第十二届中国科大《计算机图形学前沿》暑期课程（第四天）
2024年7月11日星期四，第十二届中国科学技术大学《计算机图形学前沿》暑期课程第四天，上午由南昌大学的肖艳阳老师主持进行，下午由中科大安徽省图形计算与感知交互重点实验室的张举勇老师主持进行。
课程1
来自浙江大学的童若锋教授带来了题为《几何引擎的关键技术和进展》的报告。童若锋教授首先介绍了几何引擎的现状，详细讲解了几何引擎的各个模块，包括建模操作、数据读写、事务管理和几何数学库等，强调几何引擎作为CAD系统基石的重要性，并分析了几何引擎行业的现状。通过对比国内外主要公司的商用引擎，他指出了开发几何引擎的难点。接着，童若锋教授介绍了几何引擎中的关键技术，包括混合建模、NURBS曲面求交、曲面过渡、补洞以及计算加速。最后，童若锋教授讲解了如何使用AIGC技术生成CAD模型，并指出了AIGC生成的CAD模型在精度方面存在的问题。
课程2
来自中国科大的李新教授带来了题为《设计分析融合：一点思考与尝试》的报告。首先，李新教授回顾了几何造型的定义及其在工业中的应用。接着，他详细讲解了NURBS的各个方面，从定义和性质到经典算法，再到实际应用中的误差和稳定性考量。随后，李新教授介绍了有限元方法，从有限元理论的发展历程到一些成熟商业软件的现状。最后，李新教授讲授了等几何分析的一些基本理论。
课程3
来自厦门大学的曹娟老师带来了题为《面向复杂几何建模的新型样条技术》的报告。首先，曹娟老师对现存的一些样条形式与方法进行了全面介绍。接着，她介绍了样条技术的最新研究成果及其在复杂几何模型表示与处理方面的应用，重点讲解了TCB样条的定义和性质。最后，曹娟老师探讨了TCB样条这种新型样条技术在实际应用中所面临的挑战。
课程4
来自武汉大学的黄先锋老师带来了题为《大场景摄影测量实景三维建模与应用》的报告。首先，黄先锋老师结合实景三维中国建设的背景，介绍了摄影测量实景三维重建技术的发展。随后，他针对实景三维中国建设中的技术需求，特别是大场景、高分辨率图像匹配与重建等难题，以及在应用中面临的数据量巨大、难以展示的问题，讲解了基于内容感知的大场景三维重建、多源数据融合处理、超大规模处理技术、色彩优化、卫星建模、大规模数据轻量化处理和数据汇交融合等技术，并介绍了团队研制的软硬一体化成套装备和工具体系。最后，黄先锋老师分享了高精度实景三维技术及其成果在智慧城市和文化遗产保护等领域的应用。
课程5
来自代尔夫特理工大学的南亮亮老师带来了题为《Reconstructing Compact 3D Building Models》的报告。首先，南亮亮老师对轻量化3D建筑模型进行了简要介绍，阐述了重建的动机、数据获取方法以及其中的挑战与难点。接着，南亮亮老师介绍了三种重建3D建筑模型的方法和研究成果，包括多边形曲面重建（PolyFit）、大规模建筑重建以及基于学习的重建。最后，南亮亮老师探讨了大规模场景重建领域的研究方向和发展趋势。
课程6
来自浙江大学的彭思达老师带来了题为《大规模场景的重建与渲染》的报告。
首先，彭老师介绍了三维场景重建的广泛应用，例如沉浸式漫游和远程沉浸式会议等。随后，他讲解了传统三维场景重建的常用流程Colmap。具体步骤包括：1. 输入多视角图片。2. 基于输入图片进行图像匹配，包括特征提取、特征点匹配和三角化等。3. 通过BA优化三维点和相机的位置，最终通过增量重建过程得到点云和每张图片的相机位置。彭老师还汇报了近年来在三维场景重建方面的相关工作。最后，彭老师与现场听众进行了互动交流，探讨了三维重建相关的算法。
报告人简介
童若锋，浙江大学
浙江大学计算机学院教授，博士生导师，浙江大学-深圳泊松工业软件联合研发中心主任，中国图学学会图学大数据专委会副主任。多年从事计算机辅助设计方面的研究，共发表SCI/EI收录论文100余篇，包括ACM TOG、IEEE TCSVT、IEEE TVCG、AAAI、CVPR等重要国际期刊和会议论文多篇；授权发明专利20项；参与编写教材3本。作为项目负责人，主持863项目、国家自然科学基金和浙江省重点科技计划等项目10余项。获中国电子学会科学技术奖二等奖一项（第一完成人）。
李新，中国科学技术大学
中国科学技术大学数学科学学院的教授，博士生导师。2008年获得中科大博士学位并于同年在科大数学学院工作至今。先后获得全国优秀博士论文，教育部科技二等奖，中国工业与应用数学学会青年学者奖，并入选首届中科院创新促进会优秀会员，主要研究领域为计算机辅助设计、等几何分析，尤其关注CAD几何引擎中的底层几何表示理论以及设计分析一体化相关技术。在数学会认定的T1期刊发表论文40余篇，论文SCI他引1300多次，在研或完成国家自然科学基金项目重点、面上、973、军科委以及国家重点研发计划等多个项目，相关成果在多个国内外企业中得到直接应用。
曹娟, 厦门大学
厦门大学数学科学学院教授、博士生导师，于2009年在浙江大学获应用数学博士学位，曾在美国纽约州立大学石溪分校、卡内基梅隆大学、香港大学、新加坡南洋理工大学联合培养或访问。主要从事计算机辅助几何设计与图形学领域研究，包括多元样条理论及应用、复杂几何建模、等几何分析、高质量网格生成等。已在ACM TOG、IEEE TVCG、CMAME、CAD、CAGD等期刊上发表学术论文五十余篇，获SPM2018最佳论文一等奖等多个奖项。主持国家自然科学基金3项目及多项省市级科研项目。
黄先锋, 武汉大学
武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室教授、博导，航空航天摄影测量研究室主任，武汉大学文化遗产智能计算实验室（教育部文科实验室）副主任，香港科技大学(广州）兼职教授，大势智慧创始人，发表论文100余篇，其中SCI论文40余篇。从事摄影测量三维建模、文化遗产数字化方面的研究工作，技术应用于文物高质量三维数字化和城市大场景高精度三维自动化建模，并应用于深圳、上海、广州、武汉、兰州等全国上百个城市的高精度三维重建、公共安全、应急场景、城市规划和自然资源等各种应用；以及包括敦煌研究院、云冈研究院、国家博物馆等国内几十家重要文化遗产保护单位的文物数字化保护中。获得测绘科技进步奖一等奖1项（排名 1）、二等奖2项；地理信息科技进步1项（排名 1）；甘肃省科技进步一等奖1项、广西科技进步二等奖1项。
南亮亮, 代尔夫特理工大学（荷兰）
Liangliang Nan received his B.S. degree in material science and engineering from Nanjing University of Aeronautics and Astronautics (NUAA), China, in 2003 and a Ph.D. degree in mechatronics engineering from the Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, China, in 2009. After obtaining his Ph.D. degree, he worked as an assistant researcher (in 2009) and then as an associate researcher (in 2011) at the Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT), Chinese Academy of Sciences. From 2013 to 2018, he was a research scientist with the Visual Computing Center at King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) in Saudi Arabia. He is currently an associate professor with the Faculty of Architecture and the Built Environment at Delft University of Technology (TU Delft) in the Netherlands. At TU Delft, he leads the AI lab on 3D Urban Understanding (3DUU). His research interests include computer graphics, computer vision, machine learning, and 3D geoinformation.
彭思达, 浙江大学
浙江大学软件学院百人计划研究员。在2023年获得浙江大学计算机科学与技术博士学位。研究方向为三维计算机视觉，代表工作为4K4D、Neural Body、PVNet。至今在TPAMI、CVPR、ICCV等期刊或会议发表三十余篇论文，谷歌学术引用2700余次，其中一篇一作论文获得CVPR最佳论文候选，发表的论文在GitHub开源获得超过5000个stars。曾获得2023年世界人工智能大会云帆奖-明日之星、2022年苹果学者、2020年CCF-CV学术新锐奖、2021年中国CCF图形开源软件奖。
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