今天,有 “計算機界諾貝爾獎” 之稱的 ACM AM 圖靈獎(ACM A.M. Turing Award)公布最新一屆獲獎者。和往屆得主相比,相信不少非計算機領域的讀者都曾 “欣賞” 過他們的工作。
兩位獲獎者分別是 Patrick Hanrahan 和 Edwin Catmull。他們的工作對 3D 計算機圖形學有著重要推動性作用,而且這些工作對于近當代電影制作和各種電腦成像技術(Computer-generated imagery,電腦成像)有著革命性影響。
Patrick Hanrahan 現爲斯坦福大學計算機圖形學實驗室的教授,曾經是全球頂尖動畫公司、3D 動畫開山鼻祖皮克斯(Pixar)的創始團隊中的一員。
而 Edwin Catmull,則曾是皮克斯聯合創始人和華特 · 迪士尼動漫工作室的總裁,由他參與創辦的 NYIT 計算機圖形實驗室,引領了計算機 3D 動畫近 20 余年,該實驗室現仍爲迪士尼、IBM、HBO、美國娛樂與體育節目電視網 (ESPN) 等公司管理數字動畫和攝影項目。
圖丨皮克斯動畫帝國背後曾有三位重要人物:計算機科學家 Edwin Catmull、動畫師 John Lasseter 以及富有遠見的企業家 Steve Jobs。(來源:互聯網)
此次另一位圖靈獎得主 Pat Hanrahan,正是 Catmull 在皮克斯招募的第一批員工之一。
Hanrahan 于 1985 年獲得了威斯康星大學麥迪遜分校的生物物理學博士學位,在加入皮克斯之前曾在 NYIT 計算機圖形實驗室短暫工作過。
Hanrahan 與 Catmul 以及 Pixar 團隊的其他成員一起工作,開發出了一套日後稱爲 “RenderMan” 的生産渲染器雛形,並試圖將兩人在計算機圖形上的諸多創新集成到了其中。
在皮克斯工作期間,Hanrahan 還開發了體積渲染技術,讓 CGI 設計師得以渲染 3-D 數據集的 2D 投影。Hanrahan 還與另一位合作者 Marc Levoy 在一篇高引用量的論文中介紹了光場渲染,這種方法可以使觀看者感覺他們正在穿越場景、身臨其境。
1990 年,Hanrahan 曾在 ACM SIGGRAPH 上發表了他的開創性的 RenderMan 研究。然而,在當時,計算硬件發展到可以使用 RenderMan 制作類似《玩具總動員》這樣的 3D 動畫電影,還需要五年的時間。
但在 Catmull 的領導下,皮克斯還是實現了用 RenderMan 制作一系列成功的電影,之後公司還將 RenderMan 授權給其他電影同行。現在,奧斯卡金像獎視覺效果類電影的 44 部,包括《阿凡達》、《泰坦尼克號》、《美女與野獸》、《指環王》三部曲以及《星球大戰》前傳,都有 RenderMan 的身影在。RenderMan 仍然是 CGI 視覺效果的標准工作流程。
(來源:ACM)
更早之前,Hanrahan 和 Catmull 都因其技術貢獻獲得了 ACM SIGGRAPH(計算機圖形學和交互技術國際計算機械協會特別興趣小組)以及美國電影藝術與科學學院(簡稱美國影藝學院)的獎項。
ACM 認爲,兩位科學家通過概念創新以及對軟件和硬件的貢獻,從根本上影響了計算機圖形學領域。他們的工作對電影制作産生了革命性的影響,從 25 年前的《玩具總動員》開始,一直延續到今天,給世界創造出一種全新的、完全由計算機動畫制作的影像存在。
如今,在全球價值 1380 億美元的電影行業中,3D 動畫電影仍是頗受歡迎的一類。而且,其背後發展起來的 3D 計算機圖像技術也在不斷滋養著視頻遊戲行業以及新興的虛擬現實、增強現實應用。如今回頭來看,Catmull 和 Hanrahan 的開創性技術貢獻,仍是當今 CGI 開發不可或缺的部分。
此外,他們對于 GPU 的認識,不但影響著計算機圖形學領域,也推動著包括數據中心和 AI 在內的新興領域産生改變。
對于這一次的圖靈獎選擇,ACM 主席 Cherri M. Pancake 表示:“ CGI 改變了電影的制作和體驗方式,同時也在更廣泛的尺度上深刻影響了娛樂産業。我們非常榮幸將獎項授予 Pat Hanrahan 和 Ed Catmull,因爲計算機圖形學社區也是 ACM 體系中最大、最活躍的社區之一,這一點在每年的 ACM SIGGRAPH 大會上都得到了證明。
與此同時,Catmull 和 Hanrahan 的貢獻證明了,一項專用的計算技術可以對其他領域産生重大影響,例如,Hanrahan 基于 GPU 的 shading languages 的工作,使其成爲了更廣泛領域的通用型計算引擎,包括我自己所在的高性能計算領域。”
谷歌 AI 高級研究員兼高級副總裁 Jeff Dean 則評論道,“3D 計算圖像現在已經如此普及,導致我們時常忘了這個領域並不遙遠的曾經,當時,即便是視頻遊戲 Pong 這樣只有一個白色動點在兩根直線中晃動的視頻遊戲,就代表著非常領先的技術。技術不斷發展,但在數十年前,Hanrahan 和 Catmull 所做的工作至今仍是該領域的標准,這實在讓人贊歎。重要的是,我們認識到 CGI 技術的科學貢獻,並讓更多人獲知這項技術還將在未來幾年影響到包括虛擬現實、增強現實、數據可視化、教育、醫學影像在內的更多領域。”