The Seminal Technologies of Animation

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António Ferreira
https://orcid.org/0000-0003-3880-1770
Daniel da Cruz Brandão
Pedro Mota Teixeira

Abstract

This paper presents a literature review on seminal technologies that shaped the early development of the moving image, with a focus on animation. While the history of animation is often analysed through the lens of techniques and styles, the underlying technologies have received particularly limited attention. This study, therefore, seeks to clarify the origins of the technologies that had a direct implication in the existence of animation, as well as their interrelationships and impacts on the development of this field. Initially, it explores the emergence of primitive technologies such as the wheel, the magic lantern, optical toys, and animation cameras, which expanded the narrative and visual possibilities of cinema. Subsequently, it examines the impact of electronics, from the first cathode ray tubes (CRTs) to video synthesizers. Finally, it addresses the digital revolution, from the first computers and digital images to 3D polygonal animation, emphasizing the role of computational innovations in transforming contemporary visual language. The study highlights the significance of these pioneering technologies, which enabled the exploration of new forms of artistic expression, establishing animation as a dynamic and interdisciplinary field.

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1. Introdução

A história da animação é amplamente documentada em termos de técnicas e estilos que marcaram a sua evolução, mas as tecnologias que possibilitaram o desenvolvimento desta forma de expressão visual têm recebido atenção limitada na literatura especializada. Esta lacuna é particularmente evidente quando se considera o impacto das inovações tecnológicas no surgimento e na consolidação da animação como um campo de produção audiovisual. Embora frequentemente secundarizadas como ferramentas auxiliares, as tecnologias desempenharam um papel central na ampliação das possibilidades técnicas e estéticas da animação. Assim, este estudo pretende evidenciar como estas tecnologias influenciaram diretamente a prática e a linguagem da animação, consolidando-a como uma área interdisciplinar que integra arte, ciência e tecnologia.

2. Tecnologias Rudimentares e Fenómenos Naturais

Durante o Renascimento, foram identificadas seis “máquinas simples” que serviram de base para o desenvolvimento de sistemas mecânicos mais complexos: a alavanca, a roda e o eixo, a polia, o plano inclinado, a cunha e o parafuso. No entanto, esta classificação já não reflete adequadamente a diversidade e a sofisticação das tecnologias que moldam o mundo moderno, e a investigadora e engenheira Roma Agrawal (2023) propõe uma nova abordagem, centrada em sete elementos fundamentais que sustentam grande parte das inovações contemporâneas: o prego, a roda, a mola, o íman, a lente, a corda e a bomba (de pressão ou de vácuo). Estes objetos, fruto de um longo processo de evolução e adaptação, continuam a ser reinventados e aplicados em diferentes contextos. Damos especial relevância a estes objetos, pois foi com base nestes que os primeiros “dispositivos animados” começaram a surgir, como as marionetas e outros mecanismos com movimentos cíclicos rotativos (brinquedos óticos).

Destacamos os primeiros indícios da arte de puppetry (teatro de marionetas), de 2500 a. C., que foram encontrados em civilizações antigas como a Índia, e alguns séculos mais tarde no Egito, China, Grécia, Japão e África. Em suma, a puppetry é uma forma de arte que combina elementos de várias disciplinas, como artes visuais, dança, música e teatro. Este aspeto reflete como a prática de manipular objetos para contar histórias é uma tradição antiga, presente em diversas culturas espalhadas pelo mundo (Smith, 2019).

A criação de marionetas envolvia uma inovação tecnológica e artística significativa. Os primeiros criadores de marionetas eram contadores de histórias, mas também artesãos que desenhavam e construíam marionetas intrincadas, capazes de movimentos complexos. Estas abordagens primitivas destacam a sua versatilidade e apelo duradouro como forma de expressão artística (Giesen, 2019). As marionetes, enquanto produto artístico e articulado, estão intimamente conectadas à área da animação desde a sua génese.

Estas tecnologias rudimentares, aliadas a fenómenos naturais, como o efeito da câmara obscura e a propagação da luz, encorajaram Christiaan Huygens (1629-1695), matemático, físico e astrónomo, a inventar a lanterna mágica na década de 1650. É composta por uma caixa fechada com um orifício tubular na face frontal, possui uma vela acesa no seu interior e projeta imagens pintadas em lâminas de vidro. A lâmina estática evoluiu para slides com pequenos mecanismos circulares – cromatrópio – que permitiam adicionar várias camadas de vidro e movimento, resultando em projeções minimamente animadas (Gallerneaux, 2019).

3. Brinquedos Óticos

Após a célebre publicação da Teoria da Persistência da Visão (1824) de Peter Roget (1779-1869), desencadeou-se uma onda de experiências por parte de pessoas fascinadas pelo conceito de imagem em movimento: “Scientists, inventors, toy makers, showmen and, above all, the paying audience were interested in one single thing: motion” (Bendazzi, 2016, p. 12). Neste trabalho, o físico, teólogo e lexicógrafo sugere que uma imagem, após desaparecer do campo de visão, permanece por uma fração de segundo na retina humana. Este fenómeno indicia que uma rápida sucessão de imagens pode criar a ilusão de continuidade, ou seja, de uma imagem em movimento. Assim, a exploração deste conceito ramificou-se em brinquedos óticos (artes manuais) e a descoberta da live-action (filme fotográfico).

No seguimento dos brinquedos óticos, surgiram diversos dispositivos que exploravam a ilusão de movimento, como o taumatrópio, o fenaquistiscópio (1833) e o zootrópio (1834), todos baseados na rotação sobre um eixo central (Dobson, 2009; LUCIDart, 2018). Posteriormente, avanços como o estereoscópio de Wheatstone (1838) introduziram a visão binocular, enquanto o Polyorama Panoptique (1848) (Roblin et al., 2020) e as lanternas mágicas com luz da ribalta (Herbert, 2021) ampliaram as possibilidades na criação de efeitos visuais.

A transição para dispositivos lineares ocorreu com o flipbook (1868) e o praxinoscópio de Reynaud (1877-1880), precursor do desenho animado (Bendazzi, 2016; History of Science Museum, 2013). Este dispositivo representou um avanço significativo ao substituir as fendas do zootrópio por espelhos, proporcionando uma visualização mais clara e estável. No espaço de quatro anos (1877 a 1880), foi alvo de várias alterações estruturais, dando origem a três versões diferentes: (1) Espelhamento de pequenas fitas desenhadas – semelhante ao zootrópio, mas a visualização faz-se através de espelhos distribuídos por um cilindro central; (2) Projeção do espelhamento de pequenas fitas desenhadas – igual ao anterior mas com um sistema de projeção incorporado, semelhante ao da lanterna mágica; e (3) Projeção de pinturas sobre longas fitas transparentes, espelhadas no cilindro central – consiste num mecanismo de projeção de maior dimensão com longas fitas, ou seja, com narrativas maiores. Este último é também conhecido como teatro ótico. “Pauvre Pierrot” (1892), uma das obras de Raynaud, é considerada como o mais antigo registo existente de desenho animado.

Apesar de não ter sido reconhecido em vida, Reynaud é hoje considerado um pioneiro da animação.

No entanto, nesta fase a imagem real captava maior atenção do público em geral, enquanto os brinquedos óticos perderam algum interesse (Zagalo, 2009).

4. Stop-Trick e Stop-Motion

Depois das lâminas de vidro, as tecnologias de registo evoluíram para papel fotográfico, rolo de papel, rolo de nitrato de celulose e adição de perfurações neste último, para ajudar na engrenagem e facilitar a rotação dos rolos. Quanto ao dispositivo de captura destacamos a arma cronofotográfica de Étienne-Jules Marey, o cinetógrafo de William Dickson e o cinematógrafo dos irmãos Lumière, que marcaram o início do cinema moderno. Para exibição, destacamos o Zoopraxinoscópio de Eadweard Muybridge, o cinetoscópio de William Dickson e o próprio cinematógrafo que possuía várias funcionalidades (Deng, 2023; Lindsay & Jenkins, 2019). Assim, os avanços na fotografia, o início do “frenesi pelos media” (Manovich, 2001), a teoria da persistência da visão e as pioneiras tecnologias de captura de vídeo, abriram caminho para a criação de métodos inovadores como o stop-trick e o stop-motion, que expandiram as possibilidades narrativas e visuais da animação.

Os interessados em imagem em movimento passaram a ter acesso a um maior número de ferramentas, e, não obstante a todo o entusiasmo pela novidade, rapidamente foram inventadas as referidas técnicas que iriam alargar o espectro de possibilidades. Assim, o primitivo registo documental de vídeo foi expandido para um conjunto de soluções limitado apenas pela imaginação e criatividade.

Começando pela técnica de stop-trick, a autoria é atribuída a duas experiências de autores distintos, sendo que os registos históricos indicam que a primeira decorreu por iniciativa própria e a segunda por acidente. Em 1895, Alfred Clark (1873-1950) simulou a decapitação de uma personagem no filme Mary Queen of Scots ao interromper a filmagem no cinetógrafo, substituir o ator por um espantalho e retomar a gravação (Purves, 2008), criando o primeiro efeito especial alguma vez registado (Barry, 2010). No ano seguinte, em 1896, enquanto filmava a cidade de Paris, a câmara do célebre George Méliès encravou e, ao retomar a filmagem na mesma fita, o autor reparou que na zona do corte existia uma substituição repentina dos elementos filmados (Benzine, 2017).

Ainda em 1986, entre as dezenas de filmes produzidos, Méliès divulgava Séance de prestidigitation (Fig. 1), Escamotage d'une damechez Robert-Houdin e LeManoirduDiable com pessoas e outros objetos que aparecem e desaparecem subitamente, explorando criativamente o potencial da técnica de stop-trick. A partir desta descoberta, George Méliès explorou extensivamente os limites desta e outras técnicas que o mesmo inventou, usufruindo do seu poder transformador para converter qualquer filme numa ilusão. “He could manipulate time. He could manipulate space. And he could harness the fact that all film presents an illusion, to push his own illusions even further” (Benzine, 2017, p. n/a).

Figure 1. Séance de prestidigitation (1896)

Figure 2. Humpty Dumpty Circus (1898)

Posteriormente, os pioneiros Albert E. Smith (1875-1958) e J. Stuart Blackton (1875-1941), com recurso aos brinquedos da filha do primeiro, experimentaram usar apenas stop-trick ao longo de toda a experiência fílmica, para criar a ilusão de movimento em objetos inanimados. A técnica é identificada por stop-motion e o projeto é reconhecido pelos recordes do Guiness (GUINESS, 2023) como a primeira animação da história elaborada integralmente com esta técnica; creditando Albert E. Smith pelo conceito. No entanto, é considerado um filme perdido, pois existem apenas alguns fotogramas de referência ao projeto – Humpty, DumptyCircus (1898) (Fig. 2). Smith e Blackton foram co-fundadores da Vitagraph Studios, um dos pioneiros e mais bem-sucedidos estúdios do início da era do cinema.

Graças à invenção do stop-trick e do stop-motion, dá-se início ao que identificamos como a era da “animação fotográfica”, isto é, animação que depende indispensavelmente da captura fotográfica para existir. Assim, surgiram novas experiências que misturavam artes manuais e câmaras de vídeo, e que exploravam alternativas aos brinquedos óticos e ao primitivo documentário.

As animações fotográficas, embora baseadas na captura de imagensframe-by-frame, dependiam de câmaras de filmar para alcançar a precisão e a eficiência necessárias para a sua produção e exibição. As câmaras fotográficas não eram adequadas para o processo de animação devido a limitações inerentes à sua natureza. Estas exigiam que cada frame fosse capturado e avançado manualmente, o que tornava o processo mais lento, pouco preciso e sujeito a erros, e não ofereciam a funcionalidade de projeção.

Quanto às câmaras de filmar foram projetadas para capturar uma sequência de imagens em intervalos regulares, garantindo a fluidez do movimento. Esta característica era essencial para a animação, pois a ilusão de movimento depende de uma taxa constante de frames por segundo. Adicionalmente, as câmaras de filmar estavam integradas a sistemas de projeção, permitindo que as imagens capturadas fossem exibidas de forma sincronizada, garantindo condições para o objetivo final, que seria projetar os filmes para o público. Outro aspeto importante era a eficiência no trabalho, pois as câmaras de filmar permitiam que os animadores capturassem cada frame de forma precisa e sequencial, embora não se tratava de uma particularidade inerente às câmaras de filmar. As conhecidas “câmaras de animação” consistiam em câmaras de filmar adaptadas especificamente para atender às necessidades da animação. Estas câmaras eram projetadas para capturar imagens frame-by-frame com maior controle e precisão, permitindo que os animadores manipulassem diretamente os elementos visuais, como desenhos, recortes ou outros objetos, durante o processo de captura. É difícil determinar quem foi o primeiro a criar uma câmara de animação, mas Arthur Melbourne-Cooper (1874-1961) já possuía um dispositivo desenvolvido pelo próprio, na década de 1890:

By the mid-1890s, Cooper had his own frame-by-frame device. From an old photographic camera he took the shutter with a spring button and put this behind the lens. Inside the camera, at the side of the sprocket, he placed a pin with a spring. He bore a hole in the side of the sprocket in which the sprung pin fitted. The pin would prevent the sprocket going further than one frame at a time and keep the film steady and the image registered. After the picture was taken, the pin would be released and the film could be wound forward until the pin would get stuck into the hole again to hold it for the next shot (Bendazzi, 2016, p. 22).

Estas câmaras foram essenciais na transição das artes manuais para uma animação mais estruturada e industrializada. Representaram um avanço significativo em relação aos brinquedos óticos e experiências manuais, permitindo a criação de animações mais complexas e detalhadas. Assim, com a invenção do filme fotográfico, no virar do séc. XIX para o séc. XX já era possível criar filmes em imagem real, filmes em imagem real com efeitos especiais e filmes de animação.

5. A Eletrónica

No entanto, ainda antes do final do séc. XIX começava a desenhar-se um dos avanços mais significativos da história da humanidade: A eletrónica. Ao possibilitar o controle e a manipulação de correntes elétricas, a eletrónica deu origem a tecnologias revolucionárias, como a televisão, os computadores e os sistemas de telecomunicação.

Em 1897 Ferdinand Braun (1850-1918) criou o Osciloscópio de Raios Catódicos (CRT), um dos primeiros displays . Originalmente concebido para medir sinais elétricos e exibi-los no ecrã, o CRT utilizava tubos de raios catódicos compostos por um canhão de eletrões, um tubo de aceleração, um sistema de deflexão e um ecrã fosforescente. O canhão emitia eletrões que, ao atingir o ecrã, produziam luz. Por sua vez, esta luz é interpretada como uma imagem. Entre as variações mais notáveis do CRT estavam os displays raster, vetoriais e os que permitiam armazenamento de informação, desenvolvidos mais tarde em 1949 (Carlson, 2017).

Essas invenções abriram caminho para o tubo dissecador de imagem, criado por Philo Farnsworth (1906-1971) que, em 1927, produziu a primeira imagem rasterizada com 60 linhas (Belovich, 1961; Carlson, 2017), “It was the first successful non-mechanical system of scanning to be in operation” (Belovich, 1961, p. 1). Além de osciloscópios e televisores, os CRTs foram amplamente utilizados em consolas, máquinas de arcadas e em monitores de computador (Bellis, 2012). No entanto, muitos dos primeiros dispositivos computadorizados não possuíam ecrãs, apresentando resultados fisicamente; mas a academia e a indústria ansiavam por dispositivos que apresentassem resultados diretamente em ecrãs, tentando ultrapassar a era dos cartões perfurados ou impressões em papel. Na década de 1960, começaram a surgir os primeiros ecrãs para computadores, que passaram a operar com maior autonomia, capacidade de memória e processamento.

Perante uma nova tecnologia, os apreciadores de animação foram uma vez mais em busca do movimento, neste caso, animação criada por dispositivos que manipulam sinais elétricos de forma controlada, ou seja, animação eletrónica.

A transição para a animação eletrónica surgiu como uma resposta às limitações práticas da animação artesanal, e como uma manifestação da ambição humana de explorar novas possibilidades criativas. A animação eletrónica abriu portas para experimentações que iam além do que era possível com métodos tradicionais, permitindo a criação de mundos virtuais e efeitos visuais complexos. Esta transição também reflete uma mudança cultural mais ampla, na qual a tecnologia passou a ser interpretada como algo mais que uma ferramenta, ou seja, como um meio de expressão artística. Assim, com a sua capacidade de combinar precisão técnica e liberdade criativa, a animação eletrónica tornou-se um símbolo desta nova era, em que a arte e a tecnologia se entrelaçam de forma inseparável.

Num documentário de 1973, intitulado Electronics: GraphicArts, Mediumofthe future, numa breve introdução, o anfitrião descreve claramente a perspetiva progressista, contextualizando o cenário artístico e económico da época, rematando que a área da animação precisava deste novo fôlego tecnológico:

Graphic arts, and particularly motion picture animation, has in the past been an immensely time-consuming and expensive procedure. Looking back into the '40s, for example, Walt Disney spent almost three years and used a staff of literally hundreds of artists in making his animated classic Snow White and the Seven Dwarfs. He paid those artists about 50 cents an hour. Now, such tremendous efforts involving that much time and human resources are obviously not economically feasible today, and they'll be even less so in the future. And animators will not be the only ones affected by today's rising costs. A similar problem will face any creative art house that deals in large volumes, minimum staff, minimal money, and completion dates that are usually sometimes yesterday. Obviously, yesterday's solution to the problem – hiring more artists – will just probably not work in the future. It's almost reached its limit today. You know, something new will be needed (Host, 1973).

Em suma, a animação computadorizada foi promovida com um forte entusiasmo pelas possibilidades presentes e futuras, pelo facto de não serem necessários desenhos feitos por mãos humanas, e por permitir que os artistas fossem não só eficientes, como também criativos. Desta forma os entusiastas possuíam um argumento forte contra o “estigma do computador” – criado por puristas da animação – que definia que nunca uma personagem seria animada com um computador (Host, 1973).

Estes computadores analógicos que permitiam criar animações eram também conhecidos como sintetizadores de vídeo, dos quais se destacam o Animac, Scanimate, Caesar e System IV, criados pela empresa Computer Image Corporation, liderada pelo visionário Lee Harrison III (1929-1998). Existiram outros como SandinImageProcessor, Paik-Abe VideoSynthesizer, EAB Videolab, Rutt Etra VideoSynthesizer, mas não foram amplamente divulgados nem comercializados como os anteriores e limitaram-se ao campo artístico experimental. Esta época é também conhecida como a era dos Flying Logos”, mas várias inovações se destacam como as primeiras animações computadorizadas de personagens e efeitos visuais analógicos.

Genericamente, mais do que uma inovação tecnológica, a eletrónica tornou-se a base da era digital, impulsionando o progresso científico, industrial e social, e redefinindo a comunicação no mundo moderno de forma transversal.

6. O Digital

Assim, a história da animação é marcada por uma série de inovações e mudanças paradigmáticas, sendo a era digital uma das mais significativas.

Recuando à era dos primeiros computadores digitais, o computador Atanasoff-Berry é reconhecido pela Encyclopedia of Computer Science como o primeiro dispositivo eletrónico de computação digital, foi concebido em 1937 e testado com êxito em 1942. Apesar da sua conceção não-programável, destinada a resolver sistemas de equações lineares, introduziu elementos-chave da computação moderna, como a aritmética binária e os elementos de computação eletrónica. Foi o primeiro dispositivo computacional a utilizar eletricidade, tubos de vácuo, números binários e condensadores armazenados num tambor rotativo que mantinha a carga elétrica da memória, mas o seu mecanismo de armazenamento de resultados intermédios – um leitor/gravador de cartões de papel – revelou-se pouco fiável. Com a partida do inventor John Vincent Atanasoff para a Segunda Guerra Mundial, o trabalho no computador foi interrompido.

Em 1943, John W. Mauchly (1907-1980) e J. P. Eckert Jr. (1919-1995), ambos professores da University of Pennsylvania’s Moore School of Engineering, receberam um contrato para desenvolver os projetos preliminares de um computador eletrónico, que colmatasse a ineficácia dos computadores mecânicos utilizados na Segunda Guerra Mundial. O ENIAC, o primeiro computador eletrónico digital programável, foi concluído em 1945 e era capaz de realizar operações aritméticas complexas. A máquina utilizava acumuladores eletrónicos que serviam dois propósitos, nomeadamente como máquinas de somar e como unidades de armazenamento. Ao contrário dos computadores modernos com unidades de memória centralizadas, o ENIAC não possuía uma memória central e, em vez disso, o armazenamento estava localizado nos seus intrincados circuitos. Ainda assim, esta máquina inovadora constituiu num marco significativo na história da computação e preparou o terreno para o desenvolvimento dos computadores eletrónicos modernos, pois todos os principais componentes e conceitos dos atuais computadores digitais foram incorporados no projeto.

No entanto, a verdadeira revolução eletrónica deu-se com a criação do transístor (1947) e do chip (1958). O primeiro, criado pela Bell Labs veio substituir os tubos de vácuo, reduzindo em larga escala o tamanho global dos computadores e foi implementado em vários dispositivos eletrónicos fabricados na década de 1950 (p. ex.: rádios, relógios). O chip, inventado por Jack St. Clair Kilby (1923-2005) e Robert Noyce (1927-1990), permitiu que todo o circuito (transístores, condensadores, resistências, fios, etc.) fosse construído numa única placa miniatura de silício, o que despoletou a sua produção em massa (Carlson, 2017).

Naturalmente, antes de existir animação tem de existir uma imagem, ou seja, um display que consiga emitir o que se considera como uma representação visual digital estática. Esta matéria transporta-nos a Manchester (1947) e à investigação de Tom Kilburn (1921-2001) e Frederick Williams (1911-1977), que criaram o CRT Williams-Kilburn. Este corresponde à gama de CRT’s que, além de ser um display, também armazena informação. Na sua tese de doutoramento, intitulada A Storage System for use with Binary Digital Computing Machines, Kilburn propunha um método diferente de ler e escrever bits num CRT e, no final, conseguiu armazenar 1024 bits e depois 2048 bits na matriz de um CRT. Assim, os autores anunciaram o surgimento da luz digital com duas fotografias (Fig. 3 e Fig. 4) (Smith, 2015).

They weren’t photos of just any arbitrary raster array of spots, but of two displayed digital pictures realized digitally and stored in an electronic digital memory. (…) In modern terminology, he rendered geometrically defined letters and numerals into pixels and displayed them (Smith, 2015, p. 76).

Figure 3. Primeira imagem digital (1024 bits)

Figure 4. Segunda imagem digital (2048 bits)

O autor Stuart Brown (2019), numa extensa investigação, apresentou uma recolha dos computadores pioneiros que possuíam um display de vídeo. O CRT Williams-Kilburn foi utilizado no computador pioneiro Manchester Baby, que, de acordo com Alvy Ray Smith (2015) – um dos pioneiros na área da computação gráfica – já possibilitava a criação de animações, como demonstrado num teste realizado em 2014. No entanto, não foram encontradas provas documentadas de que tenha sido utilizado para tal. Por outro lado, o manual de programação do computador Whirlwind I do MIT (1951) apresentava um bouncingball display”, ou seja, possuía o conceito documentado de sequências de imagens digitais distribuídas de forma coerente ao longo do tempo. O exemplo animado foi demonstrado num documentário do MIT – Making Electrons Count (MIT, 1951) – e em direto na televisão CBS, no programa SeeitNow(1951); onde o nome do pivôt Edward Murrow surge animado. Assim, Smith propõe a bouncingball do Whirlwind I” como a primeira animação digital da história.

Figure 5. Bouncing Ball (1951)

Figure 6. See it Now: letterings animados (1951)

“(...) the assumption of pixel displays everywhere in the world would enable the great digital convergence of all media types into just one visual medium: the pixel” . De facto, o pixel veio para ficar e moldar a comunicação à sua imagem e semelhança, criando assim uma “nova oportunidade” como mencionou o realizador Bernardo Bertolucci (1941-2018): “(…) now everything's digital. I welcome this. It's fantastic for me to have a new chance” (Bertolucci, n.d.).

7. O 3D Poligonal

Numa primeira fase, o digital era representado apenas em duas dimensões espaciais. Assim, em primeira instância, várias empresas e estudos, como teses de doutoramento, focaram-se na tecnologia digital 2D para criar videojogos, GraphicUser Interfaces (GUI) e animações para cinema e televisão. No entanto, sensivelmente vinte anos após a primeira imagem digital, surgia o 3D poligonal.

Dois investigadores pioneiros – Ed Catmull e Fred Parke – estavam determinados a explorar e a expandir as fronteiras do universo tridimensional digital, enquanto trabalhavam no seu doutoramento na Universidade de Utah, nos Estados Unidos; e criaram em 1972 a primeira animação digital 3D de um rosto humano, de uma mão e de letterings (Figs. 7 e 8).

Catmull desenvolveu um modelo matemático para representar superfícies 3D curvas, suaves e realistas conhecido como Catmull-Romspline. Fred Parke aplicou essas técnicas na animação de um rosto humano, usando um modelo tridimensional que podia ser manipulado para revelar expressões faciais. A mão presente no vídeo foi construída artesanalmente, com a quantidade de polígonos que os autores entenderam como necessária, e posteriormente digitalizada recorrendo ao processo de scanning. Uma vez transportada para o computador, os autores procederam à manipulação digital dos dedos, da rotação, deslocação, etc. Este marco na história da computação gráfica possibilitou a criação de objetos, personagens e cenários mais realistas em filmes e jogos, elevando o padrão da indústria de entretenimento e abrindo caminho para a criação de interfaces gráficas de utilizador (GUIs) mais intuitivas e visualmente apelativas. A PIXAR, cofundada por Catmull, a Walt Disney AnimationStudios, a DreamWorks e a WarnerBrothers são exemplos de como a animação digital pode contar histórias complexas e emocionalmente envolventes. Da mesma forma, empresas como a SEGA, Nintendo, Sony e Microsoft conseguem criar videojogos que imergem o jogador em universos 3D com narrativas cativantes, utilizando técnicas derivadas dos trabalhos pioneiros de Catmull e Parke.

Figure 7. Primeiras animações 3D (esquerda: leterings animados; direita: digitalização da mão) (1972)

Figure 8. Primeiras animações 3D (esquerda: mão animada; direita: cabeça humana animada) (1972)

Adicionalmente, o desenvolvimento de software avançado de animação, como Unreal, Adobe AfterEffects, Blender, Maya, oferece aos animadores ferramentas poderosas para criar animações complexas e detalhadas. Estas plataformas suportam uma ampla gama de funcionalidades, desde modelação e animação 3D poligonal até efeitos visuais mais sofisticados, graças à tecnologia da renderização 3D por computador. Através de novidades como o raytracing, foi possível a criação de imagens e animações com volumes, iluminação e sombras realistas. Esta tecnologia foi elevando o nível de detalhe e realismo visual, essencial para produções cinematográficas e de videojogos.

8. Conclusão

As tecnologias seminais analisadas neste estudo revelam como a evolução da animação está profundamente enraizada em inovações que transformaram a perceção e a representação do movimento. Desde os brinquedos óticos, que exploraram os princípios da persistência da visão, até os avanços na eletrónica e na computação digital, cada etapa histórica foi marcada por dispositivos e métodos que expandiram as possibilidades narrativas e visuais. Das tecnologias rudimentares até a animação 3D poligonal, emergiram paradigmas técnicos e estéticos, que foram redefinindo a linguagem visual da animação, permitindo a criação de obras mais complexas e imersivas. Este percurso evidencia a interdependência entre arte, ciência e tecnologia, consolidando a animação como um campo interdisciplinar que reflete o progresso técnico e cultural de cada época. Ao compreender as origens e os impactos dessas inovações, é possível valorizar a animação não apenas como uma forma de entretenimento, mas como um testemunho da capacidade humana de reinventar a comunicação visual.

Agradecimentos

Esta investigação foi financiada por fundos nacionais através da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologia, I.P., no âmbito da Bolsa de Doutoramento com a referência 2022.10351.BD, integrada na tese "Do Artesanal ao Digital: O Impacto da Animação na Evolução da Comunicação Humana".

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How to Cite
Ferreira, A., Brandão, D. da C., & Mota Teixeira, P. (2025). The Seminal Technologies of Animation. Convergences - Journal of Research and Arts Education, 18(35), 139–152. https://doi.org/10.53681/c1514225187514391s.35.327
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Review Papers
Author Biographies

António Ferreira, Centre for Communication and Society Studies (CECS). University of Minho

Professional in the fields of Animation (since 2009) and VFX (since 2018). He has been a higher education lecturer since 2014, having taught at IPCA, IPP, IPB, ESAP, and ISCE-Douro. He was publicly awarded the title of Audiovisual Specialist - subfield of Animation (2020). He holds a Master's Degree in Illustration and Animation (2013) and a Bachelor's Degree in Graphic Design (2009) from the IPCA School of Design (Barcelos, Portugal). He is currently pursuing a PhD in Communication Sciences at the University of Minho (Braga, Portugal).

Daniel da Cruz Brandão, Centre for Communication and Society Studies (CECS). University of Minho

Assistant Professor in the Department of Communication Sciences at ICS-UM, he is also an integrated researcher at CECS and a collaborator at ID+.

He holds a degree in Communication Design (2004), a Master's in Multimedia Art (2008), and a PhD in Digital Media, specializing in Audiovisual Creation and Interactive Content, from the University of Porto (2014). As part of his doctoral studies, he developed the Museu do Resgate project (www.museudoresgate.org), a participatory website featuring citizen-created videos about the city's daily life. He is also one of the coordinators of Citadocs, a collaborative mini-documentary production project born at the Futureplaces Medialab for Citizenship.

He has more than ten years of teaching experience in public and private higher education institutions, in the fields of Communication Design, Audiovisual, and Multimedia. He has taught at IPCA, ESAP, ESAD-Matosinhos, and UCP-Braga.

He has worked with various institutions in the cultural sector, most notably the Serralves Foundation, with which he collaborated for six years.

Pedro Mota Teixeira, ID+ The Research Institute for Design, Media and Culture.

Pedro Mota Teixeira has a PhD in Communication Sciences, Audiovisual branch and specialty in Digital Animation from the University of Minho, since 2013; Master in Multimedia Art since 2007 and degree in Communication Design, since 2001, by the Faculty of Fine Arts of the University of Porto. In 2001, during his degree, he received a scholarship from the Socrates/Erasmus Program, having studied at the École Nationale Supérieure des Beaux-Arts in Paris, France, tutored by Jordan Crandall (https://visarts.ucsd.edu/people/faculty /jordan-crandall.html). In 2021, he completed a postdoc dedicated to animation at the University of Aveiro.

He directed one of the first Portuguese animation films entirely conceived in 3D technology with financial support from the Instituto do Cinema e do Audiovisual (ICA), “História de Um Caramelo” (2007).

He was co-responsible for creating the first public Masters in Illustration and Animation (MIA). He is co-founder and Organization Chair of the CONFIA International Illustration and Animation Conference, since 2011, considered by Computer Arts magazine as one of the 10 most important events in the area. He was co-founder and Co-chair of the DIGICOM International Conference on Design and Digital Communication.

He is a Researcher at the research center CAOS - Comunicação, Arte, Objecto e Sinergias of the ID+ consortium of the University of Porto, University of Aveiro and IPCA. He has been publishing and presenting academic works (national and international) in the areas of audiovisuals and, especially, animation, since 2009.

He holds the title of Specialist (according to decree-law 206/2009) in the area of ​​Audiovisuals (animation) awarded by the consortium of Polytechnics of the North, since 2011.

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