数字化生存-第14部分
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炸”。
接下来的10年里，许多研究人员似乎对电脑制图的实时和互动层面失去了兴趣。相
反，大多数人把创造力投入到脱机的，非实时的真实影像合成技术上。苏泽兰自己也稍
稍偏离了原本的方向，转而研究图像逼真度，也就是要寻找能够让电脑像变得栩栩如生、
刻划入微的方法。这种研究的重心完全放在阴影、明暗、反射、折射、隐蔽的物体表面
等等诸如此类的问题上。绘制精美的国际象棋棋于和茶壶成了后画板时代的象征。
就在同一段时间里，我越来越觉得，人类如何能够简单而轻松地表述他们的图形构
想，这是一个比机器能否合成如照片般逼真的影像重要得多的问题。在好的人机界面设
计中，电脑应该能够理解不完整的，模糊不清的想法——这类想法常常会在任何一个设
计的初始阶段出现——而不是只懂得那些以比较完整和连贯的方式表达的复杂化的，己
成形的东西。在电脑上实时追踪手绘草图，为我提供了一个绝佳的领域，我得以在这一
领域开展研究，把电脑制图作为一种动态更强的、互动性更好的而且表达能力更佳的媒
介来加以理解，并推动这种媒介的发展。
我的一个至关重要的工作思想是，你必须了解一个人的绘图“意识”。如果一位用
户慢慢地画了一条轻轻的、但似乎是有意画出的曲线，电脑会假定他或她就是要画这样
一条曲线，但是假如用户很快画了一条一模一样的曲线，很可能他或她原本打算画的是
一条直线，却不小心画歪了。假如我们只根据这两条曲线完成后的实际形状、而不是用
户描绘线条时的状况来判断，那么这两条曲线看起来完全一样。但是，用户的绘图动作
却显示出两种截然不同的意图。而且，由于每个人画画的风格都不相同，表现出来的绘
图行为也会因人而异。因此，电脑必须学习掌握每个用户的绘图风格。
30年后，苹果公司的产品“牛顿”牌掌上型电脑（Newton）体现了同样的思想。它
能根据使用者的书写风格，辨认出他的笔迹（尽管效果还不如人意）。那些花了较长时
间在牛顿电脑上写字的人，似乎感觉更满意一些。
电脑辨认粗略绘出的形状及物体的潜力，使我对电脑制图技术的思考从线条而更多
地转向了“点”。在一张草图上，线条之间的区域或被线条围起来的部分是最重要的部
分，从中可以了解草图的意义。
就在这段时间里，施乐公司的帕洛阿尔托研究中心也发明了着重形状识别的电脑制
图技术。在这种技术中，图像作为庞大的点的集合而被存储和显示，不规则区域在此过
程中得到处理，变得规则起来。我们中的一些人当时得出结论，认为互动式电脑制图技
术的未来将属于与电视相似的光栅扫描显示器，而不是“画板”这类勾画线条的机器。
光栅扫描系统能把在电脑存储器中存储的影像描绘在一个显示装置上，而在过去，则是
靠把阴极射线管的电波水平和垂直地进行交叉扫描，如同用腐蚀法蚀刻一幅图画一样，
电脑制图的基本元素过去一直都是线条，现在变成了像素。像素威力大
就像比特是信息的原子一样，像素可视为图形的分子。（我没有把像素称为图形的
原子咽为通常一个像素由不止一个比特来代表J电脑制图人员发明了“像素”这个词，它
是由“图像”（picture）和“元素”（e1ement）两个词缩合而成的。
我们可以把一个图形想象成许多行和许多列像素的集合，就好像空白的填字游戏图
一样。对于任何一个特定的单色图像（monochromeimage），你都可以决定要用多少行和
多少列来构图。你用的行和列越多，每个方块的面积就越小，图形的颗粒就～越精细，
效果也就越好。想想看，假如你把这样的格子覆盖在一张照片上，然后给每一个方块依
明暗度的不同标出一个数值，那么完成了的填字游戏图将会布满一串串数字。
假如图形是彩色的，每个像素就会带有3个数字，通常这3个数字要么代表红色、绿
色和蓝色，要么代表亮度（intensity）、色调（hue）和色彩饱和度（saturation）。
我们在小学里都学过，红色、黄色和蓝色，并不是三原色。加色三原色，也就是我们在
电视机里看到的，是红色、绿色和蓝色；而减色三原色，也就是我们在彩色印刷品上看
到的，是洋红（magenta）、青色（cyan）和黄色。它们都不是红色、黄色和蓝色。
如果画面是运动的，我们就对时间进行取样——就好像在电影中分出一个个画面一
样。每个样本即为一幅画面，也就好比另外一个填字游戏图，如果将其罗列在一起，以
足够快的速度连续播放，就会产生运动流畅的视觉效果。你平日很少见到动态图形，或
者只能在小小的视窗上显示影像画面，原因之一就是很难快速地从存储器中取得足够数
量的比特，然后以像素的形式把它们显示在电脑屏幕上（只有每秒产生60——90幅画面，
画面上的动作才会流畅，不再闪动不己）。在这方面，每天都不断出现速度更快的新产
品或新技术。
像素的真正威力来源于它的分子本质。像素可以成为任何东西的一部分，从文字到
线条到照片，无一不可。“像素就是像素”，道理就跟“比特就是比特”一样正确。只
要有足够的像素，每个像素又有足够的比特（不管是黑白的还是彩色的），你都可以在
目前的个人电脑和工作站上，获得非凡的显示效果。然而，这种基本的网格结构决定了，
在具有很多优点的同时，它也必然存在一些缺陷。
像素一般需要庞大的存储容量。你用的像素越多，每个像素内含的比特数目越多，
你也就需要越大的容量来存储它们。常见的全彩屏幕共有1000X1000个像素，需要容量为
2400万比特的存储器。1961年，当我还在麻省理工学院读大学一年级时，存储器的价格
大约是每个比特：美金。今天，2400万比特不过只值60美金，这意味着，尽管以像素为
基础的电脑制图技术对存储容量的胃口很大，我们却多少可以把心放下。
仅仅在5年以前，情况还不是这样，人们为了省钱，尽可能减少每个画面所用的像素
和每个像素需要的比特。事实上，在早期的光栅扫描显示器上，每个像素常常只占用一
个比特，由此给我们留下了一个特殊的问题：锯齿状的图形（jaggies）。无法接受的锯
齿图
你是否曾经有过这样的困惑：为什么我的电脑屏幕上会出现一条条锯齿线？为什么
金字塔的图像看起来仿佛歪歪扭扭的宝塔？为什么大写的E、L和T在屏幕上挺像样，而S、
W和O则好像蹩脚的圣诞节饰物？为什么曲线看起来总像是中风病人画的一样？
个中缘由就在于，每个像素只用了1个比特来显示图像，结果就出现这种楼梯效应
（staircaseeffect）或称空间阶梯，只要硬件和软件生产商肯把更多的比特用在一个像
素上，并且运用一点数字计算来解决这个问题，这一现象就绝对可以避免。
那么，为什么我们不让所有的电脑显示器都带有“防锯齿”功能呢？借口是这样会
消耗大多的计算能力。10年前，我们或许还会接受这个论点，即电脑的计算能力最好是
用在别的地方；此外，当时用以防止锯齿现象的中间灰度技术还不像今天这么普遍。
不幸的是，消费者已经被训练得对锯齿图像习以为常了，我们甚至似乎已把这类图
像变成某种吉祥物了，就好像60和70年代的图形设计人员经常用滑稽的磁性活字体来创
造出“电子”的感觉一样。到了80年代和90年代，设计人员又如法炮制，以夸张的、阶
梯状的印刷体来表现“电脑化”。今天，无论是线条还是字符，都能达到完美丽流畅的
印刷效果，别让任何人告诉你说这一点无法做到。目标背后的神奇
1976年，美国高级研究计划署控制论技术中心软件部门的一位主任克瑞格。费尔兹
（后任高级研究计划署署长），委托纽约一家电脑动画公司制作了一部电影，描绘一个
叫做达尔玛拉的虚构沙漠小城的景象。这部动画片选择一架直升飞机的座舱作为观察点，
这架直升机在小城上空盘旋，时而俯冲掠过街道，时而拉起俯瞰全城，时而走访社区邻
里，时而又贴近观察建筑物。他们模仿的是《小飞侠》（PeterPan）这部电影，目的不
是为了欣赏沙漠小城的景色和建筑，而是为了探索信息世界。其想法是：假定你设计了
这个小城，而且好像松鼠储藏核桃一样，把数据储藏在特定的建筑物中，从而构筑了信
息的邻里环境。随后、你可以乘坐魔毯，飞到你储存数据的所在，检索你所需要的信息。
古希腊诗人凯奥斯岛的西摩尼得斯（SimonidesofCeos，公元前556一468年）以非凡
的记忆力闻名于世。有一次参加宴会的时候，他刚刚被叫出宴会厅，大厅的房顶就整个
坍塌，在这场横祸中惨死的宾客都肢体破碎、难以辨识，而西摩尼得斯却可以根据此前
宾客所坐的位置加以指认。他的故事表明，把需要记忆的材料与头脑中的空间形象的许
多特定的点联系起来，可以帮助我们回忆。西摩尼得斯使用这个技术以记忆长篇讲槁。
他先把讲稿分成几个部分，每一部分都与一个神殿里的物体及其位置结合起来；等到发
表演讲的时候、他重新造访脑海里的神殿，以井然有序和容易理解的方式，唤出他想表
达的看法。早期到中国传教的耶稣会教士称这种过程为建构“心灵的殿堂”。
这些例子都牵涉到在三维空间里漫游，存储和检索信息的过程。有些人对此很在行；
有些人则不然。
在二维空间里，我们大多数人都比较能干。想想你书架正面；的二维空间吧。要找
任何一本书，你可能只要径直走到那本书“面前”就可以了。你也许会记得它的大小、
颜色、厚度及装订方式。如果是你亲手把书放在“那儿”的，你当然会更清晰地忆起这
一切。再杂乱的桌面、使用桌子的人都能对之了如指掌，因为可以说：杂乱是由他一手
造成的。最糟糕的事情，莫过于叫来一位图书管理员，让他按杜威十进分类法（Deweyd
ecima1system）重新把书架上的书排列一遍，或找到一位女佣帮助你清理书桌。你会突
然变得糊涂起来，不知道东西都放在什么地方了。
基于这类观察，我们开发了一种叫做“空间数据管理系统”的东西。空间数据管理
系统包括了一个高及天花板、占据整面墙的全彩显示器，两台附属的桌面显示器；八度
的音响；一把装满各种仪器的埃姆斯椅（Eameschair）以及其他各种装备。它为用户提
供了如沙发般舒适的界面，用户可以在幻想中途巡于数据之中，从一个橱窗般大小的显
示器向外凝视；也可以自由地伸缩或摇动镜头，以在一个虚构的二维空间“数据乐园”
里神游。用户还可以沏览个人档案、通信、电子书、卫星图，以及各种崭新的数据形式，
例如名演员彼得。福尔克（PeierFalk）在《神探科伦坡》中的表演片断，或是54000幅有
关艺术和建筑的静态图片�
