数字艺术荟萃亚洲

　　初冬，计算机图形学盛会SIGGRAPH Asia终于将主办城市移师内地，在设计之都深圳拉开帷幕。深圳，不仅拥有快速发展的图像产业，还是中国图像设计创新和制作的重要基地。伴随中国多媒体和创新产业的快速发展，此次盛会的到来，不仅带来了计算机图形图像技术以及交互研究成果，还为与会者带来大量来自区域和国际的商业机会。

　　当前中国正经历产业调整和发展的巨变。政府在动画、图像以及3D技术领域不断加大投入力度。以广东为例，政府正通过给予政策和资金的支持，打造动漫文化。2010年，中国动画产值为208亿，在政策刺激下，到2015年行业销售有望超过500亿。此外，政府主导的电脑图形以及软硬件相关教育项目也获得了长足的发展。《2013年中国游戏产业报告》显示，2013年中国游戏市场销售收入为831.7亿元人民币，比2012年增长了30%。其中手游产业为112.4亿元，较2012年增长了246.9%，成为最快增长部分。此外，2010年中国参与制作的好莱坞电影《阿凡达》促使3D技术获得了更加快速的发展。中国同样藉此机会，开始大力布局3D产业，积极推进相关联盟成立，3D频道试播以及政府投资兴建产业园。

　　体验精彩的技术活动

　　SIGGRAPH Asia 2014会议期间组织了包括基于商业、创意管理、制作、效率以及电脑图像领域最佳案例等内容的商业研讨会。展示国际最具创新的杰出动漫和视觉效果作品的电脑动画节；有关电脑图像和互动科技的课程；以及基于虚拟现实、增强现实技术、机器人技术、可穿戴设备、3D图像以及触觉设备等新兴技术的现场展示。

　　此外，在这几天的会议中，大会还提供一系列极具启发性的相关会议，其中的流动图像和互动媒体应用研讨会围绕流动应用程序、计算机硬件、扩展实景技术、定位服务、动画和社交网络等热门话题的最新科技发展。

　　今年SIGGRAPH Asia还增设一个被称为研讨班的全新环节。研讨班将与大会其他环节同时进行，旨在展示和讨论在电脑图像、互动技术研究领域那些新奇的想法。今年的研讨班将包含室内场景理解、用于远程呈现的虚拟人类和机器人、创造性的形状建模和设计、创建交互内容的设计工具和城市可视化等话题。SIGGRAPH ASIA 2014大会主席陈宝权对研讨班环节的设置表示欢迎，他说，“研讨班将允许参会者与专家直接对话，由此对相关话题产生更加深刻的理解。这是一个进行讨论和分享的开放平台，将促进更多创新的产生。”

　　商业研讨会的设立则探讨了与电脑图像行业财务成功的关键话题，包括税前利润、税收、折旧与摊销、云战略和知识财富。其中税收优惠还将和行业性话题如创意管理、制作效率、最佳案例等一并进行了讨论。

　　本届会议中的课程部分将关注电脑图像和互动技术领域的多个话题，尤其是设计和内容创作、交互技术、用户体验以及制作和视觉大数据。所有的话题都是为经验丰富的专业人士和学生所特别设计。课程亮点包括来自立命馆大学迈克尔·里昂斯（Michael Lyons）和英属哥伦比亚大学西德尼·费尔斯（Sidney Fels）带来的《如何设计和制作新的音乐界面》；诺基亚技术学院的费若·菲洛（Feijo Filho）带来的《手机动态捕捉》；犹他大学克雷格·卡德维尔（Craig Caldwell）带来的《将故事带进生活：游戏故事开发、动画以及视觉特效》等。

　　极速增长的亚洲创造力

　　今年的主题演讲有来自斯考特·罗斯（Scott Ross）的“亚洲会成为好莱坞吗？”和来自哥伦比亚大学的史蒂文·费纳（Steven Feiner）带来的“增强现实与用户界面的未来”。作为数字媒体和娱乐行业的领先者，罗斯有许多称号。他所合创的工作室Digital Domain，因电影《泰坦尼克》、《美梦成真》、《返老还童》中突破性的视觉特效而屡获奥斯卡大奖。此外，Digital Domain工作室所制作的其他多部电影也曾获得奥斯卡动画提名。

　　在创建Digital Domain之前，罗斯曾带领乔治卢卡斯旗下庞大的娱乐帝国，曾负责工业光魔公司天行者音效、卢卡斯影业和德劳特工厂的运营。在他的带领下，工业光魔公司凭借《谁陷害了兔子罗杰》、《惊异大奇航》、《终结者2》、《深渊》以及《飞越长生》获得5次奥斯卡最佳视觉奖。

　　而作为哥伦比亚大学计算机科学教授，费纳同时领导电脑图像及用户交互实验室和哥伦比亚视觉和图像中心。在过去的20多年，费纳所领导的实验室一直从事着增强现实技术的相关研究。通过采用透明幕布以及领先的增强现实技术试验，他的研究创造了第一个户外移动增强现实系统，并将此应用于旅游、新闻、维修以及建筑领域。

　　费纳教授是《电脑图像：规则与应用》一书的合作者，并由此获得IEEE VGTC 2014 虚拟现实生涯（Virtual Reality Career）奖项，并因此入选CHI 委员会。同时他也是3D增强现实眼镜厂商Meta的首席顾问。会中他表示：“借助增强现实技术，将虚拟媒体与人类对物理世界的感知结合，我们将有可能体验到虚拟世界中的重要信息，而这一切在之前是无法被察觉的。尽管头戴式显示器最早被应用于增强现实研究系统，但现在眼镜已经逐步成为增强现实技术的主流应用，手持AR也变得更加强大。新一代AR将给我们生活方方面面带来变化，这次我会着重讨论AR如何让我们可以超越第一人视角增强视野，帮助学习和游戏，并且创建混合用户界面，使多个显示和交互设备互为补充。”

　　探索真实事物的虚拟再现

　　会议的公共部分展示了这次论坛最好的论文简介，除了来自日本和韩国的大学及研究所外，还有来自香港科技大学、上海交通大学、天津大学、浙江大学、南京邮电大学、国立台北艺术大学等。内容涵盖了从modeling、Geometry、Visual Effects、Displays、Simulation等类别。

　　微软亚洲研究院常务副院长郭百宁博士担任了本次学术论文主席。此次，微软亚洲研究院有7篇学术论文入选，生动展示其在图形学和人机交互各个领域的最新研究进展与前沿技术，涵盖动态发型捕捉、连拍图像去噪、表面反射参数的恢复等技术。

　　动作大片中常常会出现这样一个场景，长发飘飘的女神从高楼或飞机上坠落，这时候超级英雄就会突然出现在半空中英雄救美。如此刺激而唯美的画面难道真要好莱坞的大牌们亲自冒险拍摄吗？坠落过程中女神那一头飘逸的秀发又是怎么形成的呢？其中一篇论文所研究的项目正是与此相关的。该技术主要内容可简单概括成头发动态运动的捕捉和三维重建。具体来说，即通过从不同角度拍摄头发在真实场景中的运动视频，在计算机中重建发丝级别的动态三维头发模型。

　　对于运动中的头发的三维模型重建是极其具有挑战性的。人的头发由超过10万根纤细的发丝组成，这些发丝相互遮挡，大部分从外部根本不可见。而在运动中由碰撞、摩擦等引起的发丝间的相互作用更是错综复杂。利用摄像所拍头发运动视频的帧与帧之间，很难对每根头发进行准确地跟踪。最终研究员们将头发运动视频看作由每帧画面重叠而成的立方体，发现在这个立方体的水平（或竖直）切面上，发丝的运动会留下清晰的轨迹。这些轨迹可以通过特殊的图像算法 自动抽取，结合不同拍摄角度的视频，使得对头发运动的捕捉更准确，更稳定。

　　对于这项技术的应用，研究员表示，“头发的运动捕捉和动态三维模型重建将会是未来高质量全人体动态重建不可缺少的部分。在电影制作中，根据演员重建的高质量模型使得后期可以随意改变角色所处的场景、光照，甚至是拍摄角度。此外，我们方法生成的动态三位头发模型不仅外观和运动与原始视频相符，每根发丝还具有相当程度的真实物理特性，如发根固定在头皮上，长度保持不变等。这使得后期有可能对头发的样式和运动做进一步的编辑。”这些根据真实头发重建的数据可以帮助研究人员进一步学习和了解头发的运动，甚至用于开发数据驱动的头发运动模拟算法。

　　如果在游戏中驾驶着法拉利最高配置赛车在赛道上飞驰，是不是很酷炫呢？目前大部分游戏中的道具都是艺术家绘制出来的，虽然有很高的仿真度，但也是重新构建出来的。若能将游戏中驾驶的赛车变成与现实中的原型一模一样，那么游戏体验必定会增色不少。而其中一篇入选论文所研究的正是这个问题。

　　该项目的主要内容是在已知物体几何形状的情况下，通过对物体在自然光照下运动的采集，让计算机对识别出其材质属性参数，进而在任意光照下重建出该物体。

　　重建的过程主要可以分成采集和渲染两部分。采集主要指对实物在单一光照下运动中对光反射的采集，一般会用相机照片和视频拍摄。渲染则指代采集过后在计算机上进行模型绘制的过程。由于材质不同，物体对光会呈现不一样的反射表现。比如塑料、金属和镜面，因为材质导致光滑程度不一样，在同样情况的光照下，塑料对光的反射是最模糊的，而镜面由于表面十分光滑，对光照的反射是最强烈的，金属则居中。根据物体上的每一点对光照的反射情况，可以计算出其材质属性，随后就可以得到在任意光源之下的反射效果。

　　和过去的研究相比，这个项目体现出了明显的先进性。过去，如果制作出一个物体在不同光照下的模型，研究者们可能需要在不同光照对物体运动进行捕捉，整个采集过程十分繁琐。而如今这项研究实现了在未知的自然光照条件下，一次采集便可完成对多种光照下不同材质光反射的虚拟还原。

　　这项技术的研究员在谈及该技术未来的运用方向时提出，“它将主要被运用在电影和游戏中，将场景中的物体变得更为真实自然，例如游戏中玩家驾驶的汽车。这样可以解决一些如今主要依靠艺术家去绘制的局限，也可以让游戏和电影更让人有身临其境的感觉。”

　　今年SIGGRAPH Asia 2014技术论文项目破纪录地收到了355份完整的提交，共有来自世界16个国家和地区的63篇论文。今年收到了更多关于3D打印、场景重建、数码摄影摄像的论文。

　　视觉抢眼的魅力动画

　　SIGGRAPH Asia 2014电脑动画节展示了最优质的动画和视觉效果作品，同时也为观众带来最新的技术和创作。今年，它将继续呈现这些极具的创意和应用前沿技术，包含独立动画、游戏动画、动画广告等不同品类的优质作品。动画如斩获多项大奖的《Home Sweet Home》《Nike： The Last Game》《Deep Dance》《Greenfields》《Interview》《Forward， March！》，游戏动画如《黑暗之魂2》（Dark Souls 2）、《刺客信条：大革命》（Assassin‘s Creed： Unity）等都会在展会期间进行展放。

　　本次收到的大量提交作品中，法国Ca.mans Productions工作室的朱利安·毕塞罗（Julien Bisaro）提交的《Bang Bang！》获得了今年的最佳展示奖。《Bang Bang！》展现了炫目的视觉叙事效果，伴随着快节奏剧情，观众从剧目开始就能全情投入直到美好的结局。来自新西兰媒体设计学校的詹姆斯·坎宁安（James Cunningham）因微电影《月亮》获得了委员会特别奖。最佳学生项目奖则被授予了《Lucky You》的创作者，来自美国瑞格林艺术与设计学院的迈克尔·毕丁格尔（Michael Bidinger）和米歇尔·科文（Michelle Kwon）。

　　电脑动画节总监Jinny Choo表示：“我特别想要强调的是，今年我们收到了大量佳作。这些作品在视觉设计和情节叙述都表现非常出色，给委员会成员留下了深刻的印象。”

　　文 Article>吕丽