伊凡·苏泽兰（Ivan Sutherland）：计算机图形学之父，虚拟现实之父
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作为计算机图形学之父和虚拟现实之父，苏泽兰发明的电脑程序“画板”是人们“曾经编写过的程序中最重要的一份程序”。事实上，这是有史以来第一个交互式绘图系统。这也是交互式电脑绘图的开端。但还要化十多年以后，电脑业和工程界才真正体会到苏泽兰和电脑程序“画板”带来的划时代变革。
姓名（中文） 伊凡·苏泽兰
Ivan Sutherland
姓名（英文） Ivan Sutherland
机构与职务 现为Sun研究员和副总裁
出生年月 1938年
出生国家、地点 美国内布拉斯加州黑斯廷斯（Hastings）
教育背景 1963年，MIT博士学位
1960年，加州理工大学电气工程硕士学位
1959年，卡耐基梅隆大学电气工程学士学位
职业背景 1990年－至今，Sun副总裁和研究员
1980年，Sutherland, Sproull and Associates副总裁和技术主管
1974年，兰德（RAND）公司研究员
1974年，加州理工学院计算机系主席
1968年，共同创办Evans and Sutherland公司
1968年，犹他大学教授
1966年，哈佛大学教授
1964年，国防部DARPA研究员
1963年，美国安全局工程师
名言（著作） 知识是一种十分珍贵的事情，你要把它给予别人，才能获得它
一次划时代的演示编辑本段回目录
1960年，麻省理工学院心理声学专家立克里德发表了一篇文章，题目几乎能让社会心理学家和劳资专家们吓一大跳：《人-计算机共生关系》（Man-Computer Symbiosis），他把电脑称为人类的“合作伙伴”，铿锵有力地宣称：“我们希望在不久的将来，人脑与电脑紧密合作，结为一机，以人脑前所从未有的全新方式来思考问题，以任何数据处理机器所从未采用过的方式来处理信息。”这篇文章可谓“石破天惊”，被认为是那个时代“最富想象力和独创性的思考”，第一次提出了“人机”（Man-Computer）关系的命题。要知道，他的作者四年前才知道电脑是怎么回事，七年前还硬着头皮要研究什么人际关系。
Ivan Sutherland演示中立克里德的文章也引起国防部高级研究计划署的新任署长杰克•鲁伊纳的注意。他意识到立克里德的“人机”理论不同凡响。1962年他把立克里德挖了过去，成立了一个信息处理技术处（IPTO），简称信息处，由立克里德担任首任处长，并把一台Q-32电脑调拨过来，供立克里德研究。这就是后来“阿帕网”的起步。
1962年，立克里德参加一个计算机图形处理方面的高级研讨会。会议临结束前一天，一位麻省理工学院的青年博士研究生提交了论文并发言，他就是伊凡•苏泽兰（Ivan Sutherland）。会议主席邀请他在次日大会发言。苏泽兰用幻灯向与会者展示了他的一项发明，说是他博文论文的一部分。他用一支光笔在电脑屏幕上画一幅画，然后以文件的形式将它存储在电脑中，要用时，取出这些文件，打开文件后，可以对原来的画进行随意变大缩小，小可到一点，大可无限大（当然显示器上只有能显示一小部分）。苏泽兰把这一发明叫“画板”（Sketchpad）,苏泽兰的演示一结束，与会者们感到非常震惊，意识到这位青年博士生已做出一桩不同凡响的开创性工作。
事后有人评价说：苏泽兰的电脑程序“画板”是人们“曾经编写过的程序中最重要的一份程序”。事实上，这是有史以来第一个交互式绘图系统。这也是交互式电脑绘图的开端。但还要化十多年以后，电脑业和工程界才真正体会到苏泽兰和电脑程序“画板”带来的划时代变革。
最激动的奠过于立克里德了，苏泽兰的“画板”正是他两年前提出的新的信息处理方式。它不是数据处理，而是图形处理，这样，人和电脑之间就以图形的方式真正建了关联，这一关联后来被称为“界面”（Interface）。
听完苏泽兰的报告后，立克里德坐不住了，立即找到这位校友，请他来高级研究计划署工作。1964年，当立克里德离职后，时年26岁的苏泽兰担任了的信息处处长。同年，苏泽兰又把立克里德举荐的青年心理学家鲍伯•泰勒要过来，担任自己的副手。1966年，当苏泽兰离职后，泰勒成为第三任处长，“阿帕网”在他手里大踏步前进。
计算机图形学之父编辑本段回目录
1938年，苏泽兰生于内布拉斯加州中西部的一个小城市黑斯廷斯（Hastings）。50年代苏泽兰上中学时，计算机刚问世不久，是一种神秘而又令人向往的机器，吸引了许多年轻人的视线，苏泽兰就是其中之一。他用很大的热情自己动手设计与装配过一些用继电器工作的计算装置，这些装置虽然简单而幼稚，却使苏泽兰积累了一些最基本的计算机经验。
Ivan Sutherland1959年，苏泽兰在卡内基——梅隆大学获得电气工程学士学位；第二年又在加州理工学院获得硕士学位，这两所大学在电气工程/计算机方面都有很高的水平，苏泽兰在那里打下了很好的专业基础。而且，一到假期，他就到IBM公司去打工，更是积累了相当的实践经验。然后，苏泽兰继续到MIT攻读博士学位，在林肯实验室的TX2计算机上去完成导师交给他的博士论文课题——3维的交互式图形系统（当时2维的图形系统已经问世）。苏泽兰依靠扎实的专业基础和勤奋的工作，用了3年时间终于完成了这个艰巨而复杂的任务，开发成功了著名的“画板”系统。
为了在论文答辩时产生最佳效果，苏泽兰还制作了一部影片，名为《画板：人机图形通信系统》（《Sketchpad：A Man Machine Graphical Communication System》。他边放映，边讲解，果然生动、活泼、形象，论文答辩取得极大成功，其互动式电脑制图的构想犹如给全世界投下了“一枚炸弹”。画板是一个实时的素描系统，使用者可以利用“光笔”，直接和电脑屏幕进行互动式交流。包括信息论创始人香农、有“人工智能之父”之称的明斯基等著名学者组成了答辩委员会，全体一致给苏泽兰的博士论文打了“优”。苏泽兰制作的这部影片后来还曾广为传播。画板的成功奠定了苏泽兰作为“计算机图形学之父”的基础，并为计算机仿真，飞行模拟器，CAD/CAM，电子游戏机等重要应用的发展打开了通路。画板为我们带来了许多新概念：动态图形、视觉模拟、有限分辨率、光笔追踪以及无限可用协调系统等等。画板可以说是电脑图形学的“创世大爆炸”。
取得博士学位以后，苏泽兰离开MIT参加了军队，在安全部门工作，曾参与过雷达和红外跟踪系统的研制。之后，他被任命为负责高科技项目的国防部高级研究计划署DARPA的信息处理技术局IPTO的局长，这个局曾经组织实施了互联网的前身阿帕网（ARPANET）等一批重大的项目。苏泽兰被任命为这个局的局长时，年仅26岁，军衔仅仅是中尉，这是空前少有的。对于苏泽兰来说，在DARPA/IPTO的任职，既锻炼了他的领导能力，又使他有机会与美国最重要的一些企业和研究机构打交道，结识了许多知名人物，这对他今后的事业有很重要的影响。
从图形处理到虚拟现实编辑本段回目录
苏泽兰的“画板”使电脑突破了数据处理的禁锢，开创了一个全新的设计领域，这就是工程制图中革命性的工具——计算机辅助设计（Computer Aided Design），通称CAD。CAD使工程制图人员扔掉了不离手的计算尺、丁字尺、铅笔、鸭嘴笔和图板等，使设计图可以在电脑显示器上可以随意调用、修改、放大、缩小、平移、旋转。后来人们又在CAD的基础上提出计算机辅助制造（CAM Computer Aided Manufacture）。CAD和CAM成立本世纪下半叶最杰出的工程技术成就之一，对人类的技术进步有着巨大的推动，对人类的生活产生无可估量的影响。最明显的例是大型的喷气式客机。
Ivan Sutherland1957年，英国的布里斯托尔102客机成功飞越大西洋，这是世界上第一架涡轮发动机的客机，但由于制造中存在着大量问题，它的发动机寿命大大缩减。1962年第一架三叉戟飞机问世，同年英国欧洲航空公司推出第一架后引掣远程喷气式发动机的客机。这些飞机在设计上大多采用人工制图的方式，在制造上机械化程度不高。设计成为大型喷气式客机的瓶颈。CAD的出现使情况发生根本性的改变，1974年美国波音飞机制造公司第一架音747客机试飞成功，这架客机的设计图机全部重量竟有几十吨重，如果没有CAD设计技术，这么浩大的制图工程量，用人工来做是无法想象的。
时至今日，全球每天有数以百万计的人乘坐大型喷气式飞机旅行，1962年苏泽兰的“画板”是每个人都应该心怀感激的。后来人们又把CAD用于建筑设计和土木工程，提出土木工程的集成化CAD系统，又称ICES（Integrated Civil Engineering System）,在七八十年代有巨大的影响。看来电脑已影响到人们的衣食住行了。
苏泽兰在高级研究计划署信息处期间，做过两件有影响力的大事：一是资助在西海岸斯坦福研究院的恩格尔巴特，专门为他成立了一个独立的研究所，这就是那个在门罗公园著名的“扩增研究中心”，这样，恩格尔巴特最终成为人机交互的最重要的先驱之一。
第二，是1965年，苏泽兰发表了一篇名为《终极的显示》的论文。首次描述了把电脑屏幕作为观看虚拟世界窗口的设想，被公认为虚拟现实技术史上的里程碑。这篇论文把五年前立克里德的“人机交互”思想又大大推进一步，提出要把电脑的显示屏幕作为一个“观看虚拟世界的窗口”。苏泽兰指出，我们生活在一个物理世界中，通过感觉与物理世界相联系，能感知物体的重量、形态、颜色等等，但对物理世界的细微处却很隔膜，比如说，作用在电荷上的力、非均匀场中的力、非投影几何变换的效果、低摩擦的运动等。我们几乎了无知觉。然而我们现在可以通过电脑来感知这些日常无法感知的东西。苏泽兰设想：终极的显示可以显示一个房间，电脑可以控制房间中的一切东西的存在，显示在这间房间中的椅子可以逼真到似乎你可以上去坐坐。显示出的手铐简直可以拷人，子弹好像能致人于死地，“只要用适当的程序，这样一种显示可能创造出文学上爱丽丝漫游的奇境”。这一电脑上的“奇境”就是我们现在熟悉的“虚拟现实”（Virtual Reality）。
虚拟现实与现实融为一体编辑本段回目录
虚拟现实是一种新兴的，极有应用前景的计算机综合性技术。由于人类从客观世界获得的信息80%以上来自视觉，因而视觉沟通就成为多感知的虚拟现实系统中最重要的环节，立体视觉技术也就成为虚拟现实的一种极重要的支撑技术。早在虚拟现实技术研究的初期，苏泽兰就在其“达摩克里斯之剑”（SWORD OF DAMOCLES）系统中，实现了三维立体显示，用人眼观察到了空中悬浮的框子，极为引人注意。
Ivan Sutherland增强现实（augmented reality，AR）是指在真实环境（real environment）之上提供信息性和娱乐性的覆盖（informative and entertaining overlays），如将图形、文字、声音及超文本等叠加（overlay）于真实环境之上，提供附加信息，从而实现提醒、提示、注记、注释及解释等辅助功能。它是虚拟环境和真实环境的结合。
AR是苏泽兰在进行有关头戴显示器的研究中引入的。AR系统通过跟踪使用者及其周围环境中的事物，提供并显示与使用者所处环境相关的信息，通常利用“透明（see through）”的头戴式显示器或单目镜，将计算机生成的图形覆盖于使用者的自然视觉之上，用虚拟的景物对真实世界加以丰富和补充，增强使用者对真实世界的交互和感知能力。AR系统让使用者在看见真实世界的同时，将计算机生成的虚拟事物叠加于真实世界之上，甚至与真实世界糅合在一起，实现真实与虚拟的结合，在用户的真实环境中协助用户工作，增强使用者对周围环境的感知能力。因此，系统的使用者看到或感知到的是一个增强的现实，对使用者而言，这个现实不等同于真实现实，它比真实现实拥有更为丰富的信息。
Ivan Sutherland可穿戴计算机为实现AR提供了简单、有效的途径。同时，AR技术也为可穿戴计算机提供新的应用方式，使可穿戴计算机的使用更具诱惑力。MIT媒体实验室的Thad Starner指出，采用可穿戴的增强现实系统，用户可在关注真实世界时，根据需要立即访问虚拟世界，相反地，用户在注视着虚拟世界的同时也可知晓真实环境。他还提出对穿戴者的知识、行为、目的甚至情绪建模，预测他们的需求，从而可在虚拟环境和真实环境之间形成无缝的交互（seamless interaction）。
1966年，苏泽兰在麻省理工学院的林肯实验室开始研制“达摩克里斯之剑”头盔显示器，它被认为是世界上第一个头盔显示器（HMD，Head Mounted Display），它由六个系统组成，一台TX-2型电脑，一个限幅除法器、一个矩阵乘法器、一个矢量生成器，一个头盔和一个头部位位置传感器。为了使头盔显示器显示出图像，苏泽兰采用了阴极射线管，把它们安装在试验者的太阳穴附近。这个系统能够显示具有简单3D几何形状的线框图，用户看到的线框图叠加在真实环境之上。这是一种半投入的HMD。
离开DARPA以后，苏泽兰又回到大学，但不是卡内基——梅隆，也不是MIT，而是哈佛。他在哈佛呆了3年，继续其计算机图形学方面的研究，开发了一些有用的图形工具。1967年，对计算机图形学也有着浓厚兴趣的著名学者大卫•埃文斯（David Evans）邀请苏泽兰一同工作，自此，他从哈佛大学转至犹他大学。在他们两人的通力合作下，犹他大学计算机系成为当时计算机图形学的研究中心，图形和动画技术更趋完美。早期的著名游戏软件“Pong”就是由苏泽兰在那里 的一个学生诺兰•布什内尔（Nolan Bushnell）于1972年开发出来的。布什内尔后来创办了著名的Atari公司。
Ivan Sutherland1970年1月1日，苏泽兰在犹他大学的实验室里成功演示了头盔显示器，参加演示者是一个学生。这位学生用这一奇妙的头盔，看到了一个边长约5厘米的立方体框线图，它飘浮在他面前，当他转头时，还可以年看到这一发光的立方体的侧面。人类第一次真正看到了虚拟的不存在的物体。苏泽兰小组再接再厉，不久又研制出一个控制棒，试验者不仅能看，而且能移动这一物理上不存在的物体。这次试验是一台数字设备公司的PDP-10型小型机上完成的。从头盔到控制棒，苏泽兰为“虚拟现实”做出了开创性的工作。
增强人在虚拟现实中的沉浸感
人们继续开始探索，后来又把目光对准了耳朵，开始研制虚拟音响，大大增强了人在虚拟现实中的沉浸感。1982年加拿大的克姆杜公司开发出集成音响合成芯片，可用于个人电脑。听觉之后，自然是触觉。麻省理工学院毕业的托马斯•齐默尔曼（J•Zimmermn）和加隆•雷尼尔（Jaron Lanier）发明了一付特殊的手套，把它与电脑相连，再由电脑控制音响合成器（Sound Synthesizer），这可以用手套奏一把不存在的提琴，发生悦耳的音乐。1985年这种特殊的手套正式问世，被人们称为“数据手套”（Data Glove）。
1981年加州伯克利分校的博士研究生迈克尔•麦克里威（Michael McCreevey）报了一个课题叫“空间感知和先进的显示”，拿到了美国航空和航天局（NASA）的1万美元的资金。并在一位电脑硬件高手的帮助下，对苏泽兰当年的阴极射线管显示器作了一次大的突破，研制出液晶显示的头盔显示器。1985年麦克里威建立了一个环境，当他们输入有关空中交通的数据时，能够在显示器上看见飞机，并能用程序控制飞机的起降。这一消息引起航空和航天局的极度兴奋，迅速组建了一个大的课题组 ，把头盔显示器、音响合成器、数据手套等技术溶为一体，创建了一个虚拟环境。这是一个由电脑和各种先进传感器组成的虚拟现实的世界，试验者能够捧住一个只有他在头盔显示器中才能看见的物体 。1986年底，人类第一次进入了苏泽兰当年预言的“奇境”，可以沉浸在电脑创建的虚拟现实中。
“虚拟现实”的出现对人类固有的感知方式提出了很大的挑战。现在，“虚拟现实”已广泛应用于深水潜水、坦克、飞机、飞船等等的摸拟训练中。有了“虚拟现实”后，一位飞行员就能轻而易举地驾驶波音747大型客机上天。维纳在二次大战期间为了对付德国战斗机飞行员的高巧技术，提出要用数字方式来测算飞机的路线，从而直接导致第一台电脑的研制。时至今日，电脑的“虚拟现实”，能让地面的炮手（当然，高射炮早变为地对空导弹了）体验这飞机是怎么开的，飞行员会怎么想的，好像这飞机是他自己开。从维纳开始，近半年世纪以来，世界上许多国家尤其是美国都想尽办法在地面上训练飞行员和宇航员，终于在“虚拟现实”中梦想成真。有人说，在80年代初，当美国国防部、航空和航天局听到麦克里威试验成功后，“兴奋得连口水都流下来了”。
虚拟现实初试身手编辑本段回目录
Virtual Reality这个词是1989年由加隆•雷尼尔（Jaron Lanier）创立的。雷尼尔与托马斯•齐默尔曼一起发明了“数据手套”，后来又一起成立了一个叫VPL的公司。
Ivan Sutherland“虚拟现实”有各种叫法，如译为“灵境”、“人工现实”（Artificial Reality），“人工世界”（Artificial Worlds）、“虚拟世界”（Virtual Worlds）和“赛柏空间的视觉形式”（A Visual Form of Cyberspace）等，意思都一样，是由电脑技术生成的似真亦幻的感觉世界。它是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境，具体地说，就是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉一体化的特定范围的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响，从而产生亲临等同真实环境的感受和体验。实物虚化、虚物实化和高性能的计算处理技术是VR技术的3个主要方面。
由于它逼真地模拟人在真实环境中三维的视、听、动作等行为，使人机界面达到似有若无的境地，核心在于“沉浸感”。对于“沉浸感”，雷尼尔有一个很好的解说，他说，我们在二维屏幕上看三维的图像，就好比从玻璃船舱底部看海水，人还在船上。但通过数据手套等设备，我们的视觉感受就像在潜水，整个人沉浸在海水里，这样，我们获得了多重感觉；就如同戴着水肺装置潜入到深海，“在礁石间穿行，听着鲸鱼的低呜，拣起贝壳来仔细端详，与别的潜水员交谈，所以我们完全参与到海底探险的体验当中。”
有一位二战的老兵莫顿•海利希（Morton Heilig），提出一个全新的计划，建立一个系统能模拟和重现物理世界的声响、形象、振震感、嗅觉和味觉等。他向美国政府和好莱坞兜售他的计划，但无人理睬。海利希无奈，只得先做一台模型机，像一个电话亭，人进去后，能通过观察器看立体图像，有风扇扇出清风，由烤箱传出各种味道，小敕叭里传来声响，而座位下有振荡器。这一叫“传感景院”（Sensorama）的新鲜的玩意儿能使人感觉到在骑摩托车兜风。但没有几个人会花一大把钱去开这种洋荤，海利希的宏伟计划就夭折了。
在今天看来，海利希的洋荤倒和“虚拟现实”有惊人的相似之处。海利希时乖命蹇，当时的电脑技术刚起步，海利希只盯住超越立体电影，没有往电脑方面想，这也难怪，那时候电脑还属于纸带时代，显示器连影子也没有。当然，如果他向美国军方尤其是航空模拟训练方面去推售他的设想，可能会引起他们的注意，但海利希的思路是定位在电影娱乐方面的。
从立克里德开始，恩格尔巴特、苏泽兰他们这些电脑专家开始另辟战场，来探索人类感觉全方位的体验上，虽然这种探索都有若明若暗的军方背景。1968年，苏泽兰和同伴戴维•伊凡斯（David Evans）推出了“情景发生器”（Scene Generator）。
1971年，北加州大学的弗里德里克•布鲁克斯（F. Brooks）开始研制基于电脑的控制系统（Manipulation System），但由于当时电脑速度不快，他的计划直到1986年才实现。同时，威斯康星大学的米隆•克鲁格（Myron Krueger）也开始研制基于电脑的视频系统（Video Systems），1976年开发成功。
商业学术两不误编辑本段回目录
1976年，苏泽兰应母校加州理工学院之请，出任计算机科学系主任至1980年。
Ivan Sutherland除了教学和研究之外，苏泽兰也很重视将研究成果商品化，转化为现实生产力。他先后办过两个公司，一个是与埃文斯于1968年合办的“Evans＆Sutherland公司”，地点在盐湖城。这个公司的主要产品是飞行训练器和CAD工具，在该领域颇有声望。该公司不定期出版的“Evans＆Sutherland新闻简报”，主要刊登计算机仿真技术方面的文章。苏泽兰从1974年起虽不再参与公司的日常运作，但仍为公司董事会成员。另一个公司是1980年在匹茨堡创办的“Sutherland，Sproull＆Associates”，合伙人Robert Sproull是苏泽兰在DARPA时他的一个上级的儿子。这个公司也主要从事计算机图形学方面的产品开发和市场营销。公司后来从宾夕法尼亚州迁至加州的硅谷，以求更大的发展。这个公司，苏泽兰除了图形学的课题外，还研究计算机体系结构，逻辑电路等等，同样取得一些成果，有些成果还申请并取得了专利，如“异步队列系统”(Asynchronous queue system)，于1987年7月获得美国4679213号专利。
1988年度的图灵奖授予了当时在Sun微系统公司任高级研究员、有苏泽兰。不知什么原因，苏泽兰获得图灵奖以后，没有发表传统的图灵奖演说，但《ACM通讯》杂志于1989年6为此发表了苏泽兰的一篇长篇论文，也是关于计算机体结构的，题为“微流水线”（micropipelines）
除了图灵奖以外，苏泽兰还是美国工程院兹沃里金奖的第一位得主，这个奖是为纪念现代电视技术的奠基人、1919年移居美国的俄罗斯科学家V.K.Zworykin（1889-1982）而设立的。1975年，他被系统、管理与控制论学会授予“杰出成就奖”。1986年，IEEE授予他皮奥尔奖（为纪念电子学著名学者Emmanuel R.Piore而设立）。
ACM除授予他图灵奖以外，1994年又授予他软件系统奖；ACM关于图形学的专门委员会SIGGRAPH则早在1983年为纪念计算机图形学的先驱考恩斯（S.A.Coons）而建立以他的名字命名的奖项时，就把第一个考恩斯奖授予了苏泽兰。有趣的是，考恩斯也是苏泽兰博士论文答辩委员会的委员。这众多荣誉充分说明了苏泽兰的研究成果被学术界所肯定。
虚拟现实究竟是虚拟还是现实编辑本段回目录
与游戏机和多媒体相比。虚拟现实所独具的“沉浸感”是令人震惊的，被称为一种革命性的技术。它不仅给制造业开辟一个新天地，而且给娱乐业带来一般巨大魔力。1990年艾立克•库林奇森（Eric Gullichsen）和帕特•奇尔巴德（Pat Gelband）创办了一个叫“第八感觉”的公司（Sense 8 Corporation），开发商品化的“虚拟现实”产品。1993年美国派拉蒙电影公司推出两部全新的电影《拱廊》（Arcade）和《开心月圆》（Fullmoon Entertainment），每位观众需带目镜、数据手套等。至此，海利希当年的梦想终于实现。
Ivan Sutherland1990年，硅谷创办了一家叫“远程现场探索公司”（Telepresence Research Company），创办者之一是美国国家航空航天局的著名“虚拟现实”专家斯科特•菲希尔（Scott Fisher）.所谓“远程现场”就是通过“虚拟现实”技术，人能沉浸到相距很远的环境中，最远可以远到火星。不久，在这家公司的参与下，莫尼卡•利顿和休•丹举行了一场世界上最奇特的婚礼，新郎、新娘头带头盔，相处两地，又互相亲吻。这也是世界上第一场“虚拟现实”中的婚礼。婚礼结束了，“虚拟现实”的巨大波澜也掀开了。它将给人类带来什么呢?
有人认为，虚拟现实将是计算机业未来最具前景的研究领域。预言家尼葛洛庞帝说：“以个人电脑为基础的游戏，将会代替我们熟悉的专用游戏系统。在短期内，特殊用途硬件惟一还能施展的空间，就只剩下虚拟现实。”
英国航空实验室实施了一项用于概念验证的项目。研究人员用CAD技术制作了一辆轿车的内部构造和一种图形编程语言。系统由一个VPL生产的高分辨率HRX Eye Phone、一个数据手套、一个三维音响系统和一台SGI工作站组成。系统为用户提供一个真实的轿车座舱，这样，设计人员能够精确研究轿车内部的人类工程学参数，并且在需要时可以修改虚拟部件的位置，进而可以在仿真系统中重新设计整个轿车的内部。
波音公司在波音777飞机的设计中，用并行工程方法把系统开发和飞机测试集成起来。所有部件的测试都是实时地、远距离地、全集成地进行。应用飞行仿真器及虚拟现实技术，在模拟的各种条件下对飞机进行飞行试验，工程师们在工作站上实时直观地获取各种数据，同时快速修改设计中的问题。波音777最终没有进行一次真正的试飞，一次上天获得成功。
1991年Northrop公司的研究与开发部门实验了一个装配建模系统。该系统采用三维立体显示和仿真装配的输入装置，取消了建造全尺寸模型的需要。通过装在三维玻璃中的虚拟屏幕给工程师们提供了一个环境，可以真实地模仿进行加工设定及相应一切可能的操作情况。
但也有人对虚拟现实的真正前景表示怀疑。80年代末90年代初，虚拟现实如日中天时。施乐PARC研究中心的首席技术官Mark Weiser，这位集哲学家、艺术家和计算科学家的“后PC之父”，冷静地告诫，以技术为导向的虚拟现实的实际应用十分有限。1992年，他著文预言，虚拟现实不可能受到用户的欢迎：“虚拟现实的目的是愚弄用户，使人远离真实的物理世界。这与计算机融入人类生活的方向是背道而驰的。”当时每一个人都在以谈论虚拟现实为荣，他却说：“不！我们不会消失在电脑空间中，而是电脑将消失在我们的生活中。”
Mark Weiser的思想是无处不在的计算（ubiquitous computing，UC）。这是他在20世纪90年代初提出的，目的是让计算机真正渗入到我们的日常生活中。它是指在我们周围的环境中嵌入许多微型的计算芯片、装置或系统，不仅可完成预定的计算功能，还可主动向可穿戴计算机的使用者提供信息，以便使用者无论在何处都能与周围的环境进行动态通信，充分获取环境信息。在UC环境中，可穿戴计算机就是人与UC环境交互的主要渠道，起着特殊“界面”的作用。可穿戴计算机与UC的结合是未来计算的重要研究方向。
虚拟现实的未来究竟如何，何时能够成为现实，最终还是要靠现实来回答。苏泽兰也在等待答案，而且他比谁都着急。
计算机图形学之父——伊凡•苏泽兰特编辑本段回目录
贾菡 / 文
1988年，享有“计算机图形学之父”美誉的伊凡•苏泽兰特（Ivan Edward Sutherland）成为当年的图灵奖获得者。除了图灵奖以外，他还是美国工程院兹沃里金奖的第一位得主;1975年他被系统、管理与控制论学会授予“杰出成就奖”;1986年IEEE授予他皮奥尔奖;ACM除授予他图灵奖以外，1994年又授予他软件系统奖，并早在1983年为纪念计算机图形学的先驱考恩斯而建立以他的名字命名的奖项时，就把第一个考恩斯奖授予了苏泽兰特……这众多荣誉充分说明了苏泽兰特在计算机图形学、计算机体系结构和逻辑电路方面做出了卓越的贡献。
如同计算机行业其他大师一样，苏泽兰特很早就对计算机产生了浓厚的兴趣。早在上个世纪50年代计算机刚问世不久，上中学的苏泽兰特就被计算机这种神秘而又令人向往的机器所深深吸引。继而，他依靠对计算机的狂热兴趣自己动手设计并装配了一些用继电器工作的计算装置，从而积累了最基本的计算机知识和感性的认识。
真正让苏泽兰特在计算机图形学上崭露头角的是在MIT攻读博士学位的时期。凭借先后在电气工程和计算机专业方面都有很高水平的卡内基•梅隆大学和加州理工学院攻读学士和硕士学位所打下的坚实的专业基础，以及假期前往IBM公司打工的实践经验，苏泽兰特通过勤奋工作，用3年时间完成了在TX2计算机上开发出3维交互式图形系统（当时2维图形系统已经问世）这个艰巨而复杂的任务——这就是著名的Sketchpad系统。Sketchpad的成功最后成为苏泽兰特作为“计算机图形学之父”的基础，并为计算机仿真、飞行模拟器、CAD/CAM、电子游戏机等重要应用的发展起到了重大的推动作用。
有意思的是，为了在论文答辩时充分展示Sketchpad系统的功能和特点以获得最佳效果，苏泽兰特这位平时看上去似乎只懂得工作的勤恳严谨的学者，制作了一部名为《Sketchpad：人机图形通信系统》的影片。在博士论文答辩时，他谈吐风趣幽默，配合影片对Sketchpad的讲解丝丝入扣，特殊的方式和出色的表现深深打动并征服了包括信息论创始人——香农、有“人工智能之父”之称的明斯基等著名学者组成的答辩委员会。最后他的博士论文被当之无愧地评级为“优”，而那个影片也广为流传。
后来，年仅26岁的苏泽兰特被任命为负责高科技项目并曾经组织实施了Internet的前身阿帕网(ARPANET)等一批重大项目的国防部高级研究计划署DARPA的信息处理技术局IPTO(Information Processing Techniques Office)的局长。这段任职经历和他主攻方向看似有所偏离，然而既让他锻炼了领导能力，又有机会与美国最重要的企业和研究机构打交道，并结识了许多知名人物，这对他今后的事业有着深远的影响。
离开DARPA以后，苏泽兰特在哈佛继续其计算机图形学方面的研究，并开发了一些有用的图形工具。1967年，应对计算机图形学也有着浓厚兴趣的著名学者大卫•埃文斯的邀请，他从哈佛大学转至犹他大学，并与之将犹他大学计算机系建设成为成果丰硕、人才辈出的计算机图形学研究中心：早期著名的游戏软件“Pong”就是由苏泽兰特在研究中心的一个学生Nolan Bushnell——著名的Atari公司的创始人于1972年开发出来的。
1968年苏泽兰特与埃文斯合办了Evans ＆ Sutherland Co.，其主要产品是飞行训练器和CAD工具。公司的产品和公司不定期出版的主要刊登计算机仿真技术方面文章的“Evans＆Sutherland Newsletter”为该公司赢得极高声望。1980年，苏泽兰特又同在DARPA时他一个上级的儿子共同创办了Sutherland, Sproull＆Associates，主要从事计算机图形学方面的产品开发和市场营销，在这里，除了图形学的课题外，他还研究计算机体系结构，逻辑电路等等。
正如当年为Sketchpad制作出色的影片并生动讲解所显出苏泽兰特并不是个只知道教学和研究的书呆子那样，他在纯技术之外对于技术和研究成果的商品化和推广方面也展示出了其出色的智慧和天赋。也许正是这些，才让他在所涉及的领域都能如此丰富多彩，成果丰硕。
伊万·萨瑟兰——计算机图形学之父编辑本段回目录
1988年的图灵奖授予当时在Sun Microsystem公司任高级研究员、有“计算机图形学之父”誉称的伊万·萨瑟兰(1van Edward Sutherland)。
萨瑟兰1938年5月16日生于内布拉斯加州的中西部小城市黑斯廷斯(Hastings)。20世纪50年代萨瑟兰上中学时，计算机刚问世不久，是一种神秘而又令人向往的机器，吸引了许多年轻人的视线，萨瑟兰就是其中之一。他用很大的热情自己动手设计与装配过一些用继电器工作的计算装置，这些装置虽然简单而幼稚，却使萨瑟兰积累了一些最基本的计算机经验。
1959年，萨瑟兰在卡内基—梅隆大学获得电气工程学土学位，第二年又在加州理工学院获得硕士学位。这两所大学在电气工程／计算机方面都有很高的水平，有一批知名的教授、学者。萨瑟兰在那里打下了很好的专业基础，而且，一到假期，他就到IBM公司去打工，积累了相当的实践经验。然后，萨瑟兰到MIT攻读博士学位，在著名的林肯实验室的TX-2计算机上去完成导师交给他的博士论文课题——3维的交互式图形系统(当时2维的图形系统已经问世)。萨瑟兰依靠扎实的专业基础和勤奋的工作，用了3年时间终于完成了这个艰巨而复杂的任务，开发成功了著名的Sketchpad系统。
Sketchpad的工作原理简单说来是这样的：光笔在计算机屏幕表面上移动时，通过一个光栅系统(grid system)测量笔在水平和垂直两个方向上的运动，从而在屏幕上重建由光笔移动所生成的线条。一旦出现在屏幕上，线条就可以被任意处理和操纵，包括拉长、缩短、旋转任一角度等，还可以互相连接起来表示任何物体，物体也可以旋转任意角度以显示其任意方位的形态。Sketchpad中的许多创意是革命性的，它的影响一直延续到今天。
为了在论文答辩时产生最佳效果，萨瑟兰还精心制作了一部影片，名为《Sketchpad：人机图形通信系统》(Sketchpad：A Man-Machine Graphical Communication System)。答辩时，他边放映，边讲解，生动、活泼、形象，取得极大成功，包括信息论创始人香农、有“人工智能之父”之称的明斯基、计算机图形学的先驱考恩斯(Steven Anson Coons)等著名学者、教授组成的答辩委员会全体一致给萨瑟兰的博士论文打了“优”。萨瑟兰制作的这部影片后来还曾广为传播。Sketchpad的成功奠定了萨瑟兰作为“计算机图形学之父”的基础，并为计算机仿真，飞行模拟器，CAD／CAM，电子游戏机等重要应用的发展打开了通路。
取得博士学位以后，萨瑟兰离开MIT参加了军队，在安全部门工作，曾参与过雷达和红外跟踪系统的研制。之后，他被任命为负责高科技项目的国防部高级研究计划署DARPA的信息处理技术局IPTO(Information Processing Techniques Office)的局长，这个局曾经组织实施了Internet的前身阿帕网(ARPANET)等一批重大的项目。萨瑟兰被任命为这个局的局长时，年仅26岁，军衔仅仅是中尉，这是空前少有的。对于萨瑟兰来说，在DARPA／IPTO的任职，既锻炼了他的领导能力，又使他有机会与美国最重要的一些企业和研究机构打交道，结识了许多知名人物，这对他今后的事业有很重要的影响。
离开DARPA以后，萨瑟兰又回到大学，但不是卡内基—梅隆，也不是MIT，而是哈佛。他在哈佛呆了3年，继续其计算机图形学方面的研究，开发了一些有用的图形工具。1967年，对计算机图形学也有着浓厚兴趣的著名学者大卫·埃文斯(David Evans)邀请萨瑟兰—同工作，自此，他从哈佛大学转至犹他大学。在他们两人的通力合作下，犹他大学计算机系成为当时计算机图形学的研究中心，图形和动画技术更趋完善。早期的著名游戏软件Pong就是由萨瑟兰在那里的一个学生Nolan Bushnell于1972年开发出来的。Bushnell后来创办了著名的Atari公司。
1976年，萨瑟兰应母校加州理工学院之请，出任计算机科学系主任至1980年。
除了教学和研究之外，萨瑟兰也很重视将研究成果商品化，转化为现实生产力。他先后办过两个公司，一个是与埃文斯于1968年合办的Evans & Sutherland Co.，地点在盐湖城。这个公司的主要产品是飞行训练器和CAD工具，在该领域颇有声望。该公司不定期出版的Evans & Sutherland Newsletter主要刊登计算机仿真技术方面的文章。萨瑟兰从1974年起虽不再参与公司的日常运作，但仍为公司董事会成员。另一个公司是1980年在匹茨堡创办的Sutherland，Sproull & Associates，合伙人Robert Sproull是萨瑟兰在DARPA时他的一个上级的儿子。这个公司也主要从事计算机图形学方面的产品开发和市场营销。公司后来从宾夕法尼亚州迁至加州的硅谷，以求更大的发展。这个公司萨瑟兰除了图形学的课题外，还研究计算机体系结构，逻辑电路，等等，同样取得一些成果，有些成果还申请并取得了专利，如“异步队列系统”(Asynchronous queue system)，于1987年7月获得美国4679213号专利。不知什么原因，萨瑟兰获得图灵奖以后，没有发表传统的图灵奖演说，但《ACM通讯》杂志于1989年6月为此发表了萨瑟兰的一篇长篇论文，也是关于计算机体系结构的，题为“微流水线”(micropipelines)，见该刊720-738页。
除了图灵奖以外，萨瑟兰还是美国工程院兹沃里金奖的第一位得主，这个奖是为纪念现代电视技术的奠基人、1919年移居美国的俄罗斯科学家V．K．Zworykin(1889—1982)而设立的。1975年他被系统、管理与控制论学会授予“杰出成就奖”。1986年IEEE授予他皮奥尔奖(为纪念电子学著名学者Emmanuel R．Piore而设立)。
ACM除授予他图灵奖以外，1994年因Sketchpad授予他软件系统奖；ACM关于图形学的专门委员会SIGGRAPH则早在1983年为纪念计算机图形学的先驱考恩斯(S．A．Coons)而设立以他的名字命名的奖项时，就把第一个考恩斯奖授予了萨瑟兰。有趣的是，考恩斯也是萨瑟兰博士论文答辩委员会的委员。这众多荣誉充分说明了萨瑟兰的研究成果被学术界所肯定。
萨瑟兰的电子信箱为： ivanmailto:ivanSuthefiand@eng.sun.com
