Wir sind überschwemmt von digitalem Licht

In einem Buch von Pixar-Mitbegründer Alvy Ray Smith erhält das bescheidene Pixel die Aufmerksamkeit, die es verdient.

27. Oktober 2021 Konzept der digitalen Kreativität

Andrea Daquino

Der Informatiker Alvy Ray Smith war Mitbegründer der Computergrafikabteilung von Lucasfilm und der Pixar Animation Studios. Allein für diese Errungenschaften ist er mindestens seit dem Ende des Zweiten Weltkriegs einer der wichtigsten technologischen Erneuerer des Kinos. Aber Smith ist kein Hollywood-Typ und sein faszinierendes, grundlegendes neues Buch Eine Biographie des Pixels ist kein Tinseltown-Buch. Es gibt nur die geringsten Gerüchte (mit Steve Jobs war es schwierig, mit ihm zusammenzuarbeiten – Bestätigt! ), und der einzige Prominente, der in Smiths Geschichte mit einiger Häufigkeit vorkommt, ist George Lucas. Smith interessiert sich nicht für Ruhm. Er verfolgt tiefergehende Themen und argumentiert damit, dass das große Projekt, an dem er beteiligt war – die Erfindung und Entwicklung der Computergrafik – weitaus wichtiger ist als alles, was jemals in Hollywood passiert ist.



Smith ist das, was man früher in Computerprogrammierkreisen einen Graubart nannte. Er gehört zu jener Generation von Ingenieuren und Programmierern, die beobachteten, wie das digitale Zeitalter aus den Sümpfen geheimer Militärprojekte und des Weltraumprogramms aufstieg, um die Welt zu erobern. Er hat Maschinensprache gesprochen. Er staunte über die ersten groben Grafiken, die Bewegung auf grün-schwarzen Bildschirmen zeigten. Und er war einer der Ersten, der die neu entdeckte Fähigkeit eines Stifts demonstrierte, eine glatte Kurve digitaler Farbe zu zeichnen.

Das EDV-Problem

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In Eine Biographie des Pixels , ist es Smiths Ziel, den Verlauf zweier wichtiger, miteinander verflochtener Geschichten klar darzustellen. Die erste Geschichte ist die Entwicklung von Computerbildern vom Ursprung bis zur digitalen Allgegenwart. Nach Smiths Erzählung fehlen viele Namen, Orte und Durchbrüche auf der Platte, und er hat es sich zur Aufgabe gemacht, sie mit dem Auge eines Ingenieurs für Präzision wieder hinzuzufügen. Die zweite Geschichte, die sich parallel entwickelt, handelt von der Wirkung dieser Bilder – einer transformativen Kraft, die Smith digitales Licht nennt. Es umfasst im Grunde alles, was wir durch Bildschirme erleben, und er argumentiert überzeugend, dass es zu den wichtigsten Neuerungen in der menschlichen Kommunikation gehört, seit die ersten einfachen Darstellungen des täglichen Lebens in die Wände von Höhlen eingraviert wurden.

Das bescheidene Pixel

Wie Smith wiederholt demonstriert, wurde der vermeintlichen Zauberei einzelner Genies viel zu viel Ehre zuteil. Die Realität ist eine schlammige, sich überschneidende Geschichte von Gruppen von Erfindern, die abwechselnd im Wettbewerb und in Zusammenarbeit arbeiten, oft ad hoc und unter erheblichem kommerziellen oder politischen Druck.

Thomas Edison und die französischen Brüder Lumière zum Beispiel waren große Förderer und Verwerter der frühen Filmtechnologie. Beide stellten um 1895 vollständige Systeme aus und beanspruchten gerne die volle Anerkennung, aber keiner baute das erste vollständige System aus Kamera, Film und Projektor ganz (oder sogar größtenteils) alleine. Die wahre Antwort auf die Frage, wer Filme erfunden hat, schreibt Smith, ist ein Dornbusch konkurrierender Abstammungslinien, wobei Teile des Systems von ehemaligen Partnern von Edison und ähnliche Teile von einer Handvoll französischer Erfinder entwickelt wurden, die mit den Lumières zusammengearbeitet haben.

Wenn die Spitze des Rückenmarks durchtrennt wird, würde eine Person:

Zu den entscheidenden Persönlichkeiten, die in den Mülleimer der Geschichte verbannt wurden, gehörten William Kennedy Laurie Dickson (ein seltsamer europäischer Aristokrat, der die erste Filmkamera für Edison entwarf und baute) und Georges Demenÿ (dessen Design von den Lumières ohne Anerkennung kopiert wurde). Smith zeigt vielleicht zu viel von seiner erschöpfenden Arbeit bei der Rettung dieser verschlungenen Ursprungsgeschichten – es gibt ähnlich verworrene Wirren in jeder wichtigen Phase der Entwicklung von Computern und Grafiken –, aber seine Bemühungen, die historischen Aufzeichnungen klarzustellen, sind bewundernswert.

Der Hauptnachteil dieses Ringens mit den Egos und dem Geiz mehrerer Generationen von energischen Männern (sie sind leider praktisch alle Männer) besteht darin, dass es Smiths Fokus manchmal von seinem größeren Thema ablenkt, nämlich dass die Morgendämmerung des digitalen Lichts ein solches darstellt eine seltene Veränderung in der Lebensweise der Menschen, die es verdient, als epochal bezeichnet zu werden.

Digitales Licht ist in Smiths einfachster Definition jedes Bild, das aus Pixeln besteht. Aber dieser technische Ausdruck untertreibt die volle Bedeutung des riesigen neuen Bereichs der Vorstellungskraft, der durch seinen Aufstieg geschaffen wurde. Dieser Bereich umfasst Pixar-Filme, ja, aber auch Videospiele, Smartphone-Apps, Laptop-Betriebssysteme, alberne GIFs, die über soziale Medien gehandelt werden, todernste MRT-Bilder, die von Onkologen überprüft wurden, die Touchscreens im örtlichen Lebensmittelgeschäft und die digitalen Modelle, die es früher gab Planen Sie Mars-Missionen, die dann noch mehr digitales Licht in Form von atemberaubenden Bildern der Oberfläche des Roten Planeten zurücksenden.

Und das fängt kaum an, alles abzudecken. Ein auffälliger Aspekt von Smiths Buch ist, dass es uns einlädt, gerade weit genug von dem konstanten Fluss von Pixeln zurückzutreten, auf den viele von uns die meiste Zeit ihres wachen Lebens verbringen, um zu sehen, was für eine gewaltige technologische Errungenschaft und mächtige kulturelle Kraft all dieses digitale Licht ist repräsentiert.

Fourier steuerte die Einsicht bei, dass alles, was wir sehen, als Summe einer Reihe von Wellen beschrieben werden könnte. Oder wie Smith es poetischer ausdrückt: Die Welt ist Musik. Es sind alles Wellen.

Der technologische Durchbruch, der all dies möglich gemacht hat, ist, wie der Titel von Smith andeutet, das bescheidene Pixel. Das Wort selbst ist ein Portmanteau von Bildelementen. Einfach genug. Aber das Pixel wurde im allgemeinen Sprachgebrauch falsch charakterisiert, um sich auf die verschwommene, blockartige vermeintliche Unterlegenheit schlecht gerenderter digitaler Bilder zu beziehen. Smith möchte, dass wir verstehen, dass es vielmehr der Baustein allen digitalen Lichts ist – ein wunderbares, unglaublich vielfältiges, endlos reproduzierbares Stück Informationstechnologie, das buchstäblich verändert hat, wie wir die Welt sehen.

Das Missverständnis beginne damit, erklärt Smith, dass ein Pixel kein Quadrat sei und nicht in einem sauberen Raster neben anderen Pixeln angeordnet sei. Pixel können als solche auf Displays gerendert werden, aber das Pixel selbst ist ein Muster eines Gesichtsfelds ... das in Bits digitalisiert wurde. Die Unterscheidung mag esoterisch klingen, aber sie ist entscheidend für Smiths Argument für die revolutionäre Wirkung des Pixels. Das Pixel sind gespeicherte Informationen, die jedes Gerät als digitales Licht anzeigen kann. Und digitale Geräte können dies tun, weil Pixel keine Annäherungen, sondern sorgfältig kalibriert sind Proben eines Gesichtsfeldes, das für die digitale Nutzung in eine Ansammlung sich überlagernder Wellen übersetzt wurde. Diese Pixel, schreibt Smith, seien weniger eine Reduzierung des Gesichtsfelds als vielmehr eine äußerst clevere Umverpackung der Unendlichkeit.

Affe spielt Videospiele

Die neue Welle

Der Prozess, durch den ein Pixel digitales Licht erzeugt – ob in Form von Wörtern auf einem Bildschirm oder einem Symbol auf einem Smartphone oder einem Pixar-Film auf der großen Leinwand – basiert auf drei mathematischen Durchbrüchen, die dem modernen Computer vorausgingen. Die erste davon wurde Anfang des 18. Jahrhunderts von Jean Joseph Fourier, einem französischen Aristokraten und Regionalgouverneur unter Napoleon, erreicht. Fourier steuerte die grundlegende Erkenntnis bei, dass nicht nur Schall, sondern auch Wärme und alles, was wir sehen, und vieles mehr als die Summe einer Reihe von Wellen beschrieben werden kann, die verschiedene Frequenzen und Amplituden darstellen. Oder wie Smith es poetischer ausdrückt: Die Welt ist Musik. Es sind alles Wellen.

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Mehr als ein Jahrhundert später baute ein sowjetischer Ingenieur namens Vladimir Kotelnikov das Fourier-Wellenprinzip mit dem zweiten entscheidenden Element für die Schaffung von Digital Light auf – dem Sampling-Theorem. Kotelnikov demonstrierte, dass ein Signal – sei es ein Musikstück oder eine visuelle Szene – erfasst werden kann, indem in bestimmten Abständen Schnappschüsse (Samples) gemacht werden. Nehmen Sie genügend Proben einiger Aspekte eines Gesichtsfeldes – beispielsweise seine Farbabstufung oder Verschiebungen vom Vordergrund zum Hintergrund – und es ist möglich, die Gesamtheit der Informationen wiederherzustellen. Smith räumt ein, dass amerikanischen Informatikern beigebracht wird, dass das Sampling-Theorem von Harry Nyquist und Claude Shannon stammt, aber die großartige Idee ... wurde zuerst klar, sauber und vollständig von Kotelnikov im Jahr 1933 dargelegt.

Das dritte Element, das Digital Light möglich machte, ist das bekannteste und zuletzt entwickelte: Alan Turings Artikel von 1936, in dem er die universelle Rechenmaschine skizzierte, deren große Innovation die Fähigkeit war, jeden systematischen Prozess auszuführen, solange er die richtigen begleitenden Anweisungen enthält ( die wir jetzt Software nennen). Eine Turing-Maschine, die Grundlage des modernen Computers, kann so programmiert werden, dass sie den Prozess versteht, mit dem Fouriers Wellen nach dem Satz von Kotelnikov abgetastet wurden, und sie auf jeder anderen Turing-Maschine reproduzieren kann. Diese drei Elemente zusammen erzeugten Digital Light.

Digital Light allein war jedoch eine begrenzte Kraft. Seine frühesten Manifestationen waren einfache Piktogramme auf der digitalen Höhlenwand eines Fernsehbildschirms. Im Dezember 1951 beispielsweise zeigte der Whirlwind-Computer des MIT eine Reihe weißer Punkte auf einem schwarzen Bildschirm für das CBS-Programm Sieh es jetzt , veranstaltet von Edward R. Murrow. Die Punkte buchstabierten Hallo Mr. Murrow, langsam verblassen und dann wieder aufhellen , wie ein Lite-Brite an einem Dimmer. Klug, ja sogar wundersam für seine Zeit, aber nicht der Umbruch im Kern von Smiths Buch. Dafür brauchte Digital Light ein weiteres Element: unvorstellbare Geschwindigkeit.

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Computergrafiken, erklärt Smith, sind einfach wahnsinnig lange Listen von Zahlen, die grafischen Koordinaten entsprechen – heutzutage Pixel, aber Tausende und Abertausende winziger ineinandergreifender Dreiecke in den frühesten Erscheinungsformen –, die im digitalen Raum zu der dreidimensionalen Form eines Pixar-Cartoons zusammengesetzt werden Charakter oder irgendetwas anderes. (Die erste 3D-Computergrafik, die aus diesen Dreiecken zusammengesetzt wurde, war bekanntermaßen eine Teekanne.)

Die große digitale Konvergenz

Solche Wunder wie 3D-Animation waren jedoch nicht möglich, bis die Rechenleistung von Computern explodierte. Smith erzählt die darauffolgende Transformation mit einer fesselnden Mischung aus technischen Details, gründlicher Recherche und persönlicher Erinnerung. Mehrere Generationen von Mathematikern, Programmierern und Laborratten trugen zur Entwicklung der Computergrafik bei und bauten neue Werkzeuge und Maschinen, da das Mooresche Gesetz es schnell einfacher machte, Fouriers Wellen und Kotelnikovs Proben in geometrische Formen, einfache Bilder und grundlegende Bewegungen auf einem Bildschirm umzuwandeln . Disney und Lucasfilm und die Stanford University spielen natürlich eine große Rolle, aber auch die NASA und General Motors und Boeing (die Pioniere des computergestützten Industriedesigns waren) sowie weniger bekannte Schwärme von Computergrafik-Genies wie die University of Utah und die New York Institute of Technology (NYIT).

Smiths eigener Übergang von einfachen Pixeln zu digitalen Filmen begann in den frühen 1970er Jahren am NYIT. Dort half er zusammen mit mehreren anderen Mitbegründern von Pixar beim Aufbau eines der weltweit ersten Computergrafiklabore, bevor er die Technologie bei Lucasfilm einführte. (Er arbeitete an der allerersten computeranimierten Sequenz, die Lucasfilm produzierte, einer Spezialeffektsequenz für den Film Star Trek II: Der Zorn des Khan .)

Während der gesamten Reise konzentrierte sich Smith auf den ultimativen Preis, einen digitalen Film in voller Länge zu produzieren. Er wollte, dass diese Werkzeuge verwendet werden, um großartige Kunst zu schaffen, um dem kreativen Genie der Köpfe auf der ganzen Welt Form zu geben. Pixar hat dieses Ziel mit der Veröffentlichung von 1995 erreicht Spielzeuggeschichte , der erste vollständig computeranimierte Spielfilm. Und nicht lange danach wurde eine noch bedeutsamere Errungenschaft erreicht – der entscheidende Moment, den Smith die „Große digitale Konvergenz“ nennt.

Was passiert ist, ist sowohl leicht zu erklären als auch schwer zu verstehen. Was passierte, war, dass die Leute anfingen, damit herumzuspielen.

Dies ist der Punkt, irgendwann um das Jahr 2000 herum, als alle Bilder (bewegte und andere) universell durch Pixel dargestellt werden konnten. Leise und unauffällig, schreibt er, seien alle Medientypen zu einem zusammengewachsen – dem universellen digitalen Medium Bits.

Als ich Smiths Bericht über diese Konvergenz las, dachte ich an ein berühmtes Zitat, das dem französischen Schriftsteller und Filmemacher Jean Cocteau zugeschrieben wird. Film wird nur dann zur Kunst, sagte Cocteau, wenn seine Materialien so billig sind wie Bleistift und Papier. Dies ist zum Teil das, worauf Smith hinaus will, wenn er uns auffordert, die Macht des Pixels mit Ehrfurcht zu betrachten. Und diese Erinnerung brachte mich – wirklich unaufhaltsam – dazu, über das Meme „Steamed Hams“ nachzudenken.

Für Uneingeweihte wurde Steamed Hams als kurze Vignette in einer Episode aus der siebten Staffel von geboren Die Simpsons , 22 Short Films About Springfield, das erstmals 1996 ausgestrahlt wurde: Springfield Elementary School’s doky Principal Skinner lädt seinen Chef, Superintendent Chalmers, zu einem Mittagessen in seinem Haus ein. Die zwei Minuten und 42 Sekunden der Vignette entwickeln sich zu einer eskalierenden Reihe kleinerer Katastrophen, die Skinner dazu bringen, sich zu Krusty Burger zu schleichen und dann das Fast-Food-Essen für sich zu beanspruchen. Nachdem Skinner dem Superintendent gedünstete Muscheln versprochen hatte, tarnt er seine List, indem er behauptet, er habe tatsächlich gesagt, dass er gedünsteten Schinken mache, was seiner Meinung nach regionaler Slang für Hamburger im Hinterland von New York ist.

Es ist ein dummer kleiner Ausschnitt aus einem Offbeat Simpsons Folge, und es erregte keine besondere Aufmerksamkeit, bis die Great Digital Convergence die Werkzeuge des digitalen Filmemachens praktisch jedem mit einem Computer und einer Internetverbindung in die Hände legte. Und was dann geschah, ist sowohl leicht zu erklären als auch schwer zu verstehen. Was passierte, war, dass die Leute anfingen, damit herumzuspielen.

Die kreative Kraft entfesselt

Die Geburt des Steamed Hams-Mems scheint eine gewesen zu sein kurzer Clip aus der Vignette, reproduziert mit einer Text-to-Movie-App und im März 2010 auf YouTube gepostet. In den Jahren seitdem, als sich die digitalen Tools zur Produktion und Verbreitung von Kurzvideos in der halsbrecherischen Geschwindigkeit von Moore's Law verbesserten, metastasierte das Meme wild . Der Clip wurde übereinander gestapelt, der YouTube-Bildschirm in 10 Boxen unterteilt, die jeweils mit kurzer Verzögerung, wie im Kreis gesungen, Steamed Hams spielen, bis es sich in brüllender Kakophonie auflöst. Es wurde auf eine breite Palette von Popsongs eingestellt – mein Favorit ist einer, bei dem die Auto-Tune-Software (selbst ein Produkt der Konvergenz) verwendet wurde, um den Dialog so zu biegen und zu morphen, dass er irgendwie passt hält sich an die Melodie von Green Days Hit Basket Case. Es wurde über verschiedene Videospiele geschichtet. Ein unternehmungslustiger Steamed Hams-Fan überredete den Schauspieler Jeff Goldblum, das gesamte Drehbuch der Vignette in seiner unverwechselbaren Ausdrucksweise zu lesen; das resultierenden YouTube-Clip schneidet gekonnt von Goldblums Live-Lesung zur Originalanimation, manchmal im Splitscreen. Es gibt eine Art Remake von Steamed Hams, bei dem ein anderer Animator rendert alle 13 Sekunden die Vignette in einem ganz anderen Stil. Dies ist nur ein kleiner Auszug der Highlights. Das Meme ist riesig.

Wenn ich jemals gebeten würde, einen Kurs in postmoderner Kunst zu unterrichten, würde ich das gesamte Mem als charakteristisches Beispiel für die atemberaubende kreative Kraft hochhalten, die durch die Große Digitale Konvergenz freigesetzt wird. Dank Werkzeugen, die nicht viel schwerer zu beschaffen sind als Kugelschreiber und Bleistift, beherbergt das Internet jetzt eine unglaubliche Fülle von einfallsreichen Riffs: GIFs und Clips, Supercuts und Mashups, Neustarts und Remixe. Eine ganze Welt von Gelegenheitsschaffenden, die digitale Filme erstellen und brandneue Tools verwenden, die bereits so alltäglich geworden sind, dass wir sie kaum bemerken. Wir sind im digitalen Licht zu Hause.

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Cocteaus Welt des allgegenwärtigen filmischen Schaffens könnte also sehr wohl hier sein. Darauf hat Alvy Ray Smith ein halbes Jahrhundert lang hingearbeitet, um diesen ersten digitalen Film zu realisieren. Wir sind angekommen. Wir sind alle Autoren. Geh spielen.

Chris Turner ist Autor und Essayist und lebt in Calgary, Alberta. Sein neustes Buch ist Der Patch: Die Menschen, Pipelines und die Politik der Ölsande .

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