他是皮克斯“背后灵魂”、计算机图形天才，一个屡屡激怒乔布斯的男人

2021-09-27 08:51 学术头条

2007 年，一部名为《皮克斯的故事（The Pixar Story）》的纪录片在米尔谷电影节上放映。

影片花费了 6 年的时间制作而成，描述了动画巨头皮克斯（Pixar）的发展史，包括工作室创始团队是如何制作出一种新型电影的——完全由电脑制作的动画，充满了缤纷的色彩和纹理、超生动的角色以及颠覆而令人惊奇的情节。

在随后的讨论中，评委却提出了一个挑衅而突兀的问题：“这可能很疯狂，但皮克斯与反主流文化和迷幻药物之间有什么联系吗？”

皮克斯当时已被迪士尼收购，而对于以老幼咸宜著称、深受全世界无数孩子喜爱的迪士尼来说，毒品和反主流文化是敏感且激进的话题。

两名负责答疑的皮克斯核心成员艾德文·卡特姆（Ed Catmull，2019年图灵奖获得者）和约翰·拉塞特（John Lasseter）陷入了短暂的沉默。最后，约翰向观众问道：“阿尔维·雷·史密斯来了吗？”

观众席上传来了稀疏的笑声，但无人应声——如果约翰眼神再好一些，或许就能看到坐在后排却一声不吭的阿尔维。

阿尔维·雷·史密斯（Alvy RaySmith）坐在观众席上，而不是站在台上，显示出他的贡献和名声似乎不符。

如果有机会回答这个问题，这位留着大胡子、脾气略暴躁的皮克斯联合创始人多半会坦率承认，是致幻剂（LSD 药物）帮助他确定了创作方向，甚至塑造了皮克斯的文化和技术。

Alvy Ray Smith

阿尔维是计算机图形学的先驱，发明了 alpha 通道和 HSV 色彩空间。

他帮助实现了完全由代码和算法生成电影的程序，为第一个数字绘画软件做出了巨大贡献，改变了我们处理图像的能力，架起了原始线条图形和沉浸式虚拟世界之间的桥梁。

但他在皮克斯开始制作真正的动画电影时离开了，尽管电影里的每一帧都离不开他的贡献，尽管他拿过两次奥斯卡科学技术奖。

“你现在在 Photoshop 里使用的所有功能，基本上都来自于阿尔维，” 皮克斯的前员工帕姆·克尔温（PamKerwin）表示，“甚至是自动驾驶和增强现实，它们都与图像处理、机器视觉有关，阿尔维和他的同事把这些东西变成了现实。”

值得一提的是，阿尔维还有一个接地气的中文名叫匠白光：匠取自 Smith，在西方文化有工匠之意；白取自 Alvy，因为 Al 是许多表示白色的单词的前缀；光取自 Ray，即光线。

融合计算机和艺术

匠白光出生于 1943 年，从小就是众人眼中的好学生，尤其有数学天赋，但他更喜欢和艺术家叔叔乔治一起玩。在乔治工作时，匠白光是唯一被允许进入工作室的人，他很享受观察艺术品的创作过程。

在报考大学时，匠白光没有选择艺术之路，而是前往新墨西哥州立大学攻读电气工程，又去了斯坦福大学学习人工智能，随后前往纽约大学任教。

加州和纽约的生活让他沉醉，但他很快发现学术界并不能令他真正满意。

“在旧金山，我尝试了致幻药物 LSD，然后我意识到自己不能成为一名程序员，而是必须做一些有艺术气息的事情，”匠白光表示。

1972 年 12 月，匠白光在一次滑雪比赛中严重骨折，卧床休息了三个月。在这段时间里，他能做的只有不断思考，重新审视他的生活。

最终匠白光得出结论，自己“犯了一个可怕的错误”，因为曾经的他热衷于融合计算机和艺术，但不知何故，他失去了对艺术的追求。

匠白光索性辞去了纽约大学的职务，回到了加州。在长达一年的时间里，他都借住在朋友家中，睡在地板上。

情况在 1974 年 5 月迎来了转机，他的朋友邀请他去施乐帕罗奥多研究中心（Xerox PARC）体验一个特殊软件，可以在电脑上创造、操作和绘制彩色图像。

以当时的技术水平，生成单个图像并将其放在显示器上需要大量内存，也就是所谓的“帧缓冲区”，因此在计算机上创造全彩图像是十分罕见而困难的。

好在施乐财大气粗，能为实验室提供足够的技术、设备和资金支持，进而开发出了世界上第一个交互式彩色绘图程序 SuperPaint。简单来说就是一个软件画笔，可以在计算机上画出彩色图像。

匠白光看到程序后大受震撼，连续玩了 13 个小时，完全不想离开。在他眼中，这就是艺术与电脑的完美融合。

匠白光很快意识到，SuperPaint 和帧缓冲区可以用来创建动画，他开始以合同工的身份访问实验室，帮助制作电影序列，包括一个会眨眼和转动眼球的卡通人物。

可是没过多久，施乐高管就表示公司正在加倍投资黑白图像业务，SuperPaint 项目将被取消。

不过匠白光已经找到了自己的奋斗目标：打造计算机图形学的未来。

颠覆性的 alpha 通道

匠白光随后踏上了寻找落脚点的旅程，希望找到一个支持他实现梦想的地方。

和他一路同行的还有大卫·迪弗朗西斯科（David DiFrancesco），两人还结交了刚从犹他大学硕士毕业的艾德文·卡特姆（Ed Catmull）。

三人志同道合，坚信计算机图形是大有发展的领域。

由于硬件的限制，当时的计算机图形学是计算机科学领域的“非主流”，但他们明白这种情况终将过去。

1974 年，三人应纽约科技学院主席亚历山大·舒尔（Alexander Schure）的要求制作一部长达 88 分钟的长篇动画。

为了支持三人的工作，亚历山大拿出数十万美元购买了 18 个帧缓冲器。对于匠白光等人来说，资金和装备支持已经到位，下一步就是技术突破，摆在他们面前的最大敌人是“锯齿”，一些影响图像美感和真实度的块状边缘。

想解决锯齿问题，除了更强大的运算能力，还需要巧妙的技术。

匠白光等人发明了一个重大的概念进步：alpha 通道。在现有的红、绿、蓝三个基本颜色通道的基础上，他们添加了一个控制像素透明度的元素，即 alpha 通道值，创造了 32 位色。

简单来说，通过改变 alpha 通道值，就能调整像素的不透明度，进而模糊物体的运动并修正锯齿。与此同时，alpha 通道还大幅加快了图像合成渲染的速度——只需调取像素的 alpha 通道值，就可以知道该像素是否需要保留。

Alpha 通道的问世不仅提升了计算机图形和特效的制作效率，更将之前不可能实现的想法变成了现实。我们今天使用的 Photoshop 和各种好莱坞大片，都离不开 alpha 通道，它已经彻底融入了计算机图形学。

凭借这项贡献，匠白光和艾德文获得了 1996 年奥斯卡科学与技术奖。匠白光的另一个奥斯卡奖是 1998 年获得的，以表彰他在 SuperPaint 上的贡献。

在团队的努力下，动画电影 Tubbythe Tuba 终于在 1975 年上映，但技术的成功不代表动画的成功，无聊的情节让试映观众昏昏欲睡。

“这给了我们一个教训，要制作出色的动画电影，光有出色的图形是不够的，还要有会讲故事的人，”匠白光表示。

“一个小目标”

一番寻找后，匠白光等人决定加入刚刚创立不久的卢卡斯影业。但卢卡斯影业创始人乔治·卢卡斯（George Lucas）一直将匠白光的小组视为“工具制作者”，而非“电影制作者”。

换句话说，匠白光团队开发的软件只被视为是辅助拍摄工具，而不能用来制作整部电影。

1982 年，卢卡斯影业需要为新的《星际迷航》制作特效，匠白光得到了一次展现技术的好机会。他带领团队制作出了一个死星由贫瘠变得生机盎然的场景，由虚拟镜头拍摄的顺滑运镜是真实摄像头永远无法完成的。

这一幕给卢卡斯留下了深刻的印象，因此匠白光团队得到了更大重视。

随着团队改进技术，硬件设备也不得不升级。在这期间，他们设计了一种新型内置帧缓冲区的成像计算机，并给它起了一个很酷的名字——pixar——这是日后皮克斯公司名字的由来。

尽管卢卡斯很欣赏匠白光团队的技术，但他始终不认同完全使用计算机制作电影。

于是在 1983 年，匠白光给自己定下了一个小目标，要在一年之内制作一部完全由计算机生成的动画短片。

他和艾德文秘密接触了迪士尼高管，希望可以得到支持。在这个过程中，他们遇到了动画师约翰·拉塞特（John Lasseter），并在其离职后将其招到了自己的团队中，一起制作动画短片。

1984年，《安德鲁和威利冒险记》（The Adventures of André and Wally B.）诞生了。这部时长只有 2 分钟的动画短片被放在著名计算机图形会议 Siggraph 上首映。

2 分钟后，现场观众赞不绝口。康奈尔大学计算机图形学项目负责人唐·格林伯格（Don Greenberg）回忆称，在那两分钟内，有上千名学生决定投身计算机动画领域。

“但卢卡斯不明白，他只是不温不火的说了两句表扬的话，”匠白光表示。

另一方面，迪士尼也没有表现出太大兴趣，只是看中了匠白光团队开发的一个计算机绘画系统，可以为人类艺术家手绘的角色制作动画，以节省制作时间和金钱。

于是，匠白光决定带领团队另起炉灶。

皮克斯成立

在 1984 后半年，匠白光和艾德文一直想把自己领导的部门分拆出去，成立名为 Pixar 的独立公司，但资金是个大问题。

1985 年初，匠白光的前同事促成了他与一个重量级人物的的会面，这个人就是史蒂夫·乔布斯（Steve Jobs）。

彼时的乔布斯刚刚被迫离开苹果，创立了 NeXT 公司，主打工作站电脑和操作系统。他对电脑动画的兴趣让匠白光既高兴又担忧——尽管乔布斯可以解决资金问题，可是他们担心乔布斯不会对制作计算机动画故事片的长期愿景持开放态度。

最终乔布斯花费了 1000 万美元，从卢卡斯手中收购了匠白光工作室 70% 的股份，皮克斯（Pixar）正式成立。

然而在出售后的第一次会议上，匠白光就发现，新老板乔布斯提出了许多不切实际的要求，可能会摧毁他辛辛苦苦建立的团队文化。他发誓要让乔布斯尽可能远离公司，但这是不可能的。

在很多情况下，匠白光和乔布斯都不对付。乔布斯经常故意发表令匠白光难以接受的言论，而匠白光则坚持反对。

这是两人自我意识的纯粹碰撞。匠白光希望自己的愿景占主导地位，但对方是乔布斯，一个自我意识比他更强的人。

起初，乔布斯还可以忍耐，因为皮克斯的成果受到了广泛好评和关注，甚至得到了奥斯卡提名。但随着耐心耗尽，两人的矛盾在一次“白板事件”中爆发了。

没人能碰乔布斯的白板

根据匠白光的回忆，在 1990 年的皮克斯董事会会议上，乔布斯抱怨了皮克斯在一个项目上落后，匠白光反击称 NeXT 的产品也落后了，随后乔布斯开始嘲笑匠白光的西南口音。

“我从来没有被那样对待过，这让我抓狂，”匠白光表示，“我们朝对方怒吼，情况完全失控。然后我有了一个想法，越过他，在他的白板上写字。”

这一举动让匠白光彻底走上了不归路：乔布斯有一个不成文的规定，没人能在他的白板上写字。

匠白光已经不记得自己写了什么，但他清楚自己是在“玩火自焚”。不过他也想清楚了，乔布斯不能再出现在自己的生活中了。

接下来的一年里，匠白光一直躲在办公室里，对乔布斯能躲则躲，但他从未停止工作。他意识到个人计算用户将从图形进步中受益匪浅，于是开发了一个允许用户自由移动图像中物体的程序，名为“浮动图像（floating imagery）”。

与此同时，迪士尼方面传来好消息，制作计算机动画长片的合作初步达成。这部动画就是《玩具总动员》，世界上第一部完全由计算机制作的动画长片电影。

不过，《玩具总动员》最终上映是在 1995 年 11 月，匠白光早已不在皮克斯。事实上，当他确信电影会被制作出来后，就离开了皮克斯。

往事如风，步履不停

作为皮克斯的创始人之一，匠白光参与开发的技术是皮克斯的灵魂，让公司得以立足，但他从未真正参与过皮克斯计算机动画长片的制作，尽管这是他进入这个行业的最初的梦想。

更令人遗憾的是，虽然他的贡献是业内一致认可的，但后人几乎一无所知。在匠白光离开公司后，他的名字就从皮克斯网站上消失了，仿佛皮克斯的历史中从没有这号人物。

匠白光觉得自己被背叛了。

离开皮克斯后，匠白光创办了新公司 Altamira，销售图像编辑软件。但其中部分代码是他在皮克斯工作时写的，所以乔布斯要求他每销售一份软件就要缴纳高额授权费。这吓跑了许多潜在投资者。

经过长时间的谈判，双方和解，乔布斯获得了 Altamira 股权。然而匠白光的身体状况急转而下，必要的肺部手术进一步耽误了初创公司的宝贵发展时间。

匠白光始终认为自己得病的主要原因是压力，来自乔布斯的压力。

最终 Altamira 被微软研究院收编，但后者并不关心 Altamira，只是想招募匠白光这个人才。意识到这一点后，他在那工作到 1999 年就退休了。

如今，这位 78 岁的古稀老人不止步于过去，仍尝试在世间留下他的印记。

他花费了十年的时间著书，其中提出的许多看法和思考，譬如像素的本质、数字表达的大统一理论、现实世界与数字世界的融合等等，足以引领时代。

今年夏天，这本名为 A Biography of the Pixel 的书出版了。匠白光是在一个派对上拿到的，他脸上洋溢着灿烂的笑容，像个孩子一样，往事或许已不再重要。

Reference：

https://www.wired.com/story/pixar-animation-alvy-ray-smith-pixel/

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白光,皮克斯,计算机,制作,乔布斯

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