今天，ACM SIGGRAPH 放榜。今年共評(píng)選出了 5 篇最佳論文、12 篇榮譽(yù)提名，并延續(xù)去年的傳統(tǒng)將時(shí)間檢驗(yàn)獎(jiǎng)?lì)C給了 2012 年和 2013 年發(fā)表的 4 篇論文。上?？萍即髮W(xué)、華中科技大學(xué)、香港中文大學(xué)等國內(nèi)機(jī)構(gòu)榜上有名。
SIGGRAPH 全稱為 Special Interest Group on Computer Graphics，是 ACM 的一個(gè)分支。
作為計(jì)算機(jī)圖形與交互技術(shù)領(lǐng)域的頂會(huì)，SIGGRAPH 是全世界計(jì)算機(jī)圖形愛好者釋放創(chuàng)造力的重要舞臺(tái)。
在 SIGGRAPH 呈現(xiàn)的想法、愿景和技術(shù)往往會(huì)超出我們當(dāng)前的想象，有望成為 5 年、10 年甚至 15 年之后的基準(zhǔn)。
今年的 SIGGRAPH 將在 7 月 28 日-8 月 1 日舉辦，地點(diǎn)定在美國科羅拉多州丹佛市。
這也是該會(huì)議自 1974 年創(chuàng)辦以來首次重返科羅拉多州，又回到最初的地點(diǎn)，但技術(shù)的飛速發(fā)展已不可同日而語。
SIGGRAPH 2024 延續(xù)了頒發(fā)最佳論文獎(jiǎng)和榮譽(yù)提名的傳統(tǒng)，這些論文因其研究的突出性和前沿性而被選中。
最佳論文
論文一：From Microfacets to Participating Media: A Unified Theory of Light Transport With Stochastic Geometry
作者：Dario Seyb, Eugene d’Eon, Benedikt Bitterli, Wojciech Jarosz
機(jī)構(gòu)：達(dá)特茅斯學(xué)院，英偉達(dá)
在這項(xiàng)工作中，作者推導(dǎo)出了隨機(jī)隱式表面上的光傳輸理論，這是一種幾何模型，能夠表達(dá)確定性幾何、微表面、參與介質(zhì)，以及介于兩者之間的令人興奮的一種新的連續(xù)體，其中包含聚合外觀、非經(jīng)典介質(zhì)等。該模型從本質(zhì)上支持大多數(shù)現(xiàn)有隨機(jī)模型所缺乏的空間相關(guān)性。
論文二：Walkin’ Robin: Walk on Stars With Robin Boundary Conditions
作者：Bailey Miller, Rohan Sawhney, Keenan Crane, Ioannis Gkioulekas
機(jī)構(gòu)：CMU，英偉達(dá)
在這項(xiàng)工作中，作者開發(fā)了一種無網(wǎng)格蒙特卡羅方法，用于求解具有狄利克特、諾伊曼和羅賓邊界條件的泊松方程等邊界值問題。與傳統(tǒng)的 PDE 求解器不同，新方法不需要體積網(wǎng)格或全局求解。該方法穩(wěn)健、并行性好、可擴(kuò)展至復(fù)雜幾何形狀，并可根據(jù)視圖進(jìn)行評(píng)估。
論文三：Repulsive Shells
作者：Josua Sassen, Henrik Schumacher, Martin Rumpf, Keenan Crane
機(jī)構(gòu)：巴黎薩克雷高等師范學(xué)院，佐治亞大學(xué)，波恩大學(xué)，CMU
形狀空間是對(duì)幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性插值、外推和平均的有力工具，但以前的形狀空間允許幾何體以非物理方式自相交。在這項(xiàng)工作中，作者引入了一種幾何體能自然避免相交的形狀空間，以及一種自適應(yīng)碰撞勢能，能在細(xì)化收斂的同時(shí)防止碰撞。
論文四：Lightning-Fast Method of Fundamental Solutions
作者：Jiong Chen, Florian Sch?fer, Mathieu Desbrun
機(jī)構(gòu)：法國國家信息與自動(dòng)化研究所，佐治亞理工學(xué)院，巴黎綜合理工學(xué)院
在這項(xiàng)工作中，作者引入了一種基于逆 Cholesky 因式分解的變分預(yù)處理器，以提高由邊界積分方程離散化的密集系統(tǒng)的求解效率，從而有效解決基于邊界的方法中常見的可擴(kuò)展性問題。
論文五：Robust Containment Queries Over Collections of Rational Parametric Curves via Generalized Winding Numbers
作者：Jacob Spainhour, David Gunderman, Kenneth Weiss
機(jī)構(gòu)：科羅拉多大學(xué)波爾得分校，印第安納大學(xué)醫(yī)學(xué)院，勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室
在這項(xiàng)工作中，作者通過一種數(shù)值穩(wěn)定算法，將廣義纏繞數(shù)理論擴(kuò)展到有理參數(shù)曲線的非結(jié)構(gòu)化集合，從而在任意位置對(duì)非水密和自相交形狀進(jìn)行穩(wěn)健而準(zhǔn)確的包含分類（containment classification）。
榮譽(yù)提名
論文一：Solid Knitting
作者：Yuichi Hirose, Mark Gillespie, Angelica M. Bonilla Fominaya, James McCann
論文二：PEA-PODs: Perceptual Evaluation of Algorithms for Power Optimization in XR Displays
作者：Kenneth Chen, Thomas Wan, Nathan Matsuda, Ajit Ninan, Alexandre Chapiro, Qi Sun
機(jī)構(gòu)：紐約大學(xué)，Meta
顯示屏是無線 XR 設(shè)備的主要電池消耗源。節(jié)能渲染可以減少功耗，但會(huì)犧牲視覺質(zhì)量。在這項(xiàng)工作中，作者通過電子測量原型和大規(guī)模感知研究，調(diào)查了流行的 VR 顯示和渲染架構(gòu)。其中，milliwatt-to-quality 模型指導(dǎo)了電池感知渲染、顯示硬件設(shè)計(jì)和眼動(dòng)追蹤決策。
論文三：CLAY: A Controllable Large-scale Generative Model for Creating High-quality 3D Assets
作者：Longwen Zhang, Ziyu Wang, Qixuan Zhang, Qiwei Qiu, Anqi Pang, Haoran Jiang, Wei Yang, Lan Xu, Jingyi Yu
機(jī)構(gòu)：上?？萍即髮W(xué)、影眸科技、華中科技大學(xué)
在這項(xiàng)工作中，作者提出了全新的 3D 原生 Diffusion Transformer 生成式大模型 CLAY，旨在輕松將想象力轉(zhuǎn)化為 3D 模型。CLAY 由一個(gè)擁有 15 億參數(shù)的模型構(gòu)成，擅長創(chuàng)建高質(zhì)量、逼真的 3D 資產(chǎn)，使專家和新手都能重新點(diǎn)燃創(chuàng)造力，將充滿活力的想法變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
論文四：DressCode: Autoregressively Sewing and Generating Garments From Text Guidance
作者：Kai He, Kaixin Yao, Qixuan Zhang, Jingyi Yu, Lingjie Liu, Lan Xu
機(jī)構(gòu)：上?？萍即髮W(xué)、影眸科技、賓夕法尼亞大學(xué)
在這項(xiàng)工作中，作者展示了一種專為 3D 服裝設(shè)計(jì)的生成式 AI 框架 DressCode。它利用自然語言的能力，集成了用于縫紉圖案生成的 SewingGPT 和經(jīng)過微調(diào)的擴(kuò)散模型來合成 PBR 紋理，展示了用于服裝生成、補(bǔ)全和編輯的交互友好應(yīng)用。
論文五：Bilateral Guided Radiance Field Processing
作者：Yuehao Wang, Chaoyi Wang, Bingchen Gong, Tianfan Xue
機(jī)構(gòu)：香港中文大學(xué)
在這項(xiàng)工作中，針對(duì)一組具有光度變化的多視角圖像，作者通過解開不同視角間不一致的相機(jī)處理，重建高質(zhì)量的輻射場而不會(huì)產(chǎn)生「浮動(dòng)物」。此外，作者還提出了一種輻射修飾方法，可以將用戶提供的 2D 修飾提升到 3D，實(shí)現(xiàn)整個(gè)場景達(dá)到一致且驚艷的呈現(xiàn)效果。
論文六：Fabric Tessellation: Realizing Freeform Surfaces by Smocking
作者：Aviv Segall, Jing Ren, Amir Vaxman, Olga Sorkine-Hornung
機(jī)構(gòu)：蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院，愛丁堡大學(xué)
在這項(xiàng)工作中，作者提出了一種用平整織物實(shí)現(xiàn)自由曲面的新方法，通過利用一種稱為「縫合」的技術(shù)，將織物上的點(diǎn)縫合在一起，從而產(chǎn)生曲率。給定一個(gè)目標(biāo)表面和所需的拼接圖案，就能輸出相應(yīng)的二維拼接圖案，通過將指定的點(diǎn)縫合在一起就能制作出織物。制作出的紡織品近似于目標(biāo)形狀，并呈現(xiàn)出賞心悅目的褶皺。
論文七：Capacitive Touch Sensing on General 3D Surfaces
作者：Gianpaolo Palma, Narges Pourjafarian, Jürgen Steimle, Paolo Cignoni
論文八：SMERF: Streamable Memory Efficient Radiance Fields for Real-time Large-scene Exploration
作者：Daniel Duckworth, Peter Hedman, Christian Reiser, Peter Zhizhin, Jean-Fran?ois Thibert, Mario Lu?i?, Richard Szeliski, Jonathan T. Barron
論文九：Spin-It Faster: Quadrics Solve All Topology Optimization Problems That Depend Only on Mass Moments
作者：Christian Hafner, Micka?l Ly, Chris Wojtan
論文十：Ray Tracing Harmonic Functions
作者：Mark Gillespie, Denise Yang, Mario Botsch, Keenan Crane
機(jī)構(gòu)：CMU，多特蒙德工業(yè)大學(xué)
在這項(xiàng)工作中，作者引入了一種與球體追蹤類似的方法 ——Harnack 追蹤，用于完全不同類別的由調(diào)和函數(shù)編碼的表面，開辟了可視計(jì)算的新的可能性。該方法比簡單的光線步進(jìn)采取更大的步長，避免了通用根查找方法常見的數(shù)值問題，并且像球體追蹤一樣，每一步只需要執(zhí)行函數(shù)的逐點(diǎn)評(píng)估
論文十一：Seamless Parametrization in Penner Coordinates
作者：Ryan Capouellez, Denis Zorin
論文十二：Theory of Human Tetrachromatic Color Experience and Printing
作者：Jessica Lee, Nicholas Jennings, Varun Srivastava, Ren Ng
時(shí)間檢驗(yàn)獎(jiǎng)
今年是 ACM SIGGRAPH 設(shè)立時(shí)間檢驗(yàn)獎(jiǎng)（Test-of-Time Award）的第二年，評(píng)選范圍涵蓋了 2012 年至 2014 年在 SIGGRAPH 會(huì)議上展示的論文。
本次獲獎(jiǎng)?wù)撐墓灿兴钠鼈冊谶^去十年中對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和交互技術(shù)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
論文一：3D Shape Regression for Real-Time Facial Animation（2013）
作者：Chen Cao, Yanlin Weng, Stephen Lin, Kun Zhou
機(jī)構(gòu)：浙江大學(xué)，微軟亞洲研究院
獲獎(jiǎng)理由：在這項(xiàng)工作中，作者介紹了一種利用單目 RGB 攝像頭進(jìn)行實(shí)時(shí)、精確 3D 人臉跟蹤和表演捕捉的開創(chuàng)性方法，為在移動(dòng)設(shè)備上創(chuàng)建逼真的面部動(dòng)畫開辟了一條路徑。
論文二：Femto-Photography: Capturing and Visualizing the Propagation of Light（2013）
作者：Andreas Velten, Di Wu, Adrián Jarabo, Belén Masiá, Christopher Barsi, Chinmaya Joshi, Everett Lawson, Moungi Bawendi, Diego Gutierrez, Ramesh Raskar
機(jī)構(gòu)：MIT，薩拉戈薩大學(xué)
獲獎(jiǎng)理由：在這項(xiàng)工作中，作者介紹了一種捕捉光傳輸?shù)南到y(tǒng)。它能制作反射和散射等著名現(xiàn)象的慢動(dòng)作視頻，為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的核心概念創(chuàng)造出前所未有的可視化效果。
論文三：Robust Inside-Outside Segmentation Using Generalized Winding Numbers（2013）
作者：Alec Jacobson, Ladislav Kavan, Olga Sorkine-Hornung
機(jī)構(gòu)：蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院
獲獎(jiǎng)理由：在這項(xiàng)工作中，作者定義了一種用于識(shí)別三維網(wǎng)格內(nèi)部體積的穩(wěn)健算子。它已成為操作網(wǎng)格的標(biāo)準(zhǔn)工具箱的關(guān)鍵元素，例如網(wǎng)格間的布爾運(yùn)算和四面體化算法。
論文四：How do Humans Sketch Objects? （2012）
作者：Mathias Eitz, James Hays, Marc Alexa
機(jī)構(gòu)：柏林工業(yè)大學(xué)，布朗大學(xué)
獲獎(jiǎng)理由：在這項(xiàng)工作中，作者介紹了一個(gè)包含 20000 幅物體草圖的首創(chuàng)數(shù)據(jù)庫，并演示了如何使用該數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫在推動(dòng)草圖生成、清理、識(shí)別和檢索等廣泛領(lǐng)域的研究方面發(fā)揮了重要作用。
參考資料：
https://blog.siggraph.org/2024/06/siggraph-2024-technical-papers-awards-best-papers-honorable-mentions-and-test-of-time.
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