تاريخ الرسوم المتحركة الحاسوبية

كان جون ويتني الأب (1917-1995) رسامًا ومؤلفًا موسيقيًا ومخترعًا أمريكيًا، ويُعتبر على نطاق واسع أحد رواد الرسوم المتحركة الحاسوبية. ^{[ 1 ]} في أربعينيات وخمسينيات القرن العشرين، ابتكر هو وشقيقه جيمس سلسلة من الأفلام التجريبية باستخدام جهاز مصمم خصيصًا يعتمد على حواسيب تناظرية قديمة مضادة للطائرات (أجهزة كيريسون للتنبؤ )، موصولة بآليات مؤازرة للتحكم في حركة الأضواء والأجسام المضاءة - وهو أول مثال على التصوير الفوتوغرافي بالتحكم في الحركة . من أشهر أعمال ويتني في تلك الفترة المبكرة مقدمة فيلم ألفريد هيتشكوك " فيرتيجو " (1958) ، ^{[ 2 ]} والتي تعاون فيها مع مصمم الجرافيك سول باس . في عام 1960، أسس ويتني شركته "موشن جرافيكس"، التي ركزت بشكل أساسي على إنتاج مقدمات الأفلام والتلفزيون، مع مواصلة أعماله التجريبية. في عام 1968، تم استخدام تقنية التصوير بالنماذج المتحركة الرائدة التي ابتكرها في فيلم ستانلي كوبريك 2001: ملحمة الفضاء ، وكذلك في تقنية التصوير بالمسح الضوئي المستخدمة في المشهد الختامي "بوابة النجوم" للفيلم.

كان جهاز SEAC (حاسوب المعايير الشرقية الآلي) من أوائل الحواسيب الرقمية القابلة للبرمجة ، وقد دخل الخدمة عام 1950 في المكتب الوطني للمعايير (NBS) في ولاية ماريلاند الأمريكية. ^{[ 3 ] [ 4 ]} في عام 1957، كشف رائد الحوسبة راسل كيرش وفريقه عن ماسح ضوئي أسطواني لجهاز SEAC، بهدف "تتبع تغيرات شدة الإضاءة على أسطح الصور الفوتوغرافية"، وبذلك أنتجوا أول صورة رقمية عن طريق مسح صورة فوتوغرافية. تألفت الصورة، التي تُظهر ابن كيرش البالغ من العمر ثلاثة أشهر، من 176×176 بكسل فقط . استخدموا الحاسوب لاستخراج الرسومات الخطية، وعدّ الأشياء، والتعرف على أنواع الأحرف، وعرض الصور الرقمية على شاشة راسم الذبذبات . يُمكن اعتبار هذا الإنجاز الرائد بمثابة البذرة الأولى لجميع تقنيات التصوير الحاسوبي اللاحقة، وإدراكًا لأهمية هذه الصورة الرقمية الأولى، صنّفتها مجلة لايف عام 2003 ضمن قائمة "100 صورة غيّرت العالم". ^{[ 5 ] [ 6 ]}

منذ أواخر الخمسينيات وأوائل الستينيات، أصبحت الحواسيب الرقمية المركزية شائعة الاستخدام في المؤسسات الكبيرة والجامعات، وتزايد تزويدها بأجهزة رسم بياني وشاشات عرض. ونتيجة لذلك، بدأ مجال جديد للتجريب بالظهور.

في عام 1960، تم إنشاء رسوم متحركة متجهة مدتها 49 ثانية لسيارة تسير على طريق سريع مخطط له في المعهد الملكي السويدي للتكنولوجيا باستخدام حاسوب BESK . أدركت شركة نوردسك إيه دي بي الاستشارية، وهي مزود برامج لوكالة الطرق والمياه الملكية السويدية، أنها تمتلك جميع الإحداثيات اللازمة لرسم منظور من مقعد السائق لطريق سريع يمتد من ستوكهولم باتجاه ناكا. أمام راسم إشارة رقمي مصمم خصيصًا بدقة حوالي 1 ميجابكسل،  تم تركيب كاميرا 35 ملم مزودة بذاكرة موسعة على حامل مصمم خصيصًا. كان الحاسوب يتحكم بالكاميرا تلقائيًا، حيث كان يرسل إشارة إليها عند عرض صورة جديدة على راسم الإشارة. التقطت الكاميرا صورة كل 20 مترًا من المسار الافتراضي. نتج عن ذلك رحلة خيالية على الطريق السريع الافتراضي بسرعة 110  كم/ساعة  . تم بث الرسوم المتحركة القصيرة في 9 نوفمبر 1961، في وقت الذروة ضمن نشرة الأخبار التلفزيونية الوطنية Aktuellt. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

Bell Labs in Murray Hill, New Jersey, was a leading research contributor in computer graphics, computer animation and electronic music from its beginnings in the early 1960s. Initially, researchers were interested in what the computer could be made to do, but the results of the visual work produced by the computer during this period established people like Edward Zajac, Michael Noll and Ken Knowlton as pioneering computer artists.

Edward Zajac produced one of the first computer generated films at Bell Labs in 1963, titled A Two Gyro Gravity Gradient attitude control System, which demonstrated that a satellite could be stabilized to always have a side facing the Earth as it orbited.^[9]

Ken Knowlton developed the Beflix (Bell Flicks) animation system in 1963, which was used to produce dozens of artistic films by artists Stan VanDerBeek, Knowlton and Lillian Schwartz.^[10] Instead of raw programming, Beflix worked using simple "graphic primitives", like draw a line, copy a region, fill an area, zoom an area, and the like.

In 1965, Michael Noll created computer-generated stereographic 3-D movies, including a ballet of stick figures moving on a stage.^[11] Some movies also showed four-dimensional hyper-objects projected to three dimensions.^[12] Around 1967, Noll used the 4-D animation technique to produce computer-animated title sequences for the commercial film short Incredible Machine (produced by Bell Labs) and the TV special The Unexplained (produced by Walt DeFaria).^[13] Many projects in other fields were also undertaken at this time.

في ستينيات القرن العشرين، عمل ويليام فيتر مصممًا جرافيكيًا في شركة بوينغ بمدينة ويتشيتا ، ويُنسب إليه ابتكار مصطلح "الرسومات الحاسوبية" لوصف عمله في بوينغ آنذاك (مع أن فيتر نفسه نسب الفضل في ذلك إلى زميله فيرن هدسون). ^{[ 14 ] [ 15 ]} شمل عمل فيتر تطوير وصف هندسي دقيق وقابل للتكيف مع بيئات مختلفة لجسم الإنسان عام 1964، مما أدى إلى ظهور أولى الشخصيات ثلاثية الأبعاد المتحركة ذات الهيكل السلكي . ^{[ 16 ] [ 17 ]} أصبحت هذه الشخصيات البشرية من أبرز الصور في تاريخ الرسومات الحاسوبية المبكر، وكثيرًا ما كانت تُعرف باسم "رجل بوينغ". توفي فيتر عام 2002.

يُعتبر إيفان ساذرلاند، في نظر الكثيرين، مبتكر الرسومات الحاسوبية التفاعلية ورائدًا من رواد الإنترنت. عمل في مختبر لينكولن التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT ) عام 1962، حيث طوّر برنامجًا يُدعى Sketchpad I ، والذي مكّن المستخدم من التفاعل مباشرةً مع الصورة على الشاشة. كانت هذه أول واجهة مستخدم رسومية ، وتُعدّ من أكثر برامج الحاسوب تأثيرًا على الإطلاق. ^{[ 18 ]}

كانت ولاية يوتا مركزًا رئيسيًا للرسوم المتحركة الحاسوبية في تلك الفترة. أسس ديفيد إيفانز كلية علوم الحاسوب عام 1965، وطُوّرت العديد من التقنيات الأساسية للرسومات الحاسوبية ثلاثية الأبعاد هنا في أوائل سبعينيات القرن العشرين بتمويل من وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة ( ARPA ). شملت نتائج الأبحاث تظليل غورو، وفونغ، وبلين، ورسم الخرائط النسيجية، وخوارزميات الأسطح المخفية ، وتقسيم الأسطح المنحنية ، ورسم الخطوط في الوقت الحقيقي، وأجهزة عرض الصور النقطية، وأعمال الواقع الافتراضي المبكرة. ^{[ 19 ]} وكما ذكر روبرت ريفلين في كتابه " الصورة الخوارزمية: رؤى رسومية لعصر الحاسوب " الصادر عام 1986 ، "مرّ كل شخصية مؤثرة تقريبًا في مجتمع الرسومات الحاسوبية الحديث بجامعة يوتا أو تواصل معها بطريقة أو بأخرى". ^{[ 20 ]}

رسومات ثلاثية الأبعاد مظللة

في منتصف ستينيات القرن العشرين، كانت إحدى أصعب المشكلات في مجال رسومات الحاسوب هي مشكلة "الخطوط المخفية" - أي كيفية عرض نموذج ثلاثي الأبعاد مع إزالة الخطوط التي لا ينبغي أن تكون مرئية للمشاهد. ^{[ 21 ]} نُشر أحد أوائل الحلول الناجحة لهذه المشكلة في مؤتمر الحاسوب المشترك لخريف عام 1967 من قِبل كريس وايلي، وديفيد إيفانز، وغوردون رومني، حيث عرضوا فيه أجسامًا ثلاثية الأبعاد مظللة مثل المكعبات والأهرامات الرباعية . ^{[ 22 ]} وفي عام 1968، عُرضت نسخة محسّنة من هذه الخوارزمية، شملت عروضًا مظللة لنصوص ثلاثية الأبعاد، وكرات، ومبانٍ. ^{[ 23 ]}

أُنشئت رسوم متحركة ثلاثية الأبعاد مُظللة لمكعب سوما ملون ينفجر إلى قطع في جامعة يوتا كجزء من أطروحة الدكتوراه التي قدمها غوردون رومني عام 1969، إلى جانب رسومات مُظللة لنصوص ثلاثية الأبعاد، ورسومات بيانية ثلاثية الأبعاد، وشاحنات، وسفن، ومبانٍ. ^{[ 24 ]} وقد صاغت هذه الورقة البحثية مصطلح "الرسم" للإشارة إلى الرسومات الحاسوبية للأجسام ثلاثية الأبعاد. كما طوّر جون وارنوك خوارزمية تظليل ثلاثية الأبعاد أخرى لأطروحته عام 1969. ^{[ 25 ]}

طوّر غاري واتكينز خوارزمية تظليل فورية حقيقية لأطروحته للدكتوراه عام 1970، وشكّلت هذه الخوارزمية أساس تقنية تظليل غورو التي طُوّرت في العام التالي. ^{[ 26 ] [ 27 ]} وصف روبرت ماهل في أطروحته عام 1970 بجامعة يوتا التظليل السلس للأسطح التربيعية . ^{[ 28 ]}

وشملت الابتكارات الأخرى في مجال الرسومات ثلاثية الأبعاد المظللة في جامعة يوتا تقنية تظليل أكثر واقعية قدمها بوي تونغ فونغ لأطروحته عام 1973، وتقنية رسم الخرائط النسيجية التي قدمها إدوين كاتمول لأطروحته عام 1974. ^{[ 29 ] [ 30 ]}

In 1968, Ivan Sutherland teamed up with David Evans to found the company Evans & Sutherland—both were professors in the Computer Science Department at the University of Utah, and the company was formed to produce new hardware designed to run the systems being developed in the University. Many such algorithms have later resulted in the generation of significant hardware implementation, including the Geometry Engine, the Head-mounted display, the Frame buffer, and Flight simulators.^[35] Most of the employees were active or former students, and included Jim Clark, who started Silicon Graphics in 1981, Ed Catmull, co-founder of Pixar in 1979, and John Warnock of Adobe Systems in 1982.

In 1968, a group of Soviet physicists and mathematicians with N. Konstantinov as its head created a mathematical model for the motion of a cat. On a BESM-4 computer they devised a programme for solving the ordinary differential equations for this model. The Computer printed hundreds of frames on paper using alphabet symbols that were later filmed in sequence thus creating the first computer animation of a character, a walking cat.^[36][37]

Charles Csuri, an artist at The Ohio State University (OSU), started experimenting with the application of computer graphics to art in 1963. His efforts resulted in a prominent CGI research laboratory that received funding from the National Science Foundation and other government and private agencies. The work at OSU revolved around animation languages, complex modeling environments, user-centric interfaces, human and creature motion descriptions, and other areas of interest to the discipline.^[38][39][40]

In July 1968, the arts journal Studio International published a special issue titled Cybernetic Serendipity – The Computer and the Arts, which catalogued a comprehensive collection of items and examples of work being done in the field of computer art in organisations all over the world, and shown in exhibitions in London, UK, San Francisco, CA. and Washington, DC.^[41][42] This marked a milestone in the development of the medium, and was considered by many to be of widespread influence and inspiration. Apart from all the examples mentioned above, two other particularly well known iconic images from this include Chaos to Order^[43] by Charles Csuri (often referred to as the Hummingbird), created at Ohio State University in 1967,^[44] and Running Cola is Africa^[45] by Masao Komura and Koji Fujino created at the Computer Technique Group, Japan, also in 1967.^[46]

The first machine to achieve widespread public attention in the media was Scanimate, an analog computer animation system designed and built by Lee Harrison of the Computer Image Corporation in Denver. From around 1969 onward, Scanimate systems were used to produce much of the video-based animation seen on television in commercials, show titles, and other graphics. It could create animations in real time, a great advantage over digital systems at the time.^[47] American animation studio Hanna-Barbera experimented with using Scanimate to create an early form of digital cutout style. A clip of artists using the machine to manipulate scanned images of Scooby-Doo characters, scaling and warping the artwork to simulate animation, is available at the Internet Archive.^[48]

The National Film Board of Canada, already a world center for animation art, also began experimentation with computer techniques in 1969.^[49] Most well-known of the early pioneers with this was artist Peter Foldes, who completed Metadata in 1971. This film comprised drawings animated by gradually changing from one image to the next, a technique known as "interpolating" (also known as "inbetweening" or "morphing"), which also featured in a number of earlier art examples during the 1960s.^[50] In 1974, Foldes completed Hunger / La Faim, which was one of the first films to show solid filled (raster scanned) rendering, and was awarded the Jury Prize in the short film category at 1974 Cannes Film Festival, as well as an Academy Award nomination. Foldes and the National Film Board of Canada employed pioneering keyframe computer technology developed at the National Research Council of Canada (NRC) by scientist Nestor Burtnyk in 1969. Burtnyk and his collaborator Marceli Wein received the Academy Award in 1997 in recognition of their role in the field.^[51] The NRC team also contributed high-profile animation sequences to the celebrated BBC documentary series The Ascent of Man (1973).^[52]

The Atlas Computer Laboratory near Oxford was for many years a major facility for computer animation in Britain.^[53] The first entertainment cartoon made was The Flexipede, by Tony Pritchett, which was first shown publicly at the Cybernetic Serendipity exhibition in 1968.^[54] Artist Colin Emmett and animator Alan Kitching first developed solid filled colour rendering in 1972, notably for the title animation for the BBC's The Burke Special TV program.

In 1973, Kitching went on to develop a software called "Antics", which allowed users to create animation without needing any programming.^[55][56] The package was broadly based on conventional "cel" (celluloid) techniques, but with a wide range of tools including camera and graphics effects, interpolation ("inbetweening"/"morphing"), use of skeleton figures and grid overlays. Any number of drawings or cels could be animated at once by "choreographing" them in limitless ways using various types of "movements". At the time, only black & white plotter output was available, but Antics was able to produce full-color output by using the Technicolor Three-strip Process. Hence the name Antics was coined as an acronym for ANimated Technicolor-Image Computer System.^[57] Antics was used for many animation works, including the first complete documentary movie Finite Elements, made for the Atlas Lab itself in 1975.^[58]

From around the early 1970s, much of the emphasis in computer animation development was towards ever increasing realism in 3-D imagery, and on visual effects designed for use in feature movies.

كان فيلم "ويست وورلد" (Westworld) عام 1973 أول فيلم روائي طويل يستخدم معالجة الصور الرقمية. وهو فيلم خيال علمي من تأليف وإخراج الروائي مايكل كرايتون ، تدور أحداثه حول روبوتات شبيهة بالبشر تعيش بين البشر. ^{[ 59 ]} قام جون ويتني الابن وغاري ديموس في شركة "إنفورميشن إنترناشونال" (Information International, Inc.) بمعالجة صور الأفلام رقميًا لتظهر وكأنها مُبكسلة، وذلك لتصوير وجهة نظر الروبوت "غان سلينغر" (Gunslinger) . وقد تم تحقيق هذه التقنية السينمائية باستخدام عملية "تيكنيكولور ثري-ستريب" (Technicolor Three-strip Process) لفصل الألوان في كل إطار من الصور الأصلية، ثم مسحها ضوئيًا لتحويلها إلى مربعات مستطيلة وفقًا لقيم درجاتها اللونية، وأخيرًا إعادة إخراج النتيجة إلى الفيلم. وقد تم تناول هذه العملية في مقال "خلف كواليس ويست وورلد" (Behind the scenes of Westworld) المنشور في مجلة "أمريكان سينماتوغرافر " (American Cinematographer). ^{[ 60 ]}

قدّم سام ماتسا، الذي بدأ مسيرته في مجال الرسومات الحاسوبية مع مشروع APT في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) برفقة دوغ روس وآندي فان دام، التماسًا إلى جمعية آلات الحوسبة (ACM) لتأسيس SIGGRAPH (مجموعة الاهتمام الخاصة بالرسومات الحاسوبية)، وهي المجموعة السابقة لـ ACM SIGGRAPH في عام 1967. ^{[ 61 ]} وفي عام 1974، افتُتح أول مؤتمر لـ SIGGRAPH حول الرسومات الحاسوبية. وسرعان ما أصبح هذا المؤتمر السنوي المنصة الرئيسية لعرض الابتكارات في هذا المجال. ^{[ 62 ] [ 63 ]}

كان أول استخدام لتقنية الصور ثلاثية الأبعاد ذات الإطار السلكي في السينما السائدة في الجزء الثاني من مسلسل " ويست وورلد" ، فيلم " فيوتشر وورلد " (1976)، من إخراج ريتشارد تي. هيفرون . تضمن الفيلم يدًا ووجهًا مُولّدين حاسوبيًا من قِبل طالبي الدراسات العليا بجامعة يوتا، إدوين كاتمول وفريد ​​بارك، واللذان ظهرا لأول مرة في فيلمهما التجريبي القصير "يد مُحرّكة حاسوبيًا" (1972) . ^{[ 64 ]} كما تضمن الفيلم نفسه مقتطفات من الفيلم التجريبي القصير " وجوه وأجزاء من الجسم" (1974) . أما فيلم الرسوم المتحركة القصير " غريت" (1975)، الحائز على جائزة الأوسكار ، والذي يتناول حياة المهندس الفيكتوري إسامبارد كينغدوم برونيل ، فيحتوي على مشهد قصير لنموذج سلكي دوّار لمشروع برونيل الأخير، سفينة البخار الحديدية "إس إس غريت إيسترن" . وكان فيلم "حرب النجوم " (1977)، من تأليف وإخراج جورج لوكاس ، ثالث فيلم يستخدم هذه التقنية ، حيث استُخدمت الصور ذات الإطار السلكي في مشاهد مخططات نجمة الموت، وأجهزة الكمبيوتر الخاصة بالتوجيه في مقاتلات إكس-وينغ ، وفي مركبة ميلينيوم فالكون الفضائية.

استخدم فيلم والت ديزني "الثقب الأسود" (1979، إخراج غاري نيلسون ) تقنية العرض الهيكلي السلكي لتصوير الثقب الأسود المذكور في العنوان، وذلك باستخدام معدات من مهندسي ديزني. وفي العام نفسه، استخدم فيلم الخيال العلمي والرعب " فضائي" (إخراج ريدلي سكوت ) أيضًا رسومات نموذجية هيكلية سلكية، في هذه الحالة لعرض شاشات الملاحة في المركبة الفضائية. وقد أنتج اللقطات كولين إيميت وبرايان ويفيل في مختبر أطلس للحاسوب. ^{[ 65 ]}

على الرغم من أن مختبرات لورانس ليفرمور في كاليفورنيا تُعرف أساسًا كمركزٍ للبحوث العلمية المتقدمة، إلا أنها واصلت تحقيق إنجازاتٍ هامة في مجال الرسوم المتحركة الحاسوبية طوال تلك الفترة. ومن أبرز رواد هذا المجال نيلسون ماكس، الذي انضم إلى المختبر عام ١٩٧١، والذي يُعتبر فيلمه " قلب الكرة من الداخل إلى الخارج" ( ١٩٧٦) من الأفلام الكلاسيكية المبكرة في هذا الفن (المكتب الدولي للأفلام، شيكاغو، ١٩٧٦). ^{[ ٦٦ ]} كما أنتج سلسلةً من الرسوم المتحركة لنماذج جزيئية "واقعية المظهر" والتي ساهمت في توضيح الدور المستقبلي للصور المولدة بالحاسوب في التصور العلمي. وتركزت اهتماماته البحثية على الواقعية في صور الطبيعة، والرسومات الجزيئية، والرسوم المتحركة الحاسوبية، والتصور العلمي ثلاثي الأبعاد. وشغل لاحقًا منصب مدير الرسومات الحاسوبية لأجنحة فوجيتسو في معرضي إكسبو ٨٥ و٩٠ في اليابان. ^{[ ٦٧ ] [ ٦٨ ]}

في عام ١٩٧٤، أسس أليكس شور، رجل أعمال ثري من نيويورك، مختبر رسومات الحاسوب (CGL) في معهد نيويورك للتكنولوجيا (NYIT). أنشأ شور أحدث استوديو في ذلك الوقت، مزودًا بأحدث أجهزة الحاسوب ومعدات الأفلام والرسومات، واستعان بأفضل خبراء التكنولوجيا والفنانين لإدارته، ومنهم إد كاتمول ، ومالكولم بلانشارد، وفريد ​​بارك، وغيرهم من ولاية يوتا، بالإضافة إلى آخرين من مختلف أنحاء البلاد، بمن فيهم رالف غوغنهايم ، وألفي راي سميث ، وإد إمشويلر . خلال أواخر السبعينيات، قدم فريق العمل إسهامات مبتكرة عديدة في تقنيات معالجة الصور، وأنتجوا العديد من البرامج المؤثرة، بما في ذلك برنامج الرسوم المتحركة Tween ، وبرنامج الرسم Paint ، وبرنامج الرسوم المتحركة SoftCel . وقد اشتهرت عدة فيديوهات من إنتاج معهد نيويورك للتكنولوجيا، منها Sunstone من إخراج إد إمشويلر ، و Inside a Quark من إخراج نيد غرين، و The Works . بدأ العمل على الفيلم الأخير، الذي كتبه لانس ويليامز ، عام 1978، وكان من المفترض أن يكون أول فيلم روائي طويل بتقنية الرسوم المتحركة الحاسوبية ، لكنه لم يُستكمل قط، على الرغم من عرض إعلان ترويجي له في مؤتمر سيغراف عام 1982. في تلك السنوات، اعتبر الكثيرون مختبر الرسوم المتحركة الحاسوبية في معهد نيويورك للتكنولوجيا (NYIT CGI Lab) أفضل مجموعة بحث وتطوير في مجال الرسوم المتحركة الحاسوبية على مستوى العالم. ^{[ 69 ] [ 70 ]}

لفتت جودة أعمال معهد نيويورك للتكنولوجيا انتباه جورج لوكاس، الذي كان مهتمًا بتطوير قسم للمؤثرات البصرية الحاسوبية في شركته لوكاس فيلم . في عام 1979، استقطب أفضل المواهب من معهد نيويورك للتكنولوجيا، بمن فيهم كاتمول وسميث وجوجنهايم، لتأسيس قسمه، الذي انفصل لاحقًا ليصبح شركة بيكسار ، التي تأسست عام 1986 بتمويل من ستيف جوبز، الشريك المؤسس لشركة أبل .

مخزن الإطارات هو شاشة رسومية مُهيأة بمخزن مؤقت للذاكرة يحتوي على بيانات صورة الشاشة كاملةً. عادةً ما يكون عبارة عن مصفوفة مستطيلة ( نقطية ) من البكسلات ، ويُعرف عدد البكسلات في العرض والارتفاع بـ "الدقة". تتراوح قيم الألوان المخزنة في البكسلات من 1 بت (أحادي اللون) إلى 24 بت (ألوان حقيقية، 8 بت لكل من الأحمر والأخضر والأزرق RGB )، أو 32 بت، مع 8 بت إضافية تُستخدم كقناع شفافية ( قناة ألفا ). قبل مخزن الإطارات، كانت جميع شاشات العرض الرسومية تعتمد على المتجهات ، حيث ترسم خطوطًا مستقيمة من إحداثية إلى أخرى. في عام 1948، استخدم حاسوب مانشستر بيبي أنبوب ويليامز ، حيث كانت شاشة العرض أحادية البت هي نفسها الذاكرة. صُمم أحد الأمثلة المبكرة (وربما أول مثال معروف) لإطار العرض في عام 1969 على يد أ. مايكل نول في مختبرات بيل ، ^{[ 71 ]} كان هذا النظام المبكر يحتوي على بتّين فقط، مما منحه أربعة مستويات من تدرج الرمادي. أما التصميم اللاحق فكان يدعم الألوان، مستخدمًا عددًا أكبر من البتات. ^{[ 72 ] [ 73 ]} وقد طوّر لوري شبيغل برنامج رسم بسيطًا في مختبرات بيل لتمكين المستخدمين من الرسم مباشرةً على إطار العرض.

أدى تطوير رقائق الدوائر المتكاملة لذاكرة MOS ( ذاكرة أشباه الموصلات المعدنية المؤكسدة ) ، ولا سيما رقائق DRAM ( ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية ) عالية الكثافة بسعة لا تقل عن 1 كيلوبايت ، إلى جعل إنشاء نظام ذاكرة رقمية مزود بمخازن إطارات قادرة على استيعاب صورة فيديو قياسية الوضوح (SD) أمرًا عمليًا. ^{[ 74 ] [ 75 ]} وقد أدى ذلك إلى تطوير نظام SuperPaint بواسطة ريتشارد شوب في مركز أبحاث زيروكس بارك (PARC) خلال الفترة 1972-1973. ^{[ 74 ]} استخدم النظام مخزن إطارات يعرض 640×480 بكسل ( دقة فيديو NTSC القياسية ) بعمق 8 بت (256 لونًا). احتوى برنامج SuperPaint على جميع العناصر الأساسية لحزم برامج الرسم اللاحقة، مما سمح للمستخدم برسم وتعديل البكسلات باستخدام مجموعة من الأدوات والتأثيرات، وبالتالي جعله أول حل متكامل لأجهزة وبرامج الكمبيوتر لرسم الصور وتحريرها. قام شوب أيضًا بتجربة تعديل إشارة الخرج باستخدام جداول الألوان، مما سمح للنظام بإنتاج مجموعة أوسع من الألوان تتجاوز نطاق 8 بت المحدود الذي كان يحتويه. أصبح هذا الأسلوب شائعًا فيما بعد في مخازن إطارات الحاسوب. كما يمكن استخدام مخزن إطارات SuperPaint لالتقاط صور الإدخال من الفيديو. ^{[ 76 ] [ 77 ]} 

أُنتج أول إطار عرض تجاري عام 1974 بواسطة شركة إيفانز آند ساذرلاند . بلغت تكلفته حوالي 15,000 دولار أمريكي، بدقة 512 × 512 بكسل بألوان رمادية 8 بت، وحقق مبيعات جيدة بين باحثي الرسومات الذين لم تكن لديهم الموارد اللازمة لبناء إطار عرض خاص بهم. ^{[ 78 ]} بعد ذلك بقليل، ابتكر معهد نيويورك للتكنولوجيا (NYIT) أول إطار عرض ملون بالكامل بنظام RGB 24 بت باستخدام ثلاثة من إطارات عرض إيفانز آند ساذرلاند، موصولة معًا كجهاز واحد بواسطة حاسوب صغير. استندت العديد من الإنجازات الرائدة التي حققها معهد نيويورك للتكنولوجيا إلى تطوير هذا النظام الأول للرسومات النقطية. ^{[ 69 ]}

In 1975, the UK company Quantel, founded in 1973 by Peter Michael,^[79] produced the first commercial full-color broadcast framebuffer, the Quantel DFS 3000. It was first used in TV coverage of the 1976 Montreal Olympics to generate a picture-in-picture inset of the Olympic flaming torch while the rest of the picture featured the runner entering the stadium. Framebuffer technology provided the cornerstone for the future development of digital television products.^[80]

By the late 1970s, it became possible for personal computers (such as the Apple II) to contain low-color framebuffers. However, it was not until the 1980s that a real revolution in the field was seen, and framebuffers capable of holding a standard video image were incorporated into standalone workstations. By the 1990s, framebuffers eventually became the standard for all personal computers.

At this time, a major step forward to the goal of increased realism in 3-D animation came with the development of "fractals". The term was coined in 1975 by mathematician Benoit Mandelbrot, who used it to extend the theoretical concept of fractional dimensions to geometric patterns in nature, and published in English translation of his book Fractals: Form, Chance and Dimension in 1977.^[81][82]

In 1979–80, the first film using fractals to generate the graphics was made by Loren Carpenter of Boeing. Titled Vol Libre, it showed a flight over a fractal landscape, and was presented at SIGGRAPH 1980.^[83] Carpenter was subsequently hired by Pixar to create the fractal planet in the Genesis Effect sequence of Star Trek II: The Wrath of Khan in June 1982.^[84]

أسس بوب هولزمان، من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في كاليفورنيا، مختبر رسومات الحاسوب التابع للمختبر عام ١٩٧٧، كمجموعة متخصصة في تقنيات تصوير البيانات الواردة من مهمات ناسا. وبناءً على نصيحة إيفان ساذرلاند، وظّف هولزمان طالب دراسات عليا من ولاية يوتا يُدعى جيم بلين . ^{[ ٨٥ ] [ ٨٦ ]} كان بلين قد عمل على تقنيات التصوير في يوتا، وطوّرها إلى نظام لمهام التصوير المرئي في ناسا. أنتج سلسلة من عمليات محاكاة "التحليق" التي لاقت رواجًا واسعًا، بما في ذلك تحليق المركبات الفضائية فوياجر ، وبيونير، وجاليليو بالقرب من كوكب المشتري وزحل وأقمارهما. كما عمل مع كارل ساجان ، حيث ابتكر رسومًا متحركة لمسلسله التلفزيوني "كوزموس: رحلة شخصية" . طوّر بلين العديد من تقنيات النمذجة الجديدة والمؤثرة، وكتب أوراقًا بحثية عنها لصالح معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات ( IEEE )، في مجلتهم "رسومات الحاسوب والتطبيقات" . تضمنت بعض هذه التحسينات رسم خرائط البيئة، وتحسين نمذجة الإضاءة، ونمذجة "البقع"، ومحاكاة الأسطح المتجعدة، ومحاكاة المؤخرات والأسطح المغبرة.

في أواخر ثمانينيات القرن العشرين، طوّر بلين رسومًا متحركة بتقنية CGI لمسلسل تلفزيوني من إنتاج أننبرغ/CPB بعنوان "الكون الميكانيكي" ، والذي تضمن أكثر من 500 مشهد موزعة على 52 حلقة مدة كل منها نصف ساعة، تشرح مفاهيم الفيزياء والرياضيات لطلاب الجامعات. ثم أعقب ذلك بإنتاج مسلسل آخر مخصص للمفاهيم الرياضية، بعنوان " مشروع الرياضيات!" . ^{[ 87 ]}

التصوير بالتحكم الحركي هو تقنية تستخدم الحاسوب لتسجيل (أو تحديد) الحركة الدقيقة لكاميرا الفيلم أثناء التصوير، بحيث يمكن تكرار الحركة بدقة، أو بدلاً من ذلك، على حاسوب آخر، ودمجها مع حركة مصادر أخرى، مثل عناصر الصور المولدة بالحاسوب. تعود الأشكال الأولى للتحكم الحركي إلى عمل جون ويتني عام 1968 في فيلم "2001: ملحمة الفضاء" ، والمؤثرات في فيلم " حرب النجوم: الحلقة الرابعة - أمل جديد " عام 1977 ، من إنتاج شركة "إندستريال لايت آند ماجيك " (ILM) التي أسسها جورج لوكاس حديثًا في كاليفورنيا. ابتكرت ILM كاميرا يتم التحكم بها رقميًا تُعرف باسم " دايكسترافليكس" ، والتي كانت تؤدي حركات معقدة وقابلة للتكرار حول نماذج ثابتة لسفن فضائية، مما مكّن من تنسيق العناصر المصورة بشكل منفصل (السفن الفضائية، والخلفيات، وما إلى ذلك) بدقة أكبر مع بعضها البعض. مع ذلك، لم يكن أي من هذين النظامين قائمًا على الحاسوب فعليًا، فقد كانت "دايكسترافليكس" في الأساس مجموعة من المقابض والمفاتيح الموصولة يدويًا والمصممة خصيصًا. ^{[ 88 ]} تم تطوير أول نظام تجاري للتحكم في الحركة والمؤثرات البصرية الحاسوبية في عام 1981 في المملكة المتحدة بواسطة مصمم شركة Moving Picture Company بيل ماثر . ^{[ 89 ]}

بدأت برامج رسومات الحاسوب ثلاثية الأبعاد بالظهور لأجهزة الحاسوب المنزلية في أواخر سبعينيات القرن العشرين. وأقدم مثال معروف هو برنامج 3D Art Graphics ، وهو عبارة عن مجموعة من مؤثرات رسومات الحاسوب ثلاثية الأبعاد ، كتبه كازوماسا ميتازاوا وصدر في يونيو 1978 لجهاز Apple II . ^{[ 90 ] [ 91 ]}

كانت شركة سيليكون غرافيكس (SGI) شركةً لتصنيع أجهزة وبرامج حاسوب عالية الأداء، أسسها جيم كلارك عام 1981. كانت فكرته، التي أطلق عليها اسم " محرك الهندسة" ، تقوم على إنشاء سلسلة من المكونات في معالج VLSI لإنجاز العمليات الرئيسية المطلوبة في توليف الصور - تحويلات المصفوفات، والقص، وعمليات التحجيم التي توفر التحويل إلى فضاء العرض. حاول كلارك عرض تصميمه على شركات الحاسوب، ولكن دون جدوى، فقام هو وزملاؤه في جامعة ستانفورد بكاليفورنيا بتأسيس شركتهم الخاصة، سيليكون غرافيكس. ^{[ 92 ]}

كان أول منتج لشركة SGI (عام 1984) هو نظام IRIS (نظام التصوير النقطي المتكامل). استخدم هذا  النظام معالج M68000 بسرعة 8 ميجاهرتز وذاكرة تصل إلى 2 ميجابايت، بالإضافة إلى مخزن إطارات مخصص بدقة 1024×1024، ومحرك الهندسة، مما منح محطة العمل قدرةً فائقةً على توليد الصور. كان سوقها الأولي هو محطات عرض الرسومات ثلاثية الأبعاد، لكن منتجات SGI واستراتيجياتها ومواقعها في السوق تطورت بشكل ملحوظ مع مرور الوقت، وظلت لسنوات عديدة خيارًا مفضلًا لشركات المؤثرات البصرية الحاسوبية في السينما والتلفزيون وغيرها من المجالات. ^{[ 93 ]}

في عام ١٩٨١، أصدرت شركة كوانتل جهاز " بينت بوكس "، وهو أول نظام متكامل بجودة بث تلفزيوني مصمم لإنشاء وتكوين مقاطع الفيديو والرسومات التلفزيونية. ركز تصميمه على كفاءة سير العمل في الاستوديوهات اللازمة لإنتاج الأخبار المباشرة. كان الجهاز في الأساس عبارة عن مخزن إطارات مزود ببرنامج مستخدم مبتكر، وسرعان ما وجد تطبيقات في الأخبار والطقس والإعلانات الترويجية للمحطات التلفزيونية والإعلانات التجارية وما شابه. على الرغم من أنه كان في الأساس أداة تصميم للصور الثابتة، إلا أنه استُخدم أحيانًا لإنشاء رسوم متحركة إطارًا بإطار. بعد إطلاقه الأولي، أحدث ثورة في إنتاج الرسومات التلفزيونية، ولا تزال بعض أجهزة "بينت بوكس" قيد الاستخدام حتى اليوم نظرًا لجودة صورها وتعدد استخداماتها. ^{[ ٩٤ ]}

تبع ذلك في عام 1982 جهاز كوانتل ميراج ، أو DVM8000/1 "معالج الفيديو الرقمي"، وهو معالج مؤثرات فيديو رقمي يعمل في الوقت الفعلي. استند هذا الجهاز إلى مكونات كوانتل الخاصة، بالإضافة إلى حاسوب هيوليت-باكارد لمؤثرات البرامج المخصصة. كان قادرًا على تشويه بث الفيديو المباشر عن طريق رسم خريطة نسيجية له على شكل ثلاثي الأبعاد عشوائي، يمكن للمشاهد تدويره أو تكبيره بحرية في الوقت الفعلي. كما كان بإمكانه أيضًا إجراء استيفاء، أو تحويل، بين شكلين مختلفين. واعتُبر أول معالج مؤثرات فيديو ثلاثي الأبعاد يعمل في الوقت الفعلي، والنموذج الأولي لأجهزة DVE (مؤثرات الفيديو الرقمية) اللاحقة. في عام 1985، أنتجت كوانتل جهاز "هاري"، وهو أول نظام رقمي بالكامل لتحرير الفيديو غير الخطي وتركيب المؤثرات. ^{[ 95 ]}

في عام ١٩٨٢، طورت جامعة أوساكا اليابانية نظام LINKS-1 للرسومات الحاسوبية ، وهو حاسوب فائق يستخدم ما يصل إلى ٢٥٧ معالجًا دقيقًا من طراز Zilog Z8001 ، يُستخدم لعرض رسومات حاسوبية ثلاثية الأبعاد واقعية . ووفقًا لجمعية معالجة المعلومات في اليابان: "يكمن جوهر عرض الصور ثلاثية الأبعاد في حساب إضاءة كل بكسل يُشكل سطحًا مُرسمًا من وجهة نظر معينة، ومصدر ضوء ، وموقع الجسم. وقد طُوّر نظام LINKS-1 لتحقيق منهجية عرض صور تسمح بمعالجة كل بكسل بشكل متوازٍ ومستقل باستخدام تتبع الأشعة . ومن خلال تطوير منهجية برمجية جديدة مُخصصة لعرض الصور بسرعة عالية، تمكن LINKS-1 من عرض صور واقعية للغاية بسرعة فائقة." وقد "استُخدم لإنشاء أول فيديو ثلاثي الأبعاد في العالم يُحاكي القبة السماوية، والذي صُمم بالكامل باستخدام الرسومات الحاسوبية. وعُرض الفيديو في جناح فوجيتسو في المعرض الدولي لعام ١٩٨٥ في تسوكوبا ." ^{[ 96 ]} كان جهاز LINKS-1 أقوى جهاز كمبيوتر في العالم، اعتبارًا من عام 1984. ^{[ 97 ]}

في ثمانينيات القرن الماضي، كانت جامعة مونتريال في طليعة مجال الرسوم المتحركة الحاسوبية بثلاثة أفلام قصيرة ناجحة بتقنية الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد بشخصيات ثلاثية الأبعاد.

في عام ١٩٨٣، أخرج فيليب بيرجيرون وناديا ماجنانات تالمان ودانيال تالمان فيلم "رحلة الأحلام" ، الذي يُعتبر أول فيلم ثلاثي الأبعاد يروي قصة. تمت برمجة الفيلم بالكامل باستخدام لغة ميرا الرسومية، ^{[ ٩٨ ]} وهي امتداد للغة البرمجة باسكال، وتعتمد على أنواع البيانات الرسومية المجردة . ^{[ ٩٩ ]} حاز الفيلم على عدة جوائز، وعُرض في معرض سيغراف للأفلام عام ١٩٨٣.

في عام 1985، أخرج بيير لاشابيل وفيليب بيرجيرون وبيير روبيدو ودانيال لانغلوا فيلم "توني دي بيلتري" ، الذي يُعد أول شخصية بشرية متحركة تُعبّر عن المشاعر من خلال تعابير الوجه وحركات الجسد، مما لامس مشاعر الجمهور. ^{[ 100 ] [ 101 ]} عُرض فيلم "توني دي بيلتري" لأول مرة كفيلم ختام مؤتمر سيغراف 85.

في عام ١٩٨٧، احتفل معهد الهندسة الكندي بمرور مئة عام على تأسيسه. وتم التخطيط لحدثٍ ضخم، برعاية شركتي بيل كندا ونورثرن تيليكوم ( نورتل حاليًا )، في ساحة الفنون بمدينة مونتريال. وفي هذا الحدث، قامت ناديا ماغنانات تالمان ودانيال تالمان بمحاكاة لقاء مارلين مونرو وهمفري بوغارت في مقهى بالمدينة القديمة لمونتريال. وعُرض الفيلم القصير، الذي يحمل عنوان "موعد في مونتريال " ^{[ ١٠٢ ]،} في العديد من المهرجانات والقنوات التلفزيونية حول العالم.

تأسست شركة صن مايكروسيستمز عام 1982 على يد آندي بيشتولشيم وزملائه من طلاب الدراسات العليا في جامعة ستانفورد . صمم بيشتولشيم في الأصل حاسوب صن كمحطة عمل شخصية للتصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) لشبكة جامعة ستانفورد (ومن هنا جاء اختصار "صن"). بُني الحاسوب على معالج موتورولا 68000 ونظام التشغيل يونكس والذاكرة الافتراضية، ومثل شركة SGI، احتوى على مخزن إطارات مدمج. ^{[ 103 ]} شملت التطورات اللاحقة خوادم حاسوبية ومحطات عمل مبنية على بنية معالج RISC الخاصة بها، ومجموعة من البرامج مثل نظام التشغيل سولاريس ومنصة جافا. بحلول التسعينيات، شاع استخدام محطات عمل صن في عمليات العرض ثلاثي الأبعاد في صناعة الأفلام بتقنية CGI، فعلى سبيل المثال، استخدم فيلم ديزني - بيكسار " حكاية لعبة " عام 1995 مزرعة عرض تضم 117 محطة عمل من صن. ^{[ 104 ]} كان صن من أنصار الأنظمة المفتوحة بشكل عام ونظام يونكس بشكل خاص، ومساهمًا رئيسيًا في البرمجيات مفتوحة المصدر . ^{[ 105 ]}

أسس استوديو الرسوم المتحركة الناطق بالفرنسية التابع للمجلس الوطني للأفلام مركز الرسوم المتحركة (Centre d'animatique) عام 1980، بتكلفة مليون دولار كندي، بفريق مكون من ستة متخصصين في رسومات الحاسوب. وتم تكليف الوحدة في البداية بإنشاء مشاهد ثلاثية الأبعاد بتقنية CGI لفيلم المجلس الوطني للأفلام بتقنية IMAX  ثلاثية الأبعاد " Transitions" لمعرض إكسبو 86. وكان من بين العاملين في مركز الرسوم المتحركة دانيال لانغلوا ، الذي غادر عام 1986 ليؤسس شركة Softimage . ^{[ 106 ] [ 107 ]}

في عام ١٩٨٢ أيضًا، أنتجت شركة نيبون يونيفاك كايشا اليابانية (NUK، التي اندمجت لاحقًا مع بوروز) أول نظام متكامل جاهز للاستخدام مصمم خصيصًا لإنتاج رسوم متحركة بجودة البث التلفزيوني، وقد تضمن هذا النظام برنامج الرسوم المتحركة الحاسوبية ثنائي الأبعاد Antics الذي طوره آلان كيتشينغ من إصداراته السابقة. اعتمد النظام على حاسوب VAX 11/780 ، المتصل بجهاز تسجيل فيديو Bosch بحجم بوصة واحدة ، عبر مخزن الإطارات الخاص بشركة NUK. كما عرض مخزن الإطارات هذا إعادة تشغيل فورية لتسلسلات الرسوم المتحركة المتجهة ("اختبار الخطوط")، على الرغم من أن التسجيل النهائي بالألوان الكاملة كان يستغرق عدة ثوانٍ لكل إطار. ^{[ ١٠٨ ] [ ١٠٩ ] [ ١١٠ ]} وقد بيع النظام بالكامل بنجاح لمحطات البث وشركات إنتاج الرسوم المتحركة في جميع أنحاء اليابان. وفي وقت لاحق من ثمانينيات القرن الماضي، طور كيتشينغ إصدارات من برنامج Antics لمنصات SGI و Apple Mac ، وحققت هذه الإصدارات انتشارًا عالميًا أوسع. ^{[ ١١١ ]}

كان فيلم " ترون" من إنتاج والت ديزني وإخراج ستيفن ليسبيرجر عام 1982 أول فيلم روائي طويل يستخدم تقنية الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد بشكل مكثف . يُحتفى بالفيلم باعتباره علامة فارقة في صناعة السينما، على الرغم من أن أقل من عشرين دقيقة من هذه الرسوم المتحركة استُخدمت فعليًا - وتحديدًا في المشاهد التي تُظهر "تضاريس" رقمية، أو تتضمن مركبات مثل الدراجات الضوئية والدبابات والسفن. ولإنشاء مشاهد الرسوم المتحركة، استعانت ديزني بأربع من أبرز شركات الرسوم الحاسوبية في ذلك الوقت: Information International Inc ، و Robert Abel and Associates (كلاهما في كاليفورنيا)، و MAGI ، و Digital Effects (كلاهما في نيويورك). عملت كل شركة على جانب منفصل من الفيلم، دون أي تعاون مُحدد. ^{[ 112 ]} حقق فيلم "ترون" نجاحًا تجاريًا كبيرًا، حيث بلغت إيراداته 33 مليون دولار بميزانية قدرها 17 مليون دولار. ^{[ 113 ]}  

في عام 1984، تلا فيلم "ترون" فيلم "المقاتل النجمي الأخير" ، من إنتاج يونيفرسال بيكتشرز / لوريمار ، وإخراج نيك كاسل ، وكان من أوائل أفلام السينما التي استخدمت تقنية المؤثرات البصرية الحاسوبية (CGI) على نطاق واسع لتصوير سفن الفضاء والبيئات ومشاهد المعارك. شكّل هذا الفيلم نقلة نوعية مقارنةً بأفلام أخرى في ذلك الوقت، مثل " عودة الجيداي" ، التي كانت لا تزال تعتمد على النماذج المادية التقليدية. ^{[ 114 ]} صمّم الفنان رون كوب المؤثرات البصرية الحاسوبية للفيلم ، وقامت شركة ديجيتال برودكشنز بتنفيذها باستخدام حاسوب كراي إكس-إم بي العملاق. بلغ إجمالي مدة لقطات المؤثرات البصرية الحاسوبية 27 دقيقة، وهو رقم ضخم في ذلك الوقت. وقدّرت الشركة أن استخدام الرسوم المتحركة الحاسوبية يتطلب نصف الوقت، ويتراوح بين نصف وثلث تكلفة المؤثرات البصرية التقليدية. ^{[ 115 ]} حقق الفيلم نجاحًا ماليًا كبيرًا، إذ بلغت إيراداته أكثر من 28  مليون دولار أمريكي، بميزانية تقديرية قدرها 15  مليون دولار أمريكي. ^{[ 116 ]}

يُستخدم مصطلحا "التحريك الوسيط" و "التحويل" غالبًا بشكلٍ متبادل، ويشيران إلى إنشاء سلسلة من الصور حيث تتحول صورة تدريجيًا إلى أخرى بسلاسة عبر خطوات صغيرة. ومن الأمثلة المبكرة على ذلك، رسم تشارلز فيليبون الكاريكاتوري الشهير عام 1831 للملك الفرنسي لويس فيليب وهو يتحول إلى إجاص (تحول). ^{[ 117 ]} " التحريك الوسيط " (أو "التحريك التداخلي") مصطلحٌ صِيغ خصيصًا لتقنية الرسوم المتحركة التقليدية، ومن الأمثلة المبكرة عليه كتاب إي جي لوتز " الرسوم المتحركة" الصادر عام 1920. ^{[ 118 ]} في الرسوم المتحركة الحاسوبية، استُخدم التحريك الوسيط منذ البداية (على سبيل المثال، جون ويتني في الخمسينيات، وتشارلز كسوري وماساو كومورا في الستينيات). ^{[ 41 ]} كانت هذه الأمثلة الرائدة قائمة على المتجهات، وتتألف فقط من رسومات تخطيطية (كما كان شائعًا في تقنية الرسوم المتحركة التقليدية)، وغالبًا ما تُوصف رياضيًا بأنها " استيفاء ". ظهرت تقنية التظليل باستخدام الألوان الصلبة في أوائل السبعينيات (على سبيل المثال، أعمال آلان كيتشينغ في مختبر أطلس ، 1973، ^{[ 57 ]} وأعمال بيتر فولديس في مركز الفنون الجميلة الوطني ، 1974 ^{[ 50 ]} )، ولكن هذه الأعمال كانت لا تزال تعتمد كليًا على المتجهات.

The term "morphing" did not become current until the late '80s, when it specifically applied to computer inbetweening with photographic images—for example, to make one face transform smoothly into another. The technique uses grids (or "meshes") overlaid on the images, to delineate the shape of key features (eyes, nose, mouth, etc.). Morphing then inbetweens one mesh to the next, and uses the resulting mesh to distort the image and simultaneously dissolve one to another, thereby preserving a coherent internal structure throughout. Thus, several different digital techniques come together in morphing.^[119] Computer distortion of photographic images was first done by NASA, in the mid-1960s, to align Landsat and Skylab satellite images with each other. Texture mapping, which applies a photographic image to a 3D surface in another image, was first defined by Jim Blinn and Martin Newell in 1976. A 1980 paper by Ed Catmull and Alvy Ray Smith on geometric transformations, introduced a mesh-warping algorithm.^[120] The earliest full demonstration of morphing was at the 1982 SIGGRAPH conference, where Tom Brigham of NYIT presented a short film sequence in which a woman transformed, or "morphed", into a lynx.

The first cinema movie to use morphing was Ron Howard's 1988 fantasy film Willow, where the main character, Willow, uses a magic wand to transform animal to animal to animal and finally, to a sorceress.

باستخدام تقنية الصور المولدة بالحاسوب ثلاثية الأبعاد ، يمكن لعملية دمج الصور في نماذج حاسوبية واقعية أن تُنتج نتائج مشابهة لعملية التحويل، على الرغم من أنها عملية مختلفة تمامًا من الناحية التقنية (لكنها مع ذلك تُعرف غالبًا باسم "التحويل"). ومن الأمثلة المبكرة على ذلك فيلم " قلب الكرة من الداخل إلى الخارج" للمخرج نيلسون ماكس عام 1977. ^{[ 67 ]} وكان أول فيلم روائي طويل يستخدم هذه التقنية هو فيلم "ستار تريك 4: رحلة العودة إلى الوطن" عام 1986 ، من إخراج ليونارد نيموي ، وبمؤثرات بصرية من شركة جورج لوكاس " إندستريال لايت آند ماجيك" (ILM). يتضمن الفيلم مشهدًا حالمًا يسافر فيه طاقم العمل عبر الزمن، وتتحول صور وجوههم إلى بعضها البعض. ولإنتاج هذا المشهد، استخدمت ILM تقنية مسح ثلاثي الأبعاد جديدة طورتها شركة "سايبروير" لرقمنة رؤوس الممثلين، واستخدمت البيانات الناتجة لإنشاء النماذج الحاسوبية. ولأن كل نموذج رأس يحتوي على نفس عدد النقاط الرئيسية، كان تحويل شخصية إلى أخرى عملية دمج صور بسيطة نسبيًا. ^{[ 121 ]}

في عام ١٩٨٩، صدر فيلم جيمس كاميرون " الهاوية " ، وهو فيلم حركة تحت الماء . كان هذا الفيلم من أوائل الأفلام السينمائية التي دمجت تقنية الصور المولدة بالحاسوب (CGI) الواقعية بسلاسة مع مشاهد الحركة الحية. وقد ابتكرت شركة ILM مشهدًا مدته خمس دقائق يظهر فيه مجس متحرك أو "قدم زائفة"، حيث صممت برنامجًا لإنتاج موجات سطحية بأحجام وخصائص حركية مختلفة للقدم الزائفة، بما في ذلك الانعكاس والانكسار وتسلسل التحول . وعلى الرغم من قصر مدته، يُعتبر هذا المزيج الناجح بين الصور المولدة بالحاسوب والحركة الحية علامة فارقة في تحديد مسار التطور المستقبلي في هذا المجال. ^{[ ١٢٢ ]}

كان فيلم "المحقق الفأر العظيم " (1986) أول فيلم من إنتاج ديزني يستخدم الرسوم المتحركة الحاسوبية على نطاق واسع، وهو ما استغلته ديزني في الترويج للفيلم خلال حملاتها التسويقية. استُخدمت تقنية الصور المولدة بالحاسوب (CGI) في مشهد ذروة مدته دقيقتان على ساعة بيغ بن ، مستوحى من مشهد ذروة مماثل في فيلم "قلعة كاليسترو" (1979)للمخرج هاياو ميازاكي . وقد مهد فيلم "المحقق الفأر العظيم " الطريق بدوره لعصر النهضة في ديزني . ^{[ 123 ] [ 124 ]}

شهدت أواخر ثمانينيات القرن الماضي علامة فارقة أخرى في مجال الرسوم المتحركة الحاسوبية، وهذه المرة في مجال الرسوم ثنائية الأبعاد: تطوير نظام إنتاج الرسوم المتحركة الحاسوبية من ديزني ، المعروف باسم "CAPS/ink & paint". كان هذا النظام عبارة عن مجموعة مخصصة من البرامج والماسحات الضوئية ومحطات العمل المتصلة بالشبكة، طورتها شركة والت ديزني بالتعاون مع شركة بيكسار . وكان الهدف منه هو حوسبة عمليات التحبير والتلوين وما بعد الإنتاج للأفلام المتحركة التقليدية، مما يسمح بمرحلة ما بعد إنتاج أكثر كفاءة وتطورًا من خلال الاستغناء عن الرسم اليدوي للخلايا . يتم مسح رسومات الرسامين ولوحات الخلفية ضوئيًا وإدخالها إلى الحاسوب، ثم يقوم فنانو الرسوم الرقمية بتحبير وتلوين رسومات الرسوم المتحركة. بعد ذلك، يتم دمج الرسومات والخلفيات باستخدام برامج تسمح بتحريك الكاميرا، وتطبيق تأثيرات متعددة المستويات ، وتقنيات أخرى، بما في ذلك دمجها مع مواد صور ثلاثية الأبعاد. استُخدم النظام لأول مرة في فيلم روائي طويل، تحديدًا في فيلم "حورية البحر الصغيرة " (1989)، في مشهد "قوس قزح الوداع" قرب النهاية، لكن أول استخدام كامل النطاق كان في فيلم " المنقذون في أستراليا " (1990)، الذي أصبح بذلك أول فيلم رسوم متحركة تقليدي يُنتج بالكامل باستخدام الحاسوب، أو بالأحرى، أول فيلم روائي رقمي بالكامل من أي نوع على الإطلاق. ^{[ 125 ] [ 126 ]}

شهد هذا العقد ظهور بعضٍ من أوائل المسلسلات التلفزيونية المُنتجة بتقنية الرسوم المتحركة الحاسوبية. فعلى سبيل المثال ، كان مسلسل "كواركس" ، الذي ابتكره الفنان الإعلامي موريس بينايون وفنان القصص المصورة فرانسوا شويتن ، مثالًا مبكرًا على مسلسل بتقنية الرسوم المتحركة الحاسوبية مبني على سيناريو حقيقي، وليس مُصممًا لأغراض توضيحية فقط. ^{[ 135 ]} كما يُعد مسلسل "فيجي تيلز" ، وهو مسلسل أمريكي مسيحي ، من أوائل المسلسلات المُنتجة بتقنية الرسوم المتحركة الحاسوبية. وقد خطرت فكرة "فيجي تيلز" لفيل فيشر أثناء اختباره لبرامج الرسوم المتحركة كوسيلة لإنتاج فيديوهات الأطفال في أوائل التسعينيات.

بدأت التسعينيات بتطور كبير في تقنيات المؤثرات البصرية الحاسوبية ، مما أتاح توسعاً هائلاً في إنتاج الأفلام والبرامج التلفزيونية. ويُعتبر عام 1991 على نطاق واسع "عام الانطلاقة"، حيث شهد نجاحاً جماهيرياً كبيراً لفيلمين، استخدم كلاهما المؤثرات البصرية الحاسوبية بكثافة.

كان فيلم جيمس كاميرون " تيرميناتور 2: يوم الحساب" أول هذه الأفلام ، ^{[ 136 ]} وكان أول فيلم يلفت انتباه الجمهور إلى تقنية الصور المولدة بالحاسوب (CGI) على نطاق واسع. استُخدمت هذه التقنية لتحريك روبوتي "تيرميناتور". مُنح الروبوت "T-1000" هيكلًا من سبيكة معدنية سائلة، مما مكّنه من التحول إلى أي شيء تقريبًا يلمسه. قدمت شركة " إندستريال لايت آند ماجيك " معظم المؤثرات الرئيسية في فيلم "تيرميناتور "، وكان هذا الفيلم أضخم مشروع CGI منذ فيلم " ترون" عام 1982. ^{[ 137 ]}

أما الفيلم الآخر فهو " الجميلة والوحش" من إنتاج ديزني ، ^{[ 138 ]} وهو ثاني فيلم رسوم متحركة ثنائي الأبعاد تقليدي يُصنع بالكامل باستخدام نظام CAPS . كما أتاح هذا النظام دمج الرسومات اليدوية مع مواد CGI ثلاثية الأبعاد بسهولة أكبر ، لا سيما في مشهد "رقصة الفالس"، حيث ترقص بيل والوحش في قاعة رقص مُولّدة حاسوبيًا بينما تتحرك الكاميرا حولهما في فضاء ثلاثي الأبعاد مُحاكى. [139] والجدير بالذكر أن "الجميلة والوحش" كان ^{أول فيلم رسوم} متحركة يُرشّح لجائزة الأوسكار لأفضل فيلم. ^{[ 140 ]}

شهد عام 1993 خطوةً هامةً أخرى مع فيلم "جوراسيك بارك" للمخرج ستيفن سبيلبرغ ، ^{[ 141 ]} حيث دُمجت ديناصورات ثلاثية الأبعاد بتقنية CGI مع نظائرها المتحركة بالحجم الطبيعي . أُنتجت حيوانات CGI بواسطة شركة ILM، وفي مشهد تجريبي للمقارنة المباشرة بين التقنيتين، اختار سبيلبرغ تقنية CGI. وكان جورج لوكاس يتابع المشهد أيضًا ، وقد علّق قائلاً: "لقد تم تجاوز فجوة كبيرة، ولن تعود الأمور كما كانت أبدًا". ^{[ 142 ] [ 143 ] [ 144 ]}

التجمع هو السلوك الذي يظهر عندما تتحرك مجموعة من الطيور (أو غيرها من الحيوانات) معًا في سرب. تم محاكاة نموذج رياضي لسلوك التجمع لأول مرة على جهاز كمبيوتر عام 1986 بواسطة كريج رينولدز ، وسرعان ما وجد استخدامه في الرسوم المتحركة، بدءًا من ستانلي وستيلا في فيلم "كسر الجليد ". وقد برز التجمع بشكل ملحوظ في فيلم "حديقة الديناصورات" ، ولفت الانتباه إليه على نطاق واسع من خلال ذكره في السيناريو . ومن الاستخدامات المبكرة الأخرى للتجمع الخفافيش في فيلم "عودة باتمان " لتيم بيرتون (1992)، وقطيع حيوانات النو في فيلم " الأسد الملك" من إنتاج ديزني (1994). ^{[ 145 ]}

مع تحسن الأجهزة، وانخفاض التكاليف، وتزايد مجموعة أدوات البرمجيات باستمرار، سرعان ما تم اعتماد تقنيات الصور المولدة بالحاسوب (CGI) بسرعة في كل من إنتاج الأفلام والتلفزيون.

في عام 1993، أصبح مسلسل Babylon 5 من إنتاج جيه ​​مايكل سترازينسكي أول مسلسل تلفزيوني رئيسي يستخدم تقنية CGI كطريقة أساسية للمؤثرات البصرية (بدلاً من استخدام النماذج المصنوعة يدويًا)، تبعه في وقت لاحق من نفس العام مسلسل SeaQuest DSV من إنتاج روكن إس أوبانون .

في العام نفسه، أنتجت شركة ستوديو فانتوم الفرنسية أول مسلسل تلفزيوني كامل بتقنية الرسوم المتحركة الحاسوبية، بعنوان "إنسيكتورز " (26 حلقة × 13 دقيقة)، ^{[ 146 ] [ 147 ]،} مع العلم أنها أنتجت أيضًا مسلسلًا قصيرًا ثلاثي الأبعاد بعنوان " حكايات هندسية " (50 حلقة × 5 دقائق) في عام 1991. ^{[ 148 ]} وبعد ذلك بقليل، في عام 1994، عُرض المسلسل التلفزيوني الكندي بتقنية الرسوم المتحركة الحاسوبية "ريبوت " (48 حلقة × 23 دقيقة)، من إنتاج شركتي مين فريم إنترتينمنت وألاينس أتلانتس كوميونيكيشنز ، وهما الشركتان اللتان أنتجتا أيضًا مسلسل "بيست وورز: ترانسفورمرز" الذي صدر بعد عامين من "ريبوت". ^{[ 149 ]}

في عام ١٩٩٥، صدر أول فيلم روائي طويل بتقنية الرسوم المتحركة الحاسوبية بالكامل، وهو فيلم "حكاية لعبة" من إنتاج ديزني وبيكسار ، والذي حقق نجاحًا تجاريًا هائلًا. ^{[ ١٥٠ ]} أخرج هذا الفيلم جون لاسيتير ، أحد مؤسسي بيكسار، ورسام الرسوم المتحركة السابق في ديزني، والذي بدأ مسيرته في بيكسار بأفلام قصيرة مثل " لوكسو جونيور " (١٩٨٦)، و" حلم ريد" (١٩٨٧)، و "اللعبة الصفيحية " (١٩٨٨)، والذي كان أيضًا أول فيلم قصير بتقنية الرسوم المتحركة الحاسوبية يفوز بجائزة الأوسكار. بعد ذلك، وبعد مفاوضات مطولة بين ديزني وبيكسار، تم الاتفاق على شراكة في عام ١٩٩١ بهدف إنتاج فيلم روائي طويل، وكانت " حكاية لعبة" هي النتيجة. ^{[ ١٥١ ]}

شهدت السنوات اللاحقة زيادة كبيرة في استخدام تقنيات الرسوم المتحركة الرقمية، حيث دخلت العديد من الاستوديوهات الجديدة مجال الإنتاج، وانتقلت الشركات القائمة من التقنيات التقليدية إلى تقنية الصور المولدة بالحاسوب (CGI). بين عامي 1995 و2005 في الولايات المتحدة، قفز متوسط ​​ميزانية المؤثرات الخاصة لفيلم روائي طويل من 5  ملايين دولار إلى 40  مليون دولار. ووفقًا لهاتش باركر، رئيس قسم الإنتاج في شركة توينتيث سينشري فوكس ، اعتبارًا من عام 2005«تحتوي 50% من الأفلام الروائية على مؤثرات بصرية كبيرة. إنها بمثابة شخصية في الفيلم». ومع ذلك، فقد عوضت تقنية الصور المولدة بالحاسوب (CGI) التكاليف من خلال تحقيق إيرادات تزيد عن 20% مقارنة بنظيراتها الواقعية، وبحلول أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، أصبحت الصور المولدة بالحاسوب الشكل السائد للمؤثرات الخاصة. ^{[ 152 ]}

كان فيلم "العملاق الحديدي" الذي أنتجته شركة وارنر بروس عام 1999 أول فيلم رسوم متحركة تقليدي يحتوي على شخصية رئيسية، وهي الشخصية الرئيسية، تم إنشاؤها بالكامل بواسطة الكمبيوتر. ^{[ 153 ]}

تقنية التقاط الحركة ، أو "مو-كاب"، تسجل حركة الأجسام الخارجية أو الأشخاص، ولها تطبيقات في الطب والرياضة والروبوتات والجيش، بالإضافة إلى الرسوم المتحركة في الأفلام والتلفزيون والألعاب. يعود أقدم مثال على ذلك إلى عام 1878، مع العمل الفوتوغرافي الرائد لإدوارد مويبريدج حول حركة الإنسان والحيوان، والذي لا يزال مصدرًا للرسامين حتى اليوم. ^{[ 154 ]} قبل ظهور رسومات الحاسوب، كان يتم التقاط الحركات لاستخدامها في الرسوم المتحركة باستخدام تقنية الروتوسكوبينغ ، حيث يتم تصوير حركة الممثل، ثم يُستخدم الفيلم كدليل لحركة الشخصية المتحركة المرسومة يدويًا إطارًا بإطار. أول مثال على ذلك كان سلسلة " أوت أوف ذا إنكويل" لماكس فليشر عام 1915، ومن الأمثلة البارزة الحديثة فيلم الرسوم المتحركة ثنائي الأبعاد " سيد الخواتم" لرالف باكشي عام 1978 .

بدأ استخدام تقنية التقاط الحركة الحاسوبية كأداة تحليل فوتوغرامتري في أبحاث الميكانيكا الحيوية خلال سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي. ^{[ 155 ]} يرتدي المؤدي علامات بالقرب من كل مفصل لتحديد الحركة من خلال مواقع أو زوايا هذه العلامات. يمكن استخدام أنواع عديدة من العلامات - كالأضواء، والعلامات العاكسة، ومصابيح LED، والأشعة تحت الحمراء، والقياس بالقصور الذاتي، والقياس الميكانيكي، أو اللاسلكي بترددات الراديو - ويمكن ارتداؤها كبدلة خاصة، أو تثبيتها مباشرة على جسم المؤدي. تتضمن بعض الأنظمة تفاصيل الوجه والأصابع لالتقاط أدق التعابير، ويُشار إلى ذلك غالبًا باسم " التقاط الأداء ". يسجل الحاسوب البيانات من العلامات، ويستخدمها لتحريك نماذج الشخصيات الرقمية في رسوم متحركة ثنائية أو ثلاثية الأبعاد، وفي بعض الحالات قد يشمل ذلك حركة الكاميرا أيضًا. في تسعينيات القرن الماضي، شاع استخدام هذه التقنيات في المؤثرات البصرية.

بدأت ألعاب الفيديو أيضًا باستخدام تقنية التقاط الحركة لتحريك الشخصيات داخل اللعبة. ففي عام 1988، استُخدم شكل مبكر من هذه التقنية لتحريك الشخصية الرئيسية ثنائية الأبعاد في لعبة الفيديو "فيكسن" من إنتاج شركة مار تك، والتي أدت دورها عارضة الأزياء كورين راسل. [156] لاحقًا، استُخدمت تقنية التقاط الحركة بشكل ملحوظ لتحريك نماذج الشخصيات ثلاثية الأبعاد في لعبة الأركيد "فيرتشوا فايتر 2" لجهاز سيجا موديل 2 عام 1994. [ ^{157 ] وفي} عام 1995 ، تضمنت الأمثلة لعبة " ^{هايلاندر : ذا} لاست أوف ذا ماكلويدز" التي صدرت على قرص أتاري جاغوار المضغوط ، ^{[ 158 ] [ 159 ]} ولعبة القتال "سول إيدج" التي صدرت على جهاز الأركيد ، والتي كانت أول لعبة فيديو تستخدم تقنية التقاط الحركة البصرية السلبية . ^{[ 160 ]}

ومن الإنجازات الأخرى التي استخدم فيها فيلم سينمائي تقنية التقاط الحركة إنشاء مئات الشخصيات الرقمية لفيلم تايتانيك في عام 1997. وقد تم استخدام هذه التقنية على نطاق واسع في عام 1999 لإنشاء جار جار بينكس وشخصيات رقمية أخرى في فيلم حرب النجوم: الحلقة الأولى - تهديد الشبح .

تُعدّ تقنية تتبع الحركة (المعروفة أيضًا بتتبع الكاميرا) تقنيةً مختلفةً تمامًا، على الرغم من ارتباطها بتقنية التقاط الحركة. فبدلًا من استخدام كاميرات وأجهزة استشعار خاصة لتسجيل حركة الأجسام، تعتمد هذه التقنية على لقطات حية موجودة مسبقًا، وتستخدم برامج حاسوبية فقط لتتبع نقاط محددة في المشهد عبر عدة إطارات، مما يسمح بإدخال عناصر مُولّدة بالحاسوب (CGI) في اللقطة مع تحديد الموضع والحجم والاتجاه والحركة بدقة بالنسبة للمادة الأصلية. تُستخدم هذه المصطلحات بشكل عام لوصف عدة طرق مختلفة لاستخراج معلومات حركة الأجسام أو الكاميرا من فيلم سينمائي. يمكن أن تكون هذه التقنية ثنائية أو ثلاثية الأبعاد، ويمكن أن تشمل أيضًا مطابقة حركات الكاميرا. من أوائل الأمثلة على البرامج التجارية في هذا المجال برنامج 3D-Equalizer من شركة Science.D.Visions ^{[ 161 ]} وبرنامج rastrack من شركة Hammerhead Productions ^{[ 162 ]} ، وكلاهما ظهر في منتصف التسعينيات.

تتمثل الخطوة الأولى في تحديد السمات المناسبة التي يمكن لخوارزمية تتبع البرامج رصدها ومتابعتها. عادةً ما تُختار السمات لكونها بقعًا ساطعة أو داكنة، أو حوافًا أو زوايا، أو سمة من سمات الوجه، وذلك بحسب خوارزمية التتبع المستخدمة. عند تتبع سمة ما، تتحول إلى سلسلة من الإحداثيات ثنائية الأبعاد التي تمثل موقعها عبر سلسلة الإطارات. يمكن استخدام هذه المسارات مباشرةً لتتبع الحركة ثنائية الأبعاد، أو استخدامها لاحقًا لحساب معلومات ثلاثية الأبعاد. في التتبع ثلاثي الأبعاد، تُستخلص حركة الكاميرا من الإسقاط العكسي للمسارات ثنائية الأبعاد في عملية تُعرف باسم "المعايرة"، ومن ثم تُستخدم عملية "إعادة البناء" لإعادة إنشاء الجسم المصوّر من البيانات المتتبعة، بالإضافة إلى أي حركة للكاميرا. يسمح هذا بتحريك كاميرا افتراضية مماثلة في برنامج رسوم متحركة ثلاثية الأبعاد، بحيث يمكن دمج عناصر متحركة جديدة في اللقطة الأصلية الحية بمنظور مطابق تمامًا. ^{[ 163 ]}

في تسعينيات القرن الماضي، تطورت التكنولوجيا إلى درجة سمحت بإدراج ممثلين بدلاء افتراضيين في المشاهد الخطرة. كما تم تحسين برامج تتبع الكاميرا للسماح بتطوير مؤثرات بصرية أكثر تعقيدًا كانت مستحيلة سابقًا. وانتشر استخدام الممثلين الإضافيين المُولّدين حاسوبيًا على نطاق واسع في مشاهد الحشود بفضل برامج محاكاة التجمعات والحشود المتقدمة. ونظرًا لاعتمادها بشكل أساسي على البرمجيات، أصبحت تقنية مطابقة الحركة في متناول الجميع مع انخفاض أسعار الحواسيب وزيادة قوتها. وقد أصبحت أداة أساسية في المؤثرات البصرية، بل وتُستخدم حتى في البث التلفزيوني المباشر. ^{[ 164 ]}

في مجال التلفزيون، يُعدّ الاستوديو الافتراضي ، أو المجموعة الافتراضية، استوديوًا يسمح بدمج الأشخاص أو الأشياء الحقيقية مع البيئات والأشياء المُولّدة حاسوبيًا بسلاسة تامة وفي الوقت الفعلي. ويتطلب ذلك تثبيت بيئة الصور ثلاثية الأبعاد تلقائيًا لمتابعة أي حركة للكاميرا والعدسة بدقة. ويكمن جوهر هذا النظام في استخدامه لتقنية تتبع الكاميرا لإنشاء بث مباشر للبيانات يصف حركة الكاميرا بدقة، بالإضافة إلى برنامج عرض صور ثلاثية الأبعاد في الوقت الفعلي يستخدم بيانات تتبع الكاميرا لإنشاء صورة اصطناعية للمجموعة الافتراضية مرتبطة بدقة بحركة الكاميرا. ثم يتم دمج كلا البثين باستخدام مُزج فيديو، عادةً باستخدام مفتاح كروما . وقد شاع استخدام هذه المجموعات الافتراضية في البرامج التلفزيونية في التسعينيات، وكان أول نظام عملي من هذا النوع هو استوديو Synthevision الافتراضي الذي طورته هيئة الإذاعة اليابانية NHK (نيبون هوسو كيوكاي) عام 1991، والذي استُخدم لأول مرة في برنامجها العلمي الخاص " الفضاء النانوي" . ^{[ 165 ] [ 166 ]} تُستخدم تقنيات الاستوديو الافتراضي أيضًا في صناعة الأفلام، ولكن هذا الوسط لا يتطلب العمل بشكل كامل في الوقت الفعلي. يمكن استخدام التحكم في الحركة أو تتبع الكاميرا بشكل منفصل لإنشاء عناصر الصور المولدة بالحاسوب لاحقًا، ثم دمجها مع المشاهد الحية كعملية ما بعد الإنتاج . مع ذلك، بحلول العقد الأول من الألفية الثانية، تحسنت قدرات الحواسيب بشكل كافٍ للسماح بإنشاء العديد من مواقع تصوير الأفلام الافتراضية في الوقت الفعلي، كما هو الحال في التلفزيون، لذا لم يعد من الضروري دمج أي شيء في مرحلة ما بعد الإنتاج.

تستخدم الماشينيما محركات عرض رسومات الحاسوب ثلاثية الأبعاد في الوقت الفعلي لإنتاج أعمال سينمائية. وغالبًا ما تُستخدم أجهزة ألعاب الفيديو لهذا الغرض. تُعرّف أكاديمية فنون وعلوم الماشينيما (AMAS)، وهي منظمة غير ربحية تأسست عام 2002 وتُعنى بالترويج للماشينيما، هذا الفن بأنه "صناعة أفلام رسوم متحركة ضمن بيئة افتراضية ثلاثية الأبعاد في الوقت الفعلي". تُكرّم AMAS الأعمال المتميزة من خلال جوائز تُمنح في مهرجانها السنوي ^{[ 167 ] [ 168 ].} نشأت ممارسة استخدام محركات الرسومات من ألعاب الفيديو من مقدمات البرامج المتحركة في " مشهد العروض التجريبية " في الثمانينيات، ولعبة الفيديو Stunt Island من إنتاج استوديوهات ديزني التفاعلية عام 1992 ، وتسجيلات اللعب في ألعاب إطلاق النار من منظور الشخص الأول في التسعينيات ، مثل Doom و Quake من إنتاج id Software . يُطلق على الفنانين الذين يعملون في مجال الماشينيما أحيانًا اسم "الماشينيميين" أو "الماشينيماتوريين".

في عام 2000، تمكن فريق بقيادة بول ديبفيك من التقاط (ومحاكاة) مجال الانعكاس على وجه الإنسان بشكل كافٍ باستخدام أبسط مراحل الإضاءة . ^{[ 183 ]} ​​والتي كانت آخر قطعة مفقودة من اللغز لصنع نسخ رقمية تشبه الممثلين المعروفين.

كان فيلم "فاينل فانتسي: الأرواح في الداخل" (2001)، وهو فيلم ياباني أمريكي من إخراج هيرونوبو ساكاغوتشي ، أول فيلم سينمائي تجاري يُصنع بالكامل بتقنية التقاط الحركة، وكان أيضًا أول فيلم يستخدم شخصيات مُولّدة حاسوبيًا واقعية للغاية. ^{[ 184 ]} لم يحقق الفيلم نجاحًا جماهيريًا. ^{[ 185 ]} وقد أشار بعض النقاد إلى أن هذا قد يعود جزئيًا إلى أن ملامح وجوه الشخصيات الرئيسية المُولّدة حاسوبيًا كانت تقع ضمن ما يُعرف بـ" وادي الغرابة ". ^{[ 186 ]} في عام 2002، كان فيلم "سيد الخواتم: البرجان" للمخرج بيتر جاكسون أول فيلم روائي طويل يستخدم نظام التقاط الحركة في الوقت الفعلي، مما سمح بنقل حركات الممثل آندي سيركيس مباشرةً إلى نموذج غولوم ثلاثي الأبعاد المُولّد حاسوبيًا أثناء أدائه. ^{[ 187 ]}

يرى كثيرون أن تقنية التقاط الحركة تحل محل مهارات الرسام، وتفتقر إلى قدرته على ابتكار حركات مبالغ فيها يستحيل تنفيذها مباشرةً. تحمل شارة نهاية فيلم "راتاتوي " (2007) من إنتاج بيكسار ختمًا يؤكد أنه "رسوم متحركة خالصة 100% - بدون التقاط حركة!". مع ذلك، يشير المؤيدون إلى أن هذه التقنية تتضمن عادةً قدرًا كبيرًا من التعديلات التي يقوم بها الرسامون. ومع ذلك، في عام 2010، أعلنت أكاديمية فنون وعلوم الصور المتحركة الأمريكية ( AMPAS ) أن أفلام التقاط الحركة لن تُعتبر مؤهلة لجائزة الأوسكار لأفضل فيلم رسوم متحركة، مصرحةً بأن "تقنية التقاط الحركة بحد ذاتها ليست تقنية رسوم متحركة". ^{[ 188 ] [ 189 ]}

شهدت أوائل الألفية الثانية ظهور تقنية التصوير السينمائي الافتراضي بالكامل، ويُعتقد أن أول ظهور لها أمام الجمهور كان في فيلمي " ذا ماتريكس ريلودد" و "ذا ماتريكس ريفولوشنز" عام 2003 ، حيث بدت الشخصيات الرقمية المُقلدة مُقنعة للغاية لدرجة أنه يصعب في كثير من الأحيان التمييز بين صورة بشرية حقيقية التقطتها كاميرا، وصورة رقمية مُقلدة التقطتها كاميرا مُحاكاة . من بين المشاهد التي تم بناؤها وتصويرها بتقنية التصوير السينمائي الافتراضي مشهد "الشجار العنيف" والمواجهة النهائية بين نيو والعميل سميث . باستخدام أساليب التصوير السينمائي التقليدية ، كان تصوير مشهد الشجار العنيف سيستغرق وقتًا طويلاً للغاية، حيث كان يتطلب سنوات من التركيب لإنتاج مشهد لا يتجاوز بضع دقائق. كما أنه لم يكن من الممكن استخدام ممثل بشري في المواجهة النهائية في فيلم "ذا ماتريكس ريفولوشنز": حيث تلقى العميل سميث لكمة من نيو على عظمة خدّه ، بينما لم يُصب الممثل الرقمي المُقلد بأذى.