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【诺贝尔奖】“三体人”将来或如愿以偿！不久摘到图灵奖的这项技术，或使人们沟通交流“超进化”

【诺贝尔奖】“三体人”将来或如愿以偿！不久摘到图灵奖的这项技术，或使人们沟通交流“超进化”
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▲文汇报资料照片
昨晚，有着“计算机届诺贝尔奖”之称的2019年度图灵奖颁给了两位计算机图形学先驱——派特里克·汉拉汗和爱德·卡特穆尔，以表彰他们对3D计算机图形学的贡献，以及这些技术对电影制作和计算机生成图像等应用的革命性影响。两位获奖人拥有一个共同标签——皮克斯动画公司的“元老”。要是没有他们，我们与《玩具总动员》《星球大战》《阿凡达》《指环王》相遇的时间可能要晚很多。
CGI技术不仅催生出一种全新的、完全由计算机动画制作的影像存在，还对虚拟现实与增强现实、数据可视化、教育、医学影像等领域带来许多全新可能——凡是人所能看到的、想到的，大到宇宙，小到病毒，无一不能被它呈现出来，三维动画正在为人类创造一个新世界。
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▲EDWIN E.CATMULL和 PATRICK M. HANRAHAN；ACM 将为两人颁出图灵奖奖项和 100 万美元奖金，两人将在 6 月 20 日的 ACM 年度颁奖晚宴上正式领奖
当数字图形遇上超强计算，真实还原每一个细节
去年，一部名为《哪吒》的国产三维动画电影狂揽50亿票房，这从一个侧面反映出近年来国内三维动画技术的迅猛发展。而这一领域的起源，要追溯到25年前一部大家耳熟能详的动画电影《玩具总动员》。
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▲注定载入电影史册的第一部计算机动画电影《玩具总动员》
计算机如何生成图像？两位图灵奖获得者功不可没。他们研发出了一套计算机图像渲染体系，它支持复杂的灯光和着色器，将光反射行为与几何形状分开，并计算形状上各点的颜色、透明度和纹理。简单来说，就是让制作者利用真实的材料属性和光照对弯曲的图形进行渲染。而当这套系统与越来越快的计算机处理能力结合起来后，一个全新世界呈现在世人面前。
【 【诺贝尔奖】“三体人”将来或如愿以偿！不久摘到图灵奖的这项技术，或使人们沟通交流“超进化”】或许那时没人能想到，CGI会发展得如此突飞猛进，这背后是计算机运行速度大幅提生所带来的一系列变化。去年出品的三维动画电影《阿丽塔》，其画面达到了以假乱真的地步，它的视觉特效镜头多达2600个，是《阿凡达》的1.6倍。仅主角阿丽塔的头上有超过13.2万根头发、2000根眉毛、480根睫毛，一只眼睛超过900万个像素，无论是走路、吃饭还是打斗，动画人物都与真人无异。
“眼见为实”，让人们更好地理解和认知世界
“三维就是真实存在的、立体的内容，动画就是活动的影像，因此三维动画的最大优势就是眼见为实。”上海汉图可视化科技公司总经理兼创意总监吴晟昊说，通过三维动画，可以把原本繁冗复杂的介绍、讲解，难以理解的技术、原理，统统转换为清晰直观的视觉语言，信息传递效率大大提高。
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▲上海科技馆展示阿凡达动画的魅力。摄影袁婧
得益于这一特性，三维动画在教育、医疗、工业设计、科普等领域日益得到广泛应用，建筑设计领域便是其中之一。
在建造上海中心时，需要将两万多块不同大小曲面的玻璃严丝合缝地悬挂在建筑外。通过“建筑数字模型BIM”技术，工程师在电脑上对玻璃进行了预拼装，提前解决了10万个碰撞点隐患，最终完成了这一不可能完成的任务。
上海科技馆去年推出的一个以中国古代天文技术为主题的展览中，一款用三维动画还原天坛建造过程的展品受到了颇多关注。解说每讲到一根柱子，动画便会将柱子从天坛祈年殿中“移”出到人们面前。策展人朱达一说，许多天文展品无法直接展出，即便实物展出，用文字说明得花很大篇幅，用动画讲解既生动又直观，科普效果倍增。


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