伊凡·蘇澤蘭

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更新時間: 2013-09-04

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作為計算機圖形學之父和虛擬現實之父,蘇澤蘭發明的電腦程序「畫板」是人們「曾經編寫過的程序中最重要的一份程序」。事實上,這是有史以來第一個互動式繪圖系統。這也是互動式電腦繪圖的開端。但還要化十多年以後,電腦業和工程界才真正體會到蘇澤蘭和電腦程序「畫板」帶來的劃時代變革。

伊凡·蘇澤蘭 -個人資料
姓名(中文) 伊凡·蘇澤蘭
伊凡·蘇澤蘭伊凡·蘇澤蘭

機構與職務 現為Sun研究員和副總裁

教育背景 1963年,MIT博士學位

1960年,加州理工大學電氣工程碩士學位

1959年,卡耐基梅隆大學電氣工程學士學位

職業背景 1990年-至今,Sun副總裁和研究員

1980年,Sutherland, Sproull and Associates副總裁和技術主管

1974年,蘭德(RAND)公司研究員

1974年,加州理工學院計算機系主席

1968年,共同創辦Evans and Sutherland公司

1968年,猶他大學教授

1966年,哈佛大學教授

1964年,國防部DARPA研究員

1963年,美國安全局工程師

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名言(著作) 知識是一種十分珍貴的事情,你要把它給予別人,才能獲得它

伊凡·蘇澤蘭 -簡介
Ivan SutherlandIvan Sutherland

計算機圖形學之父和虛擬現實之父 60年在麻省理工學院攻讀博士學位的博士論文課題是三維互動式圖形系統(當時二維圖形系統已經問世),蘇澤蘭依靠紮實的專業基礎和勤奮的工作,用了3年時間完成了這個艱巨而複雜的任務,成功開發了著名的「畫板」系統,它是有史以來第一個互動式繪圖系統,也是互動式電腦繪圖的開端。但還要十多年以後,電腦業和工程界才真正體會到它帶來的劃時代變革。人們後來在此基礎上相繼開發了CAD和CAM,它們被稱為20世紀下半葉最傑出的工程技術成就之一。取得博士學位后,他被任命為負責高科技項目的國防部高級研究計劃局下屬信息處理技術處處長,這個處曾經組織實施了互聯網的前身阿帕網等一批重大項目。任職期間做過兩件有影響力的大事:一是資助美國西海岸斯坦福研究院的恩格爾巴特,專門為他成立了一個獨立的研究所,這就是那個門洛帕克著名的「擴增研究中心」,這樣,恩格爾巴特最終成為人機交互最重要的先驅之一;二是1965年發表了一篇名為「終極的顯示」的論文,描述的就是我們現在熟悉的「虛擬現實」(Virtual Reality)。早在虛擬現實技術研究的初期,蘇澤蘭就在其「達摩克利斯之劍」系統中實現了三維立體顯示。增強現實系統是指在真實環境之上提供信息性和娛樂性的覆蓋,它是蘇澤蘭在進行有關頭戴顯示器的研究中引入的。

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伊凡·蘇澤蘭 -經歷
Ivan SutherlandIvan Sutherland
1938年,蘇澤蘭生於內布拉斯加州中西部的一個小城市黑斯廷斯(Hastings)。50年代蘇澤蘭上中學時,計算機剛問世不久,是一種神秘而又令人嚮往的機器,吸引了許多年輕人的視線,蘇澤蘭就是其中之一。他用很大的熱情自己動手設計與裝配過一些用繼電器工作的計算裝置,這些裝置雖然簡單而幼稚,卻使蘇澤蘭積累了一些最基本的計算機經驗。

Ivan Sutherland1959年,蘇澤蘭在卡內基——梅隆大學獲得電氣工程學士學位;第二年又在加州理工學院獲得碩士學位,這兩所大學在電氣工程/計算機方面都有很高的水平,蘇澤蘭在那裡打下了很好的專業基礎。而且,一到假期,他就到IBM公司去打工,更是積累了相當的實踐經驗。然後,蘇澤蘭繼續到MIT攻讀博士學位,在林肯實驗室的TX2計算機上去完成導師交給他的博士論文課題——3維的互動式圖形系統(當時2維的圖形系統已經問世)。蘇澤蘭依靠紮實的專業基礎和勤奮的工作,用了3年時間終於完成了這個艱巨而複雜的任務,開發成功了著名的「畫板」系統。

為了在論文答辯時產生最佳效果,蘇澤蘭還製作了一部影片,名為《畫板:人機圖形通信系統》(《Sketchpad:A Man Machine Graphical Communication System》。他邊放映,邊講解,果然生動、活潑、形象,論文答辯取得極大成功,其互動式電腦製圖的構想猶如給全世界投下了「一枚炸彈」。畫板是一個實時的素描系統,使用者可以利用「光筆」,直接和電腦屏幕進行互動式交流。包括資訊理論創始人香農、有「人工智慧之父」之稱的明斯基等著名學者組成了答辯委員會,全體一致給蘇澤蘭的博士論文打了「優」。蘇澤蘭製作的這部影片後來還曾廣為傳播。畫板的成功奠定了蘇澤蘭作為「計算機圖形學之父」的基礎,並為計算機模擬,飛行模擬器,CAD/CAM,電子遊戲機等重要應用的發展打開了通路。畫板為我們帶來了許多新概念:動態圖形、視覺模擬、有限解析度、光筆追蹤以及無限可用協調系統等等。畫板可以說是電腦圖形學的「創世大爆炸」。

取得博士學位以後,蘇澤蘭離開MIT參加了軍隊,在安全部門工作,曾參與過雷達和紅外跟蹤系統的研製。之後,他被任命為負責高科技項目的國防部高級研究計劃署DARPA的信息處理技術局IPTO的局長,這個局曾經組織實施了互聯網的前身阿帕網(ARPANET)等一批重大的項目。蘇澤蘭被任命為這個局的局長時,年僅26歲,軍銜僅僅是中尉,這是空前少有的。對於蘇澤蘭來說,在DARPA/IPTO的任職,既鍛煉了他的領導能力,又使他有機會與美國最重要的一些企業和研究機構打交道,結識了許多知名人物,這對他今後的事業有很重要的影響。
伊凡·蘇澤蘭 -一次劃時代的演示
Ivan Sutherland演示中Ivan Sutherland演示中

1960年,麻省理工學院心理聲學專家立克里德發表了一篇文章,題目幾乎能讓社會心理學家和勞資專家們嚇一大跳:《人-計算機共生關係》(Man- Computer Symbiosis),他把電腦稱為人類的「合作夥伴」,鏗鏘有力地宣稱:「我們希望在不久的將來,人腦與電腦緊密合作,結為一機,以人腦前所從未有的全新方式來思考問題,以任何數據處理機器所從未採用過的方式來處理信息。」這篇文章可謂「石破天驚」,被認為是那個時代「最富想象力和獨創性的思考」,第一次提出了「人機」(Man-Computer)關係的命題。要知道,他的作者四年前才知道電腦是怎麼回事,七年前還硬著頭皮要研究什麼人際關係。

Ivan Sutherland演示中立克里德的文章也引起國防部高級研究計劃署的新任署長傑克•魯伊納的注意。他意識到立克里德的「人機」理論不同凡響。1962年他把立克里德挖了過去,成立了一個信息處理技術處(IPTO),簡稱信息處,由立克里德擔任首任處長,並把一台Q-32電腦調撥過來,供立克里德研究。這就是後來「阿帕網」的起步。

1962年,立克里德參加一個計算機圖形處理方面的高級研討會。會議臨結束前一天,一位麻省理工學院的青年博士研究生提交了論文併發言,他就是伊凡•蘇澤蘭(Ivan Sutherland)。會議主席邀請他在次日大會發言。蘇澤蘭用幻燈向與會者展示了他的一項發明,說是他博文論文的一部分。他用一支光筆在電腦屏幕上畫一幅畫,然後以文件的形式將它存儲在電腦中,要用時,取出這些文件,打開文件后,可以對原來的畫進行隨意變大縮小,小可到一點,大可無限大(當然顯示器上只有能顯示一小部分)。蘇澤蘭把這一發明叫「畫板」(Sketchpad),蘇澤蘭的演示一結束,與會者們感到非常震驚,意識到這位青年博士生已做出一樁不同凡響的開創性工作。

事後有人評價說:蘇澤蘭的電腦程序「畫板」是人們「曾經編寫過的程序中最重要的一份程序」。事實上,這是有史以來第一個互動式繪圖系統。這也是互動式電腦繪圖的開端。但還要化十多年以後,電腦業和工程界才真正體會到蘇澤蘭和電腦程序「畫板」帶來的劃時代變革。

最激動的奠過於立克里德了,蘇澤蘭的「畫板」正是他兩年前提出的新的信息處理方式。它不是數據處理,而是圖形處理,這樣,人和電腦之間就以圖形的方式真正建了關聯,這一關聯後來被稱為「界面」(Interface)。

聽完蘇澤蘭的報告后,立克里德坐不住了,立即找到這位校友,請他來高級研究計劃署工作。1964年,當立克里德離職后,時年26歲的蘇澤蘭擔任了的信息處處長。同年,蘇澤蘭又把立克里德舉薦的青年心理學家鮑伯•泰勒要過來,擔任自己的副手。1966年,當蘇澤蘭離職后,泰勒成為第三任處長,「阿帕網」在他手裡大踏步前進。

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伊凡·蘇澤蘭 -計算機圖形學之父的成就
Ivan SutherlandIvan Sutherland

1988年,享有「計算機圖形學之父」美譽的伊凡•蘇澤蘭特(Ivan Edward Sutherland)成為當年的圖靈獎獲得者。除了圖靈獎以外,他還是美國工程院茲沃里金獎的第一位得主;1975年他被系統、管理與控制論學會授予 「傑出成就獎」;1986年IEEE授予他皮奧爾獎;ACM除授予他圖靈獎以外,1994年又授予他軟體系統獎,並早在1983年為紀念計算機圖形學的先驅考恩斯而建立以他的名字命名的獎項時,就把第一個考恩斯獎授予了蘇澤蘭特……這眾多榮譽充分說明了蘇澤蘭特在計算機圖形學、計算機體系結構和邏輯電路方面做出了卓越的貢獻。

如同計算機行業其他大師一樣,蘇澤蘭特很早就對計算機產生了濃厚的興趣。早在上個世紀50年代計算機剛問世不久,上中學的蘇澤蘭特就被計算機這種神秘而又令人嚮往的機器所深深吸引。繼而,他依靠對計算機的狂熱興趣自己動手設計並裝配了一些用繼電器工作的計算裝置,從而積累了最基本的計算機知識和感性的認識。

真正讓蘇澤蘭特在計算機圖形學上嶄露頭角的是在MIT攻讀博士學位的時期。憑藉先後在電氣工程和計算機專業方面都有很高水平的卡內基•梅隆大學和加州理工學院攻讀學士和碩士學位所打下的堅實的專業基礎,以及假期前往IBM公司打工的實踐經驗,蘇澤蘭特通過勤奮工作,用3年時間完成了在TX2計算機上開發出3維互動式圖形系統(當時2維圖形系統已經問世)這個艱巨而複雜的任務——這就是著名的Sketchpad系統。Sketchpad的成功最後成為蘇澤蘭特作為「計算機圖形學之父」的基礎,並為計算機模擬、飛行模擬器、CAD/CAM、電子遊戲機等重要應用的發展起到了重大的推動作用。

有意思的是,為了在論文答辯時充分展示Sketchpad系統的功能和特點以獲得最佳效果,蘇澤蘭特這位平時看上去似乎只懂得工作的勤懇嚴謹的學者,製作了一部名為《Sketchpad:人機圖形通信系統》的影片。在博士論文答辯時,他談吐風趣幽默,配合影片對Sketchpad的講解絲絲入扣,特殊的方式和出色的表現深深打動並征服了包括資訊理論創始人——香農、有「人工智慧之父」之稱的明斯基等著名學者組成的答辯委員會。最後他的博士論文被當之無愧地評級為「優」,而那個影片也廣為流傳。

後來,年僅26歲的蘇澤蘭特被任命為負責高科技項目並曾經組織實施了Internet的前身阿帕網(ARPANET)等一批重大項目的國防部高級研究計劃署DARPA的信息處理技術局IPTO(Information Processing Techniques Office)的局長。這段任職經歷和他主攻方向看似有所偏離,然而既讓他鍛煉了領導能力,又有機會與美國最重要的企業和研究機構打交道,並結識了許多知名人物,這對他今後的事業有著深遠的影響。

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離開DARPA以後,蘇澤蘭特在哈佛繼續其計算機圖形學方面的研究,並開發了一些有用的圖形工具。1967年,應對計算機圖形學也有著濃厚興趣的著名學者大衛•埃文斯的邀請,他從哈佛大學轉至猶他大學,並與之將猶他大學計算機系建設成為成果豐碩、人才輩出的計算機圖形學研究中心:早期著名的遊戲軟體「Pong」就是由蘇澤蘭特在研究中心的一個學生Nolan Bushnell——著名的Atari公司的創始人於1972年開發出來的。

1968年蘇澤蘭特與埃文斯合辦了Evans & Sutherland Co.,其主要產品是飛行訓練器和CAD工具。公司的產品和公司不定期出版的主要刊登計算機模擬技術方面文章的「Evans&Sutherland Newsletter」為該公司贏得極高聲望。1980年,蘇澤蘭特又同在DARPA時他一個上級的兒子共同創辦了Sutherland, Sproull&Associates,主要從事計算機圖形學方面的產品開發和市場營銷,在這裡,除了圖形學的課題外,他還研究計算機體系結構,邏輯電路等等。

正如當年為Sketchpad製作出色的影片並生動講解所顯出蘇澤蘭特並不是個只知道教學和研究的書獃子那樣,他在純技術之外對於技術和研究成果的商品化和推廣方面也展示出了其出色的智慧和天賦。也許正是這些,才讓他在所涉及的領域都能如此豐富多彩,成果豐碩。

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