图形学人物简史：两位图灵奖与奥斯卡得主的图形学研究往事(3)

所以实际上，我的贡献只是在 Robert 所做的事情基础上，构建了一门完整的语言，并弄清楚了如何在软件中有效地实现它。

这是早期阶段我们在 80 年代做这件事的时候。老实说，我做这个研究的主要原因是懒惰。我的用户都非常苛刻，他们对渲染系统的用途有 100 万个想法，他们想让我做的事情太多了，我当时主要在做 Reyes， 设计这种语言并告诉他们自己去做他们想让我做的所有事情，所以这在很大程度上是一种权宜之计。 大约在同一时期，图形处理单元（graphics processing units，GPU）和图形工作站 (graphics workstations）出现。kurt Akeley 在 1982 年硕士毕业后到硅谷图形公司（Silicon Graphics，SGI）与 Jim Clark一起工作。我最喜欢他的一篇论文是“RealityEngine Graphics”。在1984年，工作站所能做的就是画线框；在 1988 年，可以绘制阴影多边形；到了 1992 年，你可以得到完整的纹理映射（texture mapping）。这中间花了8年。摩尔定律在同时发生作用，但这项技术并非一夜之间发明的。

OpenGL 架构

当我 1995 年到斯坦福工作后，兴起了一股 GPU 热潮。在某种程度上，英伟达在 1999 年命名了 GPU（Graphics Processing Unit）这个术语。他们第一次使用 GPU 这个名称，在单个芯片实现了完整的图形管道。而在此之前，芯片可以做光栅化 (rasterization)、可以画三角形、画线，但无法在光照方面做转换。 这个GPU是用 1700 万个晶体管制成的，如今 GPU 中的晶体管数量实际上是其数千倍，但在当时，得到整个图形是一个相当大的工程奇迹。以前的图形管道比如一个 SGI 机器是由多块芯片构成的，而这个 GPU 在单个芯片上实现了全部，这是一个真正的突破。 我认为 Kurt 最重要的工作之一，是开发了 OpenGL 架构，这里只是示意性地绘制了一个简化的视图。那个时候，皮克斯和 SGI 决定共同开发一个 3D 界面，Kurt 代表 SGI，我代表皮克斯，我们每周都要一起开会。 最后，我们分道扬镳了，我们完全尊重彼此的所作所为。我记得他有一天向我解释过，为一个工作站或者交互计算机开发一个图形库，跟为一个渲染系统开发图形库非常不同。事实上我认为 OpenGL 和比 RenderMan 更有影响力，因为前者实际上可以在我们的每一台计算机上运行。 关于 OpenGL 真正有趣和重要的是，它是一个架构，这样的架构规范意味着它独立于任何特定的实现。我们都知道 IBM 360 系统之父 Fred brooks，他获得了 1999 年图灵奖，但不是因为他在计算机图形学方面的工作，而是因为计算机架构方面的工作。架构规范只是提供了一个构建方式的蓝图，有了它你就可以通过多种不同方式去实现它。 这个架构实际上与 CPU 指令架构的设计非常相似。因此，在某种意义上，它为图形芯片奠定了基础。多年过去，已经又出现了不少进步，比如 DX 9 和 DX 10 等，已经超出了 Kurt 一开始所做的。 我离开皮克斯之后还继续在做语言和架构这两件事。我在 1995 年写过一个基金申请。我写道，我想做超出我们现在可以做的事情，下一步该做什么非常明显，那就是光线追踪、全局照明。并不难做出这样的预测，因为我们可以想象摩尔定律的向前发展，并将我们已经想出的方法应用到硬件中。