ACM 顶会 SIGGRAPH 2024 最佳论文揭晓：英伟达 CMU 各占 40%，三支国内团队获荣誉提名
今天，ACM SIGGRAPH 放榜。今年共評選出了 5 篇最佳論文、12 篇榮譽提名，并延續去年的傳統將時間檢驗獎頒給了 2012 年和 2013 年發表的 4 篇論文。上海科技大學、華中科技大學、香港中文大學等國內機構榜上有名。
SIGGRAPH 全稱為 Special Interest Group on Computer Graphics，是 ACM 的一個分支。
作為計算機圖形與交互技術領域的頂會，SIGGRAPH 是全世界計算機圖形愛好者釋放創造力的重要舞臺。
在 SIGGRAPH 呈現的想法、愿景和技術往往會超出我們當前的想象，有望成為 5 年、10 年甚至 15 年之后的基準。
今年的 SIGGRAPH 將在 7 月 28 日-8 月 1 日舉辦，地點定在美國科羅拉多州丹佛市。
這也是該會議自 1974 年創辦以來首次重返科羅拉多州，又回到最初的地點，但技術的飛速發展已不可同日而語。
SIGGRAPH 2024 延續了頒發最佳論文獎和榮譽提名的傳統，這些論文因其研究的突出性和前沿性而被選中。
最佳論文
論文一：From Microfacets to Participating Media: A Unified Theory of Light Transport With Stochastic Geometry
作者：Dario Seyb, Eugene d’Eon, Benedikt Bitterli, Wojciech Jarosz
機構：達特茅斯學院，英偉達
在這項工作中，作者推導出了隨機隱式表面上的光傳輸理論，這是一種幾何模型，能夠表達確定性幾何、微表面、參與介質，以及介于兩者之間的令人興奮的一種新的連續體，其中包含聚合外觀、非經典介質等。該模型從本質上支持大多數現有隨機模型所缺乏的空間相關性。
論文二：Walkin’ Robin: Walk on Stars With Robin Boundary Conditions
作者：Bailey Miller, Rohan Sawhney, Keenan Crane, Ioannis Gkioulekas
機構：CMU，英偉達
在這項工作中，作者開發了一種無網格蒙特卡羅方法，用于求解具有狄利克特、諾伊曼和羅賓邊界條件的泊松方程等邊界值問題。與傳統的 PDE 求解器不同，新方法不需要體積網格或全局求解。該方法穩健、并行性好、可擴展至復雜幾何形狀，并可根據視圖進行評估。
論文三：Repulsive Shells
作者：Josua Sassen, Henrik Schumacher, Martin Rumpf, Keenan Crane
機構：巴黎薩克雷高等師范學院，佐治亞大學，波恩大學，CMU
形狀空間是對幾何數據進行非線性插值、外推和平均的有力工具，但以前的形狀空間允許幾何體以非物理方式自相交。在這項工作中，作者引入了一種幾何體能自然避免相交的形狀空間，以及一種自適應碰撞勢能，能在細化收斂的同時防止碰撞。
論文四：Lightning-Fast Method of Fundamental Solutions
作者：Jiong Chen, Florian Sch?fer, Mathieu Desbrun
機構：法國國家信息與自動化研究所，佐治亞理工學院，巴黎綜合理工學院
在這項工作中，作者引入了一種基于逆 Cholesky 因式分解的變分預處理器，以提高由邊界積分方程離散化的密集系統的求解效率，從而有效解決基于邊界的方法中常見的可擴展性問題。
論文五：Robust Containment Queries Over Collections of Rational Parametric Curves via Generalized Winding Numbers
作者：Jacob Spainhour, David Gunderman, Kenneth Weiss
機構：科羅拉多大學波爾得分校，印第安納大學醫學院，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室
在這項工作中，作者通過一種數值穩定算法，將廣義纏繞數理論擴展到有理參數曲線的非結構化集合，從而在任意位置對非水密和自相交形狀進行穩健而準確的包含分類（containment classification）。
榮譽提名
論文一：Solid Knitting
作者：Yuichi Hirose, Mark Gillespie, Angelica M. Bonilla Fominaya, James McCann
論文二：PEA-PODs: Perceptual Evaluation of Algorithms for Power Optimization in XR Displays
作者：Kenneth Chen, Thomas Wan, Nathan Matsuda, Ajit Ninan, Alexandre Chapiro, Qi Sun
機構：紐約大學，Meta
顯示屏是無線 XR 設備的主要電池消耗源。節能渲染可以減少功耗，但會犧牲視覺質量。在這項工作中，作者通過電子測量原型和大規模感知研究，調查了流行的 VR 顯示和渲染架構。其中，milliwatt-to-quality 模型指導了電池感知渲染、顯示硬件設計和眼動追蹤決策。
論文三：CLAY: A Controllable Large-scale Generative Model for Creating High-quality 3D Assets
作者：Longwen Zhang, Ziyu Wang, Qixuan Zhang, Qiwei Qiu, Anqi Pang, Haoran Jiang, Wei Yang, Lan Xu, Jingyi Yu
機構：上海科技大學、影眸科技、華中科技大學
在這項工作中，作者提出了全新的 3D 原生 Diffusion Transformer 生成式大模型 CLAY，旨在輕松將想象力轉化為 3D 模型。CLAY 由一個擁有 15 億參數的模型構成，擅長創建高質量、逼真的 3D 資產，使專家和新手都能重新點燃創造力，將充滿活力的想法變為現實。
論文四：DressCode: Autoregressively Sewing and Generating Garments From Text Guidance
作者：Kai He, Kaixin Yao, Qixuan Zhang, Jingyi Yu, Lingjie Liu, Lan Xu
機構：上海科技大學、影眸科技、賓夕法尼亞大學
在這項工作中，作者展示了一種專為 3D 服裝設計的生成式 AI 框架 DressCode。它利用自然語言的能力，集成了用于縫紉圖案生成的 SewingGPT 和經過微調的擴散模型來合成 PBR 紋理，展示了用于服裝生成、補全和編輯的交互友好應用。
論文五：Bilateral Guided Radiance Field Processing
作者：Yuehao Wang, Chaoyi Wang, Bingchen Gong, Tianfan Xue
機構：香港中文大學
在這項工作中，針對一組具有光度變化的多視角圖像，作者通過解開不同視角間不一致的相機處理，重建高質量的輻射場而不會產生「浮動物」。此外，作者還提出了一種輻射修飾方法，可以將用戶提供的 2D 修飾提升到 3D，實現整個場景達到一致且驚艷的呈現效果。
論文六：Fabric Tessellation: Realizing Freeform Surfaces by Smocking
作者：Aviv Segall, Jing Ren, Amir Vaxman, Olga Sorkine-Hornung
機構：蘇黎世聯邦理工學院，愛丁堡大學
在這項工作中，作者提出了一種用平整織物實現自由曲面的新方法，通過利用一種稱為「縫合」的技術，將織物上的點縫合在一起，從而產生曲率。給定一個目標表面和所需的拼接圖案，就能輸出相應的二維拼接圖案，通過將指定的點縫合在一起就能制作出織物。制作出的紡織品近似于目標形狀，并呈現出賞心悅目的褶皺。
論文七：Capacitive Touch Sensing on General 3D Surfaces
作者：Gianpaolo Palma, Narges Pourjafarian, Jürgen Steimle, Paolo Cignoni
論文八：SMERF: Streamable Memory Efficient Radiance Fields for Real-time Large-scene Exploration
作者：Daniel Duckworth, Peter Hedman, Christian Reiser, Peter Zhizhin, Jean-Fran?ois Thibert, Mario Lu?i?, Richard Szeliski, Jonathan T. Barron
論文九：Spin-It Faster: Quadrics Solve All Topology Optimization Problems That Depend Only on Mass Moments
作者：Christian Hafner, Micka?l Ly, Chris Wojtan
論文十：Ray Tracing Harmonic Functions
作者：Mark Gillespie, Denise Yang, Mario Botsch, Keenan Crane
機構：CMU，多特蒙德工業大學
在這項工作中，作者引入了一種與球體追蹤類似的方法 ——Harnack 追蹤，用于完全不同類別的由調和函數編碼的表面，開辟了可視計算的新的可能性。該方法比簡單的光線步進采取更大的步長，避免了通用根查找方法常見的數值問題，并且像球體追蹤一樣，每一步只需要執行函數的逐點評估
論文十一：Seamless Parametrization in Penner Coordinates
作者：Ryan Capouellez, Denis Zorin
論文十二：Theory of Human Tetrachromatic Color Experience and Printing
作者：Jessica Lee, Nicholas Jennings, Varun Srivastava, Ren Ng
時間檢驗獎
今年是 ACM SIGGRAPH 設立時間檢驗獎（Test-of-Time Award）的第二年，評選范圍涵蓋了 2012 年至 2014 年在 SIGGRAPH 會議上展示的論文。
本次獲獎論文共有四篇，它們在過去十年中對計算機圖形學和交互技術產生了深遠的影響。
論文一：3D Shape Regression for Real-Time Facial Animation（2013）
作者：Chen Cao, Yanlin Weng, Stephen Lin, Kun Zhou
機構：浙江大學，微軟亞洲研究院
獲獎理由：在這項工作中，作者介紹了一種利用單目 RGB 攝像頭進行實時、精確 3D 人臉跟蹤和表演捕捉的開創性方法，為在移動設備上創建逼真的面部動畫開辟了一條路徑。
論文二：Femto-Photography: Capturing and Visualizing the Propagation of Light（2013）
作者：Andreas Velten, Di Wu, Adrián Jarabo, Belén Masiá, Christopher Barsi, Chinmaya Joshi, Everett Lawson, Moungi Bawendi, Diego Gutierrez, Ramesh Raskar
機構：MIT，薩拉戈薩大學
獲獎理由：在這項工作中，作者介紹了一種捕捉光傳輸的系統。它能制作反射和散射等著名現象的慢動作視頻，為計算機圖形學的核心概念創造出前所未有的可視化效果。
論文三：Robust Inside-Outside Segmentation Using Generalized Winding Numbers（2013）
作者：Alec Jacobson, Ladislav Kavan, Olga Sorkine-Hornung
機構：蘇黎世聯邦理工學院
獲獎理由：在這項工作中，作者定義了一種用于識別三維網格內部體積的穩健算子。它已成為操作網格的標準工具箱的關鍵元素，例如網格間的布爾運算和四面體化算法。
論文四：How do Humans Sketch Objects? （2012）
作者：Mathias Eitz, James Hays, Marc Alexa
機構：柏林工業大學，布朗大學
獲獎理由：在這項工作中，作者介紹了一個包含 20000 幅物體草圖的首創數據庫，并演示了如何使用該數據庫。該數據庫在推動草圖生成、清理、識別和檢索等廣泛領域的研究方面發揮了重要作用。
參考資料：
https://blog.siggraph.org/2024/06/siggraph-2024-technical-papers-awards-best-papers-honorable-mentions-and-test-of-time.
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總結
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