Esattamente 50 anni fa un giovane studente statunitense di nome Ivan Edward Sutherland realizza, per la sua tesi in Computer Science, presso il MIT, il programma Sketchpad, che, con una penna ottica permette di disegnare figure geometriche sul display di un calcolatore, manipolandole e memorizzandole. Si tratta del primo prototipo concreto di sistema CAD e del primo prototipo funzionante di GUI (Graphical User Interface) mai realizzato, circa 20anni prima che il termine fosse addirittura coniato.
Ivan Edward Sutherland
Sutherland è ispirato nel suo lavoro da Memex, la “soluzione elettronica di massa” ipotizzata da Vennavar Bush nel suo pioneristico (1945) “As we may think”, anche alla base del contemporaneo lavoro di Douglas Engelbart che si concretizzerà nella Demo68 e sarà alla base del successivo lavoro sull’ALTO dello XEROX PARC.
Sketchpad viene sviluppato nel Laboratorio Lincoln del MIT su un computer TX-2 (1958). Si tratta di un calcolatore decisamente avanzato per il periodo: 320Kb di memoria principale, storage su nastro magnetico da 8Mb, monitor da 7 pollici con risoluzione di 1024x1024px, penna ottica e una console di controllo. Le dimensioni del calcolatore sono notevoli, occupando circa 93 metri quadrati mentre la memoria principale occupa un’area pari a circa 0,76 metri cubi.
Sutherland al lavoro sul TX-2
Il nucleo magnetico della memoria principale del TX-2 esposta al MIT Museum
I programmi vengono scritti in assembly direttamente su nastri perforati e caricati nella memoria del sistema da appositi lettori.
La maggiore innovazione introdotta con Sketchpad è la modalità di interazione uomo-macchina:
- la penna ottica è utilizzata per disegnare direttamente sul monitor e sfruttare elementi tipici di una UI dedicata ai sistemi di disegno come rubber-banding e lo zoom;
- le rubber-band lines possono essere vincolate ad intersecare sempre uno specifico angolo.
E’ interessante evidenziare come Sutherland sviluppa una particolare architettura di gestione degli shape disegnati, che prevede la relazione di oggetti master da cui è possibile creare dei cloni che ereditano tutte le caratteristiche dell’oggetto originale. Il tutto operando in maniera estremamente efficiente grazie ad un utilizzo mirato della memoria. Ma Sketchpad va oltre, tanto da instaurare una relazione master-instance tra gli oggetti che non si interrompe una volta clonato l’originale, ma è dinamica: modificando l’originale anche i duplicati verranno aggiornati di conseguenza. I disegni realizzati sono conservati con un rapporto di scala pari a 2000:1, consentendo di operare su layout di grandi dimensioni.
Sketchpad dimostra, per la prima volta, che i calcolatori oltra ad essere in grado di automatizzare fasi progettuali tradizionali che prevedono operazioni ripetitivi, possono essere utilizzati anche per la creazione di nuovi elementi in modo preciso ed affidabile, molto più che con strumenti manuali. Inoltre il lavoro di Sutherland mette in evidenza come i calcolatori possano essere utilizzati anche a scopi “creativi” (come, ad esempio, il design delle autovetture) anche se, affinché tale concetto venga assorbito dall’industria, bisognerà attendere ancora qualche decennio.
La tesi di Sutherland è stata ristampata nel 1980 con il titolo “Sketchpad: A man-machine graphical communication system”, mentre una sua versione digitale è stata resa disponibile nel 2003 ed è reperibile al seguente link: http://www.cl.cam.ac.uk/techreports/UCAM-CL-TR-574.pdf
Vi lascio con il video della demo del 1963
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