Resumen
La primera computadora que utilizó un CRT (Tubo de Rayos Catódicos) como dispositivo de visualización fue Whirlwind, construida en el MIT (Instituto Tecnológico de
Massachussets) en 1950 para simular vuelos de entrenamiento de los escuadrones de bombarderos de la marina de Estados Unidos.
Durante la década de los 50 también continuó el desarrollo de los dispositivos de entrada. El sistema para la defensa espacial SAGE, desarrollado para convertir los sonidos de detección de un radar en imágenes, fue el primero en emplear un lápiz óptico para seleccionar símbolos en la pantalla.
El primer videojuego de la historia fue creado en 1952, con el nombre de OXO.
Fue producto de la tesis doctoral de Alexander Sandy Douglas en la Universidad de Cambridge para demostrar la interactividad entre computadoras y seres humanos. El juego era una versión del conocido “tres en raya” y fue escrito para la computadora EDSAC. La enorme computadora EDSAC en la que se corría el juego fue la primera computadora electrónica capaz de almacenar programas. El juego aunque tenía un nivel de interacción solo permitía un jugador.
En 1961 un estudiante del MIT, Steve Russell dirigió un equipo que creó el primer videojuego interactivo de naves espaciales. Le tomó al equipo cerca de 200 horas-hombre escribir la primera versión de Spacewar. El juego se escribió en una PDP-
1 que fue una donación de DEC al MIT esperando que en el MIT se pudiera hacer algo trascendente con su producto.
Fue en 1963 cuando se creó el primer sistema que permitía la manipulación directa de objetos gráficos y fue el precursor de los sistemas modernos de gráficos por computadora y los programas de diseño asistido por computadora (CAD). El sistema, creado para aplicaciones de diseño e ingeniería fue desarrollado por Ivan
Sutherland como trabajo de tesis doctoral en el MIT. El sistema permitía a los usuarios dibujar puntos, segmentos de líneas rectas y arcos circulares directamente sobre la pantalla mediante un lápiz óptico.
El Sketchpad inventado por Ivan Sutherland fue el primer sistema interactivo de gráficos por computadora utilizado para aplicaciones de diseño e ingeniería.
En el ámbito del hardware, los CRT utilizados hasta entonces podían trazar líneas rectas entre dos puntos en la pantalla, pero ya que las líneas dibujadas se desvanecían en la pantalla, era necesario redibujarlas varias veces por segundo, lo que solo era posible por medio de dispositivos muy costosos de hardware.
Estos dispositivos se denominaban pantallas de vector, de trazo o caligráficas. El primer dispositivo de este tipo fue introducido al mercado por IBM en 1965.
En 1966 Sutherland, ejerciendo como profesor en Harvard, junto con Bob Sproull fue el primero en implementar un sistema de realidad virtual, a través del cual, con la ayuda de un casco, los usuarios podían ingresar virtualmente en una habitación y mirar en todas direcciones una vez adentro.
Los inventos de Ivan Sutherland contribuyeron al desarrollo de las interfaces gráficas de usuario que actualmente son una parte indispensable en cualquier sistema de cómputo.
En 1968 Tektronix introdujo un CRT con tubo de almacenamiento que permitía retener permanentemente un dibujo hasta que el usuario decidiera borrarlo.
Sus modelos 601 y 611 fueron los primeros en su línea de productos diseñados especialmente para gráficos por computadora. El primer modelo comercial de Tektronix fue el 4002A con un precio aproximado de 9000 dólares.
En 1970 un estudiante de nombre Edwin Catmull iniciaba sus estudios en la
Universidad de Utah, inscribiéndose a la clase de gráficos por computadora de
Sutherland. La primera animación por computadora que Catmull vio fue de sí mismo. El creó una animación de su mano abriéndose y cerrándose. El laboratorio de gráficos por computadora de la Universidad de Utah atrajo gente de todas partes, John Warnock fue uno de esos pioneros; más tarde fundaría Adobe Systems y crearía una revolución en el mundo de la publicación con su lenguaje de descripción de páginas PostScript. Tom Stockham dirigió el grupo de procesamiento de imagen en Utah que trabajó estrechamente con el laboratorio de gráficos por computadora. Jim Clark también estuvo ahí; después fundaría Silicon Graphics Inc.
A partir de 1970 se comenzaron a introducir los gráficos por computadora en el mundo de la televisión. Computer Image Corporation (CIC) desarrollo sistemas complejos de hardware y software como ANIMAC, SCANIMATE y CAESAR.
Todos esos sistemas funcionaban escaneando una imagen existente, para después manipularla, aplastándola, estirándola, girándola y haciéndola volar por la pantalla, etc.… Bell Telephone y CBS Sports fueron unos de los muchos que empezaron a usar los nuevos gráficos por computadora.
Uno de los más importantes avances para los gráficos por computadora apareció en escena en 1971, el microprocesador. Usando tecnología de circuitos integrados desarrollada en 1959, la electrónica de un procesador de computadora fue reducida a un único chip, el microprocesador a veces llamado CPU (Unidad
Central de Procesamiento). Una de las primeras microcomputadoras de escritorio diseñada para uso personal fue la Altair 8800 de Micro Instrumentation Telemetry
Systems (MITS). Se entregaba por correo en forma de kit para armar, la Altair (nombrada como un planeta en la popular serie Star Trek) se vendía alrededor de los 400 dólares.
En el mismo año Nolan Kay Bushnell junto con un amigo creo el Atari.
Después de esto comenzó el desarrollo de un videojuego de arcadia llamado Pong, que se conoció en 1972 y comenzó una industria que continúa siendo hasta hoy una de las que mayor uso hace de los gráficos por computadora.
El juego se basaba en aquel creado en 1958 por William Higinbotham, quien programó un osciloscopio para que simulara una partida de ping-pong que permitía la interacción entre dos jugadores. El objetivo era manejar dos líneas móviles que interceptaban la pelota representada por un punto móvil en la pantalla circular del osciloscopio. El juego fue llamado Tenis for two.
En la conferencia SIGGRAPH de 1980 fue mostrada una impactante película titulada “Vol Libre”. Se trataba de un vuelo de alta velocidad a través de montañas fractales generadas por computadora. El programador de nombre Loren Carpenter de la compañía Boeing en Seattle, Washington había estudiado y modificado la investigación de Mandelbrot para simular montañas fractales realistas. Carpenter había estado trabajando en el departamento de servicios de cómputo de Boeing desde 1966 y era estudiante en la Universidad de Washington. A finales de los 70’s Carpenter había construido modelos en 3D de diseños de aeroplanos y quería algunos escenarios para usarlos. En esa época se había estrenado
Star Wars y siendo gran fan de la imaginación Carpenter soñó con crear algún tipo de paisaje extraterrestre. Esto lo condujo a hacerlo realmente; para 1979 tenía una idea de cómo crear un terreno fractal en animación.
Durante un viaje de negocios al estado de Ohio en 1979, Carpenter encontró a una persona que conocía bastante gente en el campo de los gráficos por computadora, gente como Ed Catmull. Él le explicó como Catmull había sido contratado por George Lucas para montar un laboratorio en Lucasfilm.
Lo logró después de resolver varias dificultades técnicas y su película estuvo lista para presentarse en
SIGGRAPH 1980.
Al término de la película fue contratado por la gente de Lucasfilm que era parte de la audiencia.
Más tarde, en 1981 Carpenter escribió su primer programa de rendering para Lucasfilm, llamado REYES (Renders Everything You Ever Saw). REYES eventualmente formaría parte del motor de Renderizado Renderman y actualmente, Carpenter aún está con Pixar.
En 1986 se formó Pixar cuando la división de gráficos por computadora de
Lucasfilm fue adquirida por Steven Jobs. El equipo pionero de la compañía formado por John Lasseter, Ed Catmull y Ralph Guggenheim produjo el famoso software Renderman.
*Renderman Interface Specification, o RISpec, es un API desarrollada por los estudios de animación Pixar para describir escenas tridimensionales y convertirlas en imágenes digitales foto realistas.
Terminator 2 fue estrenada en 1991 e impuso un nuevo estándar para los efectos con imágenes generadas por computadora (CGI). El robot maligno T-1000 en T2 fue alternado entre el actor Robert Patrick y una versión animada computarizada en 3D de Patrick.
El verano de 1994 trajo toda una gama de películas llenas de gráficos por computadora.
Por ejemplo en la película Forrest Gump, los artistas usaron composición digital, sobreponiendo distintas secuencias de video una encima de otra, produciendo la ilusión de que el actor Tom Hanks estaba en la misma escena con algunos famosos politicos americanos como John F. Kennedy.
También usaron técnicas de edición estándar de imágenes para “cortar” las piernas de un actor que interpreta el papel de un soldado herido que perdió sus piernas en la guerra. Simplemente lo hicieron usar calcetines largos de color azul.
De ese modo después de que la grabación fue escaneada en la computadora, el artista usó el software Parallax para copiar porciones del escenario de fondo sobre los calcetines azules en cada cuadro. El resultado es que Tom Hanks carga al actor fuera de la cama y se ve como si este realmente no tuviera piernas.
En 1995 se presentó la primera película de larga duración con gráficos y animaciones 3D por computadora. La película realizada por Pixar fue llamada Toy Story.ara 1995 las audiencias de todo el mundo estaban acostumbradas a ver asombrosos gráficos en películas, pero hubo otra revolución de gráficos, que comenzó ese año. Sony lanzó al mercado mundial su consola de juegos Playstation (X). Hasta entonces las llamadas consolas de videojuegos solamente podían manejar gráficos 2D, pero el Playstation contenía un chip (además del
CPU) de 3D acelerado por hardware capaz de dibujar 360,000 polígonos por segundo.
1996 podrá no ser el año más excitante en el uso de CGI en películas, pero la industria de los videojuegos experimentó un gran avance en los gráficos 3D con la salida de Quake de ID Software.
En 1997 la industria de los videojuegos experimentó de nuevo una revolución, esta vez fue el acelerador 3DFX Voodoo 3D.
Después de Voodoo no hubo vuelta atrás. 1997 también vio la llegada de Quake 2.
Los beneficios de un buen acelerador 3D fueron obvios y el lema fue: “Si quieres jugar juegos geniales, tendrás que comprar un acelerador 3D”.
1999 fue probablemente el año más excitante para los videojugadores de todo el mundo. nVidia finalmente logró superar el desempeño de 3DFX en la batalla de los chips 3D con su procesador TNT2. Ni siquiera la Voodoo 3 podría igualar al chip TNT2 (y TNT2 Ultra). En octubre sacaron a la venta el primer GPU (Unidad Gráfica de Procesamiento) para consumidor del mundo, la GeForce256. La GeForce (nombre código nv10) fue la primera tarjeta
3D que poseía un motor de hardware llamado Transform & Lighting.
La GeForce 256 podía renderizar triángulos con soporte de T&L en hardware, todo esto capaz de trabajar en conjunto con un rendimiento igual o mayor a 10 millones de polígonos por segundo.
El año 2000 fue realmente “el año de nVidia“. En diciembre, nVidia adquirió los activos intelectuales de su alguna vez competidor 3DFX.
En el 2001 nVidia continuó dominando el mercado con una competencia ocasional por parte de ATI. Nintendo lanzó el Gamecube en septiembre de 2001, al igual que el Gameboy Advance. Pero probablemente el gran evento del 2001 fue el lanzamiento de la consola Xbox de Microsoft. Con un procesador gráfico desarrollado por nVidia, disco duro, CPU Intel y más, fue diseñada para ganarles a sus principales competidores que serían el Playstation 2 y el Gamecube de Nintendo.
Durante 2003 aparecieron varias secuelas cinematográficas con grandes efectos especiales. X-Men 2, Matrix 2 y Terminator 3 son solo algunos ejemplos. Matrix Revolutions presentó una gran cantidad de asombrosos efectos especiales.
El 2004 fue un buen año para los videojuegos. Algunos de los juegos que aparecieron ese año como FarCry de Ubisoft fueron de los primeros juegos en utilizar los últimos avances en los gráficos por computadora como los shaders de Direct X 9.0. El segundo gran juego fue Doom 3, la secuela de la legendaria y revolucionaria serie de Doom.
Para la película Spider-Man 3 de 2007 Sony Pictures Imageworks (SPI) usó elsoftware Autodesk Maya para la animación en 3D.
Se usó el sistema de efectos visuales Autodesk Flame para hacer cambios en el rostro de los personajes y para integrar tomas reales de ellos en ambientes generados totalmente por computadora.
