Введение
Видеосинтезатор – это устройство, которое электронным способом создает видеосигнал. Видеосинтезатор способен генерировать разнообразные визуальные материалы без использования камеры, за счет внутренних генераторов видеопаттернов. Он также может принимать и "очищать и улучшать" или "искажать" изображение с телевизионной камеры в реальном времени. Синтезатор создает широкий спектр изображений посредством исключительно электронных манипуляций. Эти изображения становятся видимыми в выходном видеосигнале при его отображении. Выходной видеосигнал можно просматривать на различных стандартных видеоустройствах, таких как телевизионные мониторы, проекторы для кинотеатров, компьютерные дисплеи и т.д. Генераторы видеопаттернов могут создавать статичные, движущиеся или изменяющиеся изображения. Примеры включают геометрические узоры (в 2D или 3D), символы текста субтитров определенным шрифтом или карты погоды. Изображение с телевизионных камер может быть изменено по цвету или геометрически масштабировано, наклонено, обернуто вокруг объектов и подвергнуто другим манипуляциям. Конкретный видеосинтезатор предоставляет лишь часть из всех возможных эффектов.
Инструменты оценки эффективности в реальном времени
История видеосинтеза неразрывно связана с принципом "выступления в реальном времени". Оборудование обычно должно функционировать с входными сигналами от камеры, которые машина видит впервые, выдавая обработанный сигнал непрерывно и с минимальной задержкой в ответ на постоянно меняющиеся живые видеовходы. Продолжая традиции исполнительских инструментов мира аудиосинтеза, таких как Theremin, видеосинтезаторы разрабатывались с расчетом на использование в живых концертных и театральных постановках или на установку в студии для обработки видеозаписи с воспроизводящего видеомагнитофона в реальном времени с одновременной записью результата на второй видеомагнитофон. Местами для таких выступлений были "Electronic Visualization Events" в Чикаго, The Kitchen в Нью-Йорке и музейные инсталляции. Видеохудожник и исполнитель Дон Слепян спроектировал, построил и исполнил управляемый ногой визуальный инструмент в Центре Помпиду в Париже (1983) и в NY Open Center, который объединял ранние микрокомпьютеры Apple II Plus с видеосинтезатором Chromaton 14 и каналами цветной видеообратной связи. Аналоговые и ранние цифровые синтезаторы в реальном времени существовали задолго до появления современного компьютерного 3D-моделирования. Типичные 3D-рендереры не работают в реальном времени, поскольку сосредоточены на вычислении каждого кадра, например, с помощью рекурсивного алгоритма трассировки лучей, вне зависимости от времени, необходимого для этого. Это отличает их от видеосинтезаторов, которые должны выдавать новый выходной кадр к моменту отображения предыдущего и непрерывно повторять эту операцию (обычно выдавая новый кадр регулярно каждые 1/60 или 1/50 секунды). Ограничение по времени отклика приводит к различию в философии проектирования этих двух классов систем. Видеосинтезаторы пересекаются с оборудованием для создания видеоэффектов, используемым в прямом эфире телевизионного вещания и в постпродакшене. Многие инновации в телевизионном оборудовании и компьютерной графике произошли благодаря синтезаторам, разработанным в сообществе видеохудожников, и эти отрасли часто поддерживают "проекты электронного искусства" в этой области в знак признания этой истории.
Слияние идей электроники и искусства
Многие принципы, использованные при создании ранних видеосинтезаторов, отражали здоровое и динамичное взаимодействие между электронными требованиями и традиционными представлениями об художественных формах. Например, Стив Ратт, Билл Этра и Дэниел Сандин развивали как основополагающий принцип идеи Роберта Муга о стандартизации диапазонов сигналов, благодаря чему выход любого модуля можно было подключить к входу любого другого модуля для управления напряжением. Следствием этого в аппарате, таком как Rutt Etra, стало то, что положение, яркость и цвет были полностью взаимозаменяемы и могли использоваться для модуляции друг друга в процессе, приводящем к конечному изображению. Видеоработы Луизы и Билла Этры, Штейны и Вуди Васулки наглядно демонстрировали этот новый класс эффектов. Это привело к различным интерпретациям мультимодальной синестезии этих аспектов изображения в дискуссиях, которые расширили маклюэновский язык кинокритики того времени.
Эволюция в рамные буферы
Видеосинтезаторы перешли от аналоговых к точным возможностям цифрового управления. Первые цифровые эффекты, как, например, в работах Стивена Бека «Video Weavings», использовали цифровые генераторы, опционально связанные с горизонтальным, вертикальным развертыванием или сбросом кадра для создания временных ра́мпов. Эти ра́мпы могли использоваться для формирования самого видеоизображения и определяли его базовую геометрическую текстуру. Шиер и Васулька продвинули технологии от адресных счётчиков к программируемым (микрокодируемым) генераторам адресов на основе бит-слайсов AMD Am2901. В тракте данных они использовали арифметико-логические устройства 74S181, ранее рассматривавшиеся как компоненты для выполнения арифметических инструкций в мини-компьютерах, для обработки видеосигналов в реальном времени, создавая новые сигналы, представляющие собой сумму, разность, логическое И, исключающее ИЛИ и так далее двух входных сигналов. Эти два элемента – генератор адресов и видео-канал данных – повторяются как ключевые особенности цифровой видеоархитектуры. Генератор адресов обеспечивал адреса чтения и записи для видеопамяти реального времени, что можно рассматривать как эволюцию в наиболее гибкую форму объединения адресных битов для создания видео. Хотя видеобуфер кадра теперь присутствует в графической карте каждого компьютера, он не унаследовал ряд функций ранних видеосинтезаторов. Генератор адресов выполнял счёт в фиксированном прямоугольном порядке, начиная с верхнего левого угла экрана, построчно вниз. Это привело к отказу от целой технологии модификации изображения за счёт вариаций в последовательности чтения и записи, обеспечиваемой аппаратными генераторами адресов по мере прохождения изображения через память. Сегодня искажения, основанные на адресах, чаще достигаются с помощью блит-операций, перемещающих данные в памяти, а не изменением схем адресации видеоаппаратуры.
1980-е годы
1984, Fairlight CVI Computer Video Instrument: Fairlight CVI был произведен в начале 1980-х годов и представляет собой гибридный аналого-цифровой видеопроцессор.