Machines à dessiner, protocoles ou programmes informatiques pour générer des dessins, trois études de cas avant l'ère du numérique : les Méta-matics de Jean Tinguely, les wall drawings de Sol LeWitt, les dessins assistés par ordinateurs de Véra Molnar (2019)

L'usage d'automatismes pour la création picturale n'est pas récent. L'emploi de la perspective albertienne mise au point à la Renaissance, dans le but de représenter la profondeur de champ sur un espace bidimensionnel, peut apparaître comme l'emploi d'une technique automatisée. 

À la fin du XIXè siècle, les Impressionnistes se basaient sur l'automatisme de la perception par l’œil humain des couleurs, alors que certains scientifiques avaient expliqué les lois du mélange optique des couleurs et des contrastes simultanés.
La photographie est également une technique de captation automatisée de l'image. 

Dans les années 1970, la combinaison d'un écran vidéo à un ordinateur permet de visualiser les processus internes des calculateurs et de dialoguer avec eux. C'est le début de l'informatique graphique interactive. Cela va permettre de maîtriser les images à partir du pixel (plus petit élément constituant de l'image numérique). L'image numérique est calculée de part en part. Le pixel fait office d'échangeur entre l'image et le nombre. Pour créer une image, il faut d'abord créer la matrice mathématique correspondante. La fabrication de l'image n'est alors plus physique mais computationnelle.

Les artistes pionniers de l'art avec ordinateur commencent par manipuler des concepts. Certains simulent les procédures des machines, évoluant dans un système de données. L'esthétique fonctionnaliste du Bauhaus, de De Stijl ou encore du Constructivisme influençait déjà ces artistes qui retrouvèrent dans l'emploi de protocoles numériques des qualités de simplicité et de rigueur mathématique. 

Au début des années 1960, l'artiste d'origine hongroise Vera Molnar crée des images dont chaque point est doté de coordonnées (x et y). Ces points sont ensuite reportés sur une trame définie par deux axes (abysse et ordonnée), l'artiste jouant sur l'attribution de différentes valeurs à ces points, de façon systématique ou non. Vera Molnar a employé cette méthode d'encodage de ses images et de variations des valeurs associées aux différents points pour Lent mouvement giratoire (1957) par exemple, ou encore pour Structure à partir de la lettre N (1961).
Le recours à des modèles permet d'anticiper sur le devenir de la forme, celle-ci devient totalement contrôlable, y compris dans ses variations.

Dans trois Machines à dessiner, présentées en 1955 dans le cadre de l'exposition Le Mouvement à la galerie Denise René à Paris, Tinguely actionne pour la première fois mécaniquement la production de dessins. Devant un support de bois dissimulant le moteur, un disque en rotation continue, couvert d'une feuille de papier, reçoit la marque d'une craie fixée au bout d'une tige (suivant le principe du tourne-disque). Cette tige, animée par un système de rouages, est sujette à la mobilité par à-coups et soubresauts, et ce sont des cercles maladroits et irréguliers qui s'inscrivent sur le papier. Ces machines exposent clairement la nature précaire de la mécanique qui les anime. Leurs mouvements laissent une trace visible de leur imprécision et les dessins sont différents à chaque fois. 

En 1959, Tinguely conçoit de nouveau des sculptures à dessiner, qu'il baptise Méta-matics. Le tracé, cette fois, ne s'imprime plus sur un disque en rotation, mais sur une feuille rectangulaire fixe, tandis que les secousses continues et frénétiques agitent une tige qui vient marquer le papier de hachures vives et saccadées. Ces œuvres exposent le mécanisme qui les anime et le processus d'une production mécanique du dessin.

En art, un protocole est un ensemble de règles définies par l'artiste pour créer des œuvres, sans intervenir directement dans leur réalisation. Les artistes se servant d'un protocole de création peuvent le faire dans différents buts. Certains, comme l'artiste François Morellet, usent des mathématiques pour se libérer du côté expressif, subjectif, qui serait visible dans l’œuvre. D'autres l'ont fait pour trouver un langage universel. C'est le cas de Mondrian par exemple avec le Néoplasticisme pour lequel l'artiste néerlandais avait défini des règles strictes (lignes orthonormées, couleurs pures et non couleurs posées en aplat, pas de symétrie, pas d'oblique ni de courbes). 

Le protocole de création permet de réaliser des œuvres mais surtout d'accorder une place plus importante au potentiel de
résultats possibles plutôt qu'à une réalisation unique. Pour les artistes conceptuels, le protocole est conçu comme l’œuvre elle-même, c'est le cas dans le travail de Sol LeWitt par exemple. Les artistes usant de programmes informatiques créent des protocoles qui permettent de générer des résultats variables, avec ou sans la participation du spectateur. C'est le cas du groupe de Net artistes JODI par exemple.

Certains artistes prévoient dans leur protocole de création d’œuvres d'art, l'intervention du hasard.
Déjà en 1913, Marcel Duchamp revendiquait le hasard comme principe de création, avec la procédure rigoureuse, déterminée à l'avance de Trois stoppages-étalon. Cette procédure se situait davantage du côté de l'expérience scientifique que de l'emploi de l'accident, comme cela serait le cas avec le Surréalisme par exemple, mouvement artistique dans lequel des artistes comme Max Ernst ou André Masson usaient du hasard pour stimuler leur imagination. Les dadaïstes utilisaient le hasard de la trouvaille pour réaliser des œuvres, c'est le cas pour le Merzbau de Kurt Schwitters par exemple. John Cage, plaçait dans ses pianos préparés, des objets hétéroclites, laissant des effets sonores inattendus se produire. Jean Tinguely laissait du jeu dans les engrenage de ses machines pour que celles-ci se « dérèglent » en permanence. Cela garantissait la génération de formes constamment différentes, provoquant des surprises liées à l'inattendu, tout en posant la question de l'origine de toute création.