Ivan Edward Sutherland (nacido el 16 de mayo de 1938) es un científico informático estadounidense ampliamente considerado como un pionero de los gráficos por computadora. Su trabajo temprano en gráficos por computadora, junto con su enseñanza con David C. Evans en la Universidad de Utah en la década de 1970, sentó principios fundamentales para el campo. Sutherland, Evans y sus estudiantes desarrollaron varias técnicas centrales que moldearon los gráficos por computadora modernos, incluyendo interfaces interactivas, renderizado 3D y realidad virtual. Recibió el Premio Turing de la ACM en 1988 por la invención de Sketchpad, un predecesor temprano de las interfaces gráficas de usuario ahora omnipresentes en las computadoras personales, y por sus contribuciones más amplias a los gráficos por computadora.
Sutherland es miembro de la Academia Nacional de Ingeniería y de la Academia Nacional de Ciencias, entre muchos otros honores. En 2012, recibió el Premio Kioto en Tecnología Avanzada por "logros pioneros en el desarrollo de gráficos por computadora e interfaces interactivas". Su carrera abarca el ámbito académico, el liderazgo en investigación gubernamental y la industria, con un impacto duradero en campos tan diversos como el diseño asistido por computadora, la realidad virtual y el diseño de circuitos asíncronos.
Vida Temprana y Educación
Sutherland nació en Hastings, Nebraska, hijo de un padre neozelandés y una madre, Anne Sutherland, de Escocia. Su familia se mudó a Wilmette, Illinois, y más tarde a Scarsdale, Nueva York, siguiendo la carrera de su padre. Su hermano mayor, Bert Sutherland, también se convirtió en científico informático. Ivan Sutherland obtuvo su licenciatura en ingeniería eléctrica en el Instituto Carnegie de Tecnología (ahora parte de Carnegie Mellon University), seguida de una maestría en el Instituto de Tecnología de California. Completé su doctorado en ingeniería eléctrica en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en 1963.
Mientras estaba en el MIT, Sutherland inventó Sketchpad en 1962. Claude Shannon, pionero de la teoría de la información, supervisó la tesis de dibujo por computadora de Sutherland. Otros miembros del comité incluían a Marvin Minsky y Steven Coons. Sketchpad fue un programa innovador que introdujo formas alternativas de interacción con las computadoras, permitiendo a los usuarios dibujar directamente en una pantalla con un lápiz óptico. Podía aceptar restricciones y relaciones especificadas entre segmentos y arcos, como el diámetro de los arcos, y podía dibujar líneas horizontales y verticales, combinándolas en figuras y formas. Las figuras podían copiarse, moverse, rotarse o redimensionarse conservando sus propiedades básicas. Sketchpad también presentó el primer programa de dibujo de ventanas y un algoritmo de recorte que permitía el zoom. Se ejecutaba en la computadora Lincoln TX-2, una máquina pionera de la época.
Carrera e Investigación
De 1963 a 1965, después de recibir su doctorado, Sutherland sirvió en el Ejército de los Estados Unidos, habiendo sido comisionado como oficial a través del programa ROTC en el Instituto Carnegie de Tecnología. Como primer teniente, reemplazó a J. C. R. Licklider como jefe de la Oficina de Técnicas de Procesamiento de Información (IPTO) en la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (ARPA) del Departamento de Defensa de los EE. UU., cuando Licklider aceptó un trabajo en IBM en 1964. En este rol, Sutherland supervisó la financiación de investigaciones informáticas tempranas que influyeron en el desarrollo de Artificial intelligence y las redes.
De 1965 a 1968, Sutherland fue profesor asociado de ingeniería eléctrica en la Universidad de Harvard. El trabajo con el estudiante Danny Cohen en 1967 condujo al desarrollo del algoritmo de recorte de líneas de gráficos por computadora Cohen-Sutherland, una técnica fundamental que aún se usa en el renderizado. En 1968, con los estudiantes Bob Sproull, Quintin Foster, Danny Cohen y otros, creó el primer visor montado en la cabeza que renderizaba imágenes para la pose cambiante del espectador, según lo detectado por un sistema llamado La Espada de Damocles. Esto hizo el primer sistema de realidad virtual, aunque un sistema anterior, Sensorama, había usado un visor montado en la cabeza para reproducir video estático y otros estímulos sensoriales. El visor óptico de tipo see-through montado en la cabeza utilizado en el sistema de realidad virtual de Sutherland era un artículo estándar utilizado por pilotos de helicópteros militares de los EE. UU. para ver video de cámaras montadas en el vientre del helicóptero.
De 1968 a 1974, Sutherland fue profesor en la Universidad de Utah, donde colaboró con David C. Evans. Entre sus estudiantes allí estaban Alan Kay, inventor del lenguaje Smalltalk; Gordon W. Romney, quien renderizó las primeras imágenes 3D en la universidad; Henri Gouraud, quien ideó la técnica de sombreado Gouraud; Frank Crow, quien desarrolló métodos de antialiasing; Jim Clark, fundador de Silicon Graphics; Henry Fuchs; y Edwin Catmull, quien cofundó Pixar y más tarde se convirtió en presidente de Walt Disney y Pixar Animation Studios. Este grupo de estudiantes y su trabajo establecieron la Universidad de Utah como un centro para la investigación en gráficos por computadora, influyendo en desarrollos posteriores en Xerox PARC y otras instituciones.
En 1968, Sutherland cofundó Evans & Sutherland con David C. Evans. La empresa hizo trabajo pionero en hardware en tiempo real, gráficos 3D acelerados por computadora y lenguajes de impresora. Entre los ex empleados de Evans & Sutherland se incluían John Warnock, futuro fundador de Adobe, y Jim Clark, futuro fundador de Silicon Graphics. De 1974 a 1978, Sutherland fue el Profesor Fletcher Jones de Ciencias de la Computación en el Instituto de Tecnología de California, donde fue el jefe fundador del departamento de ciencias de la computación de esa escuela. Luego fundó una firma de consultoría, Sutherland, Sproull and Associates, que fue comprada en 1990 por Sun Microsystems para formar la semilla de su división de investigación, Sun Labs.
Sutherland más tarde se convirtió en fellow y vicepresidente en Sun Microsystems. Fue académico visitante en la división de ciencias de la computación en la Universidad de California, Berkeley desde el otoño de 2005 hasta la primavera de 2008. Desde 2009, Sutherland y Marly Roncken han liderado la investigación en sistemas asíncronos en la Universidad Estatal de Portland, centrándose en el diseño de circuitos de bajo consumo y alto rendimiento que no dependen de un reloj global.
Premios y Honores
Sutherland ha recibido numerosos premios a lo largo de su carrera. Fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ingeniería en 1973 "por contribuciones creativas en ciencias de la computación y gráficos por computadora, particularmente en el estudio de las interfaces entre hombres y máquinas". Fue elegido a la Academia Nacional de Ciencias en 1978. En 1986, recibió el Premio IEEE Emanuel R. Piore "por trabajo pionero en el desarrollo de sistemas de gráficos interactivos por computadora y contribuciones a la educación en ciencias de la computación". También recibió un Doctorado Honorario en Filosofía de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill ese año.
En 1987, Sutherland recibió el Premio al Liderazgo del Programa de Honores de Computerworld. Al año siguiente, fue galardonado con el Premio Turing de la ACM, el honor más alto en ciencias de la computación, por su invención de Sketchpad y sus contribuciones a los gráficos por computadora. Recibió el Premio al Sistema de Software de la ACM en 1993 y el Premio Pionero de la Electronic Frontier Foundation en 1994. Fue elegido Fellow de la Association for Computing Machinery en 1994. En 1998, recibió la Medalla IEEE John von Neumann. En 2004, fue parte de un equipo que recibió un Premio R&D 100. En 2005, fue nombrado Fellow del Museo de Historia de la Computación "por el sistema de diseño asistido por computadora Sketchpad y por contribuciones de por vida a los gráficos por computadora y la educación".
En 2012, Sutherland recibió el Premio Kioto en Tecnología Avanzada. Fue incluido en el Salón Nacional de la Fama de Inventores en 2016 y recibió el Premio Washington en 2018. En 2019, recibió el Premio Fronteras del Conocimiento de la Fundación BBVA.
Legado e Impacto
El trabajo de Sutherland ha tenido una influencia profunda en las ciencias de la computación y la tecnología. Sketchpad demostró el potencial de los gráficos interactivos, influyendo en el desarrollo de interfaces gráficas de usuario en Xerox PARC y más tarde en computadoras personales. Su enseñanza en la Universidad de Utah entrenó a una generación de pioneros de gráficos por computadora que luego fundaron empresas como Pixar, Silicon Graphics y Adobe. El algoritmo Cohen-Sutherland sigue siendo un método estándar para el recorte de líneas en gráficos por computadora. Su trabajo con visores montados en la cabeza sentó las bases para los sistemas modernos de realidad virtual, que ahora se usan en campos que van desde los juegos hasta la formación médica.
La investigación posterior de Sutherland sobre sistemas asíncronos ha contribuido a la computación energéticamente eficiente, relevante para el diseño de hardware moderno en empresas como Intel y AMD. Su énfasis en el concepto de "pantalla definitiva", donde los entornos generados por computadora podrían ser indistinguibles de la realidad, anticipó muchos desarrollos en Generative AI y tecnologías inmersivas.
Citas
Sutherland es conocido por varias citas memorables que capturan su visión. Dijo: "Una pantalla conectada a una computadora digital nos da la oportunidad de familiarizarnos con conceptos no realizables en el mundo físico. Es un espejo hacia un país de las maravillas matemático". También describió la pantalla definitiva: "La pantalla definitiva sería, por supuesto, una habitación dentro de la cual la computadora pueda controlar la existencia de la materia. Una silla mostrada en tal habitación sería lo suficientemente buena para sentarse. Las esposas mostradas en tal habitación serían restrictivas, y una bala mostrada en tal habitación sería fatal".
Cuando se le preguntó cómo había podido lograr el primer programa de gráficos interactivos, el primer lenguaje de programación no procedimental y el primer sistema de software orientado a objetos todo en un año, Sutherland respondió: "Bueno, no sabía que era difícil". También dijo: "No es una idea hasta que la escribes", y "¡Sin la diversión, ninguno de nosotros continuaría!" Estas citas reflejan su enfoque lúdico pero riguroso hacia la innovación.
Patentes
Sutherland posee más de 60 patentes, que cubren invenciones en gráficos por computadora, sistemas interactivos y diseño de circuitos asíncronos. Estas patentes han influido en tecnologías comerciales y direcciones de investigación en múltiples industrias.
Trabajo Posterior
Desde 2009, Sutherland ha continuado la investigación activa en la Universidad Estatal de Portland, centrándose en sistemas asíncronos con Marly Roncken. Este trabajo explora formas de diseñar circuitos digitales que operen sin un reloj global, potencialmente reduciendo el consumo de energía y mejorando el rendimiento. Sus contribuciones continuas demuestran un compromiso de toda la carrera con empujar los límites de la tecnología informática.