Silicon Graphics Inc. część 1 — Narodziny Geometry Engine

Niewiele jest firm produkujących komputery, o których można by powiedzieć, że miały olbrzymi wpływ na branżę filmową, jest z pewnością sporo producentów sprzętu komputerowego, które miał istotne znaczenie dla produkcji filmowych. Apple ? Owszem, choć jakakolwiek działalność w branży filmowej to temat dość świeży, bo rozpoczął się w drugiej połowie lat dziewięćdziesiątych. Amiga ? Bez wątpienia duet Amiga i program Scala stanowił niegdyś obowiązkowe wyposażenie wielu stacji telewizyjnych i z pewnością niejednego producenta filmowego. Jednak duet ten, dobry w budżetowych produkcjach, nie bardzo radził sobie z wielkimi dziełami filmowymi. Kolejne dziecko Jobsa — NeXT. Tak, ten komputer trochę sztucznie utrzymywany w branży filmowej dzięki Pixarowi miał swój wkład, ale to ciągle nie ta firma, która przyszłaby mi na myśl. Zapytacie — jaka więc firma produkująca komputery miała dla mnie największy wpływ na branżę filmową ?

Świat komputerów już nie był taki sam jak niegdyś. Komputery stały się sprzętem dostępnym dla ludzi. Od roku na rynku można było już kupić Apple II — pierwszy, masowo dostępny, 8-bitowy komputer domowy z kolorowym obrazem. Także od roku obecny na rynku był Commodore PET. Ten ostatni był raczej maszyną biurową, której zastosowanie w zakresie grafiki było mocno ograniczone z uwagi na fakt, że obsługiwał on tylko grafikę znakową. Atari kończyło swoje prace nad komputerem Atari 400, który bazował na jednej z najpopularniejszych wówczas konsol Atari VCS.

Z drugiej strony, na rynku ciągle synonimem komputera były olbrzymie maszyny używane przez firmy, banki i rozmaite instytucje potrzebujące maszyn do masowego i szybkiego przetwarzania danych. Drogie, poważne i niesamowicie nudne.

W 1974 roku na Uniwersytet Kalifornijski trafia James Henry Clark. Ten młody, bo zaledwie trzydziestoletni mężczyzna, w 1974 toku uzyskał tytuł doktora informatyki, nie bez przeszkód, a jego droga w świat komputerów była równie zawiła i pełna niespodzianek jak innych, wielkich postaci świata IT.

James Henry Clark urodził się w 1944 roku w Texasie. Od samego początku był zdolnym, inteligentnym, choć niezwykle trudnym dzieckiem. Jego buntownicza natura sprawiała, że do szkoły miał bardzo pod górkę i z pewnością nie był ulubieńcem nauczycieli. W liceum Clark popadał w coraz większe kłopoty związane z nauką i faktem, że uwielbiał psocić. Z pewnością nie darzył go miłością nauczyciel angielskiego, na którego lekcji, szesnastoletni wówczas Clark odpalił petardę dymną i korzystając z faktu, że cała sala zapełniła się dymem, powiedział dobitnie co myśli na temat samego nauczyciela i amerykańskiego systemu edukacji. Działanie takie nie wzbudziło refleksji nauczyciela ani dyrekcji szkoły nad nieprawidłowościami systemu pedagogicznego, a młody Clark zostaje zmuszony do opuszczenia szkoły, oczywiście nie kończąc jej. 

Nieco inna wersja tych wydarzeń mówi, że dyrekcja szkoły postanowiła pozbyć się Clarka z uwag na fakt, że notorycznie był przyłapywany na wnoszeniu marihuany do szkoły, zdetonowanie petardy dymnej miało mieć miejsce w autobusie szkolnym, a nauczyciel angielskiego, który zadawał Clarkowi na lekcji pytania z zadanych prac, usłyszał kilkakrotnie, by poszedł do diabła. Tak czy inaczej, Clark nie skończywszy szkoły, wylądował na bruku, w dodatku z wizją problemów prawnych, gdyż szkoła nie zamierzała poprzestać tylko na relegacji młodocianego łobuza.

Aby uniknąć ewentualnych konsekwencji prawnych, młody Clark postanawia wstąpić do US Navy, co miało rozwiązać jego problemy. Przeszkodą okazał się wiek, ale James zdołał przekonać matkę, by wyraziła oficjalną zgodę na służbę syna. Pani Clark tę zgodę wyraziła, gdyż z niewielkiej pensji samotnie musiała utrzymywać całą rodzinę.

Jednak James H. Clark ciągnął za sobą kłopoty, być może nieświadomie. Już po wcieleniu do US Navy, przeprowadzono testy rekrutów. Testy wielokrotnego wyboru miały wyłonić bardziej zdolnych rekrutów, których zamierzano skierować do szkół wojskowych. Do owych testów także przystąpił Clark, ale było to jego pierwsze spotkanie z testami wielokrotnego wyboru. Dopatrując się w każdej z opcji, choć części prawidłowej odpowiedzi, pozakreślał wszystkie. Testy sprawdzane były przez maszynę cyfrową, która zaliczyła Clarkowi wszystkie odpowiedzi i test zdany na 100% co wzbudziło uzasadnione podejrzenie u wojskowych. Ci sprawdzili testy Clarka i stwierdzili, że jego działanie było celowe, a Clark chciał oszukać maszynę i komisję. Nie skończyło się to dobrze i Clark z etykietą idioty zamiast do szkoły wojskowej, został wysłany w morze.

Pobyt na morzu James H. Clark po latach wspominał jak najgorzej. Choć do końca życia był miłośnikiem żeglarstwa, ów pierwszy pobyt na morzu był okresem, gdy Clark był szykanowany przez kolegów i dowódców. Dowódcy wyznaczali go do najgorszych prac porządkowych, a koledzy celowo je utrudniali. Po latach Clark wspominał, że właśnie wówczas zrozumiał, że w życiu trzeba liczyć na samego siebie, a wykształcenie ma swoją wartość.

W trakcie służby zaczął interesować się elektroniką oraz samodzielnie uczyć, głównie matematyki i fizyki. Po dwóch latach Clark ponownie przystąpił do testów, które umożliwiłyby mu naukę na jednej ze współpracujących z armią uczelni. Ku zaskoczeniu egzaminatorów, Clark rozwiązał testy z matematyki i fizyki z najlepszym wynikiem w grupie, co umożliwiło mu podjęcie nauki.

US Navy miało podpisaną umowę z koledżem działającym przy Uniwersytecie Tule w Luizjanie i dzięki temu mógł podjąć naukę, którą przerwał dwa lata wcześniej. Choć Uniwersytet w Tule jest uczelnią związaną z medycyną, koledż prowadził kurs związane z przetwarzaniem informacji, a to nic innego, jak świat późniejszej informatyki.

Sama elektronika wciąga Clarka coraz bardziej i oprócz obowiązkowych kursów, pchany zainteresowaniami, zaczyna na własną rękę pogłębiać swoją wiedzę. Clark prowadził także nieoficjalnie kasę pożyczkową, pożyczając drobne kwoty kolegom i innym kursantom na dość wysokim oprocentowaniu, które w zależności od stopnia sympatii Clarka do dłużnika lub chwilowych warunków ekonomicznych, mogło nawet osiągnąć 40%.

Pod koniec wojny w Wietnamie Clark uznaje, że czas jego służby dla kraju dobiegł końca i występuje z US Navy i postanawia zająć się elektroniką i nauką. Nauka w czasie służby w US Navy nie poszła na marne i mimo formalnych braków edukacyjnych, James H, Clark zdobywa odpowiednio wysoką ilość punktów, by móc studiować na Uniwersytecie w Utah. Tam studiuje fizykę, uzyskując tytuł magistra, a następnie tytuł doktora nauk informatycznych w 1974 roku.

Clark pragnie być nauczycielem akademickim, ale nie może znaleźć sobie miejsca na uczelni. Konieczność utrzymania rodziny (żona i dwie córki) sprawia, że łapie się wszystkich, dostępnych zajęć na uczelni. Udziela lekcji, korepetycji, staje się konsultantem, jednak na Uniwersytecie w Utah nie ma dla niego miejsca. Swoich sił próbuje na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Cruz gdzie po raz pierwszy styka się z zagadnieniami grafiki komputerowej, a następnie przenosi się na Uniwersytet Stanforda.

Początkiem 1978 roku, James H. Clark ma możliwość odwiedzenia Xerox PARC i ma możliwość oglądnięcia jednego z komputerów, nad jakim pracował wówczas Xerox PARC. Rok później, w tym samym miejscu będzie Steve Jobs i jego ekipa Macintosha. Maszyna Xeroxa zrobiła na Clarku olbrzymie wrażenie, a przeprowadzona prezentacja możliwości graficznych komputera uświadomiła mu, że grafika komputerowa będzie miała kolosalne znaczenie w każdej branży. Choć komputer Xeroxa i jego oprogramowanie nie było najwydajniejsze, Clark stwierdził, że warto rozpocząć badania nad tym aspektem pracy komputera. Dzięki porozumieniu pomiędzy jego uczelnią a Xerox PARC, Clark rozpoczyna współpracę z Xeroxem nad problematyką przetwarzania obrazów przez komputer oraz generowania grafik. Jednym z ważniejszych spotkań jest przygotowany przez Xerox PARC kurs jaki odbył się w czerwcu 1979 roku. Kurs ten dotyczył zagadnień związanych z projektowaniem układów graficznych wielkiej integracji (VLSC). 

Prace nad możliwościami przetwarzania obrazów przez komputery bardzo angażują Jamesa H. Clarka i ten występuje do władz uniwersytetu z propozycją opracowania systemu wyświetlania i przetwarzania grafiki trójwymiarowej i otrzymuje zgodę na rozpoczęcie badań.

Jeden z jego projektów badawczych rusza pod koniec 1978 roku, gdy Clark zaczyna prace nad zagadnieniami związanymi z wyświetlaniem trójwymiarowego obrazu na ekranach komputerów. Jego prace nad „Geometry pipelines” jest na tyle interesująca, że władze uniwersyteckie pozwalają mu powołać specjalny zespół zajmujący się tym zagadnieniem. Jednak „Geometry pipelines” to rozwiązanie programowe, obnażające słabość ówczesnych komputerów. Moc obliczeniowa procesorów umożliwia generowanie i animowanie grafik 3D, ale wyklucza możliwość ich przetwarzania w czasie rzeczywistym. Clark uświadamia sobie, że jedynym rozwiązaniem jest sprzętowe wspomaganie procesorów przez specjalnie zaprojektowany układ, mający zajmować się tylko przetwarzaniem grafiki 3D.

W 1979 roku Clark kompletuje zespół, wybierając siedmiu studentów i rozpoczyna badania nad możliwościami komputerowej grafiki, sposobami jej przetwarzania i tworzeniem obrazu trójwymiarowego. Obok prac nad niezbędnym oprogramowaniem, prowadzone są prace nad specjalizowanym układem zdolnym zrealizować wizje Clarka. Układ ma być tak zaprojektowany, by jak najbardziej wydajnie realizować zadania związane z kreowaniem, animacją i przetwarzaniem grafiki 3D na ekranie monitora. Układ graficzny ma być wspomagany przez specjalistyczne oprogramowanie, które ma współpracować tylko z układem stworzonym przez zespół Clarka.

Bez wątpienia prace Clarka w tej materii były pionierskie. Nad specjalizowanymi układami graficznymi pracowały także inne firmy (Atari, Commodore, Jay Miner w Amidze), jednak były to układy przetwarzające głównie grafikę 2D i płynne animacje, co było wówczas najbardziej istotne w komputerach domowych. Nikt jednak nie zwracał uwagi na grafikę 3D uznając, że są to zbyt zaawansowane zadania dla komputerów domowych, dysponujących ograniczoną mocą obliczeniową i gabarytami.

Po dwóch latach intensywnych prac, w 1981 roku zespół Clarka posiada własny, specjalizowany układ graficzny — Geometry Engine oraz własny program do jego obsługi. Choć efekt dwuletniej pracy zespołu Clarka zostaje uznany za sukces, Uniwersytet Stanforda nie zamierza dalej wspierać rozwoju projektu, uznając go za zakończony zgodnie z pierwotnymi założeniami.

W 1981 roku James Henry Clark stoi na rozdrożu. Czy swój projekt uznać za zakończony i dalej pracować na Uniwersytecie Stanforda, czy też może rozwijać swój projekt nadal, licząc na to, że jedna z firm komputerowych się nim zainteresuje. By jednak zabezpieczyć swoją własność intelektualną, Geometry Engine wraz z oprogramowaniem zostaje opatentowane 30 kwietnia 1981 roku (US Patent 4,449,201).

James Henry Clark rozpoczął rozmowy z kilkoma firmami komputerowymi na temat umieszczenia Geometry Engine w komputerach domowych, jednak albo firmy nie są zainteresowane, bo pracują nad własnymi układami graficznymi, albo chcą kupić Geometry Engine za przysłowiową „czapkę gruszek". Nikt nie jest w stanie przewidzieć, jak układ Clarka będzie sprawdzał się w towarzystwie niezbyt wydajnych wówczas procesorów montowanych w komputerach domowych (epoka Ziloga Z80 i MOS6502), nikt nie widzi potrzeby montowania tego typu układu w komputerze domowym. Geometry Engine traktowany jest jako układ bardzo odległej i ciężkej do przewidzenia przyszłości lub jako część bardzo drogich stacji roboczych.

James Henry Clark ze swoich planów zwierza się kilku przyjaciołom i jedne z nich, prawdopodobnie Abbey Silverstone, przekonuje go, że pomysł na sprzedaż Geometry Engine nie jest najlepszym rozwiązaniem. James H. Clark postanawia założyć własną firmę i kontynuować prace nad rozwojem grafiki 3D i układów służących do jej przetwarzania jednocześnie rozpocząć produkcję układów i znalezienie potencjalnych odbiorców na tego typu chipy. Pomysł na otwarcie firmy ma jednak jeden słaby punkt — finanse niezbędne na jej uruchomienie. Na szczęście Silverstone, oprócz dobrej rady, proponuje mu pożyczkę w wysokości 25 tys. USD na uruchomienie firmy.

W dniu 9 listopada 1981 roku, pół roku po premierze Sinclair ZX-81, rok po premierze Commodore VIC-20, rok przed premierą ZX Spectrum i dwa lata przed premierą Apple IIe i Atari 1200XL w Mountain View w Kalifornii zostaje założona firma Silicon Graphics Inc.SGI w rzeczywistości rozpoczyna działalność na początku 1982 roku. Czas ten Clark poświęca na sprawy organizacyjne, takie jak znalezienie siedziby firmy oraz pozyskanie pierwszych pracowników.

Clarkowi udaje się namówić siedmiu absolwentów, byłych współpracowników na Uniwersytecie Stanforda do podjęcia pracy w Silicon Graphics Inc. Plany jednak są już daleko bardziej ambitne. Clark nie tylko chce produkować własne układy graficzne, ale pragnie stworzyć nowy komputer. W pierwszym zespole Silicon Graphics Inc. pojawiają się:

  • Kurt Akeley,
  • David J. Brown,
  • Tom Davis,
  • Rocky Rhodes,
  • Marc Hannah,
  • Charles Stanley "Herb" Kuta
  • Mark Grossman.

Logo firmy, rurki układające się w trójwymiarowy sześcian, nawiązują do grafiki 3D oraz terminu „Geometry Pipelines”. Logo to, będzie towarzyszyć firmie w całej jej historii. Prace ruszają dość szybko, bo Clark chce zadebiutować z nowym komputerem już w 1982 roku. Termin ten jest dość abstrakcyjny, ponieważ Silicon Graphics Inc. nie ma kompletnie nic poza jednym układem graficznym i oprogramowaniem do niego, a to ciągle za mało, żeby mówić o komputerze.Rzeczywistość szybko też zweryfikowała śmiały plan Clarka, który musiał pogodzić się z nieco bardziej odległym terminem na debiut komputera.

O tym jednak w następnej części.