Computer, Video, Scienza, Tecnica, Graphic Art … Panta rei 

Sommario 

All’inizio i computer sono stati utilizzati come macchine veloci per decifrare messaggi per scopi militari e poi per i calcoli di fisici e scienziati in genere. In seguito sono stati scoperti da artisti per scopi di ricerca in campo musicale e nella pittura. 

Vengono presentati ricordi ed esperienze, in particolare nella computer graphics, degli ultimi 50 anni vissuti col computer per …. amico! Talvolta visto anche come nemico. 

Abstract 

At the very beginning computers have been used as fast machines to decipher messages for military purposes and then to perform calculations by physicists and scientists. After a while they have been discovered by artists to do research in music and painting. Memories and experiences, mainly about computer graphics, of the last 50 years lived with the computer as a friend are presented…! Sometimes it is also seen as an enemy.

Keywords

Computer Graphics, Computer Art, History of Technology, Human-Machine Interaction, Artificial Intelligence, Robotics.

Il passato remoto ed il ruolo 

Ci sono momenti ed occasioni che non si dimenticano. Con il tempo che passa tutto appare più sfumato, ma sempre vivo. Nei primi anni ’60 l’incontro ravvicinato col computer dava la sensazione di imbattersi con un extraterrestre. Prima di tutto le sue dimensioni, il suo linguaggio, i suoi numeri, la sua velocità di calcolo, i suoi tasti con significati speciali … tutto era extra. Non era la lavatrice di casa, era di più … Neppure la macchina da scrivere gli assomigliava, tantomeno quella da cucire. Quando a furia di prove e di studi, cominciava a diventare più docile era già il tempo di cambiarlo, di prenderne uno più potente, più veloce … più extra. Cambiare, aumentare, modificare. Anche il suo ruolo cambiava. Da veloce  macchina di calcolo, tanto cara ai Fisici, agli Scienziati in generale che finalmente potevano convalidare le loro teorie con risultati numerici, diventava lo strumento per fare ricerca su tanti temi, per esempio quello musicale, artistico. Si arricchivano anche le sue componenti, le stampanti sempre più veloci venivano affiancate dai plotter, ossia da strumenti dotati di un cilindro rotante verticalmente e di una penna movibile orizzontalmente che permettevano di ottenere disegni di ogni tipo, componendo e calibrando i due movimenti. Segue, in Fig. 1, un’immagine di un plotter Calcomp 565 del 1966 

La tecnologia, dunque, ha fatto passi da gigante ed oggi ci ritroviamo con strumenti molto più potenti e più facili da usare. E per capire meglio cosa significasse realizzare un’applicazione come quella qui di seguito descritta vale la pena di fare un salto indietro, negli anni ’60. 

Una volta ideato il programma, questo veniva dapprima scritto in uno dei pochi linguaggi a disposizione, come l’Assembler o il più user friendly Fortran (all’epoca era molto diffuso il Fortran IV). 

Ogni istruzione del programma doveva poi essere trasformata in una scheda perforata (v. esempio in Fig. 2) 

utilizzando apposite macchine perforatrici (v. esempio in Fig. 3), ingombranti e rumorose, che trasformavano le digitazioni su una tastiera in combinazioni di fori su schede in cartoncino. (Notare che le schede avevano sostituito il nastro di carta perforato che nel 1963 veniva usato nei computer ad uso scientifico come lo storico IBM 1620. In questo caso le macchine perforatrici erano più simili a macchine da scrivere.) 

Niente a che vedere, dunque, con la facilità e l’immediatezza con cui oggi creiamo o modifichiamo programmi. 

Anche la Computer Graphics [16] sia in termini hardware che software era ai primordi. Non esistevano interfacce hardware né algoritmi e librerie software che permettessero una rappresentazione visiva di dati numerici in modo agevole. Furono gli scienziati a dare il via al filone della Computer Art: le loro ricerche su fenomeni fisici collegati all’acustica ed alla visione [13] [17] diedero vita ai primi risultati grafici con immagini gradevoli e successivamente ad animazioni delle stesse anche a scopo didattico. 

L’applicazione

Con una composizione grafica fatta sul Plotter dal titolo “Rain Drops”, nel 1968, Claudio Galmonte e Annamaria Carminelli Gregori vinsero un concorso di Computer Art a Los Angeles. Proprio dal ricordo di Claudio Galmonte, uno dei pionieri della Computer Art a Trieste, sono scaturite queste pagine che mettono in luce come l’immagine realizzata fosse una composizione grafica “randomizzata”. Le sue caratteristiche casuali erano legate all’aspetto della realtà che si voleva rappresentare, ossia alle gocce di pioggia che cadono sul parabrezza dell’automobile. 

Proprio dal parabrezza dell’automobile in un giorno di pioggia partì l’idea di Rain Drops. Naturalmente ci furono discussioni, dibattiti, critiche, apprezzamenti … su tutto, dai colori alle circonferenze. Poi le idee si concretizzarono, tenendo presente che in un’immagine ci “deve essere un solo elemento che catturi l’attenzione, non mille!” come sentenziò Antonio Marussi, allora Presidente del Centro di Calcolo dell’Università di Trieste. E intervenne anche la fantasia di Galmonte che pensò a distribuzioni casuali diverse in corrispondenza alle situazioni da visualizzare: distribuzione casuale uniforme per i centri delle gocce (la pioggia cade uniformemente) e distribuzione casuale Gaussiana per i diametri delle gocce in modo da escludere quelli troppo grandi o troppo piccoli. E poi ci furono altre modifiche relative alla maggiore o minore intensità della pioggia. Si susseguirono giornate piene di studi, proposte, formule, modifiche, prove, schizzi contrasti … Una sintesi della ricerca e delle idee formulate in quei giorni è riportata nelle immagini seguenti tratte da appunti conservati in archivi dimenticati. Si inseriscono solo come una panoramica sintetica del lavorio intellettuale e materiale di quel periodo (Fig.4). 

Si arrivò ad un’immagine simpatica che variava in dipendenza dall’incipit iniziale. Si classificò bene tra 600 concorrenti, prima in Italia, seconda in Europa, decima in totale. Gli autori ricevettero premi, certificati, lettere di congratulazioni e di encomio, interviste alla Radio, alla Televisione, richieste di collaborazione da società esistenti negli Stati Uniti, come per esempio l’ACM (Association for Computing Machinery). 

Purtroppo in Italia i tempi non erano maturi per la Computer Art [17], il Centro di Calcolo dell’Università si doveva occupare di servizio … Così nonostante l’encomio solenne dell’Università di Trieste, i dirigenti del Centro stesso pensarono fosse meglio abbandonare il tipo di “ricerca” appena nato e lavorare solo per il servizio scientifico. 

La composizione di Rain Drops, però piacque e fu pubblicata su tanti libri e riviste, 

citata come il primo lavoro italiano di Computer Art, sia nella forma originale come appare in Fig.4 e 5, sia rielaborata successivamente da Annamaria Carminelli sul 

monitor del CROMEMCO come in Fig. 6 e 7, e finalmente sfociata in un breve Video del 2022 in cui le gocce si animano e danzano con la musica di Burt Bacharach… Ma questo è il presente mentre le ultime due immagini rappresentano proprio una parte del passato prossimo. 

Ormai siamo negli anni ’70 – ’80 del secolo scorso e si è passati ai computer collegati in rete (il CROMEMCO è un esempio di tale collegamento) con funzioni e utilizzi distribuiti. 

Nel 1970 ritorna a Trieste il pittore (nato a Trieste nel 1938) Edward Zajec. Anche tramite il pittore Černigoj inizia una collaborazione con Matjaž Hmeljak del Centro di Calcolo dell’Università di Trieste nel settore – allora nuovo – della Computer Art [14][15]. 

Eccone un primo esempio in Fig. 8: foto di un’immagine prodotta dal programma TVC nel 1971 (idea e progetto di Zajec, programma in Fortran 4 di Hmeljak eseguito sul calcolatore del Centro di Calcolo IBM 7040). 

Zajec aveva iniziato ad usare il computer per il suo lavoro di artista già nel 1968 (lo stesso anno di Galmonte e Carminelli), portato dal suo percorso estetico, come l’uso di un reticolo di moduli simili tra loro. L’idea di costruire un’immagine con sequenze di righe programmate algoritmicamente affascinava Hmeljak. 

La collaborazione ebbe un inizio difficile, finche’ non fu trovato un linguaggio comune tra il tecnico Hmeljak e l’artista Zajec. La spinta per il lavoro comune fu la volontà di realizzare algoritmicamente le idee costruttiviste di Zajec con l’uso del calcolatore, e di sperimentare le nuove possibilità da esso offerte, come ad es. l’interazione di chi guarda un’immagine con il programma che crea questa immagine (versione interattiva del progetto “TVC”, realizzata nel 1974 sul CDC6400 con l’uso della console di sistema, chiaramente non utilizzabile praticamente a tal fine). Inoltre nei due autori c’era anche la voglia di comunicare agli altri e di integrare le loro sensazioni con l’ambiente. Così nacquero diverse mostre in Italia e all’ estero (Trieste, Gorizia, Venezia, Lubiana, USA …). L’ evolversi del loro dialogo è sintetizzato nelle immagini riportate nelle due figure seguenti. A sinistra, Fig. 9, un’immagine del progetto “Logical Moments in Color” o “LMC” del 1976, a destra, Fig. 10, due immagini del progetto “Matrix” del 1978: 

Poi Zajec andò negli Stati Uniti dove continuò con molto successo le sue ricerche nell’ambito della Computer art. Nel periodo degli anni ’80, Zajec fece ricerche nell’ambito del video digitale astratto, in particolare sull’animazione del colore, teoria che chiamò “Orphics”. Zajec realizzò diverse animazioni di colori astratti nello stile “Orphics”, di cui si riportano due fotogrammi in fig. 11. 

Tra le animazioni di colori di Zajec da ricordare “Chromas”, presentato anche a Trieste, con musica del triestino Coral. Questi lavori fanno parte della storia dell’arte digitale, e sono presenti in molti musei negli USA e in Europa, ricordati in Biblio [14], [17]. 

Dopo anni di lavoro con Zajec (1970-1980) Hmeljak riprende a lavorare su idee e progetti propri, ripartendo dalle basi, con idee molto semplici, quali l’uso della casualità (randomizzazione) nella costruzione di semplici strutture di linee come in Fig. 12. 

In alcune delle immagini di Hmeljak c’è talvolta un quid in più … un puntino rosso in un’immagine a toni di grigio, un segnale di disturbo in una struttura simmetrica, un’idea aggiunta, quasi a non prendersi troppo sul serio, a scherzare col suo lavoro, a porsi domande. Un esempio in Fig. 13: 

In alcune ricerche Hmeljak (tra altre) studia le possibilità espressive delle trasformazioni nello spazio bidimensionale (x1,y1) = f(x,y), inizialmente con tracciatura delle linee deformate, come ad es. in Fig. 14 del 1996, ”Love problem”; 

poi associando all’intensità della deformazione [cioè alla distanza tra il punto di partenza (x,y) al punto di arrivo (x1,y1) ] la scelta del colore e di altri attributi locali. 

Seguono due esempi, in fig. 15 in bianco e nero “Abbraccio morbido”, anno 2000 e, in Fig. 16, con l’uso di palette di colore, “Child’s Dreams Island”, 1999. 

In questa come in altre immagini è coinvolgente la dolcezza dei colori, la luminosità. Questo è il periodo in cui anche un impulso alla ricerca di nuove forme grafico-artistiche si ha con “L’Imaginaire Scientifique” esposizione del 1986 alla Geode di Parigi di immagini realizzate in ambito scientifico artistico. Tra gli autori c’è anche Annamaria Carminelli con “Modelage Fractal” e le relative immagini. Ancora in questo ambito Carminelli presenta “Animazione delle Piccola Musica Notturna di Mozart” in Spazio4 (Fiera di Trieste 1987) e nei convegni dell’Eurographics International (anni ’90). 

Tornando a Hmeljak invece spazialità e dinamica si colgono nelle realizzazioni del periodo più recente. Osservandole si “vede” il movimento e si intuisce come dalla figura ne possano scaturire altre dando vita ad una sequenza animata, ad uno dei video realizzati in particolari occasioni. 

Negli anni intorno al 2010 Hmeljak si rivolge anche all’ ambiente usando sovrapposizione di immagini astratte digitali a fotografie, come nell’esempio di Fig. 17 

Negli ultimi anni (2019, 2023) Hmeljak lavora sugli spazi pseudo-3D, con definizione di nuove trasformazioni “2D->2D”, come appare nelle due immagini seguenti, in Fig. 18 “Stretta” del 2019 e in Fig. 19 “volo”, 2023. …e questo è il “presente” di Hmeljak 

Il presente (… in generale) 

Nel presente c’è di tutto: cinema, animazioni, realtà virtuali, robotica, similitudini, metafore, immaginari volatili, ambienti sognati … e tanto altro. 

Pensieri che diventano immagini e viceversa. Questo sta alla base del video (2023) citato in Biblio [11] dove tra gli autori appare anche Riccardo Lazzeri che è il “suggeritore” della musica di Bacharach. 

Una rappresentazione che non vuole simulare la realtà, ma che vuole andare al di là del reale, per aprire scenari di fuga. Almeno questo era nel pensiero degli autori: far danzare le Gocce di Pioggia tenendo sempre presente la fantasia inesauribile di Claudio Galmonte. La danza non travalica i limiti stabiliti, ma si esprime in tutti i suoi gradi di libertà concessi, per presentare modelli alternativi a quelli usuali. Difficile condensare un video in un paio di immagini che comunque seguono: Fig. 20 e Fig. 21 

Riguardo alle realizzazioni attuali, senza volerne fare un elenco o comunque una esposizione esaustiva, sono per la maggior parte basate sui canoni dell’intelligenza artificiale (sintetizzata in A.I.) che si pone adesso come si poneva il computer negli ultimi anni del secolo scorso. Così come il computer era diventato un nuovo strumento per la pittura (per così dire un nuovo “pennello”) anche l’A.I. lo sta diventando. Lo si nota soprattutto nei videogiochi dove viene usata non solo per costruire comportamenti dei giocatori in sintonia o in antitesi col gioco, ma anche ambienti e mutazioni di questi a livello fantascientifico. Si pensi alle play station che simulano situazioni in luoghi extra terrestri, extra galattici. Applicazioni per bambini “super dotati”? No. Appaiono piuttosto e semplicemente un indice del cambiamento di attività e atteggiamenti umani. 

Cambiamento che si ritrova nella robotica dove un robot può essere addestrato anche a disegnare, diventando lui il nuovo pennello [19]. Come sempre c’è l’Umano che detta le regole comportamentali. Non solo con algoritmi, ma con dati, ai quali il motore di ricerca, che guida il robot, attinge e usa per realizzare il suo operato. I dati sono anche dinamici, ossia quelli colti dalla realtà che circonda il robot nell’immediatezza della situazione. 

Questo appare nelle realizzazioni di Paolo Gallina [19], docente di “Meccanica applicata alle macchine e robotica” all’ Università di Trieste che ha utilizzato un robot con modalità diverse. Per esempio per dipingere sotto la guida di una persona che interagisce con il robot tramite i movimenti degli occhi (misurati da un apposito eye-tracker) e tradotti simultaneamente dal robot stesso in pennellate su un foglio. Oppure costruendo il suo Baskerbot (robot pittore di strada) che si inserisce nel filone dell’arte “algoritmica” essendo in grado di produrre dipinti in maniera autonoma. 

A proposito dei robot, in ambito europeo emerge l’artista austriaco Alec Klessing col suo progetto “Long Distance Art” ed il risultato ottenuto. Mentre lui dipingeva un quadro a Vienna, due bracci robotici (modello ABB IRB 4600 alti 2,8 metri e del peso di 435KG ciascuno) ricalcavano i movimenti della sua penna tramite un sensore ad infrarossi e riproducevano la stessa opera contemporaneamente a Londra ed a Berlino. 

Ancora un accenno a Harold Cohen con i suoi programmi (in C e LISP) noti col nome di AARON in grado di generare opere astratte e figurative esposte anche alla Tate Gallery. 

E poi sempre nel presente c’è il programma di grafica Deep Dream prodotto e pubblicato da Google che usa una rete neurale convolutiva per creare e modificare immagini ad effetti allucinogeni ed onirici. 

Insomma un presente ricco di applicazioni interessanti. 

Il futuro 

Non esistendo limiti alla fantasia umana la domanda arriva spontanea: c’è un modello prevedibile per le espressioni artistiche? 

Se si può rispondere avremo una visione del futuro che per ora resta nebulosa. 

Comunque qualcosa di nuovo appare, sia pure in controluce, col famigerato metaverso ossia con un ambiente immaginifico in cui il mondo virtuale si fa più intrigante coinvolgendo il mondo reale e viceversa, sempre sotto la “tutela” dell’Intelligenza Artificiale. 

E si può concludere con una delle celebri frasi di Albert Einstein “La logica vi porterà da A a B. L’immaginazione vi porterà dappertutto”. 

BIBLIOGRAFIA 

[1] Mara Bozzi Zadro, AnnaMaria Gregori Carminelli: “Rappresentazione conforme del geoide sull’ ellissoide internazionale”, Bollettino di Geodesia e Scienze Affini, Istituto Geografico Militare, Anno XXV, N. 1, 1966. 

[2] A.M.Carminelli-Gregori, C.Galmonte: “Rain Drops 1968-1984”, Computer Images di M. Salvemini, ed. Jackson. 

[3] A.M.Carminelli-Gregori: “Eidomatica per riflettere”, Cultura e Scuola, Istituto della Enciclopedia Italiana fondata da G.Treccani, N.o 100, 1986. 

[4] A.M.Carminelli-Gregori: “Fenomeni in evoluzione: immagini e modelli”, Cultura e Scuola, Istituto della Enciclopedia Italiana fondata da G.Treccani, N.o 110, 1989. 

[5] A.M.Carminelli-Gregori: “Ricottura e tempera per immagini”, Cultura e Scuola 116, Istituto dell’Enciclopedia Italiana, fondata da Giovanni Treccani, 1990. 

[6] A.M. Carminelli-Gregori, Paolo Agati – “Dalla compressione alla composizione di immagini”, Cultura e Scuola 123, Istituto dell’Enciclopedia Italiana, fondata da Giovanni Treccani, 1992 

[7] A.M.Carminelli-Gregori, E. Mumolo, I.Bonat: “An Optimisation Algorithm for Fractal Encoding of Graytone 2D Images”, in Proceedings of EUSIPCO’94 – 7a European Signal Processing Conference. 

[8] A.M.Carminelli-Gregori, E. Mumolo, I.Bonat: “Fractal Encoding of Digital Images with an Optimisation Algorithm”, in Proceedings of theTwelfth IASTED International Conference, May 1994, Annecy, France. 

[9] A.M.Carminelli-Gregori, R.Cobalti,, G.Vercelli: «Intelligent Web Agents for Information Retrieval and Classification» , Proc. of Irtl. Conf. on Practical Application for Intelligent and Mult-Agents, Technologics, PAAM-99, 1999. 

[10] A.M.Carminelli-Gregori, Massimiliano Nolich: “Malware Classification Using Evolutionary Computation”, WIVACE 2007 – Workshop di Vita Artificiale e Computazione Evolutiva, Settembre 2007 – Sampieri (Ragusa). 

[11] A.M.Carminelli-Gregori, A. Marassi, P. Delise, R. Lazzeri “Animazione di Rain Drops” Video. https://youtu.be/pa-zVd2NPQ4 

[12] A. Moro: “Trattamento automatico delle informazioni.” 6 edizione Franco Angeli/Manuali professionali 1977 

[13] F. Dietrich: “Visual Intelligence: The First Decade of Computer Art (1965-1975)” LEONARDO, Vol. 19, No. 2, pp. 159-69, 1986 Copyright 1985 IEEE. Reprinted with permission, from IEEEComputer Graphics and Applications, Vol. 5, No. 7, pp. 34-35, July 1985 

[14] Edward E. Zajec | Database of Digital Art, su dada.compart-bremen.de. URL consultato il 22 gennaio 2023 

[15] G. O’Regan: A Brief History of Computing. Springer London 2012 

[16] S. Harrington: Computer Graphics. Corso di programmazione. McGraw-Hill Companies 1987 

[17] T. Dreher: History of Computer Art. http://iasl.unimuenchen.de/links/GCA_Indexe.html 2015 

[18] H.S.Stone: “Introduction to Computer Organization and Data Structures” McGraw-Hill 1971 

[19] //www.units.it/ news/un-robot-per-dipingere-con gli occhi-tre-nuove-creazioni-di-paolo-gallina-tra-arte-e-tecnologia