GCL学术成果：5篇论文被顶会SIGGRAPH ASIA 2025录用

9月 28, 2025 1 分钟阅读时长

近期，GCL实验室在计算机图形学领域取得了一系列重要研究进展，共有5篇论文被国际顶级会议Siggraph Asia 2025录用，其中3篇发表于该领域唯一的一区TOP期刊《ACM Transactions on Graphics》（2025年第6期）。所有录用论文将于12月在中国香港举办的Siggraph Asia 2025会议上进行宣读。

第一篇论文

本研究提出了一种创新的G²连续插值样条构造方法，通过三个核心技术创新实现了几何设计的突破。首先，基于新型曲线混合方法并推导约束问题，在保证G²连续性的同时实现控制点处的局部曲率最大化；其次，采用基于四次Bézier的混合函数与新型插值函数控制点放置策略，解耦曲率控制，实现优化问题的非迭代求解，每段样条只需 O(1)的时间复杂度。最后，引入曲率幅度参数调控机制，支持控制点附近从平滑到尖锐特征的连续变化。该方法建立的严格几何约束体系确保相邻曲线段互不相交且避免自交现象，在保持局部支持特性的前提下，显著提升了曲线控制的灵活性，为计算机图形学提供了新的几何工具。

第二篇论文

这篇文章提出了一种新型的泛化扩散人头模型。现有的扩散模型在数字人生成方面取得了明显进展，但仍然面临三个突出问题：三维一致性不足、时间连续性差以及驱动精准度低。造成这些问题的主要原因在于：一是当前常用的控制信号（如关键点、深度图等）的表达能力有限；二是公共数据集中身份和姿态的多样性不足，从而限制了模型的泛化能力。本文在控制信号方面，通过在参数化头部表面上嵌入可学习的神经高斯，使其具备可优化、稠密、表达力强和三维一致性好的特性，从而增强扩散模型在头部生成中的一致性和控制精度。在数据方面，作者构建了一个大规模合成数据集，涵盖了丰富的身份和姿态变化。同时，引入真实/合成标签来区分真实与合成数据，以减少合成数据瑕疵对生成质量的负面影响。实验结果表明，该方法在生成结果的真实感、表现力以及一致性方面均明显优于现有方法，展示了其在数字人生成领域的潜力和价值。

第三篇论文

这篇论文面向大规模曲面，提出一套可实时生成高精度水密网格的框架，用于实现像素精确的高质量渲染。近期工作 ETER 首次在大规模曲面上达成像素级、视觉无缝的实时渲染，但其性能优势依赖均匀镶嵌，由此产生的网格非水密，难以稳健支持如透明度渲染（OIT）与位移映射等复杂应用场景。为此，我们提出 WATER：一种新颖且高效的水密网格生成框架，统一支持 NURBS 与细分曲面。WATER 充分利用现代 GPU 的并行计算能力，采用纯软件化实现以取代固定功能镶嵌，兼具灵活性和泛用性。核心设计包括：非均匀采样模式设计、缓存友好的任务拆分与调度、高效的水密演算和图元生成。实验表明：在非水密模式下，WATER 相较 ETER 取得显著加速并大大降低显存占用；开启水密模式仅引入适度开销，却能够稳健支持 OIT 与位移映射。WATER 为工业级大规模曲面提供兼顾质量、效率与可扩展性的实用替代方案。

第四篇论文

本文提出了一种用于二维闭合高阶输入笼的 Cauchy 坐标及其导数的解析计算公式。我们的方法允许将输入的多项式曲线笼转换为任意阶多项式的输出曲线笼。推导的核心在于结合留数定理与对数函数，获得有理多项式积分的解析计算，以实现对经典二维 Cauchy 坐标的推广，使其适用于高阶输入笼子。我们的坐标能够实现平滑的角度保持的变形，并且其导数支持点对点的形变。此外，我们的推导还可以扩展到有理多项式曲线的输入笼子。通过各种二维形变实验，我们展示了用户如何能够直观地操控 Bézier 控制点，以轻松实现所需的形变效果。

第五篇论文

本文提出了一种高质量的视觉引导3D场景布局生成系统。我们首先自研构建了高质量场景资产库（包含2037个场景资产和147个3D场景布局），然后搭建了绑定该资产库身份的3D摆放系统。我们的系统从用户输入的文本提示，基于微调的Flux模型生成与资产风格一致的引导图像，并结合预训练视觉基础模型对图像进行解析，进而恢复场景的3D布局。核心技术在于结合图像的视觉语义与几何信息，逐步优化资产对象的空间位置、姿态和尺度变换，从而将2D图像生成能力有效拓展到3D场景布局任务中。该系统能够生成自然、细致且逻辑连贯的3D场景布局，同时允许灵活调整对象摆放方式与空间安排。实验结果表明，我们的系统显著提高了3D场景布局的质量和多样性，满足了高要求的艺术创作需求。

祝贺GCL实验室各位老师和同学及合作者！

论文信息

  1. Bowen Jiang, Renjie Chen. G² Interpolating Spline with Local Maximum Curvature. ACM Transactions on Graphics (Proc. SIGGRAPH Asia), 44(6), 2025.

  2. Xuan Gao, Jingtao Zhou, Dongyu Liu, Yuqi Zhou, Juyong Zhang. Constructing Diffusion Avatar with Learnable Embeddings. ACM SIGGRAPH Asia 2025 Conference Proceedings.

  3. Yajun Zeng, Yang Lu, Cong Chen, and Ligang Liu. WATER: Watertight Tessellation for Real-Time Pixel-Accurate Rendering of Large-Scale Surfaces. ACM Transactions on Graphics (Proc. SIGGRAPH Asia), 44(6), 2025.

  4. Shibo Liu, Ligang Liu, Xiao-Ming Fu. Closed-form Cauchy Coordinates and Their Derivatives for 2D High-order Cages. ACM SIGGRAPH Asia 2025 Conference Proceedings.

  5. Xiaoming Zhu, Xu Huang, Qinghongbing Xie, Zhi Deng, Junsheng Yu, Yirui Guan, Zhongyuan Liu, Lin Zhu, Qijun Zhao, Ligang Liu, Long Zeng. Imaginarium: Vision-guided High-Quality 3D Scene Layout Generation. ACM Transactions on Graphics (Proc. SIGGRAPH Asia), 44(6), 2025

学术成果