我们经常在奥斯卡颁奖典礼上感受到皮克斯的强大，而这一次，它的创始成员登上了图灵奖的领奖台。昨天，ACM（计算机协会）宣布将2019年图灵奖授予皮克斯的两位联合创始人，计算机图形专家PatrickM.Hanrahan和EdwinE.Catmull。这也是继1988年IVANSUTHERLAND之后图形学第二次获得图灵奖。EdwinE.Catmull和PatrickM.Hanrahan是皮克斯动画工作室的创始成员。Hanrahan是斯坦福大学计算机图形学实验室的教授。Catmull不仅与人共同创立了皮克斯，还曾担任华特迪士尼动画工作室的退休总裁。根据ACM官宣，Catmull和Hanrahan的获奖理由是：“他们在概念创新和软硬件方面的贡献对计算机图形学产生了根本性的影响。从《玩具总动员》25年前到现在，这个计算机图形学新故事电影的绘制对电影制作带来了革命性的影响。”图灵奖是国际计算机协会（InternationalComputingMachineryAssociation，简称ACM）于1966年设立的奖项，旨在奖励对计算机行业做出重要贡献的个人。诺贝尔奖的奖金为100万美元，由谷歌赞助。图灵奖的名称取自英国数学家、计算机科学先驱艾伦·M·图灵，他奠定了计算机的数学基础和极限理论。这一次，获奖二人组Catmull和Hanrahan将于2020年6月20日在加利福尼亚州旧金山举行的ACM年度颁奖晚宴上正式接受他们的奖项和100万美元的奖金。在当今价值1380亿美元的全球电影业中，3D计算机动画电影是最受欢迎的类型。3D计算机图形学的发展对当前流行的视频游戏行业和VR、AR等行业起到了至关重要的作用，Catmull和Hanrahan在该领域做出了开创性的技术贡献，沿用至今。CGI图像开发的一个组成部分。此外，他们对GPU的见解不仅对计算机图形学产生了影响，还对数据中心管理和人工智能等多个领域产生了影响。ACM主席CherriM.Pancake说：“CGI图形的发展改变了电影的制作和体验方式，同时也对更广泛的娱乐行业产生了深远的影响。我们特别高兴能因PatHanrahan和EdCatmull的成就，计算机图形学是ACM联盟中规模最大、最具活力的研究领域之一。Hanrahan和Catmull所做的贡献表明，计算的一个专业领域的进步可以对该领域的其他学科产生深远的影响例如，Hanrahan在ResearchonGPUshadinglanguages中，让这些语言作为通用计算引擎在更广泛的领域得到了应用，包括我自己的高性能计算领域。谷歌高级研究员、谷歌人工智能高级副总裁JeffDean表示：“今天，由于3D计算机图形无处不在，我们常常忘记这个领域有多先进，就像电子游戏Pong一样，它模拟两个人打乒乓球，在两条线之间移动一个点，这也是尖端技术。虽然技术一直在进步，但不得不承认，Hanrahan和Catmull几十年的工作仍然是标准做法，这真是太棒了今天的领域。我们认识到CGI技术的科学贡献并让公众知道这一点非常重要。这项技术将在未来几年内对AR、VR、数据可视化、教育和医学影像等许多领域产生影响”当3D动画电影的鼻祖提到这两位科学家的名字时，大家可能会觉得不熟悉，但你肯定看过他们以前公司的“作品”。这家公司叫皮克斯，前身是电脑动画工业光魔部门，卢卡斯影业的子公司，1986年被乔布斯以1000美元收购，如今已经成长为世界顶级动画电影公司，这个称号你一定见过很多次，皮克斯开创了一个新纪元一家动画电影公司。1995年，该公司推出了世界上第一部3D动画电影——《玩具总动员》。之后，越来越多的3D动画电影问世，点燃了一个全新的电脑动画产业。说到背后的技术英雄3D动画电影，不得不提EdwinE.Catmul和PatrickHanrahanEdwinCatmullCatmull于1945年出生于西弗吉尼亚州的帕克斯堡，后移居犹他州。他最初的动画梦想来自于《彼得·潘》等迪士尼电影还有《皮诺曹》，他还亲手制作了翻书动画。但迫于现实条件，他最终没有选择进入电影行业。相反，他利用自己在数学方面的天赋在犹他大学学习物理和计算机科学。毕业后，他曾在西雅图的波音公司短暂担任程序员。自从1970年回到大学攻读研究生后，卡特穆尔就确立了“制作电脑动画电影”的目标。在此期间，Catmull创建了一种通过规则化粗粒度多边形网格来表示光滑表面的新方法。此外，在他的博士论文中，Catmull介绍了两种用于显示表面块而不是多边形的开创性技术：Z缓冲用于管理计算机图形中的图像深度坐标；将2D表面纹理映射到3D对象上的纹理映射。Catmull的技术在逼真图形的开发和“锯齿”消除方面发挥了重要作用。离开犹他大学后，Catmull创立了纽约理工学院(NYIT)计算机图形实验室，这是美国最早的专业计算机图形实验室之一。那时，卡特穆尔梦想制作一部动画电影。皮克斯动画工作室自1986年成立以来，为观众呈现了多部经典动画电影。2008年，卡特穆尔因其“在计算机图形学方面的杰出成就和对电影业的贡献”获得了奥斯卡戈登·E·索耶奖（奥斯卡金像奖的特别奖项之一）。Hanrahan来到Pixar的时间比Catmul晚一点。Hanrahan获得博士学位。1985年在威斯康星大学麦迪逊分校获得生物物理学博士学位，随后在纽约理工学院的计算机图形实验室工作了一段时间。1986年，Hanrahan以高级科学家的身份加入了Pixar，并且是Catmull在Pixar的第一批雇员之一。在皮克斯任职期间，Hanrahan与Catmull等人一起工作。开发一个新的图形系统，允许创作者渲染具有逼真的材料属性和光照的曲面图形。该系统后来被命名为“RenderMan”，此系统后来被应用到《玩具总动员》、《哈利波特》、《星球大战》等多部皮克斯动画电影的渲染设计中。RenderMan无疑是好莱坞行业的标准工具。据统计，获得奥斯卡最佳艺术特效提名的47部影片中，有44部使用了该工具。它主要帮助电影中计算机生成的视觉效果，从简单的塑料玩具表面纹理到更复杂的物理现象，如毛皮和水花。1979年，执导星球大战系列的著名导演乔治·卢卡斯（GeorgeLucas）聘请了卡特穆尔。当时，动画电影领域仍以传统的二维技术为主。Catmull和他的同事致力于将图形变为现实。感觉形象发展。在乔布斯于1986年收购卢卡斯公司并将其更名为皮克斯动画工作室后，卡特穆尔继续担任总裁并帮助创作了《玩具总动员》、《汽车总动员》、《海底世界》等经典动画电影。总动员还有Coco、Up等。PatrickM.HanrahanHanrahan还开发了olume渲染，这是一种允许CGI画家渲染3D数据集的2D投影的技术，例如一缕烟雾。在他被引用次数最多的一篇论文中，Hanrahan介绍了光场渲染。这种技术可以给人一种在场景中飞翔的感觉，它可以从任意点生成新的视角，而无需借用深度信息或特征匹配。Hanrahan还开发了使用次表面散射来渲染皮肤和头发的技术，以及用于渲染复杂照明效果的蒙特卡罗光线追踪技术。1990年，Hanrahan在ACMSIGGRAPH上发表了一篇关于RenderMan的研究论文。但是当时的电脑硬件还没有达到可以充分发挥Hanrahan的RenderMan系统的水平，所以3D电脑动画电影《玩具总动员》的出现用了5年的时间。Hanrahan于1989年离开皮克斯，继续在普林斯顿和斯坦福任教。在1990年代，Hanrahan和他的学生扩展了Renderman着色语言，使其可以在当时市场上的GPU上实时运行。Hanrahan和他的学生为GPU开发的编程语言导致了商业着色器语言的发展，包括OpenGL，它彻底改变了视频游戏编程。GPU上可用的着色语言的广度和多样性促使GPU硬件设计人员开发更灵活的架构。这些架构允许GPU用于各种计算环境，包括用于高性能计算应用程序的算法，以及用于在海量数据集上训练ML算法等。Hanrahan和他的学生还发明了Brook，一种最终间接导致CUDA的GPU语言。在皮克斯的30多年里，Catmull领先实验室的数十名研究人员开发了包括图像合成、运动模糊、布料模拟等多项基础技术，Hanrahan和Catmull也因其技术贡献获得了ACMSIGGRAPH以及电影艺术与科学学院颁发的奖项。
