Ivan Edward Sutherland (nascido em 16 de maio de 1938) é um cientista da computação americano amplamente considerado um pioneiro da computação gráfica. Seu trabalho inicial em computação gráfica, juntamente com seu ensino com David C. Evans na Universidade de Utah na década de 1970, estabeleceu princípios fundamentais para o campo. Sutherland, Evans e seus alunos desenvolveram várias técnicas centrais que moldaram a computação gráfica moderna, incluindo interfaces interativas, renderização 3D e realidade virtual. Ele recebeu o Prêmio Turing da ACM de 1988 pela invenção do Sketchpad, um predecessor inicial das interfaces gráficas de usuário agora onipresentes em computadores pessoais, e por suas contribuições mais amplas à computação gráfica.
Sutherland é membro da Academia Nacional de Engenharia e da Academia Nacional de Ciências, entre muitas outras honrarias. Em 2012, ele recebeu o Prêmio Kyoto em Tecnologia Avançada por "conquistas pioneiras no desenvolvimento de computação gráfica e interfaces interativas". Sua carreira abrange academia, liderança em pesquisa governamental e indústria, com impacto duradouro em campos tão diversos quanto projeto auxiliado por computador, realidade virtual e projeto de circuitos assíncronos.
Início da Vida e Educação
Sutherland nasceu em Hastings, Nebraska, filho de um pai neozelandês e de uma mãe, Anne Sutherland, escocesa. Sua família mudou-se para Wilmette, Illinois, e depois para Scarsdale, Nova York, seguindo a carreira de seu pai. Seu irmão mais velho, Bert Sutherland, também se tornou cientista da computação. Ivan Sutherland obteve seu bacharelado em engenharia elétrica pelo Carnegie Institute of Technology (agora parte da Carnegie Mellon University), seguido de um mestrado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia. Ele concluiu seu doutorado em engenharia elétrica no Instituto de Tecnologia de Massachusetts em 1963.
Enquanto estava no MIT, Sutherland inventou o Sketchpad em 1962. Claude Shannon, pioneiro da teoria da informação, orientou a tese de desenho por computador de Sutherland. Outros membros da banca incluíam Marvin Minsky e Steven Coons. O Sketchpad era um programa inovador que introduziu formas alternativas de interação com computadores, permitindo que os usuários desenhassem diretamente em uma tela com uma caneta de luz. Ele podia aceitar restrições e especificar relações entre segmentos e arcos, como o diâmetro de arcos, e podia desenhar linhas horizontais e verticais, combinando-as em figuras e formas. As figuras podiam ser copiadas, movidas, rotacionadas ou redimensionadas mantendo suas propriedades básicas. O Sketchpad também apresentou o primeiro programa de desenho em janelas e um algoritmo de recorte que permitia o zoom. Ele rodava no computador Lincoln TX-2, uma máquina pioneira da época.
Vida Inicial e Educação
Sutherland nasceu em Hastings, Nebraska, filho de um pai neozelandês e de uma mãe, Anne Sutherland, escocesa. Sua família mudou-se para Wilmette, Illinois, e depois para Scarsdale, Nova York, seguindo a carreira de seu pai. Seu irmão mais velho, Bert Sutherland, também se tornou cientista da computação. Sutherland obteve seu bacharelado em engenharia elétrica pelo Carnegie Institute of Technology (agora parte da Carnegie Mellon University), seguido de um mestrado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia. Ele concluiu seu doutorado em engenharia elétrica no Instituto de Tecnologia de Massachusetts em 1963.
Enquanto estava no MIT, Sutherland inventou o Sketchpad em 1962. Claude Shannon, pioneiro da teoria da informação, supervisionou a tese de desenho por computador de Sutherland. Outros membros do comitê incluíam Marvin Minsky e Steven Coons. O Sketchpad era um programa inovador que introduziu formas alternativas de interação com computadores, permitindo que os usuários desenhassem diretamente em uma tela com uma caneta de luz. Ele podia aceitar restrições e especificar relações entre segmentos e arcos, como o diâmetro de arcos, e podia desenhar linhas horizontais e verticais, combinando-as em figuras e formas. As figuras podiam ser copiadas, movidas, rotacionadas ou redimensionadas mantendo suas propriedades básicas. O Sketchpad também apresentava o primeiro programa de janelas e um algoritmo de recorte que permitia o zoom. Ele rodava no computador Lincoln TX-2, uma máquina pioneira da época.
Carreira e Pesquisa
De 1963 a 1965, após receber seu doutorado, Sutherland serviu no Exército dos EUA, tendo sido comissionado como oficial através do programa ROTC no Carnegie Institute of Technology. Como primeiro-tenente, ele substituiu J. C. R. Licklider como diretor do Escritório de Técnicas de Processamento de Informação (IPTO) na Agência de Projetos de Pesquisa Avançada (ARPA) do Departamento de Defesa dos EUA, quando Licklider assumiu um cargo na IBM. Nessa função, Sutherland supervisionou o financiamento de pesquisas iniciais em computação que influenciaram o desenvolvimento da inteligência artificial e da rede de computadores.
De 1965 a 1968, Sutherland foi professor associado de engenharia elétrica na Universidade de Harvard. Com o estudante Danny Cohen em 1967, ele desenvolveu o algoritmo de recorte de linhas graphics Cohen-Sutherland, uma técnica fundamental ainda usada em renderização. Em 1968, com os estudantes Bob Sproull, Quintin Foster, Danny Cohen e outros, ele criou o primeiro head-mounted display que permitia que o visualizador mudasse sua pose, conforme detectado por um sistema chamado A Espada de Dâmocles. Isso resultou no primeiro sistema de realidade virtual, embora um sistema anterior, o Sensorama, usasse um head-mounted display para reproduzir vídeo estático e outros estímulos sensoriais. O display óptico head-mounted usado no sistema de realidade virtual era um item padrão usado por pilotos de helicóptero militar dos EUA para visualizar câmeras montadas na barriga do helicóptero.
De 1968 a 1974, Sutherland foi professor na Universidade de Utah, onde colaborou com David C. Evans. Entre seus alunos estavam Danny Cohen, que desenvolveu técnicas de recorte de linhas; Gordon W. Romney, que contribuiu para a renderização de superfícies; Henri Gouraud, que desenvolveu métodos de sombreamento; e Edwin Catmull, cofundador da Pixar. Este grupo de estudantes e suas pesquisas estabeleceram a Universidade de Utah como um centro de pesquisa em computação gráfica, influenciando desenvolvimentos posteriores no Xerox PARC e em outras instituições.
Em 1968, Sutherland cofundou a Evans & Sutherland com David C. Evans. A empresa realizou trabalhos pioneiros em hardware de tempo real, computação gráfica em tempo real e linguagens de impressão. Ex-funcionários da Evans & Sutherland incluíam Jim Clark, futuro fundador da Silicon Graphics, e John Warnock, futuro fundador da Adobe. De 1974 a 1978, Sutherland foi o Professor Fletcher Jones de Ciência da Computação no Instituto de Tecnologia da Califórnia, onde foi o chefe fundador do departamento de ciência da computação. Ele então fundou uma empresa de consultoria, a Sutherland, Sproull and Associates, que foi comprada em 1990 pela Sun Microsystems para formar a semente de sua divisão de pesquisa, a Sun Labs.
Sutherland foi fellow e vice-presidente na Sun Microsystems. Ele foi pesquisador visitante na divisão de ciência da computação da Universidade da Califórnia, Berkeley, de outono de 2005 a primavera de 2008. Desde 2009, Sutherland e Marly Roncken lideram pesquisas na Universidade Estadual de Portland, focadas em sistemas assíncronos, explorando circuitos digitais de baixo consumo que não dependem de um clock global.
Prêmios e Honrarias
Sutherland recebeu inúmeros prêmios ao longo de sua carreira. Ele foi eleito membro da Academia Nacional de Engenharia em 1973, "por seu trabalho pioneiro em ciência da computação e computação gráfica, particularmente no estudo das interfaces entre homens e máquinas". Ele foi eleito para a Academia Nacional de Ciências em 1978. Em 1986, recebeu o Prêmio IEEE Emanuel R. Piore "por contribuições criativas em sistemas de computação gráfica interativa e contribuições ao ensino de ciência da computação". Em 1987, Sutherland recebeu o Prêmio de Liderança da Computerworld. No ano seguinte, foi agraciado com o Prêmio ACM de Sistema de Software em 1993. Ele recebeu o Prêmio Pioneiro da Electronic Frontier Foundation em 1994. Em 1998, recebeu a Medalha IEEE John von Neumann. Em 2004, foi parte de uma equipe que recebeu o Prêmio R&D 100. Em 2005, foi nomeado Fellow do Museu de História da Computação "pelo sistema de desenho Sketchpad e por contribuições ao longo da vida em computação gráfica e educação".
Em 2012, Sutherland recebeu o Prêmio Kyoto em Tecnologia Avançada. Em 2016, foi incluído no Hall da Fama dos Inventores Nacionais. Em 2018, recebeu o Prêmio Washington. Em 2019, recebeu o Prêmio Fronteiras do Conhecimento da Fundação BBVA.
Legado e Impacto
O trabalho de Sutherland teve uma influência profunda na computação gráfica e na interação homem-computador. O Sketchpad demonstrou o potencial da computação gráfica interativa e influenciou diretamente o desenvolvimento de interfaces gráficas de usuário no Xerox PARC e, posteriormente, em computadores pessoais. Seu ensino na Universidade de Utah formou uma geração de pioneiros que fundaram empresas como Silicon Graphics, Adobe e Pixar. O algoritmo de recorte Cohen-Sutherland permanece uma técnica fundamental em computação gráfica. Seu trabalho com head-mounted displays lançou as bases para os modernos sistemas de realidade virtual, agora usados em jogos, treinamento médico e outras áreas.
A pesquisa posterior de Sutherland em sistemas assíncronos contribuiu para a computação energeticamente eficiente, relevante para empresas como Intel e AMD. Sua visão de uma "exibição definitiva", na qual o computador cria ambientes indistinguíveis da realidade, antecipou desenvolvimentos em inteligência artificial e tecnologias imersivas.
Prêmios e Honrarias
Sutherland recebeu vários prêmios ao longo de sua carreira. Ele foi eleito para a Academia Nacional de Engenharia em 1973 "por contribuições criativas à computação gráfica". Em 1986, recebeu o Prêmio Emanuel R. Piore do IEEE por "trabalho pioneiro no desenvolvimento de gráficos interativos por computador". Ele também foi eleito para a Academia Nacional de Ciências em 1978.
Em 1998, Sutherland recebeu o Prêmio Turing da ACM pelo "invento do Sketchpad, pelo pioneirismo em interação humano-computador e por contribuições fundamentais à computação gráfica". Em 2001, recebeu a Medalha Nacional de Tecnologia e Inovação, concedida pelo presidente dos EUA. Em 2012, recebeu o Prêmio Kyoto em Tecnologia Avançada. Ele também é membro da Academia Nacional de Engenharia, da Academia Nacional de Ciências, da Associação Americana para o Avanço da Ciência e do Museu de História do Computador.
Legado e Impacto
O trabalho de Sutherland teve um impacto profundo em várias áreas da computação. O Sketchpad demonstrou o potencial das interfaces gráficas, influenciando o desenvolvimento de interfaces gráficas de usuário em instituições como o Xerox PARC e, mais tarde, em computadores pessoais. Seu ensino na Universidade de Utah formou uma geração de pioneiros da computação gráfica, incluindo Jim Clark, fundador da Silicon Graphics, e John Warnock, cofundador da Adobe. O algoritmo de recorte Cohen-Sutherland permanece um método padrão para recorte de linhas em computação gráfica. O trabalho de Sutherland em sistemas assíncronos tem implicações para a computação de baixo consumo de energia.
O conceito de "ultimate display" de Sutherland, onde o computador cria um ambiente simulado indistinguível da realidade, influenciou diretamente o desenvolvimento de realidade virtual e interface humano computador.
Citações
Sutherland é conhecido por várias citações notáveis. Em seu discurso do Prêmio Turing, ele disse: "Um display conectado a um computador digital nos dá a oportunidade de ganhar familiaridade com conceitos que não são realizáveis no mundo físico. É uma janela para um mundo matemático." Ele também é famoso por dizer: "The ultimate display would, of course, be a room within which the computer can control the existence of matter. A chair displayed in such a room would be good enough to sit in. Handcuffs displayed in such a room would be confining, and a bullet displayed in such a room would be fatal." Essas citações destacam sua visão sobre o potencial da computação e da realidade virtual.
Patentes
Sutherland detém mais de 60 patentes, cobrindo invenções em computação gráfica, sistemas interativos e design de circuitos. Essas patentes influenciaram tecnologias comerciais em várias indústrias.
Vida Pessoal
Sutherland é casado com Marlyn Roncken, com quem colabora em pesquisa. Ele continua ativo na pesquisa e no ensino, atuando como professor adjunto na Universidade de Portland State, Oregon.