Siamo inondati di luce digitale

In un libro del co-fondatore della Pixar Alvy Ray Smith, l'umile pixel ottiene l'attenzione che merita.

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• Chris Turner pagina di archivio

27 ottobre 2021

Andrea Daquino

L'informatico Alvy Ray Smith ha cofondato sia la divisione di computer grafica di Lucasfilm che i Pixar Animation Studios. Solo per questi risultati, è uno dei più importanti innovatori tecnologici nel cinema almeno dalla fine della seconda guerra mondiale. Ma Smith non è un ragazzo di Hollywood, e il suo nuovo libro intrigante e fondamentale Una biografia del pixel non è un libro di Tinseltown. Ci sono solo i minimi bocconi di pettegolezzo (Steve Jobs era un uomo difficile con cui lavorare... confermato! ), e l'unica celebrità principale che appare nella storia di Smith con una certa frequenza è George Lucas. Smith non è interessato alla fama. Sta inseguendo temi più profondi, sostenendo in effetti che il grande progetto di cui faceva parte - l'invenzione e lo sviluppo della computer grafica - è molto più importante di qualsiasi cosa sia mai accaduta a Hollywood.

Smith è quello che nei circoli di programmazione di computer veniva chiamato un barbagrigio. Appartiene a quella generazione di ingegneri e programmatori che hanno visto l'era digitale sorgere dalle paludi di progetti militari segreti e del programma spaziale per conquistare il mondo. Ha parlato il linguaggio delle macchine. Si è meravigliato della prima grafica grezza a mostrare il movimento su schermi verdi e neri. Ed è stato tra i primi a dimostrare la ritrovata capacità di uno stilo di tracciare una curva liscia di vernice digitale.

Questa storia faceva parte del nostro numero di novembre 2021

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In Una biografia del pixel , l'obiettivo di Smith è quello di definire chiaramente la traiettoria di due storie importanti e intrecciate. La prima storia è lo sviluppo delle immagini al computer, dall'origine all'ubiquità digitale. Ci sono, nel racconto di Smith, molti nomi, luoghi e scoperte mancanti dal record, e ha assunto il compito di aggiungerli di nuovo con l'occhio di un ingegnere per la precisione. La seconda storia, che si svolge in parallelo, riguarda l'impatto di quelle immagini, una forza trasformativa che Smith chiama Digital Light. Comprende fondamentalmente tutto ciò che sperimentiamo attraverso gli schermi e sostiene in modo convincente che è tra le innovazioni più importanti nella comunicazione umana da quando le prime semplici raffigurazioni della vita quotidiana sono state incise sulle pareti delle caverne.

L'umile pixel

Come Smith ha dimostrato ripetutamente, è stato concesso troppo credito alla presunta magia dei singoli geni. La realtà è una storia fangosa e sovrapposta di gruppi di inventori, che lavorano a turno in competizione e in collaborazione, spesso ad hoc e sotto forti pressioni commerciali o politiche.

Thomas Edison e i fratelli francesi Lumière, ad esempio, furono grandi promotori e sfruttatori della prima tecnologia cinematografica. Entrambi hanno esposto sistemi completi intorno al 1895 ed erano felici di rivendicare il pieno merito, ma nessuno dei due ha costruito il primo sistema completo di fotocamera, pellicola e proiettore tutto (o anche principalmente) da solo. La vera risposta alla domanda su chi abbia inventato i film, scrive Smith, è una macchia di radica di lignaggi in competizione, con parti del sistema sviluppate da ex partner di Edison e parti simili da una manciata di inventori francesi che hanno lavorato con i Lumière.

Tra le figure cruciali relegate nella pattumiera della storia c'erano William Kennedy Laurie Dickson (uno strano aristocratico europeo che progettò e costruì la prima cinepresa per Edison) e Georges Demenÿ (il cui design fu copiato senza credito dai Lumière). Smith mostra forse troppo del suo lavoro esauriente nel salvare queste contorte storie sulle origini - ci sono disordine intricati in modo simile in ogni fase principale dello sviluppo di computer e grafica - ma il suo sforzo per mettere in chiaro la storia è ammirevole.

Lo svantaggio principale di tutto questo litigare con l'ego e l'avarizia di diverse generazioni di uomini vigorosi (sono, purtroppo, praticamente tutti uomini) è che a volte distrae l'attenzione di Smith dal suo tema più ampio, che è che l'alba di Digital Light rappresenta tale un raro cambiamento nel modo di vivere delle persone che merita di essere descritto come epocale.

La luce digitale, nella definizione più semplice di Smith, è qualsiasi immagine composta da pixel. Ma quella frase tecnica sminuisce il pieno significato del vasto nuovo regno dell'immaginazione che è stato creato dalla sua ascesa. Quel regno comprende i film Pixar, sì, ma anche videogiochi, app per smartphone, sistemi operativi per laptop, sciocche GIF scambiate tramite i social media, immagini MRI mortalmente serie riviste dagli oncologi, i touch screen del negozio di alimentari locale e i modelli digitali utilizzati per pianificare le missioni su Marte che poi rimandano indietro ancora più Luce Digitale sotto forma di immagini sbalorditive della superficie del Pianeta Rosso.

E questo inizia a malapena a coprire tutto. Un aspetto sorprendente del libro di Smith è che ci invita a fare un passo indietro abbastanza lontano dal flusso costante di pixel che molti di noi trascorrono la maggior parte delle nostre ore di veglia a guardare per vedere quale imponente conquista tecnologica e potente forza culturale tutta questa luce digitale rappresenta.

Fourier ha contribuito all'intuizione che tutto ciò che vediamo potrebbe essere descritto come la somma di una serie di onde. Oppure, come lo esprime più poeticamente Smith, Il mondo è musica. Sono tutte onde.

La svolta tecnologica che ha reso possibile tutto questo è, come suggerisce il titolo di Smith, l'umile pixel. La parola stessa è un portmanteau di elemento immagine. Abbastanza semplice. Ma il pixel è stato erroneamente caratterizzato nell'uso popolare per riferirsi alla presunta inferiorità sfocata e a blocchi di immagini digitali scarsamente riprodotte. Smith vuole farci capire che è, piuttosto, l'elemento costitutivo di tutta la luce digitale: un pezzo di tecnologia dell'informazione miracoloso, incredibilmente vario e replicabile all'infinito che ha letteralmente cambiato il modo in cui vediamo il mondo.

L'equivoco inizia, spiega Smith, con il fatto che un pixel non è un quadrato e non è disposto insieme ad altri pixel su una griglia ordinata. I pixel possono essere visualizzati sui display in quanto tali, ma il pixel stesso è un campione di un campo visivo... che è stato digitalizzato in bit. La distinzione potrebbe sembrare esoterica, ma è fondamentale per l'argomento di Smith a favore dell'impatto rivoluzionario del pixel. Il pixel è un'informazione memorizzata che qualsiasi dispositivo può visualizzare come luce digitale. E i dispositivi digitali possono farlo perché i pixel non sono approssimazioni ma accuratamente calibrati campioni di un campo visivo, che è stato tradotto per usi digitali in un insieme di onde sovrapposte. Questi pixel, scrive Smith, non sono riduzioni del campo visivo quanto un riconfezionamento estremamente intelligente dell'infinito.

La nuova ondata

Il processo mediante il quale un pixel genera la luce digitale, sotto forma di parole su uno schermo o di un'icona su uno smartphone o di un film Pixar sul grande schermo, si basa su tre scoperte matematiche precedenti ai computer moderni. Il primo di questi fu realizzato da Jean Joseph Fourier, un aristocratico francese e governatore regionale sotto Napoleone all'inizio del 1800. Fourier ha contribuito all'intuizione fondamentale che non solo il suono, ma anche il calore e tutto ciò che vediamo e molto altro potrebbe essere descritto come la somma di una serie di onde, che rappresentano varie frequenze e ampiezze. Oppure, come lo esprime più poeticamente Smith, Il mondo è musica. Sono tutte onde.

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Più di un secolo dopo, un ingegnere sovietico di nome Vladimir Kotelnikov costruì sul principio dell'onda di Fourier con il secondo elemento cruciale per creare la luce digitale: il teorema del campionamento. Kotelnikov ha dimostrato che un segnale, sia esso un brano musicale o una scena visiva, può essere catturato scattando istantanee (campioni) a determinati intervalli. Prendete campioni sufficienti di alcuni aspetti di un campo visivo, ad esempio la sua gradazione di colore o lo spostamento dal primo piano allo sfondo, ed è possibile ricostituire l'intera informazione. Smith riconosce che agli informatici americani viene insegnato che il teorema del campionamento ha origine con Harry Nyquist e Claude Shannon, ma la grande idea ... fu dichiarata per la prima volta in modo chiaro, pulito e completo da Kotelnikov nel 1933.

Il terzo elemento che ha reso possibile la luce digitale è il più noto e sviluppato più di recente: il paper di Alan Turing del 1936 che delinea la macchina di calcolo universale, la cui grande innovazione è stata la capacità di eseguire qualsiasi processo sistematico purché abbia il giusto insieme di istruzioni di accompagnamento ( che ora chiamiamo software). Una macchina di Turing, la base del computer moderno, può essere programmata per comprendere il processo mediante il quale le onde di Fourier erano state campionate dal teorema di Kotelnikov e per riprodurle su qualsiasi altra macchina di Turing. Questi tre elementi insieme hanno generato Digital Light.

La luce digitale da sola, tuttavia, era una forza limitata. Le sue prime manifestazioni erano semplici pittogrammi sulla parete della caverna digitale di uno schermo televisivo. Nel dicembre 1951, ad esempio, il computer Whirlwind del MIT mostrava una serie di punti bianchi su uno schermo nero per il programma CBS Guardalo ora , ospitato da Edward R. Murrow. I punti spiegati Hello Mr. Murrow, lentamente svanendo e poi schiarendosi di nuovo , come un Lite-Brite su un dimmer. Intelligente, persino meraviglioso per l'epoca, ma non lo sconvolgimento al centro del libro di Smith. Per questo, Digital Light aveva bisogno di un elemento in più: una velocità inimmaginabile.

La computer grafica, spiega Smith, sono solo elenchi di numeri follemente lunghi che corrispondono a coordinate grafiche - pixel, al giorno d'oggi, ma migliaia e migliaia di minuscoli triangoli ad incastro nelle prime manifestazioni - assemblati nello spazio digitale nella forma tridimensionale di un cartone animato Pixar personaggio o altro. (La prima computer grafica 3D assemblata da questi triangoli era, notoriamente, una teiera.)

La grande convergenza digitale

Meraviglie come l'animazione 3D, tuttavia, non erano possibili fino all'esplosione della potenza di elaborazione del computer. Smith racconta la trasformazione che ne seguì con un coinvolgente mix di dettagli tecnici, ricerche approfondite e ricordi personali. Diverse generazioni di matematici, programmatori e topi di laboratorio hanno contribuito allo sviluppo della computer grafica, costruendo nuovi strumenti e macchine poiché la legge di Moore ha reso rapidamente più facile trasformare le onde di Fourier e i campioni di Kotelnikov in forme geometriche, immagini semplici e movimenti di base su uno schermo . Naturalmente, la Disney e la Lucasfilm e la Stanford University incombono, ma anche la NASA, la General Motors e la Boeing (che hanno aperto la strada al design industriale assistito da computer), così come gli alveari meno conosciuti di geni della computer grafica come l'Università dello Utah e il New York Institute of Technology (NYIT).

La transizione di Smith dai semplici pixel ai film digitali è iniziata alla NYIT nei primi anni '70. Lì, ha contribuito a fondare uno dei primi laboratori di computer grafica al mondo, insieme a molti altri cofondatori della Pixar, prima di passare a introdurre la tecnologia in Lucasfilm. (Ha lavorato alla primissima sequenza animata al computer prodotta da Lucasfilm, una sequenza di effetti speciali per il film Star Trek II: L'ira di Khan .)

Per tutto il viaggio, Smith è rimasto concentrato sul premio finale della produzione di un film digitale a figura intera. Voleva che questi strumenti fossero usati per creare grande arte, per dare forma al genio creativo delle menti di tutto il mondo. La Pixar ha raggiunto quell'obiettivo con l'uscita nel 1995 di Toy Story , il primo lungometraggio completamente animato al computer. E non molto tempo dopo, è stato raggiunto un traguardo ancora più importante: il momento cruciale che Smith chiama la Grande Convergenza Digitale.

Quello che è successo è facile da spiegare e difficile da comprendere appieno. Quello che è successo è che le persone hanno iniziato a scherzare con esso.

Questo è il punto, intorno all'anno 2000, quando tutte le immagini (in movimento e non) potrebbero essere universalmente rappresentate da pixel. In silenzio e senza commenti, scrive, tutti i tipi di media convergevano in uno: il mezzo digitale universale, i bit.

Leggendo il resoconto di Smith di questa convergenza, mi sono ritrovato a pensare a una famosa citazione attribuita allo scrittore e regista francese Jean Cocteau. Il cinema diventerà un'arte, ha detto Cocteau, quando i suoi materiali saranno economici come carta e matita. Questo, in parte, è ciò a cui punta Smith quando ci chiede di guardare con ammirazione alla potenza del pixel. E quel ricordo mi ha portato - inesorabilmente, davvero - a pensare al meme Steamed Hams.

Per chi non lo sapesse, Steamed Hams è nato come una breve vignetta in un episodio della settima stagione di I Simpson , 22 cortometraggi su Springfield, andato in onda per la prima volta nel 1996: l'idiota preside della Springfield Elementary School, Skinner, ospita il suo capo, il sovrintendente Chalmers, per un pranzo a casa sua. I due minuti e 42 secondi della vignetta si svolgono come una serie crescente di disastri minori, portando Skinner a sgattaiolare via da Krusty Burger e poi rivendicare il pasto da fast food come suo. Avendo promesso al sovrintendente le vongole al vapore, Skinner copre il suo stratagemma affermando di aver effettivamente detto che stava facendo prosciutti al vapore, che suggerisce sia il gergo regionale per hamburger nello stato di New York.

È un piccolo frammento sciocco di un insolito simpson episodio, e non ha guadagnato particolare attenzione fino a quando la Grande Convergenza Digitale non ha messo gli strumenti del cinema digitale nelle mani praticamente di chiunque abbia un computer e una connessione a Internet. E poi quello che è successo è sia facile da spiegare che difficile da comprendere appieno. Quello che è successo è che le persone hanno iniziato a scherzare con esso.

La forza creativa si è scatenata

La nascita del meme Steamed Hams sembra essere stata a clip corta dalla vignetta, riprodotta utilizzando un'app text-to-movie e pubblicata su YouTube nel marzo 2010. Da allora, quando gli strumenti digitali per la produzione e la diffusione di brevi video sono migliorati alla velocità vertiginosa della legge di Moore, il meme ha metastatizzato selvaggiamente . La clip è stata ammucchiata su se stessa, lo schermo di YouTube diviso in 10 riquadri, ognuno dei quali riproduce Steamed Hams con un breve ritardo, come se fosse cantato in un round, finché non si dissolve in una ruggente cacofonia. È stato impostato su un'ampia gamma di brani pop: il mio preferito è uno in cui il software Auto-Tune (a sua volta un prodotto della convergenza) è stato utilizzato per piegare e trasformare il dialogo in modo che in qualche modo si attiene alla melodia della canzone di successo dei Green Day Basket Case. È stato stratificato su vari videogiochi. Un intraprendente fan di Steamed Hams ha convinto l'attore Jeff Goldblum a leggere l'intera sceneggiatura nella sua dizione distintiva; il clip YouTube risultante taglia sapientemente dalla lettura dal vivo di Goldblum all'animazione originale, a volte a schermo diviso. C'è una sorta di remake di Steamed Hams in cui un animatore diverso esegue il rendering ogni 13 secondi della vignettatura in uno stile completamente diverso. Questo è solo un piccolo esempio dei punti salienti. Il meme è enorme.

Se mai mi venisse chiesto di tenere un corso di arte postmoderna, considererei l'intero meme come un esempio caratteristico della sbalorditiva forza creativa scatenata dalla Grande Convergenza Digitale. Grazie a strumenti non molto più difficili da ottenere di una penna e una matita, Internet ora ospita un'incredibile abbondanza di riff fantasiosi: GIF e clip, supercut e mashup, riavvii e remix. Un intero mondo di creatori casuali che realizzano film digitali, utilizzando strumenti nuovi di zecca che sono già diventati così comuni che a malapena li notiamo. Siamo di casa in Digital Light.

Il mondo della creazione cinematografica onnipresente di Cocteau, cioè, potrebbe benissimo essere qui. Questo è ciò a cui Alvy Ray Smith ha lavorato per mezzo secolo alla ricerca di quel primo film digitale. Siamo arrivati. Siamo tutti autori. Vai a giocare.

Chris Turner è un autore e saggista con sede a Calgary, Alberta. Il suo libro più recente è La toppa: le persone, gli oleodotti e la politica delle sabbie petrolifere.

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