伊万·萨瑟兰

计算机图形学之父

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(Ivan Edward Sutherland)。

简介

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。

成就

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。

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