لوحة الرسم

برنامج Sketchpad (المعروف أيضًا باسم Robot Draftsman ^{[ 1 ]} ) هو برنامج حاسوبي كتبه إيفان ساذرلاند عام 1963 ضمن أطروحته للدكتوراه ، والتي نال عنها جائزة تورينج عام 1988 وجائزة كيوتو عام 2012. وقد كان البرنامج رائدًا في مجال التفاعل بين الإنسان والحاسوب [2]، ^{ويُعتبر سلفًا لبرامج} التصميم بمساعدة الحاسوب الحديثة ، وإنجازًا هامًا في تطوير رسومات الحاسوب بشكل عام. فعلى سبيل المثال، ألهم Sketchpad واجهة المستخدم الرسومية والبرمجة كائنية التوجه . وباستخدام البرنامج، أظهر ساذرلاند إمكانية استخدام رسومات الحاسوب لأغراض فنية وتقنية ، ولعرض أسلوب جديد للتفاعل بين الإنسان والحاسوب .

راجع تاريخ واجهة المستخدم الرسومية لمزيد من التفاصيل حول تطوير واجهة المستخدم الرسومية.

كان برنامج Sketchpad أول برنامج يستخدم واجهة مستخدم رسومية كاملة على الإطلاق . ^{[ 2 ]}

لقد ساهمت الطريقة الذكية التي ينظم بها البرنامج بياناته الهندسية في ريادة استخدام العناصر الرئيسية ( الكائنات ) والنسخ ( المثيلات ) في الحوسبة، ومهدت الطريق للبرمجة كائنية التوجه . وتتمثل الفكرة الأساسية في وجود رسومات رئيسية يمكن إنشاء نسخ متعددة منها. فعند تغيير الرسم الرئيسي، تتغير جميع النسخ الأخرى تبعًا لذلك.

كان هذا أول شكل معروف لنموذج الكيان-المكون-النظام : فعلى سبيل المثال، بدلاً من تغليف النقاط داخل كائن خطي، تُخزَّن النقاط في مخزن مؤقت حلقي كما هو موضح في الصفحات من 48 إلى 52 من الورقة البحثية ^{[ 3 ]} ، ويشير الخط إليها فقط. وقد سمح هذا بتحريك نقطة واحدة لتغيير جميع الأشكال التي تستخدمها في عملية واحدة.

كانت هياكل Sketchpad قادرة أيضًا على تخزين مؤشرات إلى الدوال، لتحقيق سلوك مختلف تبعًا لنوع الكائن. في الشكل 3.8 من الورقة البحثية، يخزن "كتلة النسخ العامة" عدة "مدخلات روتينية فرعية" وهي مؤشرات إلى دوال مثل "display" و"howbig" وما إلى ذلك. كان هذا شكلًا مبكرًا من الدوال الافتراضية .

كانت القيود الهندسية ابتكارًا رئيسيًا آخر في برنامج Sketchpad، مما يسمح للمستخدم بتقييد الخصائص الهندسية في الرسم بسهولة: على سبيل المثال، يمكن تثبيت طول الخط أو الزاوية بين خطين.

كما ذكرت إحدى المجلات المتخصصة، فقد حقق ساذرلاند إنجازات رائدة في مجال النمذجة الحاسوبية ثلاثية الأبعاد والمحاكاة المرئية، والتي شكلت أساسًا لرسومات الحاسوب وأنظمة التصميم والتصنيع بمساعدة الحاسوب (CAD/CAM). ^{[ 4 ]} وقليلٌ من البرامج يُمكن اعتبارها سابقةً لإنجازاته. يُطلق على باتريك ج. هانراتي أحيانًا لقب "أبو أنظمة التصميم والتصنيع بمساعدة الحاسوب" ^{[ 5 ]} ، وقد كتب لغة التحكم الرقمي PRONTO في شركة جنرال إلكتريك عام 1957، كما كتب برامج التصميم بمساعدة الحاسوب أثناء عمله في شركة جنرال موتورز بدءًا من عام 1961. وذكر ساذرلاند في أطروحته أن بولت وبيرانيك ونيومان كان لديهم "برنامج مشابه" ^{[ 3 ]} ، وأن برنامج T-Square طُوّر بواسطة بيتر سامسون وواحد أو أكثر من زملائه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عام 1962، وكلاهما لجهاز PDP-1 . ^{[ 6 ]}

يحتوي متحف تاريخ الحاسوب على قوائم البرامج الخاصة ببرنامج Sketchpad. ^{[ 7 ]}

كان برنامج Sketchpad يعمل على حاسوب TX-2 (1958) التابع لمختبر لينكولن في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، والذي كان يحتوي على 64 كيلوبايت من الكلمات ذات 36 بت . وكان المستخدم يرسم على شاشة الحاسوب باستخدام قلم ضوئي تم اختراعه حديثًا ، والذي كان ينقل معلومات عن موقعه عن طريق حساب وقت اكتشاف الضوء من شاشة أنبوب أشعة الكاثود الماسحة.

لضبط الموضع الابتدائي للقلم الضوئي، INKعُرضت الكلمة على الشاشة، وعند النقر عليها، بدأ البرنامج بعلامة صليب بيضاء لمتابعة حركة القلم بالنسبة لموضعه السابق. ^{[ 3 ]} من بين 36 بتًا متاحة لتخزين كل نقطة عرض في ملف العرض، خصصت 20 بتًا لإحداثيات تلك النقطة لنظام العرض، بينما خصصت الـ 16 بتًا المتبقية لعنوان العنصر المكون من n عنصرًا المسؤول عن إضافة تلك النقطة إلى العرض.

كان جهاز TX-2 جهازًا تجريبيًا، وكانت مكوناته المادية تتغير باستمرار (يوم الأربعاء، وفقًا لسوذرلاند ^{[ 8 ]} ). وبحلول عام 1975، تمت إزالة قلم الضوء وأنبوب أشعة الكاثود الذي كان يُستخدم معه. ^{[ 9 ]}

كان برنامج Sketchpad جزءًا لا يتجزأ من أطروحة الدكتوراه التي قدمها ساذرلاند في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وكان مرتبطًا بشكل غير مباشر بمشروع التصميم بمساعدة الحاسوب في ذلك الوقت. Sketchpad: نظام تواصل رسومي بين الإنسان والآلة .

• مقارنة برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)

• كونز، ستيفن (1964). فيتش، جون (محرر). "لوحة الرسم الحاسوبية" (حلقة). مراسل العلوم.يشرح المبادئ الأساسية لبرنامج Sketchpad.
• كاي، آلان (16 يوليو 2007). لوحة الرسم، للدكتور إيفان ساذرلاند مع تعليقات من آلان كاي (فيديو). بالو ألتو، كاليفورنيا: زيروكس بارك . مؤرشف ( فلاش ) من الأصل في 18 ديسمبر 2009. تم الاطلاع عليه في 25 أبريل 2025 - عبر ديفيد كارول؛ يوتيوب .الأرشيف 2: أرشيف الأشباح
• كاي، آلان (1987). "الجزء الأول". التعامل مع الصور يُنتج الرموز (عرض فيديو). قسم الاتصالات المرئية بالجامعة - عبر الأرشيف.
• كاي آلان (21 فبراير 2024). كتبت في لندن، إنجلترا. حديث آلان كاي في UCLA 2024 21 فبراير (فيديو). لوس أنجلوس، كاليفورنيا: يوشيكي أوشيما (大島芳樹). يروي كاي عملية Sketchpad في الساعة 44:15–51:46 . تم الاسترجاع 24 أبريل 2025 – عبر موقع يوتيوب .
• مولر-بروف، ماتياس. "واجهة المستخدم الرسومية لبرنامج سكتش باد" . ألمانيا : إم بروف.
• ساذرلاند، إيفان إدوارد (1980). سكتش باد: نظام اتصال رسومي بين الإنسان والآلة (أطروحة دكتوراه). نيويورك: دار نشر جارلاند. ISBN 0-8240-4411-8.
• ساذرلاند، إيفان إدوارد . سكتش باد: نظام اتصال رسومي بين الإنسان والآلة (ملف PDF) (أطروحة دكتوراه). المملكة المتحدة: كام. التقرير الفني رقم 574.
• ساذرلاند، إيفان إدوارد . "سكيتش باد: نظام اتصال رسومي بين الإنسان والآلة". وقائع مؤتمر AFIPS (أطروحة دكتوراه). PL: ACI. مؤرشف من الأصل بتاريخ 22 أبريل 2005.
• ياريس، إيفان (فبراير 2013). "50 عامًا من التصميم بمساعدة الحاسوب" . عالم التصميم : 66-71 .

• فيتش، جون؛ كونز، ستيفن ؛ جونسون، تيموثي (1964). لوحة الرسم الحاسوبية [ إيفان ساذرلاند - عرض توضيحي للوحة الرسم (1/2) ] (فيديو). ليكسينغتون، ماساتشوستس : مختبر لينكولن التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يناير 2025 - عبر رابطة آلات الحوسبة .
• فيتش، جون؛ جونسون، تيموثي؛ روبرتس، لورانس (1964). لوحة الرسم الحاسوبية [ إيفان ساذرلاند - عرض توضيحي للوحة الرسم (2/2) ] (فيديو). ليكسينغتون، ماساتشوستس : مختبر لينكولن التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يناير 2025 - عبر رابطة آلات الحوسبة .
• ساذرلاند، إيفان إدوارد (30 يناير 1963). سكتش باد: نظام اتصال رسومي بين الإنسان والآلة (ملف PDF) (تقرير). مختبر لينكولن، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. التقرير الفني رقم 296. مؤرشف من الأصل في 8 أبريل 2013. تم الاطلاع عليه في 3 نوفمبر 2007 - عبر مركز المعلومات التقنية للدفاع.