“可萌可甜，3D计算机图形“燃”起不一样的烟火”

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迄今为止，3d动画电影，如《寻梦环游记》、《飞屋环游记》、《阿凡达》、《美女与野兽》等生动的画面给人带来了萌萌哒、美好的感觉，但出乎意料的是源于两人技术大腕的革新。 3月18日，国际计算机协会( acm )宣布，将被称为“计算机界诺奖”的图灵奖荣誉授予了皮克斯的共同创始人计算机图形专家埃德温·卡特莫尔和斯坦福大学的帕特里克·汉兰教授。 这也是继1988年之后，图形学梅开二度获得这一荣誉。

那么，3d计算机图形技术的魅力是什么呢？ 那些行业能影响其产业的快速发展状况如何，未来前景如何？ 带着相关问题，科技日报记者采访了远望智库ai事业部部长、图灵机器人首席战术官谭茗洲。

促进计算机技术和电影的“结婚”

“1995年第一部3d动画电影《玩具总动员》出自卡特莫尔和汉拉罕之手。 可以说他们创造了全新的、完全由计算机制作的动画电影，促进了计算机技术和电影的“联姻”。 ”。 谭洲说。

根据acm的官方公布，这两位科学家获奖的原因是他们在概念创新、硬件和软件方面做出了贡献，从根本上影响了计算机图形学。 这些技术将对电影制作和用计算机生成图像( cgi )等应用产生革命性的影响。

简单地说，计算机图形最先研究如何在计算机上显示图形，以及利用计算机计算、解决、显示图形的相关原理和算法。 副本包括建模、渲染、动画和人机交互。 这些技术是各种动态仿真应用的核心技术，可以大大提高虚拟现实系统的沉浸感。 3d计算机图形学的目标是用计算机自动绘制三维物体、人体等，尽可能逼真，可以“假乱真”，最好与实际拍摄的物体相同。

谭周说:“实现这个目标最大的难点之一是绘制曲面，很多物体和人体不是规则的长方体、立方体或球形，而是比较灵活自由的曲面。 二是在三维模型上绘制颜色和阴影的过程中，照片和视频显示在二维平面上，受到光、颜色、阴影等的影响，在视觉上具有立体感，如何生成自然的颜色和阴影是3d计算机图形最重要的部分。 ”。

幸运的是，两位科学家分别克服了难题，成为3d动画电影背后的技术功臣:卡特莫尔在读博士期间创新推出了绘制三维曲面的方法。 之后，他一直在皮克斯企业领导三维动画方向的研究。 韩汉汉在皮克斯的实验室工作，担任斯坦福大学的教授。 1990年，他与卡特莫尔等研究者一起开发了着色技术和对应的软件“渲染者”( renderman )，极大地推动了3d动画的快速发展。

tanZhou说:“其实，这两位科学家首先最应该感谢的人应该是乔布斯。 这是他们的动画电影企业皮克斯，前身是卢卡斯电影企业工业光魔企业的计算机动画部，1986年被乔布斯以1000万美元收购，成长为世界顶级的动画电影企业，诞生了更多的3d动画电影，新的计算机动画 ”。

正如acm会长凯利·谢利所说，“cgi的图像开发改变了电影制作和体验的方法，对更广泛的娱乐产业也产生了巨大的影响。” 目前，在全球价值1380亿美元的电影领域，3d电脑动画电影已成为热门类型之一。

创新的技术贡献越来越可能

一些研究者认为，如果技术发明者被授予图灵奖，证明该行业的原始开拓已经“走到了尽头”，达到了修补和大规模应用的阶段。 今年的奖项公布后，计算机图形学行业的研究人员也表示:“计算机图形学结束了！ 渲染结束！ ”。 但是，许多行业的专家不同意。

谢利说:“计算机图形学是acm协会中最大、最具活力的研究行业之一。 卡特·莫尔和汉拉罕的贡献表明，专用计算技术对其他行业有很大的影响。 例如，汉朝采用gpu的着色语言，已经成为通用型计算引擎，包括高性能、专业化计算行业。 ”。

“虽然技术一直在进步，但不得不承认这两位科学家几十年前的研究成果仍然是当今行业的标准惯例，这一点很了不起。 重要的是要认识到cgi技术的科学贡献，让公众了解这项技术在未来几年将影响ar、vr、数据可视化、教育、医学影像等多个行业。 ”。 谷歌高级研究员、人工智能高级副总裁杰夫·迪恩说。