Evans & Sutherland

Evans & Sutherland — американская компания, специализирующаяся на разработке и производстве систем визуализации, компьютерной графики и симуляторов. Основана в 1968 году в Солт-Лейк-Сити (штат Юта, США) инженерами Дэвидом Эвансом (David C. Evans) и Айвеном Сазерлендом (Ivan Sutherland). Компания известна как один из пионеров компьютерной графики, создавший первые коммерческие графические рабочие станции и системы виртуальной реальности, а также как крупный поставщик оборудования для авиационных, военных и космических тренажёров.

История

Основание и ранние годы (1968—1980)

Компания была основана в 1968 году, когда Дэвид Эванс, профессор Университета Юты, и Айвен Сазерленд, изобретатель интерактивной компьютерной графики (Sketchpad), объединили усилия. Первым продуктом стала графическая система LDS-1 (Line Drawing System-1), предназначенная для отображения векторной графики. В 1969 году компания выпустила LDS-2, которая использовалась в системах управления воздушным движением и в первых компьютерных тренажёрах.

В 1970-х годах Evans & Sutherland разработала ряд специализированных графических терминалов, таких как Picture System (1972), позволявший интерактивно работать с трёхмерными моделями. Эти устройства применялись в аэрокосмической промышленности (Boeing, Lockheed) и в научных исследованиях.

Эпоха графических рабочих станций (1980—1990)

В 1980-х годах компания переключилась на создание высокопроизводительных графических рабочих станций. В 1981 году был представлен PS-300 — один из первых коммерческих растровых графических терминалов с поддержкой трёхмерной визуализации. В 1985 году вышла ESV (Evans & Sutherland Visual) — серия рабочих станций, конкурировавшая с продуктами Silicon Graphics.

В 1986 году компания выпустила CT5 (Computer Graphics System 5) — первую систему, способную генерировать реалистичные изображения в реальном времени для авиационных тренажёров. Эта система использовалась в симуляторах самолётов Boeing 737 и F-16.

Симуляторы и виртуальная реальность (1990—2010)

В 1990-х годах Evans & Sutherland сосредоточилась на рынке профессиональных симуляторов и систем виртуальной реальности. В 1992 году была представлена система REALimage — платформа для визуализации в реальном времени, использовавшаяся в тренажёрах для военных и гражданских пилотов. В 1995 году компания разработала Harmony — систему для создания виртуальных сред с высокой детализацией.

В 2000-х годах компания начала производить проекционные системы для планетариев и научно-образовательных центров. В 2004 году была выпущена система Digistar (позже Digistar 3, Digistar 4), которая стала одной из ведущих платформ для цифровых планетариев. К 2010 году более 300 планетариев по всему миру использовали оборудование Evans & Sutherland.

Современный период (2010 — настоящее время)

В 2010-х годах компания пережила несколько реструктуризаций. В 2011 году она продала подразделение по производству симуляторов для военной авиации компании L-3 Communications. В 2014 году Evans & Sutherland объединилась с компанией Spitz (производитель купольных проекторов), образовав новую структуру — Spitz, Inc., которая продолжила выпуск систем Digistar.

В 2018 году компания вернулась к самостоятельной деятельности, сосредоточившись на разработке программного обеспечения и оборудования для планетариев, а также на системах визуализации для научных и образовательных учреждений. В 2020 году была выпущена версия Digistar 7, поддерживающая 8K-разрешение и интеграцию с виртуальной реальностью.

Продукция

Графические рабочие станции и терминалы

• LDS-1 (1969) — векторная графическая система для отображения линий.
• Picture System (1972) — интерактивный графический терминал для трёхмерного моделирования.
• PS-300 (1981) — растровый графический терминал с поддержкой 3D.
• ESV (1985) — серия рабочих станций, конкурировавшая с Silicon Graphics.

Системы для симуляторов

• CT5 (1986) — система визуализации в реальном времени для авиационных тренажёров.
• REALimage (1992) — платформа для виртуальной реальности и тренажёров.
• Harmony (1995) — система для создания виртуальных сред.

Планетарии и образовательные системы

• Digistar (2004) — цифровая проекционная система для планетариев.
• Digistar 3 (2007) — поддержка трёхмерной визуализации и интерактивного управления.
• Digistar 4 (2010) — улучшенная обработка изображений, интеграция с научными данными.
• Digistar 5 (2014) — поддержка 4K-разрешения и облачных технологий.
• Digistar 6 (2017) — система для купольных проекторов с разрешением до 8K.
• Digistar 7 (2020) — поддержка 8K-разрешения, виртуальной реальности и потокового вещания.

Проекционное оборудование

Компания производит специализированные проекторы для купольных экранов, в том числе серии Spitz (после слияния в 2014 году). Эти проекторы используются в планетариях, научных музеях и центрах виртуальной реальности.

Технологии

Визуализация в реальном времени

Основной технологической особенностью Evans & Sutherland является возможность генерации сложных трёхмерных сцен в реальном времени с высокой частотой кадров (60–120 Гц). Это достигается за счёт использования специализированных графических процессоров (GPU) и программных алгоритмов, оптимизированных для обработки больших объёмов данных (например, звёздных каталогов, цифровых моделей рельефа).

Купольная проекция

Системы Digistar используют технологию купольной проекции, при которой изображение проецируется на сферический экран (купол) с углом обзора до 360 градусов. Для коррекции искажений применяются алгоритмы сферической деформации и слияния проекций (edge blending).

Интеграция с научными данными

Программное обеспечение Digistar позволяет визуализировать реальные астрономические данные (каталоги звёзд, карты планет, данные телескопов) в реальном времени. Это делает системы востребованными в образовательных учреждениях и научно-популярных центрах.

Применение

Авиационные и военные тренажёры

До 2011 года Evans & Sutherland была одним из ведущих поставщиков систем визуализации для тренажёров пилотов гражданских и военных самолётов. Её оборудование использовалось в симуляторах Boeing 737, F-16, C-130 и других. Системы обеспечивали реалистичное отображение местности, погодных условий и объектов.

Планетарии и научные музеи

После 2010 года основным рынком компании стали планетарии и научно-образовательные центры. Системы Digistar установлены в более чем 400 учреждениях по всему миру, включая планетарий в Московском планетарии (Россия), планетарий в Музее науки (Бостон, США) и планетарий в Национальном музее авиации и космонавтики (Вашингтон, США).

Виртуальная реальность и симуляция

Компания также разрабатывает системы для профессиональной виртуальной реальности, используемые в архитектурном проектировании, медицинской симуляции и научных исследованиях.

Интересные факты

• Айвен Сазерленд, один из основателей компании, считается «отцом компьютерной графики» — в 1963 году он создал программу Sketchpad, которая положила начало интерактивной компьютерной графике.
• В 1980-х годах Evans & Sutherland поставляла графические системы для тренажёров космических кораблей NASA (Space Shuttle).
• Система Digistar 7 поддерживает визуализацию данных с телескопа «Джеймс Уэбб» и других современных астрономических инструментов.
• Компания получила премию «Оскар» за технические достижения (Academy Award for Technical Achievement) в 1998 году за разработку системы визуализации REALimage.

Критика

Основные претензии к продукции Evans & Sutherland связаны с высокой стоимостью оборудования и программного обеспечения, что ограничивает её доступность для небольших образовательных учреждений. Кроме того, в 2000-х годах компания подвергалась критике за недостаточную совместимость своих систем с продуктами других производителей (закрытая архитектура). Однако после перехода на открытые стандарты и интеграции с облачными технологиями (Digistar 7) эти проблемы были частично решены.

Источники

• Evans & Sutherland. «Company History». Официальный сайт компании.
• Sutherland, I. E. «Sketchpad: A Man-Machine Graphical Communication System». MIT Lincoln Laboratory, 1963.
• «Evans & Sutherland: Pioneers of Computer Graphics». Computer History Museum.
• «Digistar 7: Technical Overview». Spitz, Inc., 2020.
• «The History of Flight Simulation». Flight International, 1995.