Όταν ο Έντουιν Κάτμουλ έφτασε στο εργαστήριο γραφικών του Πανεπιστημίου της Γιούτα ως μεταπτυχιακός φοιτητής το 1970, οι υπερσύγχρονες μονόχρωμες οθόνες του έδειχναν μόνο μπλοκ σχήματα κατασκευασμένα από πολύγωνα. Πέρασε τα επόμενα χρόνια εφευρίσκοντας μαθηματικές τεχνικές για να εμφανίζει καμπύλες επιφάνειες και άρχισε να ονειρεύεται μια μέρα να δημιουργήσει μια ταινία μεγάλου μήκους από εικόνες που δημιουργούνται από υπολογιστή.

«Νόμιζα ότι θα χρειαζόταν περίπου 10 χρόνια, αλλά χρειάστηκαν περίπου 20», θυμάται ο Catmull. Toy Story, Η πρώτη ταινία μεγάλου μήκους κινουμένων σχεδίων πλήρως με υπολογιστή, κυκλοφόρησε το 1995 από το στούντιο ηλεκτρονικών κινούμενων σχεδίων Pixar, όπου ήταν επικεφαλής τεχνικός διευθυντής και αργότερα πρόεδρος.

Την Τετάρτη, η πρωτοποριακή έρευνα του Catmull για τα γραφικά του χάρισε την υψηλότερη διάκριση στον τομέα των υπολογιστών, το βραβείο AM Turing της Ένωσης για Μηχανήματα Υπολογιστών, που θεωρείται ως το αντίστοιχο βραβείο Νόμπελ. Ο Catmull μοιράστηκε το βραβείο και το χρηματικό έπαθλο 1 εκατομμυρίου δολαρίων με τον Patrick Hanrahan, έναν συνάδελφο ερευνητή γραφικών υπολογιστών που στρατολόγησε στην ιδρυτική ομάδα της Pixar το 1986. Το ζευγάρι τιμήθηκε για την επινόηση τεχνικών που μεταμόρφωσαν το Χόλιγουντ και έχουν διαμορφώσει άλλες μορφές ψυχαγωγίας όπως βιντεοπαιχνίδια και εικονικής πραγματικότητας.

«Η συνεισφορά τους οδήγησε όχι μόνο στις ταινίες της Pixar, αλλά στη χρήση ολόκληρης της βιομηχανίας εικόνων που δημιουργούνται από υπολογιστή», λέει ο Ravi Ramamoorthi, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια του Σαν Ντιέγκο του οποίου η δική του έρευνα γραφικών βοήθησε στην εμψύχωση των εξωγήινων στο έργο του Τζέιμς Κάμερον. Avatar και γυαλίστε τις γούνινες φλούδες το 2017 Πόλεμος του πλανήτη των πιθήκων. "Σήμερα, οποιοδήποτε pixel που βλέπετε σε μια ταινία, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να έχει αγγίξει ή να έχει δημιουργηθεί από έναν υπολογιστή."

Οι Catmull και Hanrahan έλαβαν μεταξύ τους οκτώ βραβεία Όσκαρ για εργαλεία και τεχνικές που χρησιμοποιούνται σε κινούμενα σχέδια υπολογιστή και ειδικά εφέ σε ταινίες της Pixar και όχι μόνο. Τζουράσικ Παρκ, Ο Άρχοντας των Δαχτυλιδιών την τριλογία και το Star Wars πρίκουελ. Η καριέρα τους συνδύασε την ακαδημαϊκή έρευνα της επιστήμης των υπολογιστών με την ανάπτυξη εμπορικού λογισμικού, καθώς συνεργάστηκαν με μερικά από τα μεγαλύτερα ονόματα της τεχνολογίας και της ψυχαγωγίας.

Μετά την αποφοίτησή του από το Πανεπιστήμιο της Γιούτα, ο Catmull δημιούργησε ένα εργαστήριο γραφικών υπολογιστών στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Νέας Υόρκης, αλλά κατευθύνθηκε στην Καλιφόρνια το 1979 όταν ο Τζορτζ Λούκας του ζήτησε να εργαστεί σε γραφικά υπολογιστή και άλλη τεχνολογία ψηφιακής δημιουργίας ταινιών στη LucasFilm. Ο Catmull με τη σειρά του προσέλαβε τον Hanrahan για να ενταχθεί στην ιδρυτική ομάδα της Pixar. Η εταιρεία δημιουργήθηκε με τη βοήθεια του συνιδρυτή της Apple, Στιβ Τζομπς, ο οποίος παρείχε το κεφάλαιο για να εξαγοράσει την τεχνολογία ηλεκτρονικών κινούμενων σχεδίων της LucasFilm και έγινε πρόεδρος της Pixar.

Αν και ήταν διάσημος έλεγχος και μυστικοπαθής στην Apple, ο Jobs ακολούθησε μια διαφορετική προσέγγιση στην Pixar. Περνούσε από το γραφείο του Hanrahan για να παρακολουθεί τις τελευταίες τεχνικές εξελίξεις, αλλά δεν προσπάθησε να τις κατευθύνει. «Άφησε την τεχνολογία σε εμένα και στους άλλους ανθρώπους της Pixar», λέει ο Catmull, ο οποίος ξεκίνησε ως επικεφαλής τεχνικός διευθυντής της Pixar και έγινε πρόεδρος το 2001. «Και δεν είχε κανένα πρόβλημα με εμάς να δημοσιεύσουμε όλα όσα κάναμε».

Πόσο χρόνο πρέπει να έχουν τα παιδιά μου στην οθόνη;

Το In-house Know-It-Alls απαντά σε ερωτήσεις σχετικά με τις αλληλεπιδράσεις σας με την τεχνολογία.

By Σάρα Φάλον

Στην Pixar, ο Hanrahan ηγήθηκε της εργασίας για μια προδιαγραφή λογισμικού και μια γλώσσα που ονομάζεται RenderMan, η οποία έκανε πολύ πιο πρακτική τη δημιουργία καμπυλωτών σχημάτων με ρεαλιστική εμφάνιση και φωτισμό. Βασίστηκε σε μερικές από τις τεχνικές που είχε εφεύρει ο Catmull κατά τη διάρκεια του διδακτορικού του, συμπεριλαμβανομένων των επιφανειών υποδιαίρεσης, οι οποίες αντιπροσωπεύουν καμπύλα αντικείμενα διαιρώντας ένα πλέγμα πολυγώνων σε διαδοχικά μικρότερα κομμάτια. Ο Hanrahan βοήθησε στην προσθήκη σημαντικών νέων ιδεών, όπως μια γλώσσα σκίασης, η οποία διευκόλυνε τον προσδιορισμό και την αλλαγή του σχήματος και της εμφάνισης αντικειμένων που δημιουργούνται από υπολογιστή.

Η Pixar ανέπτυξε το RenderMan στο Toy Story και των άλλων ταινιών του και επίσης το έδωσε άδεια σε άλλες εταιρείες. Το λογισμικό είναι τώρα ένα τυπικό εργαλείο στο Χόλιγουντ και χρησιμοποιήθηκε σε 44 από τις τελευταίες 47 ταινίες που προτάθηκαν για Όσκαρ οπτικών εφέ. Με την πάροδο του χρόνου βοήθησε τις ταινίες που δημιουργούνται από υπολογιστή να ωριμάσουν από την προσομοίωση σχετικά απλών αντικειμένων όπως πλαστικά παιχνίδια σε πιο περίπλοκα φυσικά φαινόμενα όπως κυματισμός γούνας ή πιτσίλισμα νερού.

Ο Catmull παρέμεινε πρόεδρος της Pixar μετά την εξαγορά της από την Disney έναντι 7 δισεκατομμυρίων δολαρίων σε 2006 και επίσης ηγήθηκε του τμήματος animation της εταιρείας μέχρι τη συνταξιοδότησή του πέρυσι. Συμβουλεύει τα εργαστήρια X της Alphabet, παλαιότερα γνωστά ως Google X, για το πώς να διαχειρίζονται και να ολοκληρώνουν τολμηρά τεχνικά έργα.

Ο Χάνραχαν άφησε την Pixar το 1989 και επέστρεψε στον ακαδημαϊκό χώρο στο Πρίνστον, πριν ενταχθεί αργότερα στο Στάνφορντ. Το 2003 συνίδρυσε την εταιρεία ανάλυσης δεδομένων Tableau, η οποία εξαγοράστηκε από τη Salesforce για περίπου 16 δισεκατομμύρια δολάρια το 2019. Σήμερα είναι καθηγητής στο εργαστήριο γραφικών υπολογιστών του Στάνφορντ, όπου η δουλειά του περιελάμβανε τη δημιουργία κώδικα που βοήθησε τα εξειδικευμένα τσιπ γραφικών να βελτιώσουν την πιστότητα και τη δύναμη από έργα του Χόλιγουντ, βιντεοπαιχνίδια, εικονική πραγματικότητα, smartphone και τεχνητή νοημοσύνη.

Η Hanrahan λέει ότι παρευρεθεί στο Toy Story Η πρεμιέρα του το 1995 τον βοήθησε να κατανοήσει τον αντίκτυπο που μπορεί να έχει στον κόσμο μια τέτοια εργασία στα μαθηματικά και την επιστήμη των υπολογιστών πίσω από τα παρασκήνια. «Ήξερα ότι η δουλειά σε ταινίες ήταν τεχνικά ενδιαφέρουσα και προκλητική, αλλά ήταν καταπληκτικό να βλέπω τα χαμόγελα στα πρόσωπα των παιδιών», θυμάται. "Ένας λόγος που είμαι ακόμα πολύ ενθουσιασμένος με τα γραφικά είναι ότι αναδεικνύει τη δημιουργική πτυχή των ανθρώπων."