CSIAM GDC “图形与几何计算前沿”研讨会

介绍

CSIAM GDC“图形与几何计算前沿研讨会”是几何设计与处理及计算机图形学领域的最新前沿成果的重要展示和交流平台。在研讨会上，与会者研究将对几何处理与计算机图形学中的各方向，包括3D模型和形状集合的获取、建模、分析、处理、模拟、制造等展示新见解、新方法与新成果。

本次研讨会由中国科学技术大学（USTC）GCL实验室 (http://gcl.ustc.edu.cn)刘利刚教授组织，将于2024年12月20日在中国科学技术大学举行。我们将邀请英国卡迪夫大学邓柏林教授、谷歌公司陈旭研究员、香港科技大学汪子琦助理教授做邀请报告，以及其他活跃在图形与几何计算领域的13位来自各高校及企业的青年教师及技术专家分享学术及业界的前沿进展。报告主题涵盖数字几何处理、基于AI的图形渲染、GPU与图形技术、等几何分析、智能制造、三维重建以及虚拟数字人等。非中国科学技术大学的参会者，请于2024年12月17日前填写注册表并并发送给我们，以便办理入校报备手续。

• 时间：2024年12月20日星期五13:00-18:10

• 地点：中国科学技术大学东区5101多媒体报告厅

会议安排

讲者与报告

• 题目: Mesh-Based Freeform Lens Optimization for Light Control


• 讲者: 邓柏林, Cardiff University


• 摘要: Designing a freeform surface that reflects or refracts light to achieve a target distribution is a challenging inverse problem. In this talk, I will present two recent works on optimizing freeform lenses represented as triangle meshes to create desired caustic patterns. The first work introduces a differentiable rendering model that calculates caustics from a mesh surface without the need for sampling. This model enables direct optimization based on the difference between the target and resulting caustic images, leading to single-sided freeform lens designs with caustics closely matching the target. In the second work, we propose a technique that simultaneously optimizes both sides of a freeform lens, using a bijective correspondence between the two sides to control light refraction paths. Our preliminary results are promising, suggesting new possibilities for freeform optics design.


• 个人简介: Bailin Deng is a Senior Lecturer in the School of Computer Science and Informatics at Cardiff University, where he leads the Geometric Computing and Graphics Research Group. He holds a BEng in Computer Software and an MSc in Computer Science from Tsinghua University, as well as a PhD in Technical Mathematics from the Vienna University of Technology. Before joining Cardiff University in 2017, he worked as a postdoctoral researcher at the Computer Graphics and Geometry Laboratory at EPFL, and as a Lecturer in the School of Computer Science at the University of Hull. His research focuses on 3D geometry processing and the development of numerical algorithms, with applications in computational design, geometric modeling, and computer animation.


• 主页: http://www.bdeng.me/


• E-mail: DengB3@cardiff.ac.uk

• 题目: 几何增强的矢量平面图生成方法研究


• 讲者: 吴文明, 合肥工业大学


• 摘要: 随着建筑和室内设计领域对效率和多样化需求的不断提升，平面图设计的自动化逐渐成为研究热点。尽管现有方法在一定程度上实现了平面图生成，但仍面临设计复杂性高、受限生成依赖大量后处理以及几何不一致等问题的挑战。几何增强的矢量平面图生成方法通过提升生成模型对整体几何结构的感知能力，显著优化生成结果的合理性与一致性，为高质量、高效率的平面图生成以及三维结构生成提供了全新思路和技术支持。本报告将结合近期研究进展，分享矢量平面图生成方法的最新探索与实践。


• 个人简介: 吴文明，合肥工业大学计算机与信息学院硕士生导师。2015年获安徽大学统计学学士学位，2020年获中国科学技术大学计算数学博士学位，导师是刘利刚教授和傅孝明副教授。2016年至2017年在阿卜杜拉国王科技大学进行访问交流，合作导师是Peter Wonka教授，2020年至今工作于合肥工业大学计算机与信息学院。研究兴趣包括计算机图形学、计算机视觉。近年来已在ACM Transactions on Graphics、Computer Graphics Forum、Computer-Aided Geometric Design等国际知名期刊上发表学术论文多篇，主持和参与国家自然科学基金多项。2023年获安徽省计算机学会优秀青年科学家奖。


• 主页: https://wutomwu.github.io/


• E-mail: wwming@hfut.edu.cn

• 题目: 艺术创作的慢思考


• 讲者: 刘中远, 腾讯


• 摘要: 艺术创作是一种包含深度思考、情感表达和反复推敲的复杂认知活动，即所谓的“慢思考”（COT、o1、SOP）。在本次报告中，我们将探讨人工智能，特别是多智能体协作框架，如何逼近人类的艺术创作过程。我们分析了当前AI模型在捕捉艺术创作深层语义和丰富上下文方面的局限性。通过模拟艺术家的创作流程，利用多智能体协作，我们逐步还原了艺术创作的各个阶段，从构思、创作到解读，使得AI不再仅仅是简单的模式复制，而是具备一定程度的创造力和自主性。我们的研究展示了技术与人类创造力融合的潜力与挑战，旨在引发对AI与艺术创作融合的新思考，探索如何通过模拟人类复杂的思维过程，使人工智能在艺术领域实现更高层次的突破。


• 个人简介: 腾讯光子工作室高级研究员，2022年毕业于中国科学技术大学计算数学系，获得博士学位，主要研究领域为计算机图形学、计算几何、智能制造、强化学习、多模态大模型、多智能体自主系统等。 在SIGGRAPH、SIGGRAPH Asia、IEEE TVCG、Pacific Graphics、SPM等国际顶级会议和期刊上发表多篇论文，致力于将艺术需求转化为算法与代码，参与了多个数字雕塑、建筑设计和智能制造的项目，包括吉尼斯世界纪录的3D打印建筑，以及多家知名企业的线下场景设计与施工工作。 目前主要专注于多模态大模型智能体的三维场景自动设计/生成/交互研究，以及相关产品的落地实践。希望通过技术创新，推动数字艺术与智能技术的融合，为未来的虚拟现实和交互式体验提供新的可能性。


• 主页: https://digiartomnis.github.io/


• E-mail: lockliu@tencent.com

• 题目: AI渲染技术的业务应用与挑战


• 讲者: 洪阳，华为技术有限公司


• 摘要: 随着媒体技术的快速发展，人们对高帧率、高画质以及高分辨率的渲染要求同步日益提高，本次报告中讲者将结合公司实际业务与个人背景，介绍当前AI渲染技术落地应用所面临的实际问题与挑战。


• 个人简介: 洪阳, 中科大GCL 2022届博士，导师为刘利刚教授与张举勇教授，博士期间主要从事计算机图形学与三维视觉相关的几何处理、三维重建、数字人以及神经渲染研究，当前在上海华为就职，担任华为中央媒体院CG&XR工程部算法研究员，负责组内AI渲染技术研究与孵化事宜。


• 主页: https://hy1995.top/


• E-mail: hongyang19@huawei.com

• 题目: GPU与图形技术发展趋势


• 讲者: 陈文博, 英伟达半导体科技（上海）有限公司


• 摘要: 本报告将探讨GPU技术的最新发展动态，回顾NVIDIA在GPU和图形技术领域的历史进程，介绍GPU与图形技术的未来发展趋势。同时还将介绍NVIDIA上海GPU图形架构组的基本组成与职能，并分享相关的择业就业心得。


• 个人简介: 陈文博，NVIDIA GPU图形架构工程师，分别于2021年、2024年获得中国科学技术大学学士、硕士学位，研究生阶段于GCL实验室师从刘利刚教授，目前主要从事GPU性能架构的开发与维护以及新渲染技术与相关图形API的开发与优化。


• 主页: http://home.ustc.edu.cn/~chaf/


• E-mail: chaphlagical@gmail.com

• 题目: Computational Assemblies: Bridging the Gap from Concept to Production


• 讲者: 汪子琦, 香港科技大学


• 摘要: Assemblies are ubiquitous in our daily lives, with applications ranging from small toys to large buildings. By combining parts of simpler shapes, assemblies enable the creation of complex structures, an approach extensively adopted in construction and manufacturing industries. Making assembly was once a labor-intensive process. Advancements in automation have led to the increased use of robots to accomplish assembly tasks. Still, designing and fabricating complex assemblies poses a significant intellectual challenge. Current design and fabrication workflows require designers to specify numerous low-level details, which limits creativity and efficiency. Therefore, to address the challenges in current assembly design and fabrication, my research focuses on developing a new end-to-end concept-to-production workflow called computational assemblies. In this talk, I'll be excited to showcase how my new computational algorithms are opening doors to: 1. Computational design of infinitely reusable structural systems. 2. Computational fabrication of complex assemblies using augmented reality (AR) and robotics.


• 个人简介: Ziqi Wang is an Assistant Professor at the Division of Integrative Systems and Design (ISD) at the Hong Kong University of Science and Technology (HKUST). Before joining HKUST, he worked as a postdoctoral researcher at the Creative Computation Lab and Sycamore at École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in 2024, under the supervision of Prof. Stefana Parascho and Prof. Maryam Kamgarpour. Prior to that, he was a postdoctoral researcher at the Computational Robotics Lab at ETH Zurich, advised by Prof. Stelian Coros. He obtained his Ph.D. in 2021 from the Geometric Computing Laboratory at EPFL, where he was advised by Prof. Mark Pauly. He completed his bachelor's degree in Mathematics in 2017 at the University of Science and Technology of China (USTC). Ziqi is interested in interdisciplinary projects that connect architecture, robotics, and computer graphics. His current research focuses on the computational design, analysis, and fabrication of complex assemblies, with applications ranging from toys and furniture to buildings. The goal is to create a seamless end-to-end workflow that enables users to design and fabricate personalized items using artificial intelligence and robotics. He has years of experience collaborating with researchers from various disciplines, including robotics, architecture, and civil and mechanical engineering. He has applied his research to constructing several large-scale architectural demonstrators. He has published 7 papers in the top computer graphics journal, ACM Transactions on Graphics (TOG), and received a Best Paper Honorable Mention Award at SIGGRAPH 2022.


• 主页: https://kiki007.github.io/


• E-mail: ziqiw@ust.hk

• 题目: 复杂几何的设计与仿真


• 讲者: 吴梦, 南京理工大学数学与统计学院


• 摘要: 复杂几何的设计与仿真是计算机辅助几何设计和等几何分析领域热点研究课题之一。结合报告人前期在复杂几何上的等几何分析方法研究及近来在几何内核算法研究探讨设计与仿真一体化研究过程中的困惑和可能的路径。


• 个人简介: 吴梦，南京理工大学数学与统计学院副教授、硕士生导师。博士毕业于中国科学技术大学GCL实验室。2012年至2014年在法国国家信息与自动化研究所(INRIA)和Nice-Sophia Antipolis University从事博士后研究工作。主要从事几何造型算法、等几何分析等方面的研究。近年来围绕复杂几何上的等几何分析从复杂拓扑网格上的样条构造及逼近、复杂几何上的参数化生成以及在磁流体动力学中的仿真应用进行了系统的研究。研究成果发表于CMAME、CAGD、JCP、CiCP、《计算机辅助设计与图形学学报》等国内外学术期刊上。作为负责人主持国家自然科学基金青年基金、安徽省自然科学基金青年项目，公司横向项目等。担任中国工业与应用数学学会几何设计与计算专委会秘书处干事、中国计算机学会CAD/CG专委会执行委员、中国计算机图形学与混合现实在线研讨会（GAMES）执行委员。


• E-mail: meng.wu@njust.edu.cn

• 题目: 三角剖分上的等几何分析


• 讲者: 康红梅, 苏州大学


• 摘要: 三角剖分具有灵活性，是有限元中最为常用的网格类型。规则三角网格上的box样条具有和四边形网格上B样条类似的性质如高光滑性、局部支撑性等，因此非常适合于三角网格上的等几何分析。以此为契机，我将系统地介绍近些年来在三角剖分上的等几何分析的一些研究进展和未来思考，包括如何处理任意拓扑的三角网格上的等几何分析、自适应等几何分析、等几何配点法、奇异点处保收敛阶的任意拓扑的三角网格上的样条的构造等。


• 个人简介: 康红梅，苏州大学数学学院副教授。2005 年进入吉林大学数学学院进行本科学习，2009 年-2014年在中国科学技术大学数学学院计算数学方向攻读博士，导师为陈发来教授，获得中国科学院优秀博士学位论文奖。2016 年3月至 2017 年3月在意大利国家研究所 CNR-IMATI从事CAXman软件开发研究，合作导师为 Collatz 奖获得者 Annalisa Buffa。主要研究领域为计算机辅助几何设计 (CAGD)、等几何分析、样条函数逼近等。在本专业国内外学术期刊发表论文20余篇，获得江苏省“双创博士”项目资助，主持1项青年基金和省基金。


• E-mail: khm@suda.edu.cn

• 题目: 图形智造中的几何算法


• 讲者: 郑野, 上海柏楚电子科技股份有限公司


• 摘要: 在金属切割成型、机器人智能焊接和精密微加工等多个工业自动化领域中，需要处理大量的图形数据，因此对高效的二维和三维几何算法有着巨大的需求。在本次报告中，我将介绍我们在各项业务中遇到的几何算法挑战，以及我们在这些领域积累的先进技术。包括二维、三维空间中的基本几何算法，点云重建，多边形排样算法，二维几何约束求解器，三维布尔运算。


• 个人简介: 郑野，2022年博士毕业于中国科学技术大学。 现供职于上海柏楚电子科技股份有限公司，在科研创新组任工程师。


• E-mail: wdoo01@hotmail.com

• 题目: 高精度三维扫描的行业应用


• 讲者: 陆炎, 先临三维科技股份有限公司


• 摘要: ① 高精度三维扫描的基础技术原理； ② 高精度三维扫描在齿科医疗领域的应用； ③ 高精度三维扫描在工业检测领域的应用。


• 个人简介: 陆炎，2014年和2017年分别于中国科学技术大学获得本科和硕士学位，现任先临三维科技股份有限公司工业3D数字化研发部经理，负责工业三维扫描仪、三维检测软件、自动化等产品线的研发及管理工作，在三维扫描、3D打印、医疗及工业领域的3D应用方面有丰富的项目积累。


• E-mail: luyan@shining3d.com

• 题目: 三维数字人的表达，重建与生成


• 讲者: 陈旭, 谷歌


• 摘要: 三维虚拟数字人作为虚拟世界的重要组成部分，广泛应用于电影、游戏和交互领域。然而，现有的数字人制作流程需要耗费大量专业资源，限制了其规模化应用。在本次报告中，我将为大家介绍我们的一系列研究，致力于开发低成本、短周期、大规模且高质量的数字人创建技术。从理论出发，我们提出了一种高效且高质量的三维人体表达方式，为后续研究奠定了基础。基于这一新型表达，我们探索了从单个相机实现高质量三维人体重建的方法，显著降低了对专业设备的依赖。此外，我们进一步研究了三维人体生成模型，利用有限的数据学习三维数字人的概率分布，从而生成多样化的高质量三维数字人，为数字人制作提供了全新的技术路径。


• 个人简介: 陈旭于2023年7月在瑞士苏黎世联邦理工学院计算机系获得博士学位，由Otmar Hilliges教授, Andreas Geiger教授 和Michael J. Black教授共同指导。现在谷歌担任研究员。陈旭博士主要从事三维生成模型，三维人体建模与重建等方面的研究，近年来在CVPR, ICCV, ECCV, T-PAMI 等国际顶级计算机视觉会议和期刊发表多篇论文。


• 主页: https://xuchen-ethz.github.io/


• E-mail: chenxu921003@gmail.com

• 题目: 数字文化遗产智能化建设的探索与实践


• 讲者: 王春雪, 杭州电子科技大学


• 摘要: 物质文化遗产因其不可永久保存和不可再生的特性，在传承与保护方面面临巨大挑战。然而，数字文化遗产的兴起为其永久保存和可持续利用提供了全新的可能性。本报告以数字文化遗产的利用现状与面临的挑战为切入点，重点探讨基于数据与算法的技术研究，包括数字文化遗产的半自动标注平台、智能化算法设计、以及多模态索引方法等内容。同时，报告将介绍已实现的主要应用成果，并展望未来在数字文化遗产保护与利用领域的创新方向和发展潜力。


• 个人简介: 杭州电子科技大学理学院讲师。于2016年6月在中国科学技术大学获得计算数学博士学位，2016年10月至2023年6月曾在敦煌研究院工作（副研究馆员），主要从事计算机图形学、图像处理等领域的研究，在相关领域发表论文10余篇。主持完成国家重点研发项目子课题、甘肃省青年科技基金计划、甘肃省文物保护研究中心开放课题、陇原青年创新创业人才项目各1项，主持在研国防军工项目1项，作为课题骨干参与完成包括国家重点研发计划课题、甘肃省重点研发计划课题、甘肃省文物局课题等10余项重要研究课题。


• 主页: https://faculty.hdu.edu.cn/lxy/wcx2/main.htm


• E-mail: wangcx@hdu.edu.cn

• 题目: 人手到机械手：基于单视图的手物重建和五指机械手的抓取生成


• 讲者: 刘雨萌, 香港大学


• 摘要: 对于人类而言，抓取是日常生活中最自然、轻松的动作，而对于机器人来说，抓取却是一个充满挑战的研究难题。那么，如何将人类的经验有效地融入到机械手抓取中呢？本次报告将介绍我们近期的研究工作。为更好地利用人类的抓取经验，我们提出了一种从单视图图像重建手物交互的新方法。此外，我们开发了一套结合视觉系统与遥操作的数据采集系统，构建了一个大规模、高质量的机械手抓取数据集。在此基础上，我们设计了一个算法框架，能够生成符合人类习惯的机械手抓取。


• 个人简介: 刘雨萌是香港大学计算机系的博士研究生，师从王文平教授和Taku Komura 教授，目前在上海科技大学马月昕教授组访问。她的研究兴趣是手物交互重建和机械手的智能抓取任务。在攻读博士学位之前，她于2018年获得中国科学技术大学计算数学专业的理学学士学位。


• 主页: https://lym29.github.io/


• E-mail: lym29@connect.hku.hk

• 题目: Relaxing Constraints of NeRF and 3DGS for Practical Applications


• 讲者: 樊鲁斌, 阿⾥云


• 摘要: 近年来，NeRF 和3DGS 等三维场景隐式和显式表达技术发展迅速，它们在虚拟现实、增强现实、⾃动驾驶等领域展现出巨⼤的应⽤前景。然⽽，受限于多视⻆⼏何原理的限制，这些技术依赖精确的图像位姿信息作为输⼊，并且对训练图像的运动和质量有严格要求，这些约束条件限制了它们在实际场景中的应⽤。此外，如何跳出三维重建的应⽤“约束”，拓展应⽤场景也是⼀个有趣的问题。本次报告将介绍樊鲁斌博⼠及其团队在降低NeRF 和3DGS 实际应⽤约束和拓展应⽤能⼒⽅⾯的探索。


• 个人简介: 樊鲁斌，阿⾥云⾼级算法专家。2014 年在浙江⼤学数学系刘利刚教授的指导下获得博⼠学位，2014 ⾄2017 年在沙特阿⼘杜拉国王科技⼤学视觉计算中⼼Peter Wonka 教授团队从事博⼠后研究。回国后加⼊阿⾥巴巴集团，⼀直从事3D 技术研发和应⽤落地。他的研究领域包括计算机图形学、三维视觉、多模态⼤模型。


• 主页: https://lubinfan.github.io/


• E-mail: lubinfan@gmail.com

• 题目: 基于3D Gaussian Splatting的可驱动数字人建模


• 讲者: 李哲, 华为


• 摘要: 3D Gaussian splatting（3DGS）是2023年兴起的一种新型三维表达，其凭借照片级的渲染质量以及实时的渲染效率，为三维视觉与图形学多个领域带来了新的机遇。本次报告将介绍3DGS在可驱动数字人建模方向的一些应用，并展示高质量、高保真的驱动效果。


• 个人简介: 李哲，华为中央媒体院研究员。2024年博士毕业于清华大学，导师为刘烨斌教授，2015年本科毕业于中国科学技术大学少年班。研究方向为面向人体的三维视觉，主要包括三维人体重建、驱动与生成。在CVPR/TPAMI/SIGGRAPH等会议或期刊发表论文十余篇，其中一作6篇，一作Oral论文2篇。曾获国家奖学金，入选华为“天才少年”计划。


• 主页: https://lizhe00.github.io/


• E-mail: lizhe_thu@126.com

• 题目: 图形学和AI技术在游戏角色制作中的应用


• 讲者: 李威, 网易互娱


• 摘要: 游戏角色制作是现代游戏开发中至关重要的一环，其质量直接影响玩家的沉浸感与游戏体验。本次分享将围绕网易互娱AILab在游戏角色制作中落地的一些技术，探讨图形学和AI技术如何为游戏开发降本增效。


• 个人简介: 李威，硕士毕业于中国科技技术大学图形与几何计算实验室，导师是刘利刚教授。现为网易互娱AILab资深算法工程师，主要从事游戏资产自动化生成相关的算法研发工作。


• E-mail: lw15@mail.ustc.edu.cn

组织机构

• 主办单位：中国工业与应用数学学会(CSIAM)

• 承办单位：CSIAM几何设计与计算专业委员会(GDC)

  中国科学技术大学安徽省图形计算与感知交互重点实验室 (GCL)