圖靈獎,被稱為計算機界的“諾貝爾獎”。值得一提的是,這兩位獲獎?wù)叨荚侵麆赢嬛谱鞴酒た怂沟脑霞墕T工。皮克斯曾制作出《玩具總動員》、《飛屋環(huán)游記》等。
傳播知識就是播種幸福??茖W(xué)研究的進展及日益擴大的領(lǐng)域?qū)酒鹞覀兊南M?,而存在于人類身心上的?xì)菌也將逐漸消失。——諾貝爾
圖靈獎(A.M. Turing Award),由美國計算機協(xié)會于1966年設(shè)立,又叫“A.M.圖靈獎”,專門獎勵對計算機事業(yè)作出重要貢獻的個人。其名稱取自計算機科學(xué)的先驅(qū)、英國科學(xué)家艾倫·麥席森·圖靈(Alan M. Turing)。圖靈獎對獲獎?wù)叩囊髽O高,評獎程序極嚴(yán),一般每年只獎勵一名計算機科學(xué)家,只有極少數(shù)年度有兩名在同一方向上做出貢獻的科學(xué)家同時獲獎。因此它也被稱為是計算機界的“諾貝爾獎”。
而就在昨天,有“計算機界諾貝爾獎” 之稱的圖靈獎(ACM A.M. Turing Award)公布最新一屆獲獎?wù)?。和往屆得主相比,相信不少非計算機領(lǐng)域的讀者都曾 “欣賞” 過他們的工作。
兩位獲獎?wù)叻謩e是Edwin Catmull 和 Patrick Hanrahan。他們的工作對 3D 計算機圖形學(xué)有著重要推動性作用,而且這些工作對于近當(dāng)代電影制作和各種電腦成像技術(shù)(Computer-generated imagery,電腦成像)有著革命性影響。
2019 年圖靈獎得主
Edwin E. (Ed) Catmull
Edwin Catmull于1974年在猶他大學(xué)獲得計算機科學(xué)博士學(xué)位,是皮克斯和迪士尼動畫工作室聯(lián)合創(chuàng)始人、前總裁,曾參與創(chuàng)辦了現(xiàn)代視覺特效的起源地NYIT計算機圖形實驗室,該實驗室現(xiàn)仍為迪士尼、IBM、HBO、美國娛樂與體育節(jié)目電視網(wǎng)(ESPN)等公司管理數(shù)字動畫和攝影項目。
1979年,加入盧卡斯電影公司(LucasFilm),在盧卡斯電影公司,Catmull及其同事繼續(xù)開發(fā)3D計算機圖形動畫創(chuàng)新。1986年,蘋果公司創(chuàng)始人史蒂夫 · 喬布斯(Steve Jobs)收購了盧卡斯電影公司的計算機動畫部門,并將其更名為皮克斯,由Catmull擔(dān)任總裁。
Patrick M. (Pat) Hanrahan
Pat Hanrahan 是斯坦福大學(xué)計算機圖形學(xué)實驗室的佳能計算機科學(xué)和電氣工程教授。1977年獲得威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的核工程學(xué)學(xué)士學(xué)位,1985年獲生物物理學(xué)博士學(xué)位。在20世紀(jì)80年代任職于紐約技術(shù)與數(shù)字設(shè)備公司,隨后在皮克斯擔(dān)任高級科學(xué)家(1986-1989)。接下來,他先后擔(dān)任普林斯頓大學(xué)副教授(1991-1994)和斯坦福大學(xué)教授(1994 年至今),與Hanrahan 共同創(chuàng)立了數(shù)據(jù)分析公司 Tableau Software,于 2019 年 8 月被 Salesforce 收購。
Hanrahan 曾獲得多項榮譽,包括 2003 年 ACM SIGGRAPH Steven A. Coons 獎,以表彰他對計算機圖形學(xué)的杰出貢獻。他是 ACM 會員,也是美國藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院(American Academy of Arts & Sciences)院士以及美國國家工程院(National Academy of Engineering)院士,并入選了許多其他著名組織。
ACM在官網(wǎng)上如此評價兩位的貢獻:他們的創(chuàng)新為當(dāng)今的3D動畫電影鋪平了道路。值得一提的是,這兩位獲獎?wù)叨荚侵麆赢嬛谱鞴酒た怂沟脑霞墕T工。皮克斯曾制作出《玩具總動員》、《飛屋環(huán)游記》等。
或許他們沒有持續(xù)加入到每一部《玩具總動員》的創(chuàng)作中,但是可以說,沒有他們的工作,我們還不知道什么時候才感受到3D 動畫電影的全新魅力。
皮克斯經(jīng)典片頭和工作室最初的標(biāo)識
皮克斯動畫帝國背后曾有三位重要人物:計算機科學(xué)家Edwin Catmull、動畫師 John Lasseter 以及富有遠見的企業(yè)家 Steve Jobs
1990 年,Hanrahan 曾在ACM SIGGRAPH上發(fā)表了他的開創(chuàng)性的 RenderMan 研究。然而,在當(dāng)時,計算硬件發(fā)展到可以使用 RenderMan 制作類似《玩具總動員》這樣的 3D 動畫電影,還需要五年的時間。
但在Catmull 的領(lǐng)導(dǎo)下,皮克斯還是實現(xiàn)了用 RenderMan 制作一系列成功的電影,之后公司還將 RenderMan 授權(quán)給其他電影同行?,F(xiàn)在,奧斯卡金像獎視覺效果類電影的 44 部,包括《阿凡達》、《泰坦尼克號》、《美女與野獸》、《指環(huán)王》三部曲以及《星球大戰(zhàn)》前傳,都有 RenderMan 的身影在。RenderMan 仍然是 CGI 視覺效果的標(biāo)準(zhǔn)工作流程。
注定載入電影史冊的第一部計算機動畫電影《玩具總動員》
1989 年離開皮克斯后,Hanrahan曾在普林斯頓大學(xué)和斯坦福大學(xué)擔(dān)任學(xué)術(shù)職務(wù)。從20世紀(jì)90年代開始,他和他的學(xué)生將RenderMan 著色語言(RSL)擴展到在強大的 GPU 上實時工作,那時 GPU 才剛剛進入市場。Hanrahan 和他的學(xué)生開發(fā)的 GPU 編程語言促使了商業(yè)版本的開發(fā)(包括 OpenGL 著色語言),這徹底改變了電子游戲行業(yè)。
當(dāng)時GPU 上廣泛使用的各種各樣的著色語言,也促使 GPU 硬件設(shè)計師開發(fā)出更靈活的架構(gòu)。這些架構(gòu)反過來允許 GPU 在各種計算環(huán)境下使用,包括運行高性能計算應(yīng)用程序的算法,以及在人工智能應(yīng)用程序的海量數(shù)據(jù)集上訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)算法。特別是,Hanrahan 和他的學(xué)生開發(fā)了一種用于 GPU 的語言 Brook,最終導(dǎo)致了 NVIDIA 集成技術(shù) CUDA 的誕生。
Catmull 在皮克斯工作了 30 多年。在他的領(lǐng)導(dǎo)下,這些實驗室的數(shù)十名研究人員發(fā)明了包括圖像合成(image compositing)、運動模糊(motion blur)、布料模擬(cloth simulation)等基礎(chǔ)技術(shù),這些技術(shù)對計算機動畫電影和計算機圖形做出了更廣泛的貢獻。
(來源:ACM)
如今,全球電影行業(yè)產(chǎn)值達到1380 億美元,3D 動畫是其中最受歡迎的一類。對于蓬勃發(fā)展的視頻游戲行業(yè),以及新興的虛擬現(xiàn)實(VR)和增強現(xiàn)實(AR)領(lǐng)域,3D 計算機成像技術(shù)也至關(guān)重要。Catmull 和 Hanrahan 作出了開創(chuàng)性的技術(shù)貢獻,他們的工作至今仍然是 CG 成像開發(fā)中不可或缺的部分。此外,他們對圖形處理單元(GPU)編程的見解不僅影響了計算機圖形學(xué),還影響了數(shù)據(jù)中心管理和人工智能等多個領(lǐng)域。
對于這一次的圖靈獎選擇,ACM 主席 Cherri M. Pancake 表示:“ CGI 改變了電影的制作和體驗方式,同時也在更廣泛的尺度上深刻影響了娛樂產(chǎn)業(yè)。我們非常榮幸將獎項授予 Pat Hanrahan 和 Ed Catmull,因為計算機圖形學(xué)社區(qū)也是 ACM 體系中最大、最活躍的社區(qū)之一。"這一點在每年的 ACM SIGGRAPH 大會上都得到了證明。
與此同時,Catmull 和 Hanrahan 的貢獻證明了,一項專用的計算技術(shù)可以對其他領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響,例如,Hanrahan 基于 GPU 的 shading languages 的工作,使其成為了更廣泛領(lǐng)域的通用型計算引擎,包括他自己所在的高性能計算領(lǐng)域。