2018年8月24日-前沿进展报告
报告题目:增减材制造中的几何问题研究

陈宝权

北京大学教授

报告摘要:计算机辅助设计(CAD)与图形学(CG)正在焕发新的生命力。一方面,以三维打印为代表的增材制造范式给创意数字设计与制造带来了无穷的新机遇,也给几何与图形学研究带来了新的生机。另一方面,传统的减材制造(数控加工)仍在当前市场中占据优势地位,数控加工中的许多工艺流程,如装夹规划、夹具设计、加工路径规划等问题越来越受益于新型几何处理与优化方法。本报告将介绍这方面的一些近期工作,并展望未来一些更具挑战的研究问题。

讲者简介:陈宝权,长江特聘教授,国家杰出青年基金获得者,国家“万人计划”领军人才,博士生导师,北京大学前沿计算研究中心执行主任,研究领域为计算机图形学与数据可视化。现任/曾任ACM TOG/IEEE TVCG编委、IEEE VIS/SIGGRAPH Asia指导委员会成员,曾任IEEE Vis 2005、ACM SIGGRAPH Asia 2014大会主席。获2003年美国NSF CAREER Award,2005年IEEE可视化国际会议最佳论文奖,和2014年中国计算机图形学杰出奖。担任973项目“城市大数据计算理论与方法”首席科学家,并任北京电影学院未来影像高精尖创新中心首席科学家。

报告题目:大规模虚拟场景的快速重建与处理技术

汪国平

北京大学教授

报告摘要:虚拟现实技术作为理论推导和实验验证以外的第三种科学验证手段正越来越收到各个行业的重视,虚拟现实是否能够成为下一代计算平台,虚拟现实是否能够获得广泛和深入的应用,虚拟现实是否能够成为我们生活中的一部分,如何快速构建虚拟场景成为虚拟现实和增强现实的核心技术之一。这里介绍北大北京虚拟仿真与可视化工程技术研究中心近年来在虚拟场景和场景对象的快速构建与处理技术等研究体会,通过结合飞行模拟器成套装备的研发说明虚拟现实平台研发的复杂性,通过结合大规模三维场景快速重建系统的研发说明虚拟现实内容构建工具的艰巨性,通过结合物理仿真引擎的研发说明虚拟现实物理引擎研发的必要性,说明虚拟现实内容生成平台和工具对虚拟现实增强现实技术和应用发展的重要性。

讲者简介:汪国平,北大信息学院教授,北京市虚拟仿真与可视化工程技术研究中心主任,图形与交互技术实验室主任。1997年获得复旦大学数学所理学博士学位,2002年起任北大计算机系教授。十多年来,主持研发多个具有完全自主知识产权的大型软件系统,包括863计划“超大规模分布式虚拟现实综合集成支撑平台ViWo”,由此平台延伸研发一个面向飞行模拟器的视景仿真系统;973计划“离散几何造型系统PUM”,研制的CAD/CAE迭代优化系统应用与汽车车身优化设计等领域;国家自然基金重点项目:基于图像的三维重建系统i23D;国家支撑项目“物理仿真引擎Physika”等多个重大重点项目。这些系统的总体指标和关键技术在国内处于领先水平,并在国防军事、航空航天、海洋、汽车设计和文化娱乐等众多行业的良好应用。在国内外重要学术会议和期刊(ACM TOG、IEEE T-BME、CGF、CAGD、CAD等)发表学术论文170余篇。申请或授权的国家发明专利40余项。多篇文章获得大会最佳论文奖。兼任中国图象图形学会副理事长、中国计算机学会CAD/CG专委会和人机交互专委会副主任、中国指挥与控制学会VR/HCI专委会主任等。兼任军委科技委领域专家、国家信标委专家委员和SC24分技术委员会副主任等。2017年起任图学学报主编。获2008年教育部科技进步一等奖。2009年获得国家杰出青年基金资助,2010年获国务院政府特殊津贴。

报告题目:智能图形学:智能时代计算机图形学的机遇与挑战

周昆

浙江大学教授

报告摘要:具体摘要信息待定

讲者简介:周昆,2002年获浙江大学工学博士学位,现任浙江大学CAD&CG国家重点实验室主任,国际电气电子工程师协会会士(IEEE Fellow),教育部长江学者特聘教授,国家杰出青年科学基金获得者。研究领域为计算机图形学、虚拟现实和人机交互。在ACM/IEEE Trans上发表论文80余篇,获得发明专利40余项。现(曾)担任《ACM Transactions on Graphics》、《IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics》等多个期刊编委,担任《IEEE Spectrum》编辑顾问委员会委员,担任《Visual Informatics》创刊主编。曾获得2010年中国计算机图形学杰出奖、2011年麻省理工学院《技术评论》全球杰出青年创新人物奖 (MIT TR35 Award)、2013年国家自然科学二等奖、2016年陈嘉庚青年科学奖。

报告题目:基于数据驱动的三维几何生成

刘洋

微软亚洲研究院主管研究员

报告摘要:三维建模是计算机图形学里的核心研究课题之一。近年来随着三维数据的分析与研究和深度学习的紧密结合,三维几何的生成与合成也成为这股三维深度学习浪潮中一个热点与亮点。在本报告我将对这方面工作的核心部分---三维解码器, 从三维几何表达和常见应用方面出发做一些梳理和分析,和与会者分享并探讨基于数据驱动的三维几何生成的进展和存在的不足。

讲者简介:刘洋,2000年和2003年于中国科学技术大学数学系获得理学学士及硕士学位,2008年于香港大学计算机系获得博士学位,2008年至2010年于法国INRIA/LORIA研究所从事博士后工作,2010年至今工作于微软亚洲研究院网络图形组。研究兴趣包括几何建模与处理、计算机辅助几何设计、建筑几何等方向。在高水平学术会议和期刊上发表论文五十余篇,在多个国际图形学会议上担任或曾担任程序委员会委员,如Siggraph Asia 2014,Symposium on Geometry Processing(2014-2016,2018), Pacific Graphics (2013-2018), Geometric Modeling and Processing (2014-2018), Advances in Architectural Geometry (2014-2018)等。

报告题目:机器人自主三维场景扫描与重建

刘利刚

中国科学技术大学教授

报告摘要:利用移动机器人对未知室内场景进行自主三维扫描与重建是机器人与计算机图形学领域共同关注的重要研究方向。相比于人手持扫描,机器人自动扫描具有不易疲劳、稳定性好、控制精度高等优点。我们提出了一种全新的自主场景三维重建的方法,通过为自动扫描提供基于物体感知的引导,使得对未知场景的探索、重建和理解能在一次扫描规划中完成。该方法交替进行物体分析和基于物体感知的信息增益分析,从而为机器人的全局探索和局部扫描确定了下一个最佳物体以及下一个最佳视点。此外,该研究还针对不完全重建点云的语义理解问题,提出了通过多类图割最小化方法来同时求解物体分割和物体识别的新思路。虚拟与真实场景的实验结果展现了所提出方法的可行性和高效性。

讲者简介:刘利刚,中国科学技术大学教授,博士生导师,中国科学院“百人计划”,于2001年在浙江大学获得应用数学博士学位;2001年至2004年期间在微软亚洲研究院工作;2004年至2011年期间在浙江大学工作。2009年至2011年期间,在美国哈佛大学进行学术访问研究。研究兴趣包括计算机图形学,3D几何建模与处理等,已在计算机图形学顶级期刊ACM Trans. on Graphics (Siggraph/Siggraph Asia)上发表论文20余篇。2012年获得国家自然科学“优秀青年基金”项目,2013年获得国家自然科学奖二等奖(排名3)。任多个国际学术期刊编委及多个国际学术会议的大会主席及程序主席。研究主页:http://staff.ustc.edu.cn/~lgliu

报告题目:Interactive Machine Learning

刘世霞

清华大学教授

报告摘要:Interactive Machine Learning is an iterative learning process that tightly couples a human with a machine learner, which is widely used by researchers and practitioners to effectively solve a wide variety of real-world application problems. This talk presents the motivation, major challenges of interactive machine learning. Several typical techniques and examples, such as interactive data quality improvement, explainable machine learning, and visual text analytics, are also introduced to deomonstrate how interactive machine learning enables people to effectively interact with machine learning models for better decisions.

讲者简介:Shixia Liu is a tenured associate professor at Tsinghua University. Her research interests include visual text analytics, visual social analytics, visual behavior analytics, graph visualization, and tree visualization. Before joining Tsinghua University, she worked as a lead researcher at Microsoft Research Asia and a research staff member at IBM China Research Lab. Shixia is one of the Papers Co-Chairs of IEEE VAST 2016 and 2017. She is an associate editor of IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, IEEE Transactions on Big Data, and is on the editorial board of Information Visualization. She was the guest editor of ACM Transactions on Intelligent Systems and Technology and Tsinghua Science and Technology. She was the program co-chair of PacifcVis 2014 and VINCI 2012. Shixia was in the Steering Committee of VINCI 2013. She is on the organizing committee of IEEE VIS 2015 and 2014. She is/was in the Program Committee for CHI 2019, 2018, InfoVis 2015, 2014, VAST 2018, 2015, 2014, KDD 2015, 2014, 2013, ACM Multimedia 2009, SDM 2008, ACM IUI 2011, 2009, PacificVis 2008, 2009, 2010, 2011, PAKDD 2013, VISAPP 2012, 2011, VINCI 2011.

报告题目:紧致化计算机视觉分析系统

纪荣嵘

厦门大学教授

报告摘要:报告主要探索视觉大数据搜索识别系统中的紧凑性问题,将覆盖纪荣嵘教授研究组近两年来在面向视觉终端应用的视觉特征紧凑表示和深度网络压缩中所做的一些工作与成果。在视觉特征紧凑表示方面,将介绍通过引入大规模无监督排序信息,学习排序敏感的哈希码,以保持原始高维特征空间中的检索信息。在深度网络压缩方面,将介绍面向特定任务(人脸和视觉场景解析)的深度网络级联压缩模型(串行低秩矩阵分解技术)与加速模型(结构化稀疏约束剪枝技术)。报告并将介绍上述研究在腾讯\滴滴\华为等视觉产品中的实际应用。

讲者简介:纪荣嵘,福建省“闽江学者”特聘教授,厦门大学教授、博士生导师、2014年获国家优青,2016年获国家万人计划青年拔尖。主要研究方向为计算机视觉与多媒体技术。相关工作发表于SCI源期刊论文90余篇,包括ACM汇刊与IEEE汇刊近50篇、CCF A类国际会议长文40余篇。论文的Google Scholar引用次数5000余次,SCI引用1600余次,H-因子为33,12篇论文入选ESI高被引/热点论文;近年来主持国家自然科学基金联合重点项目、军委科技委战略前沿专项,国家重点研发计划课题/子课题等;获2007年微软学者奖、2011年ACM Multimedia最佳论文奖、2012年哈工大优秀博士论文、2015年省自然科学二等奖、2016年教育部技术发明一等奖。担任多个国际期刊的副编辑,VALSE2017大会主席、ACM/IEEE高级会员。

报告题目:Learning to Build a New Reality

虞晶怡

上海科技大学教授

报告摘要:There have been tremendous advances on applying deep learning techniques for 2d image understanding. In contrast, very little work has focused on employing deep learning for modeling datasets beyond 2D such as 3D geometry and 4D light fields. In this talk, I present several latest works from our group on in this exciting new arena, with a focus on their applications to virtual and augmented reality and computational photography. I first present a novel deep surface light field (DSLF) technique. A surface light field represents the radiance of rays originating from any points on the surface in any directions. Traditional approaches require ultra-dense sampling to ensure the rendering quality. Our DSLF works on sparse data and automatically filling in the missing data by leveraging different sampling patterns across the vertices and at the same time eliminates redundancies due to the network's prediction capability. For real data, we address the image registration problem as well as conduct texture-aware remeshing for aligning texture edges with vertices to avoid blurring. Next, I present an end-to-end deep learning scheme to establish dense shape correspondences and subsequently compress 3d dynamic human bodies. Our approach uses sparse set of “panoramic” depth maps or PDMs, each emulating an inward-viewing concentric mosaics (CM). We then develop a learning-based technique to learn pixel-wise feature descriptors on PDMs. The results are fed into an autoencoder-based network to achieve ultra-high compression ratio.

讲者简介:虞晶怡,2000年获美国加州理工学院(Caltech)应用数学及计算机科学双学士学位,2005年获美国麻省理工学院(MIT)计算机与电子工程博士学位。自2005年起,先后任美国特拉华大学助理教授、副教授和正教授,现任上海科技大学信息科学与技术学院正教授、副院长。虞教授长期从事计算机视觉、计算成像、计算机图形学、生物信息学等领域的研究工作,已发表120多篇学术论文, 其中超60篇发表于国际会议CVPR/ICCV/ECCV和期刊TPAMI上。他的研究获得美国自然科学基金会、美国国立卫生研究院、美国陆军研究所以及美国空军科学研究所等机构资助。虞教授是美国国家科学基金杰出青年奖(NSF CAREER Award)获得者。他曾担任CVPR/ICCV/ECCV/ICCP/NIPS等多个人工智能国际顶级会议的程序主席、领域主席。现为三个国际顶级期刊IEEE TPAMI、IEEE TIP、Elsevier CVIU 的编委。虞教授将担任人工智能顶会IEEE ICPR 2020和IEEE CVPR 2021的大会程序主席。

报告题目:基于混合摄像头的三维感知与表达

王进

虹软(ArcSoft)公司CTO兼首席科学家

报告摘要:近年来,随着智能手机、智能设备的硬件性能提升,配备包括双摄、深摄等多种图像传感器,使之成为更强劲的智能视觉感知平台。传统的基于单摄、2D等单一技术开始往双摄、深摄、3D等混合技术发展,从二维平面感知扩展到与物理空间一致的三维空间感知,并开启很多新的应用领域。其中具有代表性的技术如双摄、3D Avatar、AR等技术开始走向成熟、并成功应用到智能手机上。本报告将介绍ArcSoft(虹软)公司近几年在智能设备,尤其是智能手机上,基于混合摄像头的三维感知技术,包括双摄、三维重建、3D Avatar、3D美颜、3D手势、AR等。

讲者简介:王进,2003年博士毕业于浙江大学CAD&CG国家重点实验室。研究兴趣为计算机图形学、计算机视觉、人工智能、端+云智能平台,发表和在审相关领域美国专利80余项、国内专利20余项,研发的技术成果已成功应用于各种手机、数码相机等嵌入式设备100多亿台,其中智能移功设备50多亿台。