ACM SIGGRAPH2013专题-中国计算机学会信息网                          

  ACM SIGGRAPH/SIGGRAPH ASIA被视为计算机图形学相关领域顶级水平的风向标,因其竞争激烈、录用数低、演示炫丽、工业界参与度高、参会人多等而闻名。2013年中国学者以第一作者单位在两个会议共发表20篇(不含中国学者参与国外单位发表的论文,也不含港澳台地区的论文),与往年相比取得了长足的进步。具体包括在SIGGRAPH上发表论文8篇,其中清华大学4篇,浙江大学2篇,中科院深圳先进技术研究院2篇;在SIGGRAPH ASIA会议上发表论文12篇,其中清华大学6篇,浙江大学2篇,中科院深圳先进技术研究院3篇,中国科技大学1篇。国内的微软亚洲研究院在SIGGRAPH上发表论文6篇,SIGGRAPH ASIA上发表论文1篇,本期专题只介绍国内高校与科研院的工作。分为三维模型几何处理、图像视频处理与流体动画,以及真实感图形与绘制三个部分,这三个部分并不是孤立的,有很多方法是采用图像处理技术来分析三维几何模型及绘制、以及采用几何结构分析的方法来研究图像视频技术。
本期执行主编
刘永进
  清华大学计算机系副教授。主要研究方向为计算几何、计算机图形学与计算机辅助设计。
徐昆
  CCF会员,2009年CCF优秀博士学位论文奖获得者。清华大学计算机系助理研究员。主要研究方向为计算机图形学和可视媒体编辑。
什么是SIGGRAPH?
  SIGGRAPH是世界上影响最广、规模最大,同时也是最权威的一个集科学、艺术、商业于一身的CG展示、学术研讨会。历年大会都有丰富的成果展示,比如现在很流行的象素、图层、顶点等概念。
  从1974年开始,SIGGRAPH每年都会举办一次年会,而从1981年开始每年的年会还增加了CG(Computer Graphics,电脑绘图)展览。绝大部分计算机图技术软硬件厂商每年都会将最新研究成果拿到SIGGRAPH年会上发布,大部分游戏的电脑动画创作者也将他们本年度最杰出的艺术作品集中在SIGGRAPH上展示。因此,SIGGRAPH在图形图像技术,计算机软硬件以及CG等方面都有着相当的影响力。
历届SIGGRAPH
SIGGRAPH 2013
2013年7月21日-7月25日
洛杉矶
SIGGRAPH 2012
2012年8月5日-8月9日
洛杉矶
SIGGRAPH 2011
2011年8月7日-8月11日
温哥华
SIGGRAPH 2010
2010年7月2日-7月29日
洛杉矶
SIGGRAPH 2009
2009年8月3日-8月7日
新奥尔良
SIGGRAPH 2008
2008年8月11日-8月15日
洛杉矶
SIGGRAPH 2007
2007年7月21日-7月25日
圣地亚哥
SIGGRAPH 2006
2006年7月30日-8月3日
波士顿
SIGGRAPH 2005
2005年7月31日-8月8日
洛杉矶
SIGGRAPH 2004
2004年8月8日-8月12日
洛杉矶
SIGGRAPH 2003
2003年7月27日-7月31日
圣地亚哥
SIGGRAPH 2002
2002年7月21日-7月26日
圣安东尼奥
SIGGRAPH 2001
2001年8月12日-8月17日
洛杉矶
SIGGRAPH 2000
2000年7月23日-7月28日
新奥尔良
SIGGRAPH 1999
1999年8月8日-8月13日
洛杉矶
SIGGRAPH 1998
1998年7月19日-7月24日
奥兰多
SIGGRAPH 1997
1997年8月3日-8月8日
洛杉矶
SIGGRAPH 1996
1996年8月4日-8月9日
新奥尔良
SIGGRAPH 1995
1995年8月6日-8月11日
洛杉矶
SIGGRAPH 1994
1994年7月24日-7月29日
奥兰多
SIGGRAPH 1993
1993年8月1日-8月6日
阿纳海姆
SIGGRAPH 1992
1992年7月26日-7月31日
芝加哥
SIGGRAPH 1991
1991年7月28日-8月2日
拉斯维加斯
SIGGRAPH 1990
1990年8月6日-8月10日
达拉斯
SIGGRAPH 1989
1989年7月31日-8月4日
波士顿
SIGGRAPH 1988
1988年8月1日-8月5日
亚特兰大
SIGGRAPH 1987
1987年7月27日-7月31日
阿纳海姆
SIGGRAPH 1986
1986年8月18日-8月22日
达拉斯
SIGGRAPH 1985
1985年7月22日-7月26日
旧金山
SIGGRAPH 1984
1984年7月23日-7月27日
明尼阿波利斯
SIGGRAPH 1983
1983年7月25日-7月29日
底特律
SIGGRAPH 1982
1982年7月26日-7月30日
波士顿
SIGGRAPH 1981
1981年8月3日-8月7日
达拉斯
SIGGRAPH 1980
1980年7月14日-7月18日
西雅图
SIGGRAPH 1979
1979年8月8日-8月10日
芝加哥
SIGGRAPH 1978
1978年8月23日-8月25日
亚特兰大
SIGGRAPH 1977
1977年7月20日-7月22日
圣荷西
SIGGRAPH 1976
1976年7月14日-7月16日
费城
SIGGRAPH 1975
1975年7月25日-7月27日
保林格林
SIGGRAPH 1974
1974年7月15日-7月17日
博尔德
技术动态专题回顾:
学术论文写作(专题第17期)
移动互联网(专题第16期)
微信收费(专题第15期)
群体软件工程(专题第14期)
2012优博(专题第13期)
KDD‘12(专题第12期)
高性能计算应用(专题第11期)
云计算技术(专题第10期)
智能终端技术(专题第9期)
中文信息处理(专题第8期)
人工智能(专题第7期)
国家科学技术奖(专题第6期)
优博(专题第5期)
CNCC(专题第4期)
王选奖(专题第3期)
乔布斯(专题第2期)
文化遗产数字化(专题第1期)
 
三维模型几何处理
 
·基于三维形状回归的实时人脸动画技术 ·基于视频的手部运动捕捉方法
·特征驱动式点云再采样技术 ·基于四维点云的生长植物分析
·点云的L1-中心骨架提取技术 ·材料节省的三维打印技术
·基于四元树定性分析的模型组织方法 ·基于投影分析三维模型分割技术
·从草图构建三维场景的方法  
图像视频处理与流体动画
·三次均值坐标与基于Cage网络的图像变形方法 ·逆图像编辑系统
·图像与视频中的动态发型操控技术 ·面向交互式图像编辑的片网表示模型
·从单幅图像中扫掠抽出可编辑物体的技术 ·基于无接触配准的结构驱动式图像修复技术
·基于关键帧的流体动画编辑方法  
真实感图形与绘制
 
·各向异性球面高斯函数 ·基于外存的GPU加速多点光源绘制技术
·双边蓝噪声采样技术  
 
 
基于三维形状回归的实时人脸动画技术
来源:浙江大学,日期:2012年10月
三维人脸跟踪和动画技术是计算机图形学研究的热点问题,其在CG电影、动画、计算机游戏、社交网络等领域有广泛的应用。浙江大学提出了一种基于三维形状回归的实时人脸跟踪和动画系统。在该系统中,基于一个网络摄像机提供的视频数据,设计的回归器可以实时计算人脸特征点的准确位置。
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特征驱动式点云再采样技术
来源:中科院深圳先进院,日期:2013年10月
用现代激光扫描仪获取的点云数据,是实现计算机三维模型自动建模的重要基础。该论文介绍了一种新的重采样算法,通过恢复并增强尖锐特征信号,优化现实得到的散乱点云数据。
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点云的L1-中心骨架提取技术
来源:中科院深圳先进院,日期:2013年10月
中科院深圳先进院在SIGGRAPH 2013上提出了一种点云的L1-中心骨架提取技术(L1-Medial Skeleton of Point Cloud)。论文中提出了基于点云的L1-中心骨架概念,可以用一维空间曲线表示三维点云的几何结构。
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基于四元树定性分析的模型组织方法
来源:清华大学,日期:2012年10月
近年来,随着建模工具和三维扫描技术的进步,越来越多的三维模型能够容易的创造出来,并存储在互联网上。由此使得对模型库中的模型进行高效组织,深层次地理解模型库中模型的组织分类和层次结构,以便于模型检索、浏览和摘要化等等很多方面的应用需求变得日益迫切。
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从草图构建三维场景的方法
来源:清华大学,日期:2012年10月
在科技水平高度发达的今天,以手机、平板电脑为代表的触屏设备的迅速普及,基于笔画草图的应用也受到了越来越多的关注。Sketch2scene同样是一个基于草图的工作,她可以根据用户输入的草图自动生成相应的场景模型。
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基于视频的手部运动捕捉方法
来源:清华大学,日期:2013年10月
该文提出了一种新的运动捕捉方法,着眼于手与物体的交互运动,通过对输入的多视点视频处理,重建出较为精确地、符合物理约束模型的真实交互运动形态。
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基于四维点云的生长植物分析方法
来源:中科院深圳先进院,日期:2013年10月
论文首次提出对生长植物进行连续不断的三维扫描以获取生长植物的四维点云,这种四维数据完整记录了植物生长过程中精细的形态变化,可以为植物学研究提供前所未有精度和采样密度的测量数据,四维扫描有望成为植物学研究中全新的测量手段。
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材料节省的三维打印技术
来源:中国科学技术大学,日期:2012年10月
中国科学技术大学、大连理工大学和微软亚洲研究院的研究人员合作提出了一种在打印物体的内部设计轻质刚架结构的算法,能有效地减少打印材料的使用量,并使打印物体满足所要求的物理强度,受力稳定性,自平衡性及可打印性等。
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基于投影分析的三维模型分割技术
来源:中科院深圳先进院,日期:2013年10月
该文提出了一种基于投影分析的有监督的三维模型语义分割算法。首先将输入的三维模型转换为二维投影的集合,然后利用所标记好的图像对每个投影进行标注,最后将标注结果反投影到三维模型从而实现三维模型的语义分割。
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三次均值坐标与基于Cage网络的图像变形方法
来源:清华大学,日期:2013年10月
基于Cage结构的图像变形是一种直观的交互式的图像变形技术。用户可以将一个封闭的离散结构(即Cage结构)附加到输入图像之上,然后直接对其控制顶点进行拖拽,而算法将根据用户的输入对图像进行插值和变形。
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图像与视频中的动态发型操控技术
来源:浙江大学,日期:2013年10月
人物肖像是日常生活中一类非常常见的图像类型,肖像编辑与操控有着广泛的应用需求,历来也是计算机图形学与视觉方向的一大研究领域。然而,发型,作为体现人物独特特征的一个重要部分,却因其复杂的形态结构而难以被较好地表示及编辑。
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从单幅图像中扫掠抽出可编辑物体的技术
来源:清华大学,日期:2013年10月
清华大学在SIGGRAPH ASIA 2013上提出了一种从单幅图像中扫掠抽出可编辑物体的技术,实现从单张2D照片直接生成3D模型,让3D建模变得像在Photoshop中建立选区、编辑图像一样简单。
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基于关键帧的流体动画编辑方法
来源:浙江大学,日期:2013年10月
近年来,众多图形学的研究工作使得基于物理的动画生成方法得到了巨大的发展并已接近成熟。相对而言,在这些已经生成的动画基础上加入用户控制仍然十分困难。人们相继提出了可控的刚体,柔性体以及人体动画生成方法。但是,对于流体动画,由于其巨大的计算代价和复杂的表面形变,在一段已有的动画上快速施加直观的用户控制的方法目前还不存在。
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逆图像编辑系统
来源:清华大学,日期:2013年10月
一个图像编辑任务通常需要很多步操作,获得图像的编辑历史在很多方面都有需求。虽然一些图像处理软件提供了强大的编辑功能,但是目前仍然没有通用、高效的方案解决编辑历史的编码、存储、传播和重用的问题。
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面向交互式图像编辑的片网表示模型
来源:清华大学,日期:2013年10月
对于基于多张图像进行的交互式编辑,用户需要自己寻找新的物体或者区域合成到指定的位置。但是这些需要用户有较强的美术专业知识以及对软件的熟练掌握,而在候选图像较多的情况下,就需要用户付出长时间的枯燥劳动。而已有的图像描述与表达方法中,缺乏对于图像局部内容的上下文以及其局部表观特征的抽象描述,所以无法在图像库中进行对内容的有效组织和查找。
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基于无接触配准的结构驱动式图像修复技术
来源:中科院深圳先进院,日期:2013年10月
该论文提出的方法,可以在没有先验假设的情况下将一组不重叠且初始相对位置未知的图像块拼接成为一张完整的图像。用户只需通过简单交互,为图像块提供一个初始的粗略位置,所提算法便可以自动利用图像的曲线特征对多个图像块进行统一无接触配准。
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各向异性球面高斯函数
来源:清华大学,日期:2013年10月
由于其乘法封闭和积分具有解析解的数学特性,传统的球面高斯函数在渲染问题中有着重要应用。通过用一个或多个球面高斯函数可以近似表达渲染问题中的光照,物体的表面性质等真实分布。这样就可以直接利用球面高斯函数的特性进行渲染加速了。
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双边蓝噪声采样技术
来源:清华大学,日期:2013年10月
该文提出一种双边蓝噪声采样的方法,其核心思想是引入采样点之间非空间特征的相似度,来调制传统的采样点间距离度量,这样双边蓝噪声分布既能反映采样点空间位置的均匀性,又能体现采样点非空间属性的特征。
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基于外存的GPU加速多点光源绘制技术
来源:浙江大学,日期:2013年10月
大规模场景的高效真实感绘制一直以来是图形学绘制研究的难题。特别是当场景规模超过内核内存的容量,需要采用基于外存的存储方式时,绘制计算与数据调度的效率成为制约绘制计算的重要瓶颈之一。基于近年来发展起来的多点光源绘制框架,该文提出了基于GPU的大规模场景多点光源绘制方法。
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结束语
  SIGGRAPH系列会议代表了国际图形学的顶级水平,2013年中国学者在SIGGRAPH系列会议上发表论文的数量与往年相比取得了长足的进步,反映了国内在计算机图形学基础理论、算法及其相关应用研究方面的学术水平正在得到国际同行的认可。本文中对每篇SIGGRAPH系列会议论文的介绍均来自论文的原作者,在这里一并向这些作者表示祝贺和感谢。
 

 

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