Ivan Edward Sutherland (né le 16 mai 1938) est un informaticien américain largement reconnu comme un pionnier de l'infographie. Ses premiers travaux en infographie, ainsi que son enseignement avec David C. Evans à l'Université de l'Utah dans les années 1970, ont posé les principes fondamentaux du domaine. Sutherland, Evans et leurs étudiants ont développé plusieurs techniques clés qui ont façonné l'infographie moderne, notamment les interfaces interactives, le rendu 3D et la réalité virtuelle. Il a reçu le prix Turing ACM 1988 pour l'invention de Sketchpad, un précurseur des interfaces graphiques désormais omniprésentes dans les ordinateurs personnels, et pour ses contributions plus larges à l'infographie.
Sutherland est membre de la National Academy of Engineering et de la National Academy of Sciences, parmi de nombreuses autres distinctions. En 2012, il a reçu le prix Kyoto en technologie avancée pour « des réalisations pionnières dans le développement de l'infographie et des interfaces interactives ». Sa carrière s'étend sur le monde académique, la direction de recherche gouvernementale et l'industrie, avec un impact durable sur des domaines aussi divers que la conception assistée par ordinateur, la réalité virtuelle et la conception de circuits asynchrones.
Jeunesse et éducation
Sutherland est né à Hastings, Nebraska, d'un père originaire de Nouvelle-Zélande et d'une mère, Anne Sutherland, d'Écosse. Sa famille a déménagé à Wilmette, Illinois, puis à Scarsdale, New York, suivant la carrière de son père. Son frère aîné, Bert Sutherland, est également devenu informaticien. Ivan Sutherland a obtenu son baccalauréat en génie électrique au Carnegie Institute of Technology (maintenant partie de Carnegie Mellon University), suivi d'une maîtrise au California Institute of Technology. Il a terminé son doctorat en génie électrique au Massachusetts Institute of Technology en 1963.
Pendant son séjour au MIT, Sutherland a inventé Sketchpad en 1962. Claude Shannon, un pionnier de la théorie de l'information, a supervisé la thèse de Sutherland sur le dessin informatique. Les autres membres du comité comprenaient Marvin Minsky et Steven Coons. Sketchpad était un programme innovant qui introduisait des formes alternatives d'interaction avec les ordinateurs, permettant aux utilisateurs de dessiner directement sur un écran avec un stylo lumineux. Il pouvait accepter des contraintes et des relations spécifiées entre segments et arcs, comme le diamètre des arcs, et pouvait dessiner des lignes horizontales et verticales, les combinant en figures et formes. Les figures pouvaient être copiées, déplacées, tournées ou redimensionnées tout en conservant leurs propriétés de base. Sketchpad présentait également le premier programme de dessin de fenêtres et un algorithme de clipping qui permettait le zoom. Il fonctionnait sur l'ordinateur Lincoln TX-2, une machine pionnière de l'époque.
Carrière et recherche
De 1963 à 1965, après avoir obtenu son doctorat, Sutherland a servi dans l'armée américaine, ayant été commissionné comme officier par le programme ROTC au Carnegie Institute of Technology. En tant que premier lieutenant, il a remplacé J. C. R. Licklider à la tête du Bureau des techniques de traitement de l'information (IPTO) à l'Agence de projets de recherche avancée (ARPA) du département de la Défense des États-Unis, lorsque Licklider a pris un poste chez IBM en 1964. Dans ce rôle, Sutherland a supervisé le financement de premières recherches informatiques qui ont influencé le développement de l'Artificial intelligence et des réseaux.
De 1965 à 1968, Sutherland a été professeur associé de génie électrique à l'Université Harvard. Le travail avec l'étudiant Danny Cohen en 1967 a conduit au développement de l'algorithme de clipping de lignes Cohen-Sutherland, une technique fondamentale encore utilisée dans le rendu. En 1968, avec les étudiants Bob Sproull, Quintin Foster, Danny Cohen et d'autres, il a créé le premier affichage monté sur la tête qui rendait des images pour la pose changeante du spectateur, détectée par un système appelé The Sword of Damocles. Cela a fait le premier système de réalité virtuelle, bien qu'un système antérieur, Sensorama, ait utilisé un affichage monté sur la tête pour lire des vidéos statiques et d'autres stimuli sensoriels. L'affichage optique transparent monté sur la tête utilisé dans le système de réalité virtuelle de Sutherland était un article standard utilisé par les pilotes d'hélicoptères militaires américains pour voir des vidéos provenant de caméras montées sous l'hélicoptère.
De 1968 à 1974, Sutherland a été professeur à l'Université de l'Utah, où il a collaboré avec David C. Evans. Parmi ses étudiants là-bas figuraient Alan Kay, inventeur du langage Smalltalk ; Gordon W. Romney, qui a rendu les premières images 3D à l'université ; Henri Gouraud, qui a conçu la technique d'ombrage de Gouraud ; Frank Crow, qui a développé des méthodes d'anticrénelage ; Jim Clark, fondateur de Silicon Graphics ; Henry Fuchs ; et Edwin Catmull, qui a cofondé Pixar et est devenu plus tard président de Walt Disney et Pixar Animation Studios. Ce groupe d'étudiants et leur travail ont établi l'Université de l'Utah comme un centre de recherche en infographie, influençant les développements ultérieurs à Xerox PARC et dans d'autres institutions.
En 1968, Sutherland a cofondé Evans & Sutherland avec David C. Evans. L'entreprise a fait un travail pionnier dans le matériel temps réel, l'infographie 3D accélérée et les langages d'imprimante. Les anciens employés d'Evans & Sutherland comprenaient John Warnock, futur fondateur d'Adobe, et Jim Clark, futur fondateur de Silicon Graphics. De 1974 à 1978, Sutherland a été professeur Fletcher Jones d'informatique au California Institute of Technology, où il a été le chef fondateur du département d'informatique de cette école. Il a ensuite fondé un cabinet de conseil, Sutherland, Sproull and Associates, qui a été acheté en 1990 par Sun Microsystems pour former la graine de sa division de recherche, Sun Labs.
Sutherland est devenu plus tard fellow et vice-président chez Sun Microsystems. Il a été chercheur invité dans la division d'informatique à l'Université de Californie à Berkeley de l'automne 2005 au printemps 2008. Depuis 2009, Sutherland et Marly Roncken dirigent des recherches sur les systèmes asynchrones à l'Université d'État de Portland, se concentrant sur la conception de circuits à faible consommation et haute performance qui ne dépendent pas d'une horloge globale.
Récompenses et honneurs
Sutherland a reçu de nombreuses récompenses tout au long de sa carrière. Il a été élu membre de la National Academy of Engineering en 1973 « pour des contributions créatives en informatique et en infographie, en particulier dans l'étude des interfaces entre les hommes et les machines ». Il a été élu à la National Academy of Sciences en 1978. En 1986, il a reçu le prix IEEE Emanuel R. Piore « pour un travail pionnier dans le développement de systèmes d'infographie interactifs et des contributions à l'éducation en informatique ». Il a également reçu un doctorat honorifique de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill cette année-là.
En 1987, Sutherland a reçu le prix de leadership du programme Computerworld Honors. L'année suivante, il a reçu le prix Turing ACM, la plus haute distinction en informatique, pour son invention de Sketchpad et ses contributions à l'infographie. Il a reçu le prix ACM Software System en 1993 et le prix Pioneer de la Electronic Frontier Foundation en 1994. Il a été élu fellow de l'Association for Computing Machinery en 1994. En 1998, il a reçu la médaille IEEE John von Neumann. En 2004, il faisait partie d'une équipe qui a reçu un prix R&D 100. En 2005, il a été nommé fellow du Computer History Museum « pour le système de conception assistée par ordinateur Sketchpad et pour des contributions à vie à l'infographie et à l'éducation ».
En 2012, Sutherland a reçu le prix Kyoto en technologie avancée. Il a été intronisé au National Inventors Hall of Fame en 2016 et a reçu le prix Washington en 2018. En 2019, il a reçu le prix Frontiers of Knowledge de la Fondation BBVA.
Héritage et impact
Le travail de Sutherland a eu une influence profonde sur l'informatique et la technologie. Sketchpad a démontré le potentiel de l'infographie interactive, influençant le développement des interfaces graphiques à Xerox PARC et plus tard dans les ordinateurs personnels. Son enseignement à l'Université de l'Utah a formé une génération de pionniers de l'infographie qui ont ensuite fondé des entreprises comme Pixar, Silicon Graphics et Adobe. L'algorithme Cohen-Sutherland reste une méthode standard pour le clipping de lignes en infographie. Son travail sur l'affichage monté sur la tête a posé les bases des systèmes modernes de réalité virtuelle, désormais utilisés dans des domaines allant du jeu à la formation médicale.
Les recherches ultérieures de Sutherland sur les systèmes asynchrones ont contribué à l'informatique économe en énergie, pertinente pour la conception matérielle moderne dans des entreprises comme Intel et AMD. Son accent sur le concept d'« affichage ultime », où des environnements générés par ordinateur pourraient être indiscernables de la réalité, a anticipé de nombreux développements dans le Generative AI et les technologies immersives.
Citations
Sutherland est connu pour plusieurs citations mémorables qui capturent sa vision. Il a dit : « Un affichage connecté à un ordinateur numérique nous donne une chance de nous familiariser avec des concepts non réalisables dans le monde physique. C'est un miroir vers un pays des merveilles mathématique. » Il a également décrit l'affichage ultime : « L'affichage ultime serait, bien sûr, une pièce dans laquelle l'ordinateur peut contrôler l'existence de la matière. Une chaise affichée dans une telle pièce serait assez bonne pour s'y asseoir. Des menottes affichées dans une telle pièce seraient contraignantes, et une balle affichée dans une telle pièce serait fatale. »
Lorsqu'on lui a demandé comment il avait pu accomplir le premier programme d'infographie interactive, le premier langage de programmation non procédural et le premier système logiciel orienté objet en une seule année, Sutherland a répondu : « Eh bien, je ne savais pas que c'était difficile. » Il a également dit : « Ce n'est pas une idée tant que vous ne l'avez pas écrite », et « Sans le plaisir, aucun de nous ne continuerait ! » Ces citations reflètent son approche ludique mais rigoureuse de l'innovation.
Brevets
Sutherland détient plus de 60 brevets, couvrant des inventions en infographie, systèmes interactifs et conception de circuits asynchrones. Ces brevets ont influencé les technologies commerciales et les directions de recherche dans plusieurs industries.
Travaux ultérieurs
Depuis 2009, Sutherland a continué des recherches actives à l'Université d'État de Portland, se concentrant sur les systèmes asynchrones avec Marly Roncken. Ce travail explore des façons de concevoir des circuits numériques qui fonctionnent sans horloge globale, réduisant potentiellement la consommation d'énergie et améliorant les performances. Ses contributions continues démontrent un engagement de toute une carrière à repousser les limites de la technologie informatique.