今天,有 “计算机界诺贝尔奖” 之称的 ACM AM 图灵奖(ACM A.M. Turing Award)公布最新一届获奖者。和往届得主相比,相信不少非计算机领域的读者都曾 “欣赏” 过他们的工作。
两位获奖者分别是 Patrick Hanrahan 和 Edwin Catmull。他们的工作对 3D 计算机图形学有着重要推动性作用,而且这些工作对于近当代电影制作和各种电脑成像技术(Computer-generated imagery,电脑成像)有着革命性影响。
Patrick Hanrahan 现为斯坦福大学计算机图形学实验室的教授,曾经是全球顶尖动画公司、3D 动画开山鼻祖皮克斯(Pixar)的创始团队中的一员。
而 Edwin Catmull,则曾是皮克斯联合创始人和华特 · 迪士尼动漫工作室的总裁,由他参与创办的 NYIT 计算机图形实验室,引领了计算机 3D 动画近 20 余年,该实验室现仍为迪士尼、IBM、HBO、美国娱乐与体育节目电视网 (ESPN) 等公司管理数字动画和摄影项目。
图丨皮克斯动画帝国背后曾有三位重要人物:计算机科学家 Edwin Catmull、动画师 John Lasseter 以及富有远见的企业家 Steve Jobs。(来源:互联网)
此次另一位图灵奖得主 Pat Hanrahan,正是 Catmull 在皮克斯招募的第一批员工之一。
Hanrahan 于 1985 年获得了威斯康星大学麦迪逊分校的生物物理学博士学位,在加入皮克斯之前曾在 NYIT 计算机图形实验室短暂工作过。
Hanrahan 与 Catmul 以及 Pixar 团队的其他成员一起工作,开发出了一套日后称为 “RenderMan” 的生产渲染器雏形,并试图将两人在计算机图形上的诸多创新集成到了其中。
在皮克斯工作期间,Hanrahan 还开发了体积渲染技术,让 CGI 设计师得以渲染 3-D 数据集的 2D 投影。Hanrahan 还与另一位合作者 Marc Levoy 在一篇高引用量的论文中介绍了光场渲染,这种方法可以使观看者感觉他们正在穿越场景、身临其境。
1990 年,Hanrahan 曾在 ACM SIGGRAPH 上发表了他的开创性的 RenderMan 研究。然而,在当时,计算硬件发展到可以使用 RenderMan 制作类似《玩具总动员》这样的 3D 动画电影,还需要五年的时间。
但在 Catmull 的领导下,皮克斯还是实现了用 RenderMan 制作一系列成功的电影,之后公司还将 RenderMan 授权给其他电影同行。现在,奥斯卡金像奖视觉效果类电影的 44 部,包括《阿凡达》、《泰坦尼克号》、《美女与野兽》、《指环王》三部曲以及《星球大战》前传,都有 RenderMan 的身影在。RenderMan 仍然是 CGI 视觉效果的标准工作流程。
(来源:ACM)
更早之前,Hanrahan 和 Catmull 都因其技术贡献获得了 ACM SIGGRAPH(计算机图形学和交互技术国际计算机械协会特别兴趣小组)以及美国电影艺术与科学学院(简称美国影艺学院)的奖项。
ACM 认为,两位科学家通过概念创新以及对软件和硬件的贡献,从根本上影响了计算机图形学领域。他们的工作对电影制作产生了革命性的影响,从 25 年前的《玩具总动员》开始,一直延续到今天,给世界创造出一种全新的、完全由计算机动画制作的影像存在。
如今,在全球价值 1380 亿美元的电影行业中,3D 动画电影仍是颇受欢迎的一类。而且,其背后发展起来的 3D 计算机图像技术也在不断滋养着视频游戏行业以及新兴的虚拟现实、增强现实应用。如今回头来看,Catmull 和 Hanrahan 的开创性技术贡献,仍是当今 CGI 开发不可或缺的部分。
此外,他们对于 GPU 的认识,不但影响着计算机图形学领域,也推动着包括数据中心和 AI 在内的新兴领域产生改变。
对于这一次的图灵奖选择,ACM 主席 Cherri M. Pancake 表示:“ CGI 改变了电影的制作和体验方式,同时也在更广泛的尺度上深刻影响了娱乐产业。我们非常荣幸将奖项授予 Pat Hanrahan 和 Ed Catmull,因为计算机图形学社区也是 ACM 体系中最大、最活跃的社区之一,这一点在每年的 ACM SIGGRAPH 大会上都得到了证明。
与此同时,Catmull 和 Hanrahan 的贡献证明了,一项专用的计算技术可以对其他领域产生重大影响,例如,Hanrahan 基于 GPU 的 shading languages 的工作,使其成为了更广泛领域的通用型计算引擎,包括我自己所在的高性能计算领域。”
谷歌 AI 高级研究员兼高级副总裁 Jeff Dean 则评论道,“3D 计算图像现在已经如此普及,导致我们时常忘了这个领域并不遥远的曾经,当时,即便是视频游戏 Pong 这样只有一个白色动点在两根直线中晃动的视频游戏,就代表着非常领先的技术。技术不断发展,但在数十年前,Hanrahan 和 Catmull 所做的工作至今仍是该领域的标准,这实在让人赞叹。重要的是,我们认识到 CGI 技术的科学贡献,并让更多人获知这项技术还将在未来几年影响到包括虚拟现实、增强现实、数据可视化、教育、医学影像在内的更多领域。”