1940-an sampai Saat ini
Worldwide
Animasi komputer adalah proses yang digunakan untuk menghasilkan gambar animasi secara digital. Istilah yang lebih umum, pencitraan hasil komputer (CGI), mencakup adegan statis maupun gambar dinamis, sementara animasi komputer hanya merujuk pada gambar bergerak. Animasi komputer modern biasanya menggunakan grafik komputer 3D untuk menghasilkan gambar dua dimensi, meskipun grafik komputer 2D masih digunakan untuk kebutuhan gaya, bandwidth rendah, dan rendering waktu nyata yang lebih cepat. Terkadang, target animasinya adalah komputer itu sendiri, namun terkadang juga film.
Penangkapan gerak, atau "Mocap", merekam pergerakan objek atau orang eksternal dan memiliki aplikasi untuk kedokteran, olahraga, robotika, dan militer, serta untuk animasi dalam film, TV, dan permainan. Contoh paling awal adalah pada tahun 1878, dengan karya fotografi perintis Eadweard Muybridge tentang lokomosi manusia dan hewan, yang masih menjadi sumber bagi animator hingga saat ini.
Salah satu komputer digital terprogram pertama adalah SEAC (Standards Eastern Automatic Computer), yang mulai beroperasi pada tahun 1950 di National Bureau of Standards (NBS) di Maryland, AS.
Pada tahun 1957, pelopor komputer Russell Kirsch dan timnya meluncurkan pemindai drum untuk SEAC, untuk "melacak variasi intensitas di atas permukaan foto", dan dengan demikian membuat gambar digital pertama dengan memindai sebuah foto. Gambar tersebut, yang menampilkan putra Kirsch yang berusia tiga bulan, hanya terdiri dari 176×176 piksel. Mereka menggunakan komputer untuk mengekstrak gambar garis, menghitung objek, mengenali jenis karakter, dan menampilkan gambar digital di layar osiloskop.
Pada tahun 1960, animasi vektor berdurasi 49 detik tentang mobil yang melaju di jalan raya yang direncanakan dibuat di Swedish Royal Institute of Technology pada komputer BESK.
Bell Labs di Murray Hill, New Jersey, adalah kontributor penelitian terkemuka dalam grafik komputer, animasi komputer, dan musik elektronik sejak awal tahun 1960-an. Awalnya, para peneliti tertarik pada apa yang bisa dilakukan oleh komputer, tetapi hasil karya visual yang dihasilkan oleh komputer selama periode ini menetapkan orang-orang seperti Edward Zajac, Michael Noll, dan Ken Knowlton sebagai seniman komputer perintis.
Ivan Sutherland dianggap oleh banyak orang sebagai pencipta Grafik Komputer Interaktif dan pelopor internet. Ia bekerja di Lincoln Laboratory di MIT (Massachusetts Institute of Technology) pada tahun 1962, di mana ia mengembangkan program bernama Sketchpad I, yang memungkinkan pengguna untuk berinteraksi langsung dengan gambar di layar. Ini adalah Antarmuka Pengguna Grafis pertama dan dianggap sebagai salah satu program komputer paling berpengaruh yang pernah ditulis oleh seorang individu.
Edward Zajac memproduksi salah satu film hasil komputer pertama di Bell Labs pada tahun 1963, berjudul A Two Gyro Gravity Gradient Attitude Control System, yang menunjukkan bahwa satelit dapat distabilkan agar selalu memiliki sisi yang menghadap Bumi saat mengorbit.
Ken Knowlton mengembangkan sistem animasi Beflix (Bell Flicks) pada tahun 1963, yang digunakan untuk memproduksi puluhan film artistik oleh seniman Stan VanDerBeek, Knowlton, dan Lillian Schwartz. Alih-alih pemrograman mentah, Beflix bekerja menggunakan "primitif grafis" sederhana, seperti menggambar garis, menyalin wilayah, mengisi area, memperbesar area, dan sejenisnya.
Pada tahun 1960-an, William Fetter adalah seorang desainer grafis untuk Boeing di Wichita dan dikreditkan dengan menciptakan frasa "Grafik Komputer" untuk menggambarkan apa yang ia lakukan di Boeing pada saat itu (meskipun Fetter sendiri mengkreditkan ini kepada rekannya Verne Hudson). Karya Fetter mencakup pengembangan deskripsi ergonomis tubuh manusia tahun 1964 yang akurat dan dapat beradaptasi dengan lingkungan yang berbeda, dan ini menghasilkan figur "wireframe" animasi 3D pertama.
Pada tahun 1965, Michael Noll menciptakan film 3D stereografis hasil komputer, termasuk balet figur tongkat yang bergerak di atas panggung. Beberapa film juga menunjukkan hiper-objek empat dimensi yang diproyeksikan ke tiga dimensi.
Utah adalah pusat utama untuk animasi komputer pada periode ini. Fakultas ilmu komputer didirikan oleh David Evans pada tahun 1965, dan banyak teknik dasar grafik komputer 3D dikembangkan di sini pada awal 1970-an dengan pendanaan ARPA (Advanced Research Projects Agency). Hasil penelitian mencakup shading Gouraud, Phong, dan Blinn, pemetaan tekstur, algoritma permukaan tersembunyi, subdivisi permukaan melengkung, penggambaran garis waktu nyata, dan perangkat keras tampilan gambar raster, serta pekerjaan realitas virtual awal.
Sekitar tahun 1967, Noll menggunakan teknik animasi 4D untuk memproduksi urutan judul animasi komputer untuk film pendek komersial Incredible Machine (diproduksi oleh Bell Labs) dan acara TV The Unexplained (diproduksi oleh Walt DeFaria). Banyak proyek di bidang lain juga dilakukan pada saat ini.
Pada tahun 1968, sekelompok fisikawan dan matematikawan Soviet dengan N. Konstantinov sebagai ketuanya menciptakan model matematika untuk gerakan seekor kucing. Pada komputer BESM-4, mereka merancang program untuk menyelesaikan persamaan diferensial biasa untuk model ini. Komputer mencetak ratusan bingkai di atas kertas menggunakan simbol alfabet yang kemudian difilmkan secara berurutan sehingga menciptakan animasi komputer pertama dari sebuah karakter, yaitu kucing berjalan.
Atlas Computer Laboratory di dekat Oxford selama bertahun-tahun menjadi fasilitas utama untuk animasi komputer di Inggris. Kartun hiburan pertama yang dibuat adalah The Flexipede, oleh Tony Pritchett, yang pertama kali ditampilkan secara publik di pameran Cybernetic Serendipity pada tahun 1968.
Pada tahun 1968, Ivan Sutherland bekerja sama dengan David Evans untuk mendirikan perusahaan Evans & Sutherland—keduanya adalah profesor di Departemen Ilmu Komputer di University of Utah, dan perusahaan tersebut dibentuk untuk memproduksi perangkat keras baru yang dirancang untuk menjalankan sistem yang sedang dikembangkan di Universitas tersebut. Banyak algoritme semacam itu kemudian menghasilkan implementasi perangkat keras yang signifikan, termasuk Geometry Engine, Head-mounted display, Frame buffer, dan simulator penerbangan.
Pada bulan Juli 1968, jurnal seni Studio International menerbitkan edisi khusus berjudul Cybernetic Serendipity - The Computer and the Arts, yang mengatalogkan koleksi komprehensif barang dan contoh karya yang sedang dikerjakan di bidang seni komputer di organisasi-organisasi di seluruh dunia dan ditampilkan dalam pameran di London, Inggris, San Francisco, CA. dan Washington, DC. Ini menandai tonggak sejarah dalam pengembangan media tersebut dan dianggap oleh banyak orang memiliki pengaruh dan inspirasi yang luas. Selain semua contoh yang disebutkan di atas, dua gambar ikonik lain yang sangat terkenal dari ini termasuk Chaos to Order oleh Charles Csuri (sering disebut sebagai Hummingbird), yang dibuat di Ohio State University pada tahun 1967, dan Running Cola is Africa oleh Masao Komura dan Koji Fujino yang dibuat di Computer Technique Group, Jepang, juga pada tahun 1967.
Mesin pertama yang mendapatkan perhatian publik secara luas di media adalah Scanimate, sistem animasi komputer analog yang dirancang dan dibangun oleh Lee Harrison dari Computer Image Corporation di Denver. Sejak sekitar tahun 1969 dan seterusnya, sistem Scanimate digunakan untuk memproduksi sebagian besar animasi berbasis video yang terlihat di televisi dalam iklan, judul acara, dan grafik lainnya. Sistem ini dapat membuat animasi secara waktu nyata (real time), sebuah keunggulan besar dibandingkan sistem digital pada saat itu.
National Film Board of Canada, yang sudah menjadi pusat dunia untuk seni animasi, juga mulai bereksperimen dengan teknik komputer pada tahun 1969. Yang paling terkenal dari pelopor awal dengan ini adalah seniman Peter Foldes, yang menyelesaikan Metadata pada tahun 1971. Film ini terdiri dari gambar-gambar yang dianimasikan dengan mengubah secara bertahap dari satu gambar ke gambar berikutnya, sebuah teknik yang dikenal sebagai "interpolating" (juga dikenal sebagai "inbetweening" atau "morphing").
Film layar lebar pertama yang menggunakan pemrosesan gambar digital adalah film tahun 1973 Westworld, sebuah film fiksi ilmiah yang ditulis dan disutradarai oleh novelis Michael Crichton, di mana robot humanoid hidup di antara manusia. John Whitney, Jr, dan Gary Demos di Information International, Inc. memproses fotografi film secara digital agar tampak berpiksel untuk menggambarkan sudut pandang android Gunslinger.
Langkah maju yang besar menuju tujuan peningkatan realisme dalam animasi 3D datang dengan pengembangan "fraktal". Istilah ini diciptakan pada tahun 1975 oleh matematikawan Benoit Mandelbrot, yang menggunakannya untuk memperluas konsep teoretis dimensi fraksional ke pola geometris di alam, dan diterbitkan dalam terjemahan bahasa Inggris dari bukunya Fractals: Form, Chance, and Dimension pada tahun 1977.
Penggunaan pertama citra wireframe 3D dalam sinema arus utama adalah dalam sekuel Westworld, Futureworld (1976), yang disutradarai oleh Richard T. Heffron. Film ini menampilkan tangan dan wajah yang dihasilkan komputer yang dibuat oleh mahasiswa pascasarjana University of Utah, Edwin Catmull dan Fred Parke, yang awalnya muncul dalam film pendek eksperimental mereka tahun 1972, A Computer Animated Hand. Film pendek animasi pemenang Oscar tahun 1975, Great, tentang kehidupan insinyur Victoria Isambard Kingdom Brunel, berisi urutan singkat model wireframe berputar dari proyek terakhir Brunel, kapal uap besi SS Great Eastern. Film ketiga yang menggunakan teknologi ini adalah Star Wars (1977), yang ditulis dan disutradarai oleh George Lucas, dengan citra wireframe dalam adegan dengan rencana Death Star, komputer penargetan di pesawat tempur X-wing, dan pesawat ruang angkasa Millennium Falcon.
Perangkat lunak grafik komputer 3D mulai muncul untuk komputer rumah pada akhir 1970-an. Contoh paling awal yang diketahui adalah 3D Art Graphics, serangkaian efek grafik komputer 3D, yang ditulis oleh Kazumasa Mitazawa dan dirilis pada Juni 1978 untuk Apple II.
Studio animasi bahasa Prancis NFB mendirikan Centre d'animatique pada tahun 1980, dengan biaya $1 juta CAD, dengan tim yang terdiri dari enam spesialis grafik komputer. Unit ini awalnya ditugaskan untuk membuat urutan CGI stereoskopis untuk film IMAX 3-D NFB, Transitions, untuk Expo 86. Staf di Centre d'animatique termasuk Daniel Langlois, yang keluar pada tahun 1986 untuk membentuk Softimage.
Silicon Graphics, Inc (SGI) adalah produsen perangkat keras dan perangkat lunak komputer berkinerja tinggi, yang didirikan pada tahun 1981 oleh Jim Clark. Idenya, yang disebut Geometry Engine, adalah membuat serangkaian komponen dalam prosesor VLSI yang akan menyelesaikan operasi utama yang diperlukan dalam sintesis gambar—transformasi matriks, clipping, dan operasi penskalaan yang menyediakan transformasi ke ruang pandang. Clark mencoba menawarkan desainnya ke perusahaan komputer, dan karena tidak ada yang berminat, ia dan rekan-rekannya di Stanford University, California, memulai perusahaan mereka sendiri, Silicon Graphics.
Pada tahun 1979–80, film pertama yang menggunakan fraktal untuk menghasilkan grafik dibuat oleh Loren Carpenter dari Boeing. Berjudul Vol Libre, film ini menunjukkan penerbangan di atas lanskap fraktal dan dipresentasikan di SIGGRAPH 1980. Carpenter kemudian dipekerjakan oleh Pixar untuk membuat planet fraktal dalam urutan Genesis Effect di Star Trek II: The Wrath of Khan pada Juni 1982.
Film layar lebar pertama yang menggunakan CGI 3D padat secara ekstensif adalah Tron dari Walt Disney, yang disutradarai oleh Steven Lisberger, pada tahun 1982. Film ini dirayakan sebagai tonggak sejarah dalam industri ini, meskipun kurang dari dua puluh menit animasi ini benar-benar digunakan—terutama adegan yang menunjukkan "medan" digital, atau menyertakan kendaraan seperti Light Cycles, tank, dan kapal.
Pada tahun 1982, Universitas Osaka Jepang mengembangkan Sistem Grafis Komputer LINKS-1, sebuah superkomputer yang menggunakan hingga 257 mikroprosesor Zilog Z8001, yang digunakan untuk merender grafis komputer 3D yang realistis. Menurut Information Processing Society of Japan: "Inti dari rendering gambar 3D adalah menghitung luminansi setiap piksel yang membentuk permukaan yang dirender dari sudut pandang, sumber cahaya, dan posisi objek yang diberikan. Sistem LINKS-1 dikembangkan untuk mewujudkan metodologi rendering gambar di mana setiap piksel dapat diproses secara paralel secara independen menggunakan ray tracing."
Pada tahun 1983, Philippe Bergeron, Nadia Magnenat Thalmann, dan Daniel Thalmann menyutradarai Dream Flight, yang dianggap sebagai film buatan 3D pertama yang menceritakan sebuah kisah. Film ini diprogram sepenuhnya menggunakan bahasa grafis MIRA, sebuah ekstensi dari bahasa pemrograman Pascal yang didasarkan pada tipe data grafis abstrak. Film ini mendapatkan beberapa penghargaan dan ditayangkan di SIGGRAPH '83 Film Show.
LINKS-1 adalah komputer paling kuat di dunia pada tahun 1984.
Pada tahun 1985, Pierre Lachapelle, Philippe Bergeron, Pierre Robidoux, dan Daniel Langlois menyutradarai Tony de Peltrie, yang menampilkan karakter manusia animasi pertama yang mengekspresikan emosi melalui ekspresi wajah dan gerakan tubuh, yang menyentuh perasaan penonton. Tony de Peltrie tayang perdana sebagai film penutup SIGGRAPH '85.
Flocking adalah perilaku yang ditunjukkan ketika sekelompok burung (atau hewan lain) bergerak bersama dalam kawanan. Model matematika perilaku flocking pertama kali disimulasikan di komputer pada tahun 1986 oleh Craig Reynolds dan segera menemukan kegunaannya dalam animasi. Jurassic Park secara khusus menampilkan flocking dan membawanya ke perhatian luas dengan menyebutkannya dalam naskah aslinya[butuh rujukan]. Penggunaan awal lainnya adalah kawanan kelelawar dalam Batman Returns karya Tim Burton (1992), dan serbuan wildebeest dalam The Lion King karya Disney (1994).
Pada tahun 1989, film aksi bawah air karya James Cameron, The Abyss, dirilis. Ini adalah film bioskop pertama yang menyertakan CGI fotorealistik yang terintegrasi secara mulus ke dalam adegan live-action. Urutan lima menit yang menampilkan tentakel animasi atau "pseudopod" dibuat oleh ILM, yang merancang program untuk menghasilkan gelombang permukaan dengan ukuran dan sifat kinetik yang berbeda untuk pseudopod tersebut, termasuk pantulan, pembiasan, dan urutan morphing. Meskipun singkat, perpaduan sukses antara CGI dan live-action ini secara luas dianggap sebagai tonggak sejarah dalam menentukan arah pengembangan lebih lanjut di masa depan di bidang ini.
Tahun 1990-an dimulai dengan sebagian besar teknologi CGI yang kini cukup berkembang untuk memungkinkan ekspansi besar ke dalam produksi film dan TV. Tahun 1991 secara luas dianggap sebagai "tahun terobosan", dengan dua kesuksesan box-office besar, keduanya menggunakan CGI secara intensif.
Langkah signifikan lainnya terjadi pada tahun 1993, dengan Jurassic Park karya Steven Spielberg, di mana dinosaurus CGI 3D diintegrasikan dengan rekan animatronik seukuran aslinya. Hewan CGI tersebut dibuat oleh ILM, dan dalam sebuah adegan uji coba untuk membuat perbandingan langsung dari kedua teknik tersebut, Spielberg memilih CGI. George Lucas yang juga menonton berkomentar: "kesenjangan besar telah terlewati, dan segalanya tidak akan pernah sama lagi".
Pada tahun 1993, Babylon 5 karya J. Michael Straczynski menjadi serial televisi besar pertama yang menggunakan CGI sebagai metode utama untuk efek visual mereka (daripada menggunakan model buatan tangan), diikuti kemudian pada tahun yang sama oleh SeaQuest DSV karya Rockne S. O'Bannon.
Pada tahun 1995, lahirlah film fitur animasi komputer penuh pertama, Toy Story dari Disney-Pixar, yang sukses secara komersial.
Terobosan lain di mana film bioskop menggunakan motion capture adalah pembuatan ratusan karakter digital untuk film Titanic pada tahun 1997. Teknik ini digunakan secara luas pada tahun 1999 untuk menciptakan Jar-Jar Binks dan karakter digital lainnya di Star Wars: Episode I – The Phantom Menace.
Pada tahun 2000, tim yang dipimpin oleh Paul Debevec berhasil menangkap (dan mensimulasikan) bidang reflektansi pada wajah manusia secara memadai menggunakan panggung cahaya yang paling sederhana. yang merupakan bagian terakhir dari teka-teki untuk membuat tiruan digital dari aktor terkenal.
Film bioskop arus utama pertama yang dibuat sepenuhnya dengan motion capture adalah film Jepang-Amerika tahun 2001 Final Fantasy: The Spirits Within yang disutradarai oleh Hironobu Sakaguchi, yang juga merupakan film pertama yang menggunakan karakter CGI fotorealistik. Film ini tidak sukses di box-office. Beberapa komentator menyarankan ini mungkin sebagian karena karakter CGI utama memiliki fitur wajah yang jatuh ke dalam "lembah yang tidak menyenangkan" (uncanny valley).
Pada tahun 2002, The Lord of the Rings: The Two Towers karya Peter Jackson adalah film fitur pertama yang menggunakan sistem motion capture waktu nyata, yang memungkinkan tindakan aktor Andy Serkis dimasukkan langsung ke dalam model CGI 3D Gollum saat sedang dilakukan.
Pada tahun 2010, Akademi Film AS (AMPAS) mengumumkan bahwa film motion-capture tidak akan lagi dianggap memenuhi syarat untuk Oscar "Film Animasi Fitur Terbaik", dengan menyatakan "Motion capture dengan sendirinya bukanlah teknik animasi."
