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國際計算機協會ACM官方公布了2019年度圖靈獎的獲得者：Patrick M. Hanrahan和Edwin E. Catmull，以表彰他們對3D計算機圖形學的貢獻，以及這些技術對電影制作和其他計算機生成圖像(CGI)的革命性影響。

圖靈獎通常被稱為計算機領域的諾貝爾獎，本次獎金為100萬美元，將由這兩位獲獎者平分。

Catmull 和 Hanrahan

Catmull 和 Hanrahan的研究領域通常被稱為CGI，即計算機圖像生成。兩人通過概念創新和對軟件與硬件的貢獻，從根本上影響了計算機圖形學領域，對電影制作產生了革命性的影響。

他們的貢獻迄今仍是CGI圖像開發方式中不可或缺的部分。此外，他們對編程圖形處理單元(GPU)的見解不僅影響了計算機圖形學，也影響了包括數據中心管理和人工智能在內的各個領域。

皮克斯重磅武器 Renderman 的誕生

上世紀80年代，Pat Hanrahan是威斯康星大學麥迪遜分校(University of Wisconsin-Madison)生物物理學專業的一名年輕學生，當時他決定放棄研究微小昆蟲的工作，加入一個由計算機科學家組成的小團體，參與制作一部電影。

這個團隊由電腦圖形先驅Ed Catmull領導，他后來成為了一家名為皮克斯(Pixar)的新公司的首席技術官。這部電影就是1995年秋季上映的具有里程碑意義的動畫片《玩具總動員》。

“Pat 和Ed都都通過其技術貢獻和領導力對多個行業產生了廣泛的影響”《皮克斯動畫:一家公司的建立》(the Pixar Touch: the Making of a Company)的作者David a . Price說。“ 3D計算機圖形學的許多基本技術來自Ed或他領導的人。”

剛開始的時候，年輕的研究人員希望完全用電腦生成的圖像來制作一個完整的特寫。Hanrahan博士認為他們不會達到這個目標，但他覺得他們不妨開始行動。

64歲的Hanrahan博士在接受采訪時說：“我認為這輩子都不可能實現，但是我可以花一生的時間去做。”

1986年加入皮克斯后，他監督了一個名為RenderMan的圖形系統的開發，這個系統是在Catmull博士和其他人十多年的工作基礎上建立起來的。RenderMan在《玩具總動員》的制作過程中發揮了關鍵作用，后來皮克斯又推出了許多其他的動畫作品，生成了越來越逼真的3D動畫。但它對電影業的影響遠遠超出了伍迪(Woody)和巴斯光年(Buzz Lightyear)等角色。

授予該獎項的計算機協會表示，電影制片人在提名視覺效果奧斯卡金像獎的最后47部電影中幾乎都使用了軟件。

甚至在《玩具總動員》上映之前，RenderMan就已經被用來為詹姆斯·卡梅隆的《終結者2:審判日》和史蒂芬·斯皮爾伯格的《侏羅紀公園》等電影制作特效。后來，它催生了《阿凡達》、《泰坦尼克號》和《指環王》三部曲等電影。

20世紀70年代初，Catmull還是猶他大學的博士生，師從計算機圖形學創始人Ivan Sutherland。起先他搬到了長島的紐約理工學院，后來又搬到制作《星球大戰》電影的北加州電影制作公司盧卡斯影業(Lucasfilm)時，他帶著學者的敏感，鼓勵工程師們與研究人員相互交流。

“我在猶他州度過了一段非常美好的時光，”74歲的卡特穆爾博士在接受采訪時說。“我想把很多相同的原理應用到新的地方。”

加速GPU的研發

在皮克斯，這種態度延續了下來。盡管皮克斯的老板是史蒂夫·喬布斯，他對公司保密的信念在世界范圍內廣為流傳，但像Hanrahan博士這樣的皮克斯工程師經常發表學術論文，描述他們工作的基本細節。

“幾乎每個項目都歸計算機科學家社區所有，”《Droidmaker: George Lucas和數字革命》的作者邁克爾·魯賓(Michael Rubin)說。“像RenderMan這樣的產品不僅僅是皮克斯(Pixar)生產的產品，它屬于社區。”

這加速了軟件和硬件的開發，例如生成3D圖像所需的專用計算機芯片。

這些圖形處理單元，簡稱GPU。在上世紀90年代和本世紀頭十年，3D電腦游戲變得無處不在。后來，它們在虛擬現實和人工智能技術的設計中發揮了重要作用，包括自動駕駛汽車、面部識別服務和Alexa等語音數字助手的基礎技術。

這些工作的大部分是由新的計算機語言驅動的，這些語言允許任何人為這些芯片構建新的軟件——類似于為RenderMan提供的語言。他們也可以追溯到Hanrahan博士。1989年離開皮克斯后，他繼續在普林斯頓和斯坦福大學擔任教授，在那里他和他的學生幫助開發了這些語言。

Catmull博士最終成為皮克斯(Pixar)的總裁，在2006年沃爾特·迪斯尼公司(Walt Disney Company)收購了皮克斯(Pixar)之后，他幫助這家擁有近80年歷史的電影工作室重拍了動畫。

“沒有人能像Catmull 那樣對計算機圖形學產生如此深遠而廣泛的影響。”魯賓說。

參考鏈接：

https://www.nytimes.com/2020/03/18/technology/pixar-pioneers-win-1-million-turing-award.html

總結

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