21、现代可视化：计算机驱动的科学与设计变革

现代可视化：计算机驱动的科学与设计变革

在过去的五十年里，数据可视化和信息图形已经变得无处不在，我们在工作和生活中都会用到它们，并且在各种媒体上也能看到。与以往的黄金时代不同，如今每个人都在使用数据可视化。这一显著增长的背后，计算机起到了关键作用。

计算机的起源与早期发展

计算机无疑是二十世纪最伟大的发明之一，其起源可以追溯到第二次世界大战。在电子计算机出现之前，数学计算都是手工完成的，“计算机”最初指的就是进行计算的人。尽管对数表、列线图和机械计算器等工具提供了一定帮助，但手工计算既耗时又容易出错。

美国军方在战争期间需要为新型火炮制作发射表，这一需求成为了电子计算机发展的催化剂。当时，制作一张新的发射表需要一个月的时间，这严重阻碍了新武器的部署。为了加快这一过程，美国军方资助了电子计算机的研发。1946 年完成的电子数字积分计算机（ENIAC）被认为是世界上第一台通用电子计算机，尽管它未能及时在战争中发挥作用。

随后，大型主机计算机迅速得到改进，大学、政府和大型企业开始使用它们进行科学计算和数据处理。同时，人们也发现计算机可以用于创建工程和建筑图纸。

计算机辅助设计（CAD）的发展

1963 年，Ivan Sutherland 向麻省理工学院提交了他的博士论文，并开发了世界上第一个交互式计算机图形编辑器 Sketchpad。Sketchpad 允许设计师使用直线和圆弧创建图形，并可以使用光笔对其进行调整。Sutherland 的工作为计算机辅助设计（CAD）奠定了基础，并催生了计算机图形学这一全新的计算机科学领域。1988 年，他因在计算机图形学方面的开创性贡献而获得了 ACM A.M. 图灵奖。

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