关于参加欧洲图形学年会议纪要

11．关于参加欧洲图形学2004年会议纪要——向国家自然科学基金会汇报材料 （2006年1月5日）

2004年8月受国家自然科学基金会资助参加了在法国Grenoble召开的欧洲图形学会议（Eurographics 2004）（2004年8月30日—9月3日），会后顺访了德国Darmstadt的弗朗霍夫计算机图形学研究所（FhG‐IGD）（2004年9月4日—9月7日）。现将两次活动情况按访问概况和学术收获两个方面进行汇报。

一、访问概况

1．参加欧洲图形学会会议

（1）论文报告

参加欧洲图形学会议的任务有两个：一是宣读论文；二是参加国际期刊Computers＆Graphics的年度编委会。

今年欧洲图形学会议上我有两篇论文，一篇是大会录用的学术论文“Rendering with Spherical Radiance Transport Maps”作者为梅春晖、石教英和吴福理，梅和吴均为我的博士生，梅春晖于2004年6月获浙大博士学位，现在美国普度大学计算机系做博士后，这篇论文收录在国际期刊Computer Graphics Forum Vol．23，No．3 pp：281‐290。这是我的研究组中断多年后，再次有论文进入这一计算机图形学界顶级的国际会议，应该赴会宣读。由于梅春晖博士未获及时签证，未能成行。最后将这一论文宣读任务落在了我的肩上。另一篇论文是与Eurographics 2004大会同时举办的“计算机图形学教育国际研讨会”录用的“The Beginning Computer Graphics Course in Com puter Science”作者是S．Cunningham，W．Hansmann，C．Laxer和我。这篇论文是2004年6月在杭州举办的“计算机图形学教育国际研讨会”的成果之一，作者中第一和第三作者为美国教授，第二作者为德国汉堡大学教授，我们四人是杭州会议的发起者和组织者。第一篇论文为大会报告，时间是2004年8月1日上午10：30～12：00，由我报告，第二篇论文为研讨会报告，时间是2004年8月1日下午16：30～18：00，由Steve Cunningham教授代表我们宣读，两篇报告均引起较高的评价，毕竟这是本次会议上有中国内地学者署名的唯一两篇论文。

（2）参加Computers＆Graphics国际期刊的年度编委会

我担任国际期刊Computers＆Graphics编委会委员已长达10余年，该刊一年一度的编委会都安排在每年欧洲图形学会议期间召开，这样安排有利于编委与会，减轻他们的负担，会上照例通报刊物稿源、质量、学术界影响，第二年计划等。这次编委会上有一个信息值得我们深思。这本期刊的出版社代表讲到近年来由中国大陆来的稿件数量激增，但整体质量不高，特别是英文差，使编辑部的工作量增加很多，而收效却不高。他们计划在北京聘请一名副主编，他的责任是先筛选一次，淘汰掉一部分，再送总部。我在会上质疑了这种做法的公正性，由于这仅仅是一个针对中国的计划，与其他委员无利害冲突，因而未引起其他委员们的反响，但我认为这一动向是应该引起我们深思的！

2．参观德国弗朗霍天计算机图形研究所

由Encarnacao教授领导的德国弗朗霍夫计算机图形研究所是国际著名的计算机图形学研究所，人数多、成果先进，Encarnacao教授本人是国际计算机图形学界最高奖Coons奖获得者。我与Encarnacao教授自1987年相识以来，一直保持良好的学术交流关系，双方互访频繁。Encar‐nacao教授对中国十分友好，多次参与组织我国计算机图形学界组织的国际学术会议，对促进我国计算机图形学的发展有重要的作用。我已有4年没有访问Encarnacao教授，虽然我们多次在参加SIGGRAPH会议时见面，但这次重访，重温友谊，倍感亲切。我深深感到，国际学术交流是建立在人与人之间交流基础上的，是一项有人情味的活动，才能取得积极的效果。我认为没有了基于学者之间个人友谊的学术交流，将等同于“文献阅读”，就没有必要进行“跑出去”和“请进来”等活动了。

二、学术收获

1．参加欧洲图形学会议收获

Eurographics是计算机图形学界第二大国际会议。2004年会议共收到论文243篇，经严格评审，共录用44篇，录用率约为0.18，可见竞争之激烈。录用论文均为大会报告，共分为14场，14场报告的主题简介如下。

（1）实时光照明和阴影绘制，包括软阴影生成技术，适用于动态变化场景的球面辐射传输图技术和实时光动画技术等。

（2）形状建模，包括交互式“SMARTPAPER”——用户友好的绘制草图系统，快速曲面建模技术，采用光顺二次曲面的形状建模等。

（3）自然现象和老化仿真，包括人类皮肤的光谱模型，苔藓生长仿真和建模，树的生长仿真和建模，基于物理模型的真实感划痕绘制等。

（4）几何处理，包括流型曲面的单三角形环表示，多边形网格模型的集群算法，任意曲面网格模型消除噪声的方法等。

（5）风格化动画和绘制，主要针对如何利用传统动画师技能的计算机动画技术，包括用线画表示光照明效果的方法，虚拟铜版画效果图像生成技术等。

（6）图像校正和匹配，包括高分辨率照相机扫描系统，在曲面屏幕上显示无缝图像的技术、过程纹理映射和变换技术。

（7）科学可视化，主要关心基于拓扑骨架的3D矢量场构建，染料平流以及快速理解体数据集的技术等。

（8）虚拟环境中的导航和人群行为，包括一篇在复杂虚拟环境中导游论文和两篇人群仿真论文。

（9）基于触觉和声音的仿真，有三篇论文关于如何利用触觉和听觉反馈装置来增强对虚拟环境和可视化系统的仿真，包括用于触觉反馈的刚体仿真，交互流体仿真中的声纹理技术，和弹性体的实时视觉和触觉显像技术等。

（10）距离场和碰撞检测，包括利用图形硬件加速点云的距离场计算和碰撞检测，强壮的干涉检测，以及子分曲面与光线跟踪技术等。

（11）全局光照下的采样，包括减少偏差的关联和重要性相结合的采样技术，一种基于非均衡k‐d树的快速光子映射技术，以及基于图像空间适应采样技术的递进全局光照明绘制方法等。

（12）基于GPU的绘制，连贯的分层遮挡剔除技术，光锥体的非线性光线跟踪和绘制技术等。

（13）基于点的技术，包括三篇论文，两篇关于Splating技术，一篇关于体数据的表示技术。

（14）人脸动画及其重用，包括一篇介绍人脸图像改变系统，这里人脸图像是在视角变化很大、光照条件差别很大时拍摄的，动态三维人脸表情学习和传递技术，以及将获取的人脸动画重用到新的人脸模型上的方法等。

从以上简介可以看到会议内容丰富多样，并且激动人心，录用的44篇论文来自14个不同国家和地区，其中6个为非欧洲国家。我们的论文，即由梅春晖、我和吴福理署名的论文列为第一场第二篇报告，论文提出了一种适用于复杂光照明环境中能实时绘制动态对象的软阴影及其相互反射效果，前人工作无法做到针对动态对象的实时绘制，即针对动态对象时无法达到实时性能，能实时绘制时只能针对静态对象，我们方法的创新点在于提出了一种预计算方法，即将每一对象的遮挡信息和反射信息通过预先计算存储在定义好的球面辐射传输图（SRTMs）中，同时把环境光和面光源分解为数百条有向光线，绘制时只要检索SRTM s中可能生成阴影的遮挡信息以及可能生成互反射的反射信息，从而达到实时绘制性能。这篇论文得到了很好的反响，特别是在2005年SIGGRAPH会议论文集中，微软亚洲研究院的周昆博士（也是我的博士生）进一步发展了我们的方法，使其适用于点光源。

在会议上我们也学到了许多新的知识，了解了许多领域的新进展，其中特别宝贵的是通过听讲论文“Quad ric Transfer for Immersive Curved Screen Disp lays”（作者为Ramesh Raskar等），对我们正在研制的多屏拼接显示系统下一步扩展为曲面屏幕提供了有益的借鉴，另外GPU‐based Rendering专场也为我们正在开展研究的工作提供了借鉴。当然，通过参加会议与很多老朋友重聚，也结交了不少新朋友，都是极其宝贵的资源。

2．访问德国FhG‐IGD的学术收获

这次顺访很短暂，只能选择感兴趣的研究室作一访问，主要看了两个研究室：虚拟现实研究室和多媒体技术与应用研究室。详细了解了虚拟现实研究室的高分辨率拼接显示系统，主要是实现技术，从几何校正到亮度校正，以及立体拼接显示技术，对我们正在研制的多屏拼接显示系统具有实际指导意义，事实上我们正在订购德方专利技术构建我们的立体显示系统。

访问多媒体技术与应用研究室时，看到他们正在研究的基于视频的绘制技术，这一技术允许用户自己定义视角，系统自动根据已有视角的视频片段生成新视角的视频，这一新技术在体育运动传媒系统中具有广阔的应用前景，我也与对方讨论了在2008年北京奥运会上应用的可能性。

我还与Encarnacao探讨了合作开展数字奥运研究的可能性及联合申请欧盟项目的行动计划，我回国后将此项合作计划交实验室耿卫东教授主持。

三、结束语

通过这次出访完成了以下任务。

（1）在欧洲图形学会议上作论文大会报告，参加图形学教育研讨会。

（2）通过与会学到许多新知识，进一步了解了国际，尤其是欧洲同行们的工作进展，对我们工作极富启发，同时结交了许多新朋友。

（3）参加了Computers＆Graphics期刊编委会。

（4）顺访德国Darmstadt的FhG－IGD研究所，在高分辨率多层拼接立体显示系统的实现技术上有了新的启发，对我们正在做的工作有重要指导意义。

（5）与Encarnacao教授达成合作申报欧盟项目“数字奥运”的意向，并交实验室领导出面落实。

最后感谢国家自然科学基金会给予的资助，使本次访问得以实现。