in het leven was geroepen. Hiernaast zagen we ook belangrijke besturingssystemen opkomen en de eerste thuiscomputers, waaronder de IBM compatible PC die anno 2020 nog steeds op dezelfde belangrijke basis is gebaseerd. En wie had kunnen denken dat er al in 1978 een soort van Street View bestond? En dat de eerste grafische interface zoals we nu nog steeds herkennen al zo vroeg was bedacht?

In het vierde deel gaan we verder waar we nu zijn gebleven en zullen we zien hoe deze ontwikkelingen zich vervolgden. Naar motion caption, meer kennis van goede animatietechnieken, digitale grafische techniek en 3D modeling voor een groeiende thuismarkt, de volgende stap in virtual reality en meer. De snelheid van nieuwe ontwikkelingen groeide nog steeds. De komende maanden blijf ik nieuwe delen aan deze serie toevoegen tot zes in totaal. Ik zie je dus graag terug bij de volgende!

Lees verder in deel 4 >

Maarten de Haas

Senior Front-end Developer / Interactive Motion Designer Wigglepixel
Maarten de Haas

Met meer dan 16 jaar ervaring ben ik als Senior Front-end Developer / Interactive Motion Designer fulltime hartstochtelijk toegewijd aan het ontwerpen en ontwikkelen van interactives en code-based animaties voor bedrijven.

Voorheen ben ik ruim 13 jaar grafisch, fulltime verantwoordelijk geweest voor live graphics en software development van veel bekende televisieproducties in binnen- en buitenland.

Ik ken de grafische en technische mogelijkheden in 2D en 3D. Maar ook de bijzonderheden van verschillende browsers en optimalisaties voor de best mogelijke online prestaties.

Ik zorg ervoor dat jouw project zowel grafisch als technisch het beste resultaat oplevert, zodat jij je daarover geen zorgen hoeft te maken.

Heb je vragen of wil je meer informatie over producten en diensten van Wigglepixel, kijk dan op de expertises pagina of neem contact met me op. En wie weet toasten we straks op het succes van jouw project!

Imponeer en Vertel het met Interactives en Animaties

Tags

  • Interactieve Animaties

Gewerkt voor en samen met