Sketchpad – primeira interface gráfica avançada de usuário de 1963

Em 07 de janeiro de 1963, engenheiro Ivan Edward Sutherland apresentava o Sketchpad – primeira interface gráfica avançada de usuário.

Considerado por muitos como o criador da Computação Gráfica e um dos pioneiros da Internet, Ivan Edward Sutherland iniciou sua carreira acadêmica graduando-se em Engenharia Elétrica pela Universidade Carnegie Mellon e obtendo, em seguida, seu título de mestre pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech).

Desejando prosseguir seus estudos, iniciou seu Doutorado no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), tendo como orientador ninguém menos Claude Elwood Shannon, o “Pai da Teoria da Informação”.

Lá, desenvolveria seu processo de doutoramento, apresentando ao final sua revolucionária Tese: “Sketchpad, A Man-Machine Graphical Communication System” (Sketchpad, Um Sistema Gráfico de Comunicação Homem-Máquina).

O sistema criado por ele continha rotinas que permitiam ao usuário interagir diretamente com uma tela de computador, interpretando suas ações de forma a criar e modificar formas geométricas e objetos exibidos em tempo real.

Se propunha a ser uma ferramenta de uso geral, para criação de diagramas elétricos, mecânicos, científicos, matemáticos, dentre outros. Uma abordagem que simplificava a realização de tarefas repetitivas, permitindo ainda a modificação de desenhos criados anteriormente, que podiam ser salvos em dispositivos de armazenamento.

Rodava no moderno computador Lincoln TX-2 (criado no MIT), um computador de alta capacidade que permitia ao usuário a realização de tarefas interativas (on-line). Isso numa época em que a maioria dos grandes computadores só oferecia aos usuários a realização de tarefas “em lote” (batch), onde todas as requisições são enfileiradas e executadas conforme a disponibilidade de recursos.

O Lincoln TX-2 contava com um display do tipo Tubo de Raios Catódicos (CRT, como as antigas TVs de tubo) de nove polegadas e uma caneta óptica que teria lhe inspirado em sua proposta.

Operando este computador, lhe veio a ideia da possibilidade de uma pessoa utilizá-la para, digamos, “desenhar” diretamente com o computador. Algo inimaginável para a época.

E depois de muito tempo de trabalho e pesquisa, o sistema criado por ele, o Sketchpad, permitiu fazer exatamente isso, propondo ainda novos modelos de estruturas de dados para representação gráfica de objetos, novos paradigmas na criação de softwares, bem como funcionalidades para edição gráfica, incluindo operações de zoom.

Com a caneta óptica e um teclado auxiliar para comandar as funções, o usuário podia criar segmentos de retas e curvas que, em conjunto, formavam objetos complexos. Estes objetos podem ainda ser replicados na tela, de forma que uma alteração no objeto principal se reflete em todas as suas “cópias”.

Vértices ou partes de um determinado objeto complexo, ao serem movidos com a caneta, provocam o deslocamento de todos os demais segmentos conectados a ele.  Acionando as funções apropriadas do teclado auxiliar, era possível também alterar ou apagar partes dos desenhos.

Mas o sistema não se resume apenas a criação de figuras ou diagramas. Aos objetos criados, podiam ser associadas funções e expressões matemáticas que resultem, por exemplo, em cálculos de esforços em estruturas, como prédios, peças mecânicas ou pontes, ou ainda para simulação de circuitos eletrônicos.

Veja que isso é algo que nos parece óbvio e trivial hoje em dia. Mas falamos de uma época em que a entrada e saída de dados de computadores se resumia, para a grande maioria das poucas pessoas que tinham acesso a eles, a apenas uma pilha de cartões perfurados ou de relatórios impressos em um teletipo. Ter uma “tela” à disposição era um luxo para poucos.

Mas as contribuições de Sutherland para a Ciência da Computação não parariam por aí. 😱

Em 1964, ele assumiria um cargo de chefia na Agência de Projetos de Pesquisa Avançada do Departamento de Defesa dos Estados Unidos (DARPA), e seria um dos responsáveis pela criação da ARPANET, precursora da nossa querida Internet.

Em 1968 criaria, junto com seu aluno Bob Sproull, o primeiro sistema (usado na cabeça) de Realidade Virtual e Realidade Aumentada da história, batizado com o sugestivo nome de “The Sword of Damocles” (A Espada de Dâmocles), em função da estrutura necessária ao seu funcionamento.

Também como professor, formou profissionais que entrariam para a história da computação, como Alan Kay (criador da linguagem Smalltalk e um dos pais da Orientação a Objeto), Henri Gouraud (criador da técnica de sombreamento de imagens 3D conhecida como “Gouraud”) e Frank Crow (inventor da técnica de “anti-aliasing” para suavização de bordas de figuras em computadores).

Fundaria ainda uma empresa que executaria trabalhos pioneiros na área de computação gráfica 3D e que teve como funcionários John Warnock (cofundador da Adobe Systems) e Jim Clark (fundador da Silicon Graphics e Netscape).

Seu sistema Sketchpad influenciaria ainda o cientista Douglas Carl Engelbart na criação do NLS (oN-Line System), um sistema no qual os usuários manipulavam texto, objetos e vídeo em uma série de “janelas” sobrepostas e vendo os resultados em tempo real.

Sutherland seria agraciado, em 1988, com o Prêmio Turing da Association for Computing Machinery (ACM) pela invenção do Sketchpad, em reconhecimento por suas valiosas contribuições para a ciência, descrevendo o Sketchpad como um dos programas de computador mais influentes já escritos por um indivíduo.

Perguntado certa vez sobre como ele conseguiu escrever o primeiro programa gráfico interativo, a primeira experiência de programação não-procedural e o primeiro software usando conceitos de orientação a objetos, tudo em apenas 1 ano, ele teria respondido:

“Bem, eu não sabia que era difícil.”

Sua tese forneceu a base para interfaces gráficas de usuário posteriores e é considerada um dos artigos importantes da história no ramo da Ciência da Computação.

Veja abaixo a íntegra da versão original da histórica Tese de Doutorado de Ivan Sutherland: (versão comemorativa modernizada)

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Mais em:

• A ARPANET, o embrião da Internet de 1969
• O primeiro link da ARPANET de 1969
• O XEROX PARC de 1970
• A Adobe Systems de 1982
• O primeiro mouse da história de 1968
• O computador Xerox Alto de 1973
• O sistema Xerox Gypsy de 1975
• A linguagem Automatically Programmed Tools APT de 1959
• A Netscape Communications Corporation de 1994

*As imagens utilizadas nesta postagem são meramente ilustrativas e foram obtidas da internet.

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