Краткая история развития цифровой живописи

В честь дня 2D художника вспоминаем людей, технику и программы, благодаря которым рисование на компьютере стало возможным.

2 декабря — день, когда можно поздравлять всех 2D художников с профессиональным праздником. Дату выбрали не случайно, а из-за удачного созвучия: 2nd of December —> 2D day. В честь этого неофициального, но родного праздника решили поговорить о том, как возникли и эволюционировали графические редакторы.

В 50-х годах началось развитие CG (computer graphics) как направления. Целью было создать инструмент, который помог бы ученым и инженерам визуализировать результаты исследований. Разработка началась в исследовательских центрах Bell Labs и Boeing, а в 60-х и 70-х к задаче подключились исследовательские университеты штатов Огайо, Юты и Северной Каролины, а также MIT, NYIT и Корнеллский университет.

Первый графический редактор был разработан Айвеном Сазерлендом (Ivan Satherlend) в 1963 году во время работы над кандидатской диссертацией в MIT. Sketchpad умел чертить ровные линии, увеличивать и уменьшать изображение, создавать трехмерные объекты. В эти времена никто еще не слышал о чем-либо подобном компьютерной графике, и мало кто представлял, что на компьютере можно будет рисовать или ретушировать фотографии.

Для работы в программе использовалось световое перо, которым можно было рисовать прямо на экране монитора.

Спустя 21 год, в 1984 году появилась MacPaint — программа для первого компьютера семейства Macintosh. Софт был довольно простым, как по функциям, так и с точки зрения интерфейса. Любопытно, что современный художник легко разберется в инструментах MacPaint, так как иконки не претерпели значительных изменений до сих пор.

Пользователи MacPaint могли работать только в одном окне и с одной картинкой. Размер окна и его положения нельзя было поменять, как и подвигать панели инструментов. Прочие программы для Mac уже умели производить такие операции, так что все эти ограничения сильно вредили MacPaint. Это ограничение сняли в версии 2.0.

Зато внутри MacPaint уже можно было двигать изображение, еще и без эффекта мерцания! Для этого софт использовал два отдельных буфера обмена: в одном хранились пиксели текущего положения, а во втором — пиксели предыдущего. Возможность вернуться к предыдущему состоянию рисунка подарила цифровым художникам их любимую функцию — отмену последнего действия.

Вместо привычного зума в программе использовали функцию FatBits: с ее помощью можно было увеличить небольшой участок полотна в 8 раз и изменять положение отдельных пикселей.

Для Mac существовал не только растровый редактор, но и векторный. Его назвали MacDraw. Программа использовалась прежде всего для создания диаграмм, блок-схем и чертежей. Благодаря интеграции с текстовым редактором к чертежам можно было добавлять пометки, что было весьма нужной функцией.

P.S. Если вам интересно, почему сейчас в основном речь идет о Mac, то причина простая: Windows 1.0 появилась только в 1985 году.

Нового графического редактора для Mac уже не пришлось ждать два десятилетия. Всего через два года, в 1986 г, появился SuperPaint. Теперь с растровыми и векторными изображениями можно было работать в одной программе, а еще в арсенале художников начали появляться новые функции: сначала автообводка, потом кривые Безье, вскоре добавились горячие клавиши и возможность настраивать панель инструментов и т.д.

В 1991 году вышел SuperPaint версии 3.0 с поддержкой цветных изображений, а к 1993 году SuperPaint даже научился работать с инструментами, реагирующими на силу нажатия.

Работа в SuperPaint выглядела, например, так:

В крупных студиях использовали не просто программы, а рабочие станции, заточенные под работу с цифровой графикой.

Все дело в технических ограничениях, а именно в объеме оперативной памяти. Показатель RAM очень важен для цифрового художника, ведь графическим редакторам нужно много памяти. Даже сегодня Photoshop подвисает регулярно, а на заре компьютерной эры техника тем более не могла похвастаться большим объемом «оперативки». Первый ПК от IBM, выпущенный в 1981 году, имел всего 16 килобайт памяти, а первый Mac 1984 года — 128 килобайт.

Разработчики могли наращивать объемы оперативной памяти компьютеров, но в итоге росла и цена. Поэтому для профессиональных нужд дизайнеров в малом объеме разрабатывались дорогостоящие рабочие станции.

Чтобы понять, почему производительность железа играла такую большую роль, можно произвести такие подсчеты. SuperPaint 1972 года поддерживал изображения с разрешением до 640х480 пикселей и с глубиной цвета 8 бит. Это значит, что только для хранения картинки с таким разрешением ему нужно было около 307 килобайт (640*480*1). А всего оперативной памяти у SuperPaint было 311 килобайт, и в оставшиеся килобайты уходили на обработку всех операций. Возможно, это немного радикальный пример, но общую мысль он иллюстрирует.

Выпущенный в 1981 году Quantel Paintbox представлял собой очень прогрессивную специализированную рабочую станцию. В ее комплект помимо монитора, мыши и клавиатуры входили планшет и стилус. В поздней версии он стал реагировать на силу нажатия. Компьютер с невероятной стоимостью 369 тысяч долларов — в эквиваленте 2019 года — успешно справлялся с задачами по ретуши фотографий и стал золотым стандартом для профессиональных дизайнеров.

Создатели Quantel Paintbox считали, что ТВ программам просто необходима цифровая графика. Поэтому рабочую станцию активно рекламировали среди крупных телекомпаний. Кампания была небезуспешной. Дебютом Quantel Paintbox в этой индустрии стала передача с прогнозом погоды для канала BBC. Quantel Paintbox позволял не только вырезать и вставлять изображения, изменять их цвет и текстуру, но и рисовать, имитируя различные инструменты: аэрограф, мелки, уголь и т.д.

Знаменитая студия анимации Pixar изначально была структурным подразделением LucasFilms. Ее работники занимались созданием компьютерной графики для фильмов, а также исследованиями в этой области. Для решения задач, стоящих перед подразделением, ими был создан Pixar Image Computer.

Компьютер позволял создавать трехмерные изображения в высоком разрешении (1280х1024 пикселей для цветных и 2048х2048 для черно-белых), а также проводить манипуляции с отснятыми кадрами - настраивать цветокоррекцию, резкость, вращать их, размазывать, совмещать несколько изображений. Делалось это с применением систем видеомонтажа и встроенных графических редакторов.

Возможности машины впечатлили тогда никому не известного Джона Нолла, простого студента школы кинематографа. Джон смог поработать за компьютером Pixar, когда пришел устраиваться на работу в студию по созданию спецэффектов Industrial Light & Magic. Пять лет спустя Джон Нолл стал известен как один из создателей Photoshop. Расскажем о возникновении этой программы поподробнее.

Сегодня Adobe Photoshop — лидер на рынке графических редакторов, знакомый даже тем, кто далек от рисования и дизайна. Этой программой пользуются многие цифровые художники, однако сами создатели даже не предполагали, что в ней можно будет полноценно рисовать от начала до конца.

Идея создания Photoshop принадлежала старшему брату уже упомянутого Джона Нолла — Томасу Ноллу. В 1987 году Томас написал диссертацию на тему обработки изображений. Он был недоволен возможностями своего Apple Mac Plus, который не мог показывать изображения. Для их вывода на монитор Томас написал программу под названием Display.

Оказалось, что программа Томаса похожа по возможностям на Pixar Image Computer. Была одна существенная разница:

Джон Нолл с энтузиазмом подключился к работе над Display и предложил добавить в нее множество новых функций: гамма-коррекцию, осветление и затемнение изображений, возможность настраивать цвет и контраст. Томасу пригодился опыт работы младшего брата в Industrial Light & Magic. Идея использовать цветовые каналы в Adobe Photoshop во многом перекликается с деятельностью специалистов по спецэффектам.

Джон поспешил применить программу брата на практике и небезуспешно. Раннюю версию Photoshop (0.63) использовали при создании состоящего из воды существа в фильме “Бездна”, который вышел на экран в 1989 году. Несмотря на то, что картина едва окупилась, она получила премию Оскар за прорыв в создании визуальных эффектов.

Братья задумались о том, чтобы монетизировать программу. Во время поиска издателя Display был переименован в ImagePro, а несколько позже, в 1989 году — в Adobe Photoshop. Это произошло уже после заключения контракта с Adobe в 1988 году. Благодаря удачному сочетанию цены и возможностей она обошла конкурентов и стала популярнейшим графическим редактором.

Появление более мощных процессоров расширило возможности графических редакторов, и художники смогли работать с изображениями большего разрешения. Раньше стандартом был размер изображения 640х480 пикселей. Если картинку увеличивали, то компьютер попросту зависал.

Революцией в цифровой живописи стало появление слоев в Photoshop 3.0, что позволило комбинировать различные части изображения.

Корни технологии слоев — в полиграфии и в мультипликации. Прозрачная пленка использовалась для расположения элементов на монтажном столе или для прорисовки движений персонажей. В графическом редакторе они работают по схожему принципу.

В то время слои были уникальной «фишкой» программы, хотя на момент релиза этот инструмент не мог похвастаться особой гибкостью. Возможности добавлять корректирующий слой, применять стили, группировать их и изменять режим наложения появились лишь в последующих версиях. Сейчас же слои доступны практически в любом графическом редакторе.

На этом пока все. Всех с праздником!

P.S. Кстати, 3-го декабря — день 3D художника, и к нему у нас тоже есть праздничный материал.

Автор текста Богдан Дудниченко из Smirnov School. Мы — онлайн-школа, где готовят концепт-художников, левел-артистов и 3D-моделеров для игр и анимации. Если придете к нам на курс, не забудьте спросить о скидке для читателей DTF.

#арт #лонг