虚拟or现实？这波操作让NBA假“戏”成真

就在前两天，2019年NBA全明星赛落下了帷幕。作为全球球迷一年一度的篮球盛宴，今年的全明星赛同样让人大呼过瘾：劲爆的扣篮，华丽的运球，26位NBA明星将“运动能力（Athleticism）”再次诠释得淋漓尽致，让我们不得不感叹人体所蕴含的美感与潜能。

NBA全明星赛之精彩，让很多人不经惊呼：此景只应“游戏”有，人间能得几回闻。可能你会说：别逗了，NBA作为世界上最高水平的篮球赛事，球员动作频率之快，套路之多样，细节之繁琐，游戏怎么可能能够还原现实中的NBA比赛呢？

你还别说，在计算机图形图像处理技术的加持下，当前NBA游戏在“真实度、还原度”上可是一点不比现实中的NBA比赛差。下面几张图片，是某NBA游戏的截图画面，这其中的真实度与还原度大家可以感受下。

靠着计算机图形图像处理技术，越来越多的游戏开始向“现实”靠近，越来越逼真；这也让我们能够在游戏中体验与现实几乎无异的逼真度，大大增加了游戏的可玩儿性与趣味性。有时候，我们甚至都很难分清究竟哪个画面属于游戏，哪个画面属于现实。

那么，让这一切成为可能的计算机图形图像处理技术，究竟是什么呢？

一提到计算机图形图像处理技术，人们首先想到的是电影和游戏。每个玩过电脑游戏的人有这样一个想法：怎样让计算机生成如现实世界般栩栩如生的图像（就像我们上面提到的例子一样）。以电影和游戏为代表的娱乐产业为例，计算机图形图像处理技术的应用可以总结为三点：建模、做成动画、渲染。

目前，计算机图形图像处理技术已经为电影、游戏、AR，VR，移动应用、3D 打印等相关工作人员所广泛使用。可能你会觉得这是一项非常高端小众的技术，我们大多数人平常都很难用到；然而事实却是：随着计算机图形学2.0时代的到来，计算机图形图像处理技术的应用将更加趋于“人人可参与、可创造的时代”。

而这又将主要体现在以下两个应用领域：

01

数字化身（Digital Avatar）

数字化身的研究主要集中在人脸上；随着计算机图形学2.0时代的到来，计算机图形图像处理技术将更多地应用在普通用户经常使用的移动终端和移动设备中，尤其是 VR 和 AR：普通人用普通的摄像头就能把人脸捕捉到，然后继续捕捉到表情，把表情抽取出来去应用在任意一个化身当中，进而达到把人“复制”出来的效果，也就是数字替身（Digital Double）。

02

智能制造（Computational Fabrication）

上述提到的研究是把物理的形状数字化3D化，而计算机图形2.0时代需要做的事情是把数字模型物理化，从而制造出新的东西。

瓷器生产为例，瓷器的其他工艺自动化已非常成熟，唯独在上色方面仍旧保持着最原始传统的方式：水转印。水转印是当前在工业上被广泛应用的曲面上色技术，但只能用于对精确性没有要求的上色任务，比如迷彩、大理石等纹理。

（上图就是一次非常不精确的水转印）

而通过计算机图形图像处理技术，现在人们可以让水转印能够‘瞄准’，为三维物体准确地穿上任意设计的彩色‘外衣’。这项技术的本质是将三维数字化模型表面上的一个点，精确对应到其物理模型表面上的点。有了这种从虚拟数字世界到物理世界的对应关系，未来的技术开发将有更大的想象空间。

怎么样，这样一种链接虚拟与现实的技术是不是特别酷？除了酷意外，就像上文说道的那样，计算机图形图像处理技术还是一项非常有前途的技术；无论是未来求学，还是求职，这都将是处在时代风口的一个重要技术。

那么，在哪里才能够学到这项技术呢？

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计算机图形学与3D模型设计科研项目

项目介绍

近年来，随着计算机及互联网技术的迅速发展，计算机图形学（Computer Graphics, CG ）正越来越深入我们的生活，它在图形视频处理，计算机辅助设计制造、计算可视化、生物信息、游戏制作等各行各业都有着及其重要的作用。计算机图形学可以成为支持视觉问题解决的强大工具，而交互性在利用学生的创造力方面发挥着核心作用。

计算机图形学是近30年来发展迅速、应用广泛的新兴学科，是计算机科学最活跃的分支之一。如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法，构成了其主要研究内容。在本课程中，学生将被要求开发自己的程序，创建自己的3D对象的计算机图形建模，对象来源我们的日常生活中。重点是基础和编写自己的程序，而不是学习使用Maya或Photoshop等特定软件。

通过项目制课程的形式，本项目旨在介绍计算机图形学研究领域开发的各种交互式工具及其设计原理和算法。丰富的现场演示和课程作业将为学生提供设计和实施此类工具的见解和技能，以解决实际问题。

本项目全面介绍计算机图形建模，动画和渲染。涵盖的主题包括基本图像处理，几何变换，曲线和曲面的几何建模，它们在真实的视觉问题解决中起着至关重要的作用。

课程大纲

课程时长：共6周 每周除课堂时间外自主学习8小时

授课语言：英文教学服务

★

第一周

课程主题：计算机图形学（CG)入门

你将学到CG基础概念及原则，以及人们为什么需要CG，项目制课程的总览。

第二周

课程主题：三维图形变换和设计

你将学到三维图形变换的核心概念与实践过程，如何贯彻图形变换的原则，以及科技创新中图形变换的经典案例，为后续课程及学员们自己的原型设计项目打下坚实基础。

第三周

课程主题：几何建模与设计

你将学习了解平行投影的应用，曲线曲面参数表示。

第四周

课程主题：Bezier曲线和曲面

你将学习到Bezier曲线背景及定义、性质，以及Bezier曲线的生成算法。

第五周

课程主题：真实感图形学

你将学习到整体光照模型，局部光照模型和透射模型，光线追踪的设计方法与原则，以及纹理映射和阴影处理。

第六周

课程主题：结业答辩与项目展示

根据项目要求，你将以小组为单位展示本组3D建模设。

计

方案

课程导师

Brian B.

美国加州大学伯克利分校（UCB）教授

适合学生

适合学生群体：大学生

本项目适合对电子工程、计算机图形学、图像处理、信息科学等方向感兴趣的学生，未来希望向计算机图形学方向进行学术深造或从事计算机图形学相关工作的的学生。

希望前往加拿大选择工科方向留学的学生。

完成项目后，你将获得

1

名校导师推荐信

名校导师亲自为你撰写推荐信，为你未来的升学或就业提供一块重要的基石。

▲推荐信示例▲

2

科研全体验

学生会在导师的指导下制作自己的Project，作为未来申请名校和自主招生竞赛的作品集。

3

英文强化提升

学生将通过高强度的英文听说读写锻炼，充分提高英语综合能力。同时，项目结业时，学生将被要求进行全英文科研成果汇报，进一步提升英语专业表达能力。

▼证书示例▼

呼...一口气说了这么多，想必你对计算机图形学与3D模型设计也有了初步的了解吧？如果你对这个项目感兴趣，如果你也喜欢计算机图形学与3D模型设计，那就快来加入我们吧！不要犹豫，现在立刻马上联系前途君~