浙江大学CAD＆CG国家重点实验室主任周昆：计算机视觉2.0时代即将到来

4月8日下午，第十三届图像图形技术与应用学术会议(IGTA2018)的高峰论坛环节在北京航空航天大学新主楼会议厅举行。VR网(微信公众号：VR平台)作为合作媒体参与了本次活动。本次学术会议由北京图象图形学学会主办，历时三天。大会包括特邀报告、论文报告、学术论坛、参观展览等部分，展示图像图形技术的最新研究成果和产品，共同促进图像图形技术的发展和应用。

浙江大学计算机辅助设计与图形学(CAD&CG)国家重点实验室主任周昆做了题为《Computer Graphics 2.0：towards end-user-generated 3D contents》的报告。据VR网(微信公众号：VR平台)编辑了解，周昆教授是教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者，国际电气电子工程师协会会士(IEEE Fellow)，现任浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室主任。周昆教授的研究领域包括计算机图形学、人机交互、虚拟现实和并行计算。

在周昆教授看来，计算机生成的图形是无处不在的，例如我们所熟知的动画电影、视频游戏、移动APP等，然而，只有很少数的人能用计算机制作图形内容。这是因为传统的图形软件都是为专业用户设计，而且通常只有由专业用户来使用。在海量互联网数据、传感器技术、以及VR/AR和3D打印等新兴应用的推动下，计算机图形学研究正在进入一个新的时代：让每一个人在日常生活中创作属于自己的视觉内容，不仅是在数字世界，而且在物理世界。周昆教授团队近期开展的一些工作，包括肖像建模、人脸跟踪与动画以及可计算制造等，都反映了这一发展趋势，促进了图形学、视觉和数字制造技术的交叉融合。

VR网(微信公众号：VR平台)编辑为大家整理周昆教授报告的重点内容如下：

在以往，用户都是使用搜索功能来获取图形，由艺术家创作的和电脑生成、渲染的图形能够被用户获取到。而在Computer Graphics 2.0时代，用户将可以自行生成图形，与由电脑建模、动画、渲染的图形一起构成更加庞大的图形库。

在这方面，周昆教授的团队主要进行了三方面的研究工作，分别是数字化身(Digital Avatar)、基于RGBD图形(结合了深度信息的RGB图形)的建模(RGBD image based modeling)，以及可计算制造(Computational Fabrication)。

在数字化身方面，以往，通过面部动作捕捉和CG等技术，可以生成较为真实的数字化身，并且在电影中是很常见的。但是在可互动的应用中则很少见到动作自然且细节丰富的数字化身。浙江大学CAD&CG国家重点实验室在这方面进行了一系列的研究，比如通过普通的RGB摄像头就可以进行面部表情的精细捕捉。除表情之外，还可以通过一张照片，来对头发进行完全自动化的建模，甚至是很短的卷发，也可以实现精细化的建模。在头发的动画部分，通过对300根头发的分析，就可以得出45ms/帧的精细化头发动画。将面部表情和头发动画结合，就可以生成同时具有逼真的表情和流畅的头发动画的数字化身。

在基于RGBD图形的建模方面，现在，通过消费级的带有深度信息的RGBD摄像头，每个人都可以对日常生活的场景进行数字化。但这种场景缺乏语义信息，并不适合用在需要语义信息的应用场景中。浙江大学CAD&CG国家重点实验室进行了室内场景建模的研究，通过对RGBD图形进行分割、模型匹配和重建，只需三张带有深度信息的照片，在约两分钟的时间内就能生成带有语义信息的图形。在对较大空间进行测试时，周昆教授的实验室面积大概100平方米，使用了70分钟时间完成了全部工作。在物体建模方面，也已经实现了在一张带有深度信息的图形基础上，通过结构分析和基本形状的生成，进行精细化建模。

在可计算制造方面，该技术意在将数字模型转换为真实物体，在这里也结合了3D打印等多种技术。目前的彩色3D打印技术虽然能够支持复杂的形状，但却无法控制不同颜色的分布，并且设备价格昂贵，能够使用的打印材料也局限在塑料和石膏粉。传统的3D物体上色方法并不能用于复杂的形状，也不是普通用户能够掌握的。浙江大学CAD&CG国家重点实验室提出的解决方案将目前已经较为成熟的水转印技术和计算机图形学技术结合，在计算机中预先进行模拟，制作用于复杂图形的水转印膜，再进行水转印操作，并且可以对同一个物体进行不同角度的水转印，实现足够精细的图案重合。

在介绍完浙江大学CAD&CG国家重点实验室的部分研究成果之后，周昆教授分享了他对图形学未来发展趋势的看法。在他看来，图形学研究将会呈现如下趋势：计算机图形学、计算机视觉和数字制造技术将实现交叉融合，电影、游戏、App、VR/AR、3D打印等应用场景必将受益于该技术的进步。

此外，在当天下午的高峰论坛期间，西北工业大学计算机学院院长张艳宁、微软亚洲研究院首席研究员童欣、中科院自动化所研究员王亮等嘉宾分别就高分辨率智能图像处理技术、从交互图形学到智能图形学、视觉大数据分析等话题进行了专题报告。

VR网(微信公众号：VR平台)作为第十三届图像图形技术与应用学术会议(IGTA 2018)的合作媒体，将持续关注并报道本次学术会议的更多热门议题，敬请关注。

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