گرافیک سه‌بعدی چگونه از سینما وارد دنیای بازی‌ها شد؟
مقالات آکادمیک درباره‌ی گرافیک‌های سه‌بعدی که جان کارمک با جدیت در دهه‌ی ۱۹۹۰ مطالعه می‌کرد، بیشترشان ریشه در شهر سالت لیک سیتی واقع در ایالت یوتا در دهه‌ی هفتاد داشت. دلیل این وضعیت را باید منسوب دانست به مردی به نام دیو ایوانز/Dave Evans.
ایوانز که در همان شهر در ۱۹۲۴ متولد شده بود، در پزشکی تعلیم دیده بود ولی به مهندسی برق گرایش داشت. و از طریق صنعت هوانوردی به مدارج بالایی در تحقیق روی کامپیوترها رسید. در اوایل دهه‌ی ۱۹۶۰، در دانشگاه کالیفرنیا واقع در برکلی بود که کار اساسی‌ای در حوزه‌ی «اشتراک زمانی» انجام داد، یعنی اولین قدم‌ها برای دموکراسیزاسیون کامپیوترها: اینگونه می‌شد چند نفر، از طریق ترمینال‌های غیرهوشمند/Dumb Terminals، از یکی از کامپیوترهای شدیدا گران‌قیمت آن دوره استفاده کنند. در همین دوران، ایوانز با ایوان ساترلند/Ivan Sutherland دوست شد، و از بین همگان شایسته‌تر است که او را پدر گرافیک‌های کامپیوتری امروزی بنامیم.
قسمت قبلی: گرافیک سه‌بعدی چگونه در بازی‌های ویدئویی شکل گرفت؟ ماجرای تبدیل شدن اید سافتور به اتاق جنگ
ساترلند وقتی مشغول تحصیل در دوره‌ی دکتری در موسسه‌ی فناوری ماساچوست بود توانست یک نرم‌افزار بزرگ به نام اسکچ‌پد/Sketchpad تولید کند؛ اولین برنامه‌ی نقاشی کامپیوترمحور تعاملی. اسکچ‌پد از گرافیک سه‌بعدی استفاده نمی‌کرد. با این حال، می‌توانست نقاشی‌های کاربر را به‌عنوان نقطه و خط در یک صفحه‌ی دو بعدی ثبت کند. پتانسیل افزودن بعد سوم به این جهان فلت‌لند-گونه(۱) – یعنی افزودن محور Z به محور مختصات X و Y – را البته همه می‌دانستند، ایضا خود ساترلند. تز او در سال ۱۹۶۳ بر این برنامه او را تا درجات بالای دانشگاهی ارتقا داد و نام‌آور کرد.
اسکچ‌پد در عمل
در سال ۱۹۶۴، وقتی جوان ۲۶ ساله‌ی پخته‌ای شده بود، ساترلند با جی.سی.آر لیکلایدر/J.C.R. Licklider به‌عنوان رییس بخش کامپیوترهای «آژانس تحقیقات پیشرگرفته‌ی وزارت دفاع آمریکا» جایگزین شد (اختصارا سازمان آرپا، مهم‌ترین توسعه‌دهنده و اسپانسر تاریخ کامپیوترها). متاسفانه او برای مدیر بودن نامناسب بود: هم زیادی جوان بود، و هم زیادی درون‌گرا – یا به قول اصطلاحی که نسل آینده ابداع کرد، زیادی «نِرد» بود. قبل از اینکه به علاقه‌ی اصلی‌اش یعنی تحقیق محض برگردد، در همان یک سال مشکل‌آفرینی که نقش مدیر را داشت توانست دانشگاه یوتا را به مکان مشهوری در حوزه‌ی کامپیوترها تبدیل کند، که بیشتر از سر لطف به دوستش دیو ایوانز بود.
ایوانز ممکن بود سالت لیک سیتی را یک دهه پیش ترک کرده باشد، اما هنوز هم مورمون [فرقه‌ای مسیحی] معتقدی بود، و ارزش‌های خلاف عرف اهالی دانشگاه برکلی در دهه‌ی ۱۹۶۰ را نامناسب می‌دید. پس، تصمیم گرفت دانشگاه قدیمی‌اش را به نیت بازگشت به خانه و تاسیس یک دپارتمان علوم کامپیوتری در آنجا ترک کند. ساترلند این دپارتمان را از طریق یک قرارداد کوچک و نسبتا پیش‌پاافتاده به آرپا وصل کرد. ولی از این نظر مهم بود که دانشگاه یوتا را به جمع موسسات حرفه‌ای تحقیقاتی آرپا آورد وگرنه درغیراین‌صورت بلاتکلیف می‌ماندند. نتیجه‌ی این ارتباط حضور در پروژه‌ی آرپانت شد (نسخه‌ی اولیه‌ی اینترنت مدرنی که امروز می‌شناسیم)، و این فقط مشت نمونه‌ی خروار بود و امتیازات دیگری هم نصیب اهالی دانشگاه یوتا شد.
اگر همانقدری که من خلاصه بیوگرافی‌های افراد مختلف را نوشتم نوشته باشید، به این نتیجه می‌رسید ایده‌ی «شخص خودساخته» تا حد زیادی افسانه است. بی‌گمان، تقریبا همه‌ی اسامی مشهور در تاریخ کامپیوترها، خیلی قبل از اینکه استعدادشان بدردبخور ظاهر شود، صرفا خوش‌شانس بودند: هم بهخاطر زمانه و جایی که در آن متولد شدند شانس آوردند، هم در شرایط خانوادگی‌شان، و هم (گرچه گفتنش باعث سوگ و ناراحتی‌ست) از نظر جنسیت و نژاد
در بحبوحه‌ی قاطی‌شدن با این سازمان باپرستیژ، ایوانز اما دنبال گوشه‌ای برای دانشگاه خودش می‌گشت. حوزه‌ی اشتراک زمانی در کامپیوترها حسابی جاگیر شده بود و محققان داشتند تخته‌گاز در جاهایی مثل برکلی و موسسه‌ی فناوری ماساچوست روی آن تحقیق می‌کردند. ایضا تحقیق روی شبکه‌ها و هوش مصنوعی و پیچ و مهره‌های طراحی سخت‌افزار. ولی گرافیک‌های کامپیوتری… این یکی فرق داشت. این‌ور و آن‌ور آدم‌های باهوشی روی آن کار می‌کردند – از همه برجسته‌تر هم خود ایوان ساترلند بود – اما یک مرکز تحقیقاتی مشخص که به‌طور خاص به این حوزه بپردازد وجود نداشت. پس، معامله جوش خورد: تخصص دانشگاه یوتا می‌شد تحقیق روی گرافیک‌های کامپیوتری. در واقعه‌ای که می‌شود آن را یک کودتای شگفت‌انگیز نامید، در سال ۱۹۶۸ ایوانزْ ساترلند را قانع کرد تا جایگاه باپرستیژ خود در هاروارد (که بعد از رها کردن مقام ریاستش در آرپا به دست آورد) را رها کرده و از سواحل شرقی به زمین‌های بایر مورمون‌های ایالت یوتا کوچ کند.
از اینجا به بعد قضیه شتاب گرفت. ایوانز و ساترلند جمعی از جوان‌های نخبه را دور خود جمع کردند، که در دهه‌ی آینده توانستند عبارات و طرح جدیدی در حوزه‌ی گرافیک‌های سه‌بعدی‌ای که امروزه می‌شناسیم دراندازند. مقالاتی نوشتند که هم نیم قرن پیش تاثیرگذار بودند و هم امروز – احتمالا امروز، بهخاطر روی آوردن بازی‌ها به گرافیک‌های سه‌بعدی، مهم‌تر هم شده باشند. برای مثال، دوتا از پرکاربردترین الگوریتم‌ها برای محاسبه‌ی نور و سایه در بازی‌های سه‌بعدی مستقیما ریشه در دانشگاه یوتا دارد: سایه‌زنی گورو/Gouraud Shading توسط یکی از دانشجویان دانشگاه یوتا به نام هنری گورو در سال ۱۹۷۱ ابداع شد، و سایه‌زنی فونگ/Phong Shading نیز توسط دانشجویی دیگر به نام بوی تونگ فونگ در سال ۱۹۷۳.
و البته، خیلی از دانشجویان دیگر هم بودند که آمدند و رفتند بی‌آنکه اثر مشخصی به‌جا بگذارند. یکی از همین دانشجویانْ جیم کلارک/Jim Clark بود، که اگر بعدا کارآفرین و موسس دوتا از مهم‌ترین کمپانی‌های تکنولوژی اواخر قرن بیستم نمی‌شد احتمالا امروز نیمه‌ناشناس باقی می‌ماند.
اگر همانقدری که من خلاصه بیوگرافی‌های افراد مختلف را نوشتم نوشته باشید، به این نتیجه می‌رسید ایده‌ی «شخص خودساخته» تا حد زیادی افسانه است. بی‌گمان، تقریبا همه‌ی اسامی مشهور در تاریخ کامپیوترها، خیلی قبل از اینکه استعدادشان بدردبخور ظاهر شود، صرفا خوش‌شانس بودند: هم بهخاطر زمانه و جایی که در آن متولد شدند شانس آوردند، هم در شرایط خانوادگی‌شان، و هم (گرچه گفتنش باعث سوگ و ناراحتی‌ست) از نظر جنسیت و نژاد، و صدالبته در فرصت‌هایی که جلوی پایشان قرار گرفت. این به معنای نادیده‌گیری یا کمرنگ جلوه دادن دستاوردهایشان نیست؛ آنها، به‌هرحال، اگر فرصت‌ها و موقعیت‌ها را در هوا نمی‌زدند و چشم‌انداز و استعدادی نداشتند نمی‌توانستند به جایی که هستند برسند. کافی است گفته شود که شانسْ شرط لازم است اما شرط کافی نیست.
با این حال، هر از گاهی در تاریخ با کسی روبه‌رو می‌شوم که به معنای واقعی کلمه همه‌چیز را از صفر شروع کرده است. یکی از همین آدم‌ها جیم کلارک است. با اینکه این مرد در شرف هشتاد سالگی مثل دیگر دیگر هم‌قطاران پیر سفیدپوستش خودش را تا مرز افراط درگیر افاده‌فروشی با ثروت کرده و در میان کاخ و کشتی و ماشین لاکچری می‌ایستد و با مدل مجله‌ی ویکتوریا سکرت که همسر چهارمش شده شراب می‌نوشد، ولی لااقل می‌تواند ادعا کند تمام موقعیت فعلی‌اش را مدیون زور بازوی خودش است.
کلارک در سال ۱۹۴۴ به دنیا آمد، در شهری که سالت لیک سیتی مقابلش می‌توانست لنگ بیاندازد و حکم یک متروپلیس بین‌المللی را دارد: شهرک کوچک پلین‌ویو در تگزاس پن‌هندل. او شدیدا فقیر بود، فرزند یک مادر مطلقه‌ی تنها که زندگی‌ای زیر خط فقر داشت. کسی از جیم توقعی نداشت، و او هم ممنون این بی‌توقعی‌ها. با یادآوری آن روزها می‌گوید «فکر می‌کردم کل دنیا لجنه و من هم دارم وسطش زندگی می‌کنم.»
در بهترین حالت یک دانش‌آموز بی‌تفاوت بود، و بهخاطر اینکه در سال اول دبیرستان به دبیرش گفت «برو به جهنم» اخراج شد. او که بی‌هدف برای خود تاب می‌خورد تصمیم گرفت روی دریا قمار کند: در هفده سالگی به نیروی دریایی پیوست. وقتی در آزمون ریاضی آنجا توانست بالاترین نمره را میان تازه‌واردها دریافت کند به نظرش رسید که شاید بالاخره در یک چیزی استعداد دارد. بعضی از مربیانش او را تشویق کردند این استعدادش را دنبال کند. او که به‌عنوان خدمه‌ی یک ناوشکن در آب‌ها در تردد بود در وقت آزادش دوره‌ی ریاضی را همان‌جا می‌گذراند.
ده سال بعد، در ۱۹۷۱، این دانش‌آموز اخراجی دبیرستان، حالا شش سال پیش از نیرو دریایی بیرون آمده و یک فرد متاهل و دارای فرزند شده بود، و در دانشگاه ایالتی لوئیزیانا دکترای فیزیک می‌گذراند. می‌گوید:
در نشریه‌ی Physics Today مقاله‌ای دیدم که می‌گفت فیزیکدان‌هایی که از جاهایی مثل هاروارد، موسسه فناوری ماساچوست، ییل و غیره دکتری می‌گیرن از شغلی که می‌گیرن راضی نیستن. و با خودم فکر کردم که، خب، دقیقا دارم چیکار می‌کنم؟ غیر از اینه که خودم هم دارم دکترای فیزیک از دانشگاه ایالتی لوئیزیانا می‌گیرم؟ و باز فکر کردم که، خب، من متاهلم، و این مسئولیت‌ها رو دارم. اون موقع بچه‌ی دومم هم داشت به دنیا می‌اومد پس شدیدا برام مهم بود شغل خوبی دست‌وپا کنم. از این نظر از فیزیک بریده بودم. و یکی از دوست‌هام بهم گفت دانشگاه یوتا یه بخش مخصوص گرافیک‌های کامپیوتری داره. خیلی درباره‌ش نمی‌دونستم، اما کارم تو هندسه و فیزیک خوب بود، و این حوزه هم خیلی به هندسه نیاز داشت.
بنابراین کلارک برای دانشگاه یوتا رزومه فرستاد و پذیرفته شد.
اما، همانطور که قبلا هم اشاره کردم، ستاره‌شدنش اینجا اتفاق نیافتاد. تز او در سال ۱۹۷۴ «طراحی سه‌بعدی سطوح بی-اسپلاین اشکال بی‌قاعده» نام داشت (“۳D Design of Free-Form B-Spline Surfaces”)؛ اثر چفت‌وبست‌داری بود و به مشکلی عملی می‌پرداخت، اما نه در حدی که کن‌فیکون کند. بعد از آن، نیم دهه را با استادیاری در دانشگاه‌های مختلف گذراند: دانشگاه کالیفرنیا در سانتا کروز و برکلی، موسسه‌ی تکنولوژی نیویورک، استنفورد. در این دوران وضعیتش اسفناک بود. به‌عنوان آکادمیسینی که چیز برجسته‌ای در چنته نداشت، بیشتر بهخاطر مربی‌گری استخدام شده بود تا تحقیق، و خیلی هم آبش با شغلی که داشت توی یک جوب نمی‌رفت؛ زیادی بی‌حوصله بود، و زیادی آتشی مزاج. کلارک بهخاطر سرکشی حداقل از یکی از پست‌هایش اخراج شد، درست همانطور که در نوجوانی بهخاطر همین از دبیرستان اخراج شده بود (و این ضرب‌المثل دوباره ثابت شد که شخصیت انسان در همان کودکی شکل می‌گیرد). در همین بحبوحه نه یک زن بلکه دو زن دیگر گرفت. می‌گوید «تو وضعیت خوفناک افسرده‌کننده‌ای بودم. تاریک، تاریک، تاریک…»
کامپیوترهای مدرن دیوایس‌های دیجیتالی هم هستند، یعنی طبعا طوری ساخته شده‌اند تا سروکارشان تنها با چیزهای «مجزا و گسسته» باشد. کامپیوترها بیشتر به اعداد صحیح گرایش دارند، نه اعشاری. حتی در دهه‌های شصت و هفتاد هم اعداد اعشاری را با یک نوع فرمت ذخیره‌سازی به نام ممیز شناور انجام می‌دادند. و باز هم سروکله‌زدن با اینها به‌مراتب سخت‌تر و کندتر بود تا کار با اعداد صحیح، به اضافه‌ی اینکه اعداد اعشاری برای ذخیره‌شدن حافظه‌ی بیشتری نیاز داشتند. به همین دلیل، برنامه‌نویسان تا جایی که ممکن باشد از آن فاصله می‌گیرند.
حالا اوایل سال ۱۹۷۹ است. در استنفورد، کلارک درست بغل دست مرکز تحقیقاتی پالو آلتو (پارک) مشهور که کمپانی زیراکس/Xerox تاسیس کرده بود کار می‌کرد. این مرکز تحقیقاتی عامل شکل‌گیری ساختار مدرن کامپیوترها شد و موس و منو و پرینترهای لیزری و شبکه‌های محلی/لوکال را ابداع کرد. برخی از همکارانش که کلارک در دانشگاه یوتا می‌شناخت با شوروشوق در آنجا جا خوش کرده بودند. اما خود کلارک صرفا از بیرون به اینها می‌نگریست. عصبی‌کننده بود – ولی دنبال راهی می‌گشت تا خودی نشان دهد.
مهندسی سخت‌افزار در آن دوره در گیرودار تحولی بود که عاقبت به‌خیر نشد. قضیه بر سر تکنولوژی‌ای بود با نام متواضعانه و بی‌شیله‌پیله‌ی «یکپارچگی در مقیاس خیلی بزرگ»/Very Large Scale Integration. این مدار یکپارچه، که مجموعه‌ای از ترانزیستورها را در قالب یک میکروچیپ جمع می‌کرد، در اواخر دهه‌ی پنجاه در شرکت تگزاس اینسترومنتس ابداع شده بود، و تا دهه‌ی بعد همچنان یکی از سنگ‌بناهای طراحی کامپیوترها بود. اما نمونه‌های اولیه تعداد نسبتا انگشت‌شماری ترانزیستور روی چیپ قرار می‌دادند، به این معنا که اگر می‌خواستند چیز بدردبخوری بسازند باید «خیلی» چیپ تولید می‌کردند. اما در سال ۱۹۷۱ با اولین ریزپردازنده در جهان یعنی اینتل ۴۰۰۴ جهشی رخ داد – یعنی، این اولین بار بود که کسی کل مغز کامپیوتر را درون یک چیپ جا داده بود.
آن دوره زیاد به آن توجه نشد، اما بهخاطر این جهش بود که کامپیوترهای جمع‌وجور خانگی در سال ۱۹۷۵ توانست شکل بگیرد، و بعد از آن هم مدل ترینیتی در ۱۹۷۷، که اولین کامپیوترهای شخصی سه‌شاخه و مناسب عوام بود. بنابراین خیلی از اهالی آکادمی ایده‌ی تکنولوژی «یکپارچگی در مقیاس خیلی بزرگ» را مسخره کردند چون برای طراحی مدارهای کامپیوتر داشت راهی جدید اما به‌مراتب زشت‌تر نشان می‌داد که دیگر بدرد نمی‌خورد. خیلی از کسانی که تمسخر شدند در همان مرکز تحقیقاتی پالو آلتو کار می‌کردند و شدند مصداق بارز این مثال که چون کسی در چیزی آینده‌نگر است به این معنا نیست که در چیزهای دیگر مرتجع و عقب‌مانده نباشد. اهالی آکادمی گفتند ببینید از کجا به کجا رسیدیم. پس چرا دوباره تغییرش دهیم؟
لین کانوی/Lynn Conway، یکی از محققان مرکز تحقیقاتی پالو آلتو، از این کوته‌فکری‌ها به ستوه آمد. او که از معدود زنان مهندس سخت‌افزار بود، برای اینکه نقطه نظرش را میان جمع مردانه‌ای که در آن مرکز تحقیقاتی احاطه‌اش کرده بودند به کرسی بنشاند پیشرفت چندانی نکرد. پس دامنه‌ی حملاتش را گسترد: مقاله‌ای درباره‌ی فنون ابتدایی در طراحی چیپ‌های مدرن نوشت، و به دوجین (و شاید هم بیشتر) دانشگاه ارسال کرد و پیشنهاد وسوسه‌کننده‌ای هم داد: هر دانشجویی یا دانشکده‌ای که خواست طرح کلی از چیپ دلخواهش برایش بفرسد تا او هم آن را عینا با سیلیکون بسازد و و به مشتری سرافراز ارسال کند. هدف این بود که بگوید پتانسیل فناوری «یکپارچی در مقیاس خیلی بزرگ» بسیار بالاست و نه اینکه لزوما تکنولوژی‌ها را بخواهد به مرزهای جدیدی برساند. و، همانطور که انتظار داشت، تقریبا همه‌ی طراحی‌هایی که لین کانوی دریافت کرد با استانداردهای خود صنعت میکروچیپ‌ها در ۱۹۷۹ هم پیش‌پاافتاده و ساده بود: نگه‌دارنده‌ی زمان دیجیتالی، ماشین‌های افزایشگر، و امثالهم. ولی یکی به‌طرز غیرمنتظره و دیوانه‌واری پیچیده بود. و بین همه‌ی طرح‌هایی که فرستاده بودند این یکی از همه بیشتر توی چشم می‌زد چون کپی‌رایت داشت و به نام جیمز کلارک بود. کلارک اسمش را گذاشته بود «ماشین هندسه»/Geometry Engine.
ماشین هندسه اولین، و به نظر می‌رسد، تنها میکروچیپی بود که جیم کلارک شخصا برای طراحی‌اش وقت گذاشت. دلیل ساختش این بود که مشکلی اساسی برای مدل‌سازان سه‌بعدی از همان بدو امر پیش آمده بود: گرافیک‌های سه‌بعدی برای عملی‌شدن محتاج محاسبات ریاضیاتی شدیدا زیادی هستند، و هرقدر هم پیچیدگی صحنه افزایش می‌یافت این محاسبات به‌طور تصاعدی پیچیده‌تر می‌شدند. و بدتر اینکه، آن معادلات ریاضی‌ای که می‌طلبید از آن جنسی نبود که محققان کامپیوتر در حل آن ماهر باشند.
ممکن است برخی از شما بگویید یک لحظه صبر کنید: مگر تخصص کامپیوتر اصلا همین ریاضیات نیست؟ اصلا اسمش رویش است، کامپیوتر از کامپیوتینگ یعنی محاسبات می‌آید. خب، بله، اما همه‌ی انواع ریاضی با هم برابر نیستند. کامپیوترهای مدرن دیوایس‌های دیجیتالی هم هستند، یعنی طبعا طوری ساخته شده‌اند تا سروکارشان تنها با چیزهای «مجزا و گسسته» باشد. مثل بازی دووم، دنیای کامپیوترها بیشتر می‌تواند پله‌‌ها را ببیند [چیزهای مجزا] و نه یک شیب صاف را [چیزهای غیرمجزا و کمتر ملموس]. کامپیوترها بیشتر به اعداد صحیح گرایش دارند، نه اعشاری. حتی در دهه‌های شصت و هفتاد هم اعداد اعشاری را با یک نوع فرمت ذخیره‌سازی به نام ممیز شناور(۲) انجام می‌دادند. و باز هم سروکله‌زدن با اینها به‌مراتب سخت‌تر و کندتر بود تا کار با اعداد صحیح، به اضافه‌ی اینکه اعداد اعشاری برای ذخیره‌شدن حافظه‌ی بیشتری نیاز داشتند. به همین دلیل، برنامه‌نویسان تا جایی که ممکن باشد از آن فاصله می‌گیرند.
و به‌طرز غافلگیرکننده‌ای می‌شد اکثر اوقات از زیر بار این اعداد اعشاری شانه خالی کرد. خیلی از کارهای متداولی که با کامپیوتر انجام می‌شد را می‌شد تنها با اعداد صحیح انجام داد – برای مثال، با استفاده از تقسیم اقلیدسی که حاصلش یک خارج قسمت می‌شد و باقی مانده‌اش به‌جای تقسیم اعشاری قرار می‌گرفت. حتی نرم‌افزارهای مالی را هم می‌شد تنها با اعداد صحیح برنامه‌نویسی کرد تا صرفا اعداد کامل سنت‌ها را حساب کند عوض اینکه برای نشان دادن دلار و سنت از مقادیر ممیز شناور استفاده ببرد. با این حال، نرم‌افزارهای مربوط به گرافیک‌های سه‌بعدی تنها جاهایی بودند که دیگر این ترفندها رویش کارساز نبود. برای اینکه یک فضای آنالوگ سه‌بعدی در قالب محاسبات ریاضیاتی شکل بگیرد مجبور می‌شدید از اعداد ممیز شناور استفاده کنید. و این باعث کندی گرافیک‌های سه‌بعدی می‌شد.
جیم کلارک قطعا اولین کسی نبود که فکر کرد سخت‌افزار تخصصی‌ای بسازد تا کمی از این بار را برای طراحی در کامپیوترهای غیرتخصصی/عمومی کم کند. ماشین هندسه‌ی او [با همه‌ی پیچیدگی‌اش] صرفا افزونه‌ای بود خاص انجام عملیات‌های ریاضی برای گرافیک‌های سه‌بعدی و دیگر هیچ. با این توصیفات البته تجهیزاتی ساخته شده بود قبلا، آن هم تقریبا یک دهه قبل از ماشین هندسه. با این حال، کلارک اولین کسی بود که فکر کرد همه‌ی اینها را در قالب یک چیپ جمع‌وجور کند – یا در بدترین حالت، تعداد کمی از چیپ‌های کوچک – تا بتواند داخل مادربرد میکروکامپیوتر جاساز شده یا در قالب یک کارت به کیس وصل شود. اینگونه می‌شد آن را به‌طور عمده تولید کرد و هزاران و شاید میلیون‌ها از آن فروخت. توضیحی که از این «پردازشگر برده» داد به‌طرز جالبی متواضعانه بود (که باید ذکر شود کلارک اصلا بابت این چیزها بنام نشده است): «[ماشین هندسه] یک بردار چهار وجهیه، یه پردازشگر برای محاسبه‌ی ممیز شناور، تا بتونه سه عملیات پایه‌ای رو در پردازش گرافیک‌های کامپیوتری انجام بده: تبدیل ماتریس، اختصار، و تحویل مختصات از طریق دستگاه خروجی (توضیح نویسنده: یعنی تبدیل یک فضای آنالوگ به پیکسل در یک صفحه‌ی شطرنجی دیجیتالی‌شده).» با این حال، همین یک خط، یک ایده‌ی انقلابی و متحول‌کننده بود و باعث پیدایش واحدهای پردازش گرافیکی شد که امروزه به آن همان جی‌پی‌یو می‌گوییم (و از بعضی جهات فنی، از سی‌پی‌یوهایی که به آن کمک می‌کنند هم پیچیده‌تر هستند). البته ماشین هندسه هنوز نیاز داشت از اعداد ممیز شناور استفاده کند – به‌هرحال، هنوز هم یک دیوایس دیجیتالی بود – اما این خط‌‌مشی مرسوم در مهندسی را عملی کرد که هرقدر وسیله‌ای تخصصی‌تر ساخته شود کارآیی‌اش هم بالاتر می‌رود: ماشین هندسه «فقط» برای این مهندسی شده بود تا در سریع‌ترین زمان و تنها مقدار کمی از زیرمجموعه‌های ممکن اعداد ممیز شناور را محاسبه کند.
ماشین هندسه زندگی کلارک را کن‌فیکون کرد. بالاخره، به چیزی منحصربه‌فرد و هیجان‌انگیز دست یافته بود. آن روزها را اینگونه به یاد می‌آورد «کلی آدم اومدن سراغم و می‌خواستن جزوی از پروژه‌ام باشن». او که هیچوقت آبش با دانشگاه‌ها توی یک جوب نمی‌رفت، فکرش را به سمت دیگری سوق داد، و مثل یک کارآفرین فکر کرد. ژورنالیستْ مایکل لوییس/Michael Lewis در کتابش درباره‌ی زندگی کلارک می‌نویسد: «او طوری رابطه‌اش را با دنیا دوباره احیا کرد که فقط در جایی مثل کالیفرنیا یک اتفاق عادی به نظر می‌رسید. هیچ‌یک از افرادی که [تا قبل از ابداع ماشین هندسه] آشنای او بودند در زندگی ده سال بعد او ازشان خبری نبود. همسرش، دوستانش، همکارانش، حتی آشنایان معمولی‌اش – همه نو شدند.» خود کلارک هم هیچ تعلل نکرد تا در سال‌های بعد خشمش را نسبت به حرفه‌ی قبلی‌اش در دانشگاه ابراز کند:
«من عاشق معیارهای دنیای تجارتم. فقط درباره‌ی پوله. به همین سادگی. یا پول درمیاری یا نمیاری. ولی معیارهای دانشگاه سیاسیه. آیا اون یارو ازت خوشش میاد؟ آیا این آدم‌ها اونقدری ازت خوششون میاد که بگن ‘آره، طرف سرش به تنش می‌ارزه؟’»
اما معیار هرچه که باشد، موفقیت به این سادگی به دست نیامد. ماشین هندسه و متعلقاتش مشخص شد که بیشتر میان همکارانش در استنفورد مشهور است تا اینکه برای آدم‌های دم‌ودستگاه دنیای تجاری به چیزی پرفروش تبدیل شود. تا سال ۱۹۸۲ طول کشید تا بتواند سرمایه‌ای دست‌وپا کرده و کمپانی‌ای به نام «گرافیک‌های سیلیکونی» بسازد. همان موقع هم مجبور شد هشتاد و پنج درصد سهام شرکتش را به دیگران بفروشد تا بتواند ایده‌اش را عملی کند. و دو سال دیگر طول کشید تا بالاخره توانست اولین سخت‌افزارش را راهی بازار کند.
آن بخشی از بازار که کمپانی گرافیک‌های سیلیکونی هدف قرار داد در دنیای امروز دیگر وجود ندارد. ماشین‌هایی که ساخت اساسا میکروکامپیوتر بودند، که بر ریزپردازنده‌ها نصب می‌شدند، ولی به‌درد مشتریان با کامپیوترهای خانگی نمی‌خورد، و نه حتی برای کامپیوترهای اتاقک‌های کارمندهای معمولی اداره‌جات مفید بود. سخت‌افزارهای ساخته‌ی کلارک خیلی سطح‌بالاتر و گران‌قیمت‌تر بودند ولو اینکه زیر میز کامپیوترهای برای مصارف خانگی هم جا می‌شد. به آنها کامپیوترهای ورک‌استیشن گفته می‌شد و مشتری‌هایش ده‌ها، صدها و هزاران دلار خرج می‌کردند تا صرفا از آن برای یک کار فوق‌العاده تخصصی و جزئی سنگین استفاده ببرند.
البته در خصوص ماشین‌های «گرافیک سیلیکونی» این کارها تقریبا همیشه مربوط به گرافیک سه‌بعدی می‌شد. هزینهی بالای این دستگاه هم بهخاطر سی‌پی‌یوهایش نبود؛ اتفاقا، از چیپ‌های ارزان‌قیمت ماشین‌های سری موتورولا ۶۸۰۰۰ استفاده می‌کرد، یعنی از همان‌هایی که در کامپیوترهای برای مصارف شخصی مثل اپل مکینتاش و کومودور آمیگا استفاده می‌شد. دلیل قیمت بالای این کامپیوتر بهخاطر جی‌پی‌یو بود، که حتی در سال ۱۹۸۴ هم از خود ماشین هندسه‌ی کلارک پیشرفته‌تر بود. جی‌پی‌یوهایی که شرکت گرافیک‌های سیلیکونی می‌ساخت حکم جعبه‌ی سیاه گرافیک‌های سه‌بعدی را داشت: هرقدر می‌خواهی داده‌هایی که برای تشکیل یک صحنه لازم هستند را وارد ماشین کن، و از آن‌ور مانیتور یک انعکاس بصری فوق‌العاده از همان صحنه را به‌طور سه‌بعدی تماشا کن. علتش هم مدارهای خاصی بودند که منحصرا برای این کار مهندسی شده بودند و بس.
نمونه‌های اولیه تعداد نسبتا انگشت‌شماری ترانزیستور روی چیپ قرار می‌دادند، به این معنا که اگر می‌خواستند چیز بدردبخوری بسازند باید «خیلی» چیپ تولید می‌کردند. اما در سال ۱۹۷۱ با اولین ریزپردازنده در جهان یعنی اینتل ۴۰۰۴ جهشی رخ داد – یعنی، این اولین بار بود که کسی کل مغز کامپیوتر را درون یک چیپ جا داده بود. آن دوره زیاد به آن توجه نشد، اما بهخاطر این جهش بود که کامپیوترهای جمع‌وجور خانگی در سال ۱۹۷۵ توانست شکل بگیرد.
حالا که کمپانی کلارک کارش را شروع کرده بود، خیلی سریع به موفقیت بزرگی رسید. ماشین‌هایی که تولید می‌کرد در برنامه‌های سه‌بعدی پرکاربرد کامپیوتری مثل «طراحی صنعتی با کمک کامپیوتر»/computer-aided industrial design/CAD و شبیه‌سازهای پرواز استفاده می‌شد. ایضا فرصت‌های تازه‌ای هم برای تولید ویدئو و فیلم‌های سینمایی فراهم کرده بود. باعث شد هالیوود به‌جای استفاده از مدل‌های مینیاتوری و استاپ‌موشن برای جلوه‌های ویژه (که به زمان کینگ کونگ برمی‌گشت) بیشتر به استفاده از تصاویر کامپیوتری (CGI) روی بیاورد که در فیلم‌های لایو اکشن امروزی به کرات می‌بینیم. (استیون اسپیلبرگ و جورج لوکاس اولین و بهترین مشتریان کمپانی گرافیک‌های سیلیکونی بودند). مایکل لوییس می‌نویسد «وقتی فیلم‌بین به سینما می‌رفت و [با دیده جلوه‌های ویژه] چشم‌هایش را بهم می‌مالید و می‌گفت ‘دفعه بعدی مگه دیگه قراره چطوری پیشرفت کنن؟’ معمولا بهخاطر این بود که گرافیک‌های سیلیکونی اخیرا ماشین‌هایش را ارتقا داده بود.»
وقتی کامپیوترهای ورک‌استیشن کلید ساخت جلوه‌های ویژه‌ی کامپیوتری بلاک‌باسترهایی مثل ترمیناتور ۲ و ژوراسیک پارک شدند، کمپانی کلارک هم در اوایل دهه‌ی نود به اوج رسید. اسم‌هایی که در تیتراژ اولیه می‌آید را بی‌خیال شوید؛ همه قبول داشتند ستاره‌ی اصلی ژوراسیک پارکْ دایناسورهای کامپیوتری‌اش بودند. «گرافیک‌های سیلیکونی» سالانه بیش از سه میلیارد دلار درآمد داشت و تا سال ۱۹۹۳ نزدیک به پانزده هزار کارمند، یعنی همان سالی که فیلم عرضه شد. همان سال، بیل کلینتون، رییس‌جمهور وقت، و معاونش ال گور، شخصا به دفاتر گرافیک‌های سیلیکونی در سیلیکون ولی آمدند تا این ماجرای موفقیت‌آمیز آمریکایی را جشن بگیرند.
زیرمجموعه سخت‌افزاری این کمپانی که قلب تپنده‌ی این کسب‌وکار بود، در سال ۱۹۹۳ به نام «ریلیتی انجین»/RealityEngine شناخته می‌شد. این آخرین مدل از جی‌پی‌یو، به نقل از مجله‌ی بایت در همان زمان، «شدیدا متوازی» بود، به این معنا که می‌توانست محاسبات زیادی را همزمان انجام دهد، برعکس سی‌پی‌یوهای مرسوم که تنها یک عملیات را همزمان می‌توانستند انجام دهند. (بهخاطر همین قابلیت محاسبات موازی است که جی‌پی‌یوهای مدرن برای برنامه‌هایی که محاسبات ریاضیاتی زیادی می‌طلبند استفاده می‌شوند، حتی با اینکه آن برنامه‌ها غیرگرافیکی هستند و ارتباطی به مدل‌های سه‌بعدی ندارند، مثل ماین کردن رمزارزها و ایجاد شبکه‌های نورونی). برای حمایت از این جعبه‌ی سیاه و دادن کل کلیدها به دست مشتریان خرپولش، کمپانی گرافیک‌های سیلیکونی طلایه‌دار یک لایبرری منبع آزاد برای نرم‌افزارهای سه‌بعدی شد، که به نام لایببری آزاد گرافیکی یا اختصارا OpenGL شناخته می‌شود. حتی در آخرین ماشین‌های این کمپانی هم سی‌پی‌یوها همه از خودش بودند گرچه تولیدشان به کمپانی MIPS برون‌سپاری شده بود (کمپانی‌ای که سال ۱۹۹۰ توسط کلارک خریداری شد).
ولی این مسیر پیشرفت اصلا در خود شرکت هموار و هماهنگ نبود. جیم کلارک باور داشت همین که قبلا در ۱۹۸۲ مجبور شده بود هشتاد و پنج درصد سهام شرکتش را واگذار کند تا سرمایه به دست بیاورد حقش خورده شده بود، و قضیه زمانی دوباره زمانی بهم ریخت که هیئت دورش وادارش کردند تا در سال ۱۹۸۴ مقام مدیر عاملی را به اد مک‌کراکن/Ed McCracken واگذار کند؛ مدیر اجرایی سابق هیولت پاکارد، شرکت آمریکایی چندملیتی فناوری اطلاعات. این دو نفر طی این سال‌ها مدام شاخ‌هایشان توی هم می‌رفت؛ کلارک، که هر وقت توی حس می‌رفت شدیدا عصبانی می‌شد، و حداقل یک بار اشک مک‌کراکن را جلوی ملت درآورد. در خاطره‌ای به‌یادماندنی برای بهبود روابط بین اعضای هیئت مدیره که به جاهای باریکی کشیده شده بود، کلارک می‌گوید «روان‌شناسی که اومده بود گفت همه‌ی اعضای کمیته‌ی اجرایی پرخاشگر-منفعل هستن. ولی من یکی، من فقط پرخاشگر بودم.»
کلارک ادعا می‌کند اصلی‌ترین دلیل مجادله بهخاطر بی‌تفاوتی و سر بودن مک‌کراکن نسبت به محصولات به‌اصطلاح ارزان‌قیمت بود. بنابراین تمام غیرورک‌استیشن‌ها و کامپیوترهای شخصی که در دهه‌های هشتاد و نود داشتند میلیونی سود می‌کردند نادیده گرفته می‌شد. اگر ماشین‌های گرافیک‌های سیلیکونی جسته و گریخته صعود می‌کردند، اما کامپیوترهای شخصی روند رشدشان مثل موشکْ صعودی بود. کلارک می‌گوید «می‌شد ببینی که در آینده کامپیوترهای شخصی هم می‌تونن همون گرافیک‌هایی رو اجرا کنن که ماشین‌های (ما) سابقا فقط می‌تونستن انجام بدن.» اما مک‌کراکن این موضوع را نمی‌توانست ببیند و همین‌که از قیمت‌های گران و حاشیه سود بالای ماشین‌های گرافیک‌های سیلیکونی لقمه‌ی چربی گیرش می‌آمد برایش کافی بود.
اسم‌هایی که در تیتراژ اولیه می‌آید را بی‌خیال شوید؛ همه قبول داشتند ستاره‌ی اصلی ژوراسیک پارکْ دایناسورهای کامپیوتری‌اش بودند. «گرافیک‌های سیلیکونی» سالانه بیش از سه میلیارد دلار درآمد داشت و تا سال ۱۹۹۳ نزدیک به پانزده هزار کارمند، یعنی همان سالی که فیلم عرضه شد. همان سال، بیل کلینتون، رییس‌جمهور وقت، و معاونش ال گور، شخصا به دفاتر گرافیک‌های سیلیکونی در سیلیکون ولی آمدند تا این ماجرای موفقیت‌آمیز آمریکایی را جشن بگیرند.
اجازه داد آزمایش‌هایی با بودجه‌ی پایین انجام شود اما چندان موافق میل باطنی‌اش نبود. در سال ۱۹۹۰، کمپانیْ از آش‌شله‌قلمکار ریلیتی انجینْ تکه‌ای برداشت و در قالب یک کارت گرافیک برای کامپیوترهای خانگی اینتل طراحی کرد. اسمش شد آیریس‌ویژن/IrisVision، و امید می‌رفت قیمتی «کمتر از پنج هزار دلار» داشته باشد، که البته با استانداردهای معمول این کمپانیْ قیمت بسیار پایینی بود. از آنجا که حمایت نرم‌افزاری نمی‌شد و برای بازار عمده هم قیمتش زیادی بالا بود، آیریس‌ویژن به جایی نرسید، و مک‌کراکن هم این شکست را شاهدی بر ادعای قبلی‌اش دانست که این چیزها بدرد کمپانی نمی‌خورد. او گفت «اینها مال یه کسب‌وکار کم‌بازده هست، و ما یه کمپانی پربازده هستیم، پس بهتره این کارها رو متوقف کنیم.»
علی‌رغم بی‌تفاوتی مک‌کراکن، کلارک سرانجام توانست معامله‌ای با نینتندو جوش دهد. پس قرار شد در کنسول نینتندو ۶۴ از ریزپردازنده‌های ساخته‌ی MIPS و جی‌پی‌یوهای ساخته‌ی گرافیک‌های سیلیکونی استفاده شود. اما دو سال قبل از عرضه‌ی این کنسول، کلارک بعد از دعوایی دیگر با مک‌کراکن در سال ۱۹۶۴، این کمپانی را ترک کرد.
کلارک تمام این مدت درباره‌ی جریان اجتناب‌ناپذیری که صنعت به سویش می‌رفت درست می‌گفت، و اگر طی این سال‌ها کمی مبادی آداب بود شاید حرفش زودتر خریدار پیدا می‌کرد. کامپیوترهای شخصی بالاخره بازار کامپیوترهای ورک‌استیشن را قورت دادند، درست همان موقعی که کلارک از شرکت جا زد.
معامله‌اش با نینتندو البته سودآور شد، اما تقریبا همه‌اش بر باد رفت وقتی مک‌کراکن ترجیح داد پول را خرج پروژه‌های شخصی‌اش کند. با تصمیمی غیرمعقولْ شرکت تولیدی ابرکامپیوترهای Clay که همان موقع هم درگیر مشکلات بود را خرید. در همین حال، از آنجا که مک‌کراکن بیشتر علاقه داشت تا چند ابرکامپیوتر انگشت‌شمار را میلیونی بفروشد عوض اینکه چند صد کنسول چند صد دلاری را بفروشد و سود میلیونی بگیرد، گروهی از کارمندان سرخورده‌ی گرافیک‌های سیلیکونی آنجا را ترک کرده و به نینتندو پیوستند و در ساخت کنسول گیم‌کیوب (کنسول بعد از نینتندو ۶۴) همکاری کردند. بعد از آن، شرکتی که کلارک سابقا تاسیس کرده بود در سراشیبی سقوط افتاد و در سال ۲۰۰۹ هم ورشکسته و منحل شد.
کلارک هم این مدت سراغ دومین عمل کارآفرینانه‌اش رفت که مثل اولی موفقیت چشم‌گیری داشت. این یکی ارتباطی با گرافیک‌های سه‌بعدی نداشت و او با کمک مارک اندرسن/Marc Andeessen یک مرورگر برای یک وب جهان‌گستر/WWW ساخت. از اینجا به بعد دیگر او ارتباطی با مقاله ندارد و با او خداحافظی می‌کنیم.
حالا، می‌خواهم برگردم به روزهای اوج گرافیک‌های سیلیکونی که از دلش سه ستاره‌ی دیگر به‌وجود آمدند. گری تارولی/Gary Tarolli و اسکات سلرز/Scott Sellers مهندسان بااستعداد جوانی بودند که در دهه‌ی هشتاد در این شرکت استخدام شدند؛ راس اسمیت/Ross Smith یک آدم بیشتر اهل بازاریابی و تجارت بود که ابتدا برای شرکت MIPS کار می‌کرد ولی زمانی که توسط گرافیک‌های سیلیکونی خریداری شد در ۱۹۹۰ به آنها پیوست. این سه نفر خیلی سریع با هم رفیق شدند. از نسل جوان بودند و بنابراین مثل اعضای سن‌بالای هیئت مدیره به دیده‌ی تحقیر به کامپیوترهای شخصی نمی‌گریستند. در حالی که به ابتدایی‌بودن بازی‌هایی مثل ولفنشتاین سه‌بعدی و آلتیما آندرورلد می‌خندیدند، البته اگر اصلا زحمت می‌دادند نگاهی به آنها بیاندازند، این سه نفر اما متوجه شدند انقلابی در دنیای بازی‌ها دارد شکل می‌گیرد، و هم‌فکری کردند که چگونه می‌توانند با سخت‌افزارهایی که ساپورت بهتری از گرافیک‌های سه‌بعدی دارند به این انقلاب کمک کنند.
از آنجا که قبول داشتند فرصت بزرگی در آنجا نهفته است، به مدیران خود التماس کردند که وارد صنعت بازی‌ها شوند. اما، از آنجا که هنوز جای شکستی که سر آیریس‌ویژن خوردند درد می‌کرد، مک‌کراکن و هم‌قطارانش این پیشنهاد را فورا رد کردند. (یک سوال کوچکی که این وسط ایجاد می‌شود این است که چرا تلاش‌های این سه نفر هیچوقت توجه جیم کلارک را به خود جلب نکرد و با هم متحد نشدند. جواب احتمالی این است که کلارک، با اجازه‌ی خودش، بیشتر اوقات دور از امور روزانه‌ی شرکت بود و بیشتر در قایقش دیده می‌شد تا در دفترش). بالاخره، تارولی، سلرز، اسمیت و دیگر همکاران هم‌فکر کمی با این ایده ور رفتند. و نتیجه گرفتند از آیریس‌ویژن آبی گرم نمی‌شود. پس بیاییم خودمان یک کمپانی فرعی بسازیم تا بتوانیم این ایده را به کرسی بنشانیم. و خودشان هم غافلگیر شدند وقتی این‌دفعه تیم مدیریت موافقت کرد.
تصمیم گرفتند اسم شرکت‌شان را پلوسید/Pellucid بگذارند – اسم دندان‌گیری نیست و بیشتر شبیه یک نوع دارو است. به‌هرحال هنوز توی این کارها بی‌تجربه بودند. تکنولوژی‌ای هم که باید با آن ور می‌رفتند مال چند سال پیش بود، اما در دوره‌ای که هنوز ام‌اس داس/ویندوز روی بورس بود از خیلی‌ها جلوتر بود، و می‌توانست شانزده میلیون رنگ را در رزولوشن ۱۰۲۴ در ۷۶۸ نشان دهد و سخت‌افزاری خاص بهبود تصاویر سه‌بعدی در آن گنجانده شده بود. (این را با کارت‌های SVGA که آن زمان در کامپیوترهای معمول خانگی استفاده می‌شد مقایسه کنید، که تنها ۲۵۶ رنگ را در رزولوشن ۶۴۰ در ۴۸۰ نشان می‌داد و چیزی هم برای بهبود تصاویر سه‌بعدی نداشت). پلوسیدْ آیریس‌ویژن را دوباره تحت نام پروگرافیکس ۱۰۲۴/ProGraphics احیا کرد. از آنجا که تکنولوژی تولید چیپ هم بی‌وقفه پیشرفت کرده بود، متوجه شدند می‌شود آن را با قیمتی به‌مراتب پایین‌تر و با هزار دلار فروخت (مقایسه شود با قیمت پنج هزار دلاری قبلی) – هنوز هم گران‌قیمت بود بی‌شک، اما نه آنقدری که برخی از گیمرهای هاردکور و آنها که علاقه‌مند بودند حتما بهترین کارت‌های گرافیکی را داشته باشند قیدش را بزنند.
مشکلی که آدم‌های پلوسید سریع متوجهش شدند همان مشکل تقریبا حل‌ناشدنی مرغ و تخم مرغ بود. اگر نرم‌افزاری نوشته نمی‌شد تا پتانسیل‌های بالاترش را بالفعل کند، پس پروگرافیکس ۱۰۲۴ دیگر فرقی با کارت‌های SVGA نداشت و فقط به‌طرز مسخره‌ای گران‌تر بود. پس، مشتریان صبر کردند تا آن نرم‌افزار موعود عرضه شود. با این حال، برنامه‌نویسان که دیدند هنوز کسی سراغ این سخت‌افزار نرفته، دلیل و انگیزه‌ای نداشتند تا این کارت گرافیک را ساپورت کنند. رفع این مشکل لاینحل به روابط عمومی قدرتمند و دسترسی به دولوپر-برنامه‌نویسان نیاز داشت، که امثال این کمپانی‌های فرعی و کم‌بودجه نمی‌توانستند داشته باشند.
آنها با خود فکر کردند به‌جای حل مسئله می‌توانند صورت مسئله را عوض کنند. در می سال ۱۹۹۳، به برکت گرافیک‌های سیلیکونی، موافقت شد تا پلوسید اسباب و اثاثیه‌اش را به یک کمپانی آینده‌دار که محصولات تجاری برای کامپیوترهای خانگی می‌ساخت ببرد: مدیا ویژن/Media Vision. این شرکت در آن دوره «کیت‌های آپگرید برای چندرسانه‌ای‌ها» می‌فروخت که شامل کارت‌های صدا و درایو برای سی‌دی-رام‌ها می‌شد. اما جاه‌طلبی مدیا ویژن هیچ حد و مرزی نمی‌شناخت. می‌خواستند تا جای ممکن در دیگر شاخه‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری هم نفوذ کنند. افراد ثابت‌شده‌ای مثل استن کورنین/Stan Cornyn که سابقا در صنعت موسیقی به جایگاه افسانه‌ای دست یافته بود را در مقام مدیر پشت سر داشتند و برای تحقق ایده‌هایشان هم میلیون‌ها و میلیون‌ها سرمایه در دست. با این حساب، مدیا ویژن آماده‌ی تسخیر بازار بود.
به نظر می‌رسید پلوسید بهترین جای ممکن لنگر انداخته بود؛ مدیا ویژن، برعکس گرافیک‌های سیلیکونی، شوق زیادی برای بازار مصرف‌کنندگان داشت. مدیریت این کمپانی مادر جدید به درستی گفت پروگرافیکس ۱۰۲۴ دیگر زیادی قدیمی و گران‌قیمت شده تولیدش به‌صرفه نیست. اما وقتی هیاهو و شوروشوق سی‌دی‌رام‌ها و چندرسانه‌ای‌ها خوابید و مردم دنبال هیجان بعدی می‌گشتند، بازار کارت گرافیک‌های سه‌بعدی هم داغ خواهد شد. وقتی اینطور شد، مدیا ویژن هم کارت سه‌بعدی جدیدتر و با قیمتی معقول‌تر عرضه خواهد کرد البته با کمک کسانی که اسم خود را پلوسید گذاشته بودند. همه‌چیز خوب به نظر می‌رسید، حتی با اینکه به نظر می‌رسید این صبر کردن‌ها زیادی دارد کش می‌آید.
ولی یک مانعی وجود داشت. به قول اسکات سلرز، «مدیا ویژن رو یه مشت کلاه‌بردار اداره می‌کردن.» در آوریل سال ۱۹۹۴، رسوایی این شرکت مثل بمب ترکید و ستون‌های بخش تجاری روزنامه‌های سراسر کشور درباره‌اش گزارش رفتند. مشخص شد مدیا ویژن داشت در مقیاسی خیلی بزرگ این سخن نغز «اینقدر اداشو دربیار تا به واقعیت تبدیل بشه» را آزمایش می‌کرد. موسسان آن در هر نوع تخلف قابل تصوری دست داشتند، و خانه‌ی کاغذی مالی‌ای ساختند که درآمدهای واقعی‌اش خیلی کمتر از آنچه بقیه گمان می‌کردند بود. در اواسط تابستان این شرکت دود شد و به هوا رفت، و فقط وکلای شرکت که برای تدارک تشییع جنازه مانده بودند از طرف شرکت مزد می‌گرفتند (سرانجام، حداقل دو نفر بهخاطر نقش در این توطئه زندانی شدند). افراد سابق پلوسید هم مثل دیگرانی که با مدیا ویژن همکاری کردند دست‌شان در پوست گردو ماند. تمام تلاش‌هایشان تا آن تاریخ حاصلش حتی فروش بیش از دو هزار کارت گرافیک هم نشد.
RealityEngine، به نقل از مجله‌ی بایت در همان زمان، «شدیدا متوازی» بود، به این معنا که می‌توانست محاسبات زیادی را همزمان انجام دهد، برعکس سی‌پی‌یوهای مرسوم که تنها یک عملیات را همزمان می‌توانستند انجام دهند. بهخاطر همین قابلیت محاسبات موازی است که جی‌پی‌یوهای مدرن برای برنامه‌هایی که محاسبات ریاضیاتی زیادی می‌طلبند استفاده می‌شوند، حتی با اینکه آن برنامه‌ها غیرگرافیکی هستند و ارتباطی به مدل‌های سه‌بعدی ندارند، مثل ماین کردن رمزارزها و ایجاد شبکه‌های نورونی.
در همان تابستان سال ۱۹۹۴، شخص برجسته‌ای در سیلیکون ولی به نام گوردون کمپبل/Gordon Campbell دنبال پروژه‌های جالبی برای سرمایه‌گذاری می‌گشت. کمپبل بهخاطر هم‌موسس بودن کمپانی‌ای به نام چیپ‌ها و تکنولوژی‌ها/C&T در سال ۱۹۸۴، شخصیت خردمندی در سیلیکون ولی محسوب می‌شد. سی اند تی از آن شرکت‌هایی بود که زیرپوستی صنعت کامپیوترها را پیشرفت می‌داد و خود شکل‌گیری مفهوم چیپ‌ست تا حد زیادی مدیون آنهاست؛ یعنی چیپ‌ها یا مجموعه‌ی کوچکی از آنها که می‌توانند مستقیما وارد مادربرد کامپیوتر شده و کارهایی را انجام دهند که سابقا تنها به کارت‌ها [مثل کارت سی‌پی‌یو یا گرافیک] وصل می‌شد. سی اند تی زمانی شهرت بهم زد که کارت گرافیک‌های EGA ساخته‌ی IBM که شانزده چیپ داشتند را تنها با چهار چیپ ساخت که هم تولیدش ارزان‌تر بود و هم مصرف انرژی‌اش کمتر. کمپانی کمپبل در دوره‌ای که صنعت کامپیوتر بیشتر مبتنی بر کپی‌برداری بود و مشتریانش هم دنبال چیزهای به‌صرفه می‌گشتند تقلا می‌کرد، که در اوایل دهه‌ی نود داشت خود IBM را، یعنی همان کمپانی‌ای که محصولاتش روزگاری بی‌وقفه کپی‌برداری می‌شد، از مد می‌انداخت. کارت ویدئوی آنبرد، کارت صدای آنبرد، کنترلر دیسک، فریم‌ورهای پایه‌ای… هر چه فکرش را کنید؛ سی اند تی همه‌جور چیپ‌ست ارزانی برای مشتری‌های عادی کامپیوتر تولید می‌کرد.
اما حالا کمپبلْ سی اند تی را، به قول ادبیات خاص اهالی سیلیکون ولی، «در جست‌وجوی فرصت‌های جدید» ترک کرده بود. می‌خواست برای یکی از استارت‌آپ‌هایش که اخیرا رویش سرمایه‌گذاری کرده بود یک بازاریاب پیدا کند، و با مصاحبه با مرد جوانی به نام راس اسمیت که کار در شرکت‌های سیلیکونی را در رزومه‌ی خود داشت (که همیشه برای فرد امتیاز می‌آورد) به نظر می‌رسید فرد مناسب را یافته است. اما مصاحبه اصلا خوب پیش نرفت. کمپبل می‌گوید:
فکر می‌کنم بدترین مصاحبه‌ای بود که تا اون زمان داشتم. پس آخر کار، رومو سمتش برگردوندم و گفتم خیلی خب، خیلی دل به این مصاحبه نمی‌دی. ازم می‌خوای چیکار کنم؟ و بعد یک‌جوری غافلگیر شد و گفت، خب، یه دو نفر دیگه هستن، و ما می‌خوایم یه کمپانی مربوط به گرافیک‌های سه‌بعدی تاسیس کنیم. و اتفاق بعدی‌ای که یادم میاد این بود که، قرار ملاقات گذاشتیم. کلی نوشیدنی داشتیم و کلی بحث کردیم که باعث شد این آدم‌ها بیان و تو دفترم مشغول کار بشن. اینطور بود که سه‌بعدی‌اف‌ایکس/۳Dfx کارشو شروع کرد.
به باور همه‌ی کسانی که در این قضیه بودند، بعد از این همه تاخیر و بن‌بست، دیگر یا باید همین الان کار شروع می‌شد یا هیچوقت. چراکه کارت گرافیک‌های سه‌بعدی همین الانش هم داشتند وارد بازار مصرف‌کنندگان و کامپیوترهای شخصی می‌شدند. بازی‌های آرکید ایستادنی مثل Daytona USA و Virtua Fighter هر دو از کارت‌های گرافیکی ابتدایی استفاده می‌کردند. ایضا سگا ساترن و پلی‌استیشن سونی، جدیدترین کنسول‌های خانگی آن دوره، که هر دو در آستانه‌ی عرضه در ژاپن بودند و به انتظار می‌رفت تا سال ۱۹۹۵ در آمریکا عرضه شوند.
در همین حال، گرافیک دو و نیم بعدی دووم مثل بمب میان گیمرهای هاردکور پی‌سی ترکیده بود. کسانی که پشت کمپانی سه‌بعدی‌اف‌ایکس بودند می‌خواستند مطمئن شوند حرکت بعدی‌شان باید یک چیز انفجاری و چشم‌گیر در چشم مردم باشد و نه فقط خودشان. تنها دلیلی که جماعت پی‌سی گیمر و بازی‌سازان در طلب کارت‌های گرافیک سه‌بعدی نبودند این بود که هنوز نمی‌دانستند این ابزار چه کارهای بزرگی می‌تواند برایشان انجام دهد.
با این حال، از اینکه دوباره بخواهند یک کارت افزودنی جداگانه بسازند و وارد بازارش کنند نگران بودند، چراکه قبلا از این ناحیه ضربه‌ی بدی بهشان رسیده بود. فروش مستقیم محصولات به مشتریان محتاج دسترسی به خرده‌فروشان و بازاریابی‌کردن بود که سه‌بعدی‌اف‌ایکس توانش را نداشت. در عوض، مثل سی اند تی، تصمیم گرفتند چیپ‌ستی سه‌بعدی را تنها به کمپانی‌ها بفروشند، تا بتوانند آن را به کارت‌های افزودنی، ماشین‌های بازی آرکید و هر چیز دیگر که دلشان می‌خواهد اضافه کنند.
ولی همزمان می‌خواستند تکنولوژی آنها «معروف» شود، نه آنکه مثل چیپ‌ست‌های ساخت سی اند تی زیر رادار بماند و بی‌سروصدا تحول ایجاد کند. برای تحقق این آرزو، خود گوردون کمپبل از کمپانی مشهور دیگری الهام گرفته بود که از قضا مثل آنها چیز چندانی مستقیما به مشتریان نمی‌فروخت: اینتل، زمانی کمپین «اینتل اینساید» را در سال ۱۹۹۰ راه‌اندازی کرد که بازار کپی‌برداری و کلون‌گیری جای خود را به معماری‌های ارگانیک‌تر و عمومی‌تری می‌داد. این کمپانی برای اینکه محصولاتش را معروف کند، تولیدکنندگان را وادار کرد تا چنانچه از سی‌پی‌یوهای آن استفاده می‌کنند حتما لوگوی اینتل اینساید را روی بسته‌بندی‌ها و کیس خود کامپیوترها درج کنند، حتی با اینکه از همان لوگو بارها در کمپین‌های تبلیغاتی جداگانه استفاده می‌کرد (چه چاپی و چه در تبلیغ تلویزیونی). تلاش‌شان هم ثمره داشت؛ اینتل در «انقلاب دوم کامپیوترهای خانگی» همانقدری اسمش در ذهن مشتریان تثبیت شد که نام مایکروسافت (دیگر کمپانی‌ای که لوگویش هر بار که ویندوز را بوت می‌کردند روی صفحه می‌آمد). مردم هم این دو اسم غول را با هم ترکیب کردند و گذاشتند «وینتل»/Wintel که تا امروز هم سر زبان‌ها باقی مانده است.
پس تصمیم مشخص شد: کمپانی‌هایی که از محصولات سه‌بعدی‌اف‌ایکس استفاده می‌کنند در قراردادهایشان قید شد که حتما لوگوی آن را ثبت کنند (که مثل لوگوی اینتل همانقدر جذاب بود). خود نام سه‌بعدی‌اف‌ایکس به‌مراتب بهتر از نام پلوسید بود [که همانطور که گفته شد، مردم را بیشتر یاد نام داروها می‌انداخت تا چیزی مربوط به کامپیوتر]. همینطور که زمان جلو می‌رفت، سه‌بعدی اف‌ایکس هم بالاخره اسامی تقریبا هوشمندانه‌ای که خیلی خوب توی ذهن می‌رفت برای محصولاتش برگزید: Voodoo برای چیپ‌ست‌ها، و GLide برای لایبرری نرم‌افزاری که آن چیپ‌ست را کنترل می‌کرد. [دو حرف اول کلمه‌ی دوم، GL، مخفف لایبرری گرافیک است که با زیرکی با کلمه‌ی خود Glide به معنی سریدن ترکیب شده است]. اینها نشان می‌داد یک خوره‌ی بازاریابی پشت این کمپانی است که قبلا در پلوسید وجود نداشت، و از صدقه‌سر کمک‌های کمپبل و باتجربه‌تر شدن آن سه شریک دیگر بود.
ولی هیچ‌یک از اینها بدون محصول درست و حسابی اهمیتی نداشت. کمپبل هم به سه مریدش گفت احتمالا هرگز قرار نیست با کارت‌های گرافیکی هزار دلاری جای به‌خصوصی در دنیای بازی‌های کامپیوتری به دست بیاورند؛ باید در بهترین حالت قیمت را یک سوم کاهش دهند. پس چیپ‌ستی که تولیدکنندگان از آن در محصولات خود استفاده می‌کردند بیشتر از صد دلار آب نمی‌خورد. اینها کم خواسته‌هایی نبود، خصوصا که توقعات گیمرها از جزییات گرافیکی مدام بالاتر می‌رفت. کارت گرافیکی قبلی پلوسید حتی نمی‌توانست نگاشت بافت(۳) سه‌بعدی انجام دهد، که اصلا برای گیمرهایی که امثال دووم را تجربه کرده بودند قابل قبول نبود.
به قول اسکات سلرز، «مدیا ویژن رو یه مشت کلاه‌بردار اداره می‌کردن.» در آوریل سال ۱۹۹۴، رسوایی این شرکت مثل بمب ترکید و ستون‌های بخش تجاری روزنامه‌های سراسر کشور درباره‌اش گزارش رفتند. مشخص شد مدیا ویژن داشت در مقیاسی خیلی بزرگ این سخن نغز «اینقدر اداشو دربیار تا به واقعیت تبدیل بشه» را آزمایش می‌کرد. موسسان آن در هر نوع تخلف قابل تصوری دست داشتند، و خانه‌ی کاغذی مالی‌ای ساختند که درآمدهای واقعی‌اش خیلی کمتر از آنچه بقیه گمان می‌کردند بود. در اواسط تابستان این شرکت دود شد و به هوا رفت، و فقط وکلای شرکت که برای تدارک تشییع جنازه مانده بودند از طرف شرکت مزد می‌گرفتند
به عهده‌ی گری تارولی و اسکات سلرز بود که حالا دنبال راه‌حل بروند، هم برای نگاشت بافت، و هم برای اینکه ببینند چه خرت و پرت‌هایی را باید بیرون بیاندازند. آنها که موضوع ظالمانه‌ی هزینه‌های تولید چیپ را می‌دانستند، خشمگینانه کلی از ایده‌هایی که شروع کار داشتند را دور انداختند. دیگر خبری از رنگ‌های ۲۴بیتی یا رزولوشن‌های بسیار بالا نبود: رنگ ۱۶بیتی (که بیشتر از شصت و پنج هزار سایه روی تصویر را بیشتر پردازش نمی‌کرد) در رزولوشن ۶۴۰ در ۴۸۰ بس بود. مشابها، قابلیت پردازش همه‌ی چندضلعی‌ها حذف شد، مگر ساده‌ترین نوع آن، یعنی مثلث‌ها. چراکه متوجه شدند هر جسم سختی را می‌توان با ترکیب سطوح مثلثی شکل داد. وقتی مثلث کافی داشته باشید – و چیپ‌ست‌هایشان آنقدری قوی بود که بتوانند تا یک میلیون مثلث ایجاد کنند – دیگر نداشتن بقیه‌ی چندضلعی‌ها جای گله نداشت.
خیلی زود، نکته‌ی جدیدی بر سلرز متجلی شد. آخرین سی‌پی‌یوهای اینتل، که گیمرها داشتند با سرعت به سمت آن مهاجرت می‌کردند، پنتیوم بودند. یکی از پردازشگرهای این سی‌پی‌یو مخصوص محاسبه‌ی ممیز شناور بود که… چندان منسوخ به نظر نمی‌رسید. بنابراین می‌شد فاز اول گرافیک سه‌بعدی – فاز مدل‌سازی – را از وظایف جی‌پی‌یو خارج کرده و تماما به سی‌پی‌یو سپرد. پس تصمیم حیاتی دیگری گرفته شد: همین که به مرحله‌ی رندرینگ و شطرنجی‌سازی [که در قسمت قبلی این مقاله اشاره شد] رسیدگی کنند کافی است، گرچه همین هم به لحاظ نرم‌افزاری و حتی با وجود پنتیوم هم کم کاری نبود. بنابراین قطعه‌ی بزرگی از پازل به تمیزی بیرون رفت – یا بهتر است گفت برون‌سپاری شد به همان‌جایی که بازی‌های آن دوره برای انجامش از آن استفاده می‌کردند، یعنی سی‌پی‌یو. این، برای گرافیک‌های سیلیکونی، حکم کفر ابلیس را داشت، چون اخلاق کاری‌شان ایجاب می‌کرد همه‌چیز را باید با خود جی‌پی‌یو انجام داد. ولی آنها دیگر در این شرکت حضور نداشتند، مگر نه؟
بی‌شک شجاعانه‌ترین تصمیم آنها کنار گذاشتن تمام قابلیت‌های گرافیک‌های دوبعدی بود – مثلا، پیکسل‌های هر مربع درون شطرنج که سابقا برای نمایش دادن آیکون‌های دسکتاپ ویندوز و پردازشگرهای کلمات و دیگر بازی‌های کهنه‌ی منسوخ استفاده می‌شد. سازندگان بردهای Voodoo باید کابلی می‌ساختند تا کارت‌های گرافیکی سه‌بعدی درون کیس کامپیوتر مشتریان به این ابزار سه‌بعدی جدید وصل شود. وقتی اپلیکیشن‌های غیرسه‌بعدی اجرا می‌کنید، کارت Voodoo خیلی ساده سیگنال ویدئو را از مانیتور عبور می‌دهد بی‌آنکه تغییری بر آن اعمال کند. اما وقتی یک بازی سه‌بعدی اجرا می‌کردید، سیگنال از برد دیگری عبور می‌کرد. دریافت‌کننده‌ی برد، وقتی این اتفاق می‌افتاد، یک صدای کلیک خاصی بروز می‌داد. گیمرها عوض اینکه آن را باگ بدانند فورا متوجه شدند این نویز در واقع یک ویژگی است. به قول راس اسمیت، «چون می‌دونستی قراره [بری تو بازی] و وقت حال کردنه.»
قطعا برنامه‌ی رادیکالی بود، خصوصا که این کارت‌های جدید «تنها» برای بازی‌های ویدئویی مفید بود و هدف دیگری نداشت؛ هیچ دلیلی نداشت تا پدر و مادرها یا زوج‌هایی که دنبال برنامه‌های آموزشی و تولیدی بودند پول بالای این تکنولوژی بدهند. با این حال، صرفه‌جویی‌ها به نظر می‌رسید ارزشش را داشت. بالاخره، تقریبا همه‌ی آنهایی که سراغ خرید این کارت‌های جدید رفتند قبلش یک کارت ویدئوی دوبعدی کاملا مناسب در کیس کامپیوترشان وجود داشت. برای اینکه دوبعدی بشود سه‌بعدی چرا هزینهی اضافی می‌کردند؟
در طراحی نهایی تنها از دو چیپ شخصی‌سازی‌شده استفاده شد. یکی از آنها، که با اسم تی‌رکس شناخته می‌شد (ژوراسیک پارک هنوز روی بورس بود)، منحصرا برای نگاشت بافت‌ها بود، ویژگی‌ای که به‌طرز آشکاری از بردهای قبلی پلوسید غایب بود. یکی دیگر، اف‌بی‌آی (رابط حائل فریم/Frame Buffer Interface)، منحصرا کارهایی که برای رندرینگ نیاز بود را انجام می‌داد. به این جفت، چند چیپ دم‌دستی و چهار مگ چیپ رم هم اضافه کنید، با رابط‌های لازم به برد وصلش کنید، و حالا یک جی‌پی‌یوی ۳Dfx Voodoo در دسترس‌تان است.
نیازی به گفتن نیست که عملی شدن این پروژه خیلی طول کشید. تارولی، سلرز و اسمیت نصف سال ۱۹۹۴ را در دفتر کمپبل چپانده شده بودند و سر اینکه قرار است چطور و چگونه کارها را انجام دهند و چطور سرمایه‌های مالی لازم را جذب کنند صحبت می‌کردند. سپس تمام سال ۱۹۹۵ را در دفترهای خودشان بودند، دوجین آدم برای کمک استخدام کردند، و دعا می‌کردند که مبادا در این مدت کسانی محصولی مشابه آنها بسازند و تمام زحمت‌هایشان بر باد برود. در این زمان، سگا ساترن و پلی‌استیشن دیگر به سواحل آمریکا رسیده بودند، و شدند اولین وسایل گیمینگی که با گرافیک‌های سه‌بعدی‌شان وارد خانه‌های آمریکایی شدند. اعضای سه‌بعدی‌اف‌ایکس چندان از این کنسول‌ها شگفت‌زده نشدند – با این حال، استقبال گرم مردم از پلی‌استیشن برای آنها به‌طرز عجیبی نه جای نگرانی بلکه خوشحالی بود. اسکات سلرز می‌گوید «چون نشون داد، گرچه خیلی ابتدایی، که با نگاشت بافت ضمخت و گرافیک‌های سه‌بعدی چه کارهایی شدنیه. حتی با اینکه کیفیت فاجعه‌ای داشت ولی مشتری‌ها باز هم حلوا حلواش می‌کردند.»
در اواخر ژانویه‌ی سال ۱۹۹۶ که مسابقه‌ی سالانه‌ی فوتبال آمریکایی (Super Bowl) داشت برگزار می‌شد [و به‌نوعی حکم تعطیلات غیررسمی را در آمریکا دارد] آنها به‌تازگی از تولیدکنندگان تایوانی‌شان چیپ‌ست‌ها را گرفته بودند و تمام آخر هفته را مشغول لحیم‌کاری و امتحان‌کردن بودند. چند خرده‌مشکل وسط کار پیش آمد، اما سرانجام همه‌چیز همانطور که انتظار می‌رفت حل شد. چیپ‌ست سه‌بعدی‌شان در آغاز سال جدید عرضه می‌شد، و در آینده‌ی نزدیک امثال دوک نوکم سه‌بعدی و کویک کلی از آن بهره بردند. به نظر می‌رسید این محصول در بهترین زمان ممکن که هنوز هوادارها مست و خمار گرافیک‌های سه‌بعدی بودند منتشر شد. گری تارولی می‌گوید «اگر چند سال پیش منتشر می‌شد، زود بود. اگر چند سال بعد منتشر می‌شد، دیر بود.» در و تخته با هم جور شد. حالا وقت آن رسیده بود تا چیپ‌ست‌هایشان را به گیمرها بدهند – به این معنا که ابتدا به بازی‌سازان و تولیدکنندگان بردهای کامپیوتری بفروشند.
منبع: The Digital Antiquarian
۱. Flatland: اشاره به رمانی نوشته‌ی ادوین ابوت ابوت به نام Flatland: A Romance of Many Dimensions است که در آن آدم‌ها اشکال دوبعدی هستند. (م)
۲. Floating-point numbers: اعداد ممیز شناور روشی برای محاسبه‌ی ریاضیاتی اعداد اعشاری هستند. از آنها در برنامه‌نویسی کامپیوتری و مهندسی برای انجام محاسبات پیچیده‌تر و دقیق‌تر استفاده می‌شود ولو اینکه در کامپیوترها سخت‌خوان هستند. مثلا: تصور کنید می‌خواهید فاصله‌ی بین دو نقطه در نقشه را حساب کنید. ماشین حساب‌تان احتمالا جواب ۲.۳۴۵۶۷۸۹ را به شما برمی‌گرداند، اما برای عدد دقیق‌تر می‌توانید با ممیز شناور به عدد مثلا ۲.۳۴۵۶۷۸۹۰۱۲۳۴۵۶۷۸۹۰ برسید. البته خود ممیز شناور هم ۱۰۰ درصد صحیح نیست. چون کامپیوترها برای نمایش اعداد از بیت‌ها و اعداد صحیح استفاده می‌کنند، و نمایش دادن اعداد اعشاری برایشان دشوار است. مثلا، عدد ۰.۱ را نمی‌توان دقیقا در زبان صفر و یکی کامپیوترها نشان داد، بنابراین کامپیوتر عدد را گرد کرده و به صورت ۰.۰۹۹۹۹۹۹ یا ۰.۱۰۰۰۰۰۱ نشان می‌دهد. در مثالی دیگر، مقیاسی برای اندازه‌گیری وزن را در نظر بگیرید: اگر چیزی روی وزنه بگذارید که ۱.۵ پوند وزن دارد، وزنه ممکن است جواب ۱.۴۹۹۹ یا ۱.۵۰۰۱ را برگرداند. خود ۱.۵ را نشان نمی‌دهد و برای همین می‌گوییم ممیز شناور ۱۰۰ درصد صحیح نیست، اما اکثر اوقات کارراه‌انداز است.(م)
۳. Texture Mapping: نگاشت بافت تکنیکی در گرافیک‌های کامپیوتری است، به این شکل که به سطح اشیای سه‌بعدی یک تصویر دوبعدی چسبانده می‌شوند (به آن texture map می‌گویند). اینگونه شی عمیق‌تر و واقعی‌تر به نظر می‌رسد. (م)
