2019图灵奖出炉，两位皮克斯元老为什么能获得计算机行业"诺贝尔奖"?了

图灵奖获得者：Patrick Hanrahan（右）和Edwin Catmull（左）

北京时间3月18日晚，美国计算机协会（ACM）将2019年图灵奖授予皮克斯联合创始人、计算机图形学专家Patrick M. Hanrahan和Edwin E. Catmull，并正式宣布该奖项将颁发给皮克斯联合创始人、计算机图形学专家Patrick M. Hanrahan和Edwin E. Catmull。被给予该奖项旨在表彰他对3D（三维计算机）图形的重要贡献以及这些技术对电影制作和计算机生成图像(CGI) 等应用产生的革命性影响。

他也是继1988年图灵奖获得者、计算机辅助设计之父伊万·萨瑟兰之后，第二位获得该奖项的图形学学者。

计算机界的“诺贝尔奖”：图灵奖图灵奖，又译为图灵奖，是计算机机械协会（ACM）于1966年设立的奖项，旨在表彰对计算机做出重大贡献的个人行业。世界上最负盛名的奖项被称为“诺贝尔计算奖”。该奖项以英国科学家、曼彻斯特大学教授A.M. 图灵(A.M. Turing) 命名，他发展了计算机的数学基础和极限理论。

获得图灵奖的要求非常高，颁奖过程也非常严格。通常，每年只有一名计算机科学家获奖。获奖者必须对计算领域做出持久且重大的高水平技术贡献。获胜者是计算机领域的科学家。

今年出乎意料的是，两名获奖者将获得该奖项，并将于6 月20 日在旧金山举行的ACM 年度颁奖典礼上正式颁奖。此外，两名获奖者将获得由谷歌赞助的100 万美元奖金。

ACM表示Hanrahan和Catmull在软件和硬件方面的概念创新和贡献对计算机图形学产生了根本性影响。他们在计算机图形学方面的工作不仅改变了动画电影，还加速了好莱坞特效、视频游戏和虚拟现实领域的技术发展。

ACM 系统基础设施小组的Google Fellow 兼Google AI 高级副总裁杰夫·迪恩(Jeff Dean) 表示，两位获奖者几十年前开发的技术至今仍在使用，令人印象深刻。重要的是，在这两位学者的不懈努力下，CGI技术将在未来几年影响许多领域，包括虚拟和增强现实、数据可视化、教育、医学成像等等。这个非常重要。

“我有一个拥有3D 图像的电影的梦想。”Edwin Catmull 1945 年出生于美国西弗吉尼亚州西北部的帕克斯堡，后来搬到了犹他州。

小时候，Catmull 被《彼得·潘》和《木偶奇遇记》等迪士尼动画电影迷住，开始梦想成为一名动画师，还学会了利用翻书创作动画。

然而，没有绘画基础的卡特莫尔在学**中发现自己更擅长其他方面，比如数字和计算机。因此，他没有在电影行业谋求职业生涯，而是就读于犹他大学，利用自己的数学天赋，学**物理和计算机科学。毕业后，卡特穆尔在西雅图的波音公司工作了一段时间，担任程序员，并于1970 年秋天返回犹他大学攻读研究生。

在犹他大学读研究生时，卡特穆尔遇到了他的导师、“计算机图形学之父”伊万·萨瑟兰。

伊万·萨瑟兰(Ivan Sutherland) 于1988 年获得图灵奖。他成功开发了著名的画板系统。

Sketchpad系统是一种交互式图形系统，它允许设计人员与计算机进行通信，并直接在屏幕上进行图形设计和更改。许多教科书认为该系统的引入是CAD技术的诞生。伊万·萨瑟兰也被称为“VR之父”，1968年他和同事创造了世界上第一台VR设备————达摩克利斯之剑。双目设计是所有现代耳机的始祖。

在Ivan Sutherland 的领导下，Catmull 打开了一扇“计算机与图像融合”的新大门。通过SketchPad系统，Catmar意识到新兴的计算机图形学将成为动画产业的基础，将他对——技术和动画的爱好结合起来。卡特玛决心投身于这个行业，并一直梦想制作世界上第一部全动画电影。

Catmull 的研究团队由Ivan Sutherland 领导，对1967 年大众甲壳虫进行了3D 建模，并开发了早期的3D 观看算法和多边形映射技术来近似复杂的曲面。他们通过将多边形映射到实际甲壳虫的表面、测量每条线并将数据输入计算机程序，生成了世界上第一个汽车的3D 线框模型。

1972年，卡特莫尔以自己的手为指导，创建了一个可用于模拟各种动作的计算机模型。它是计算机动画的原型，并为皮克斯后来的作品奠定了基础。

Catmull 先生于1974 年研究生毕业后加入Apricon。当年11月，他受到纽约理工学院（NYIT）创始人Alexander Schule的邀请，加入该公司新实验室，这是最早的专业计算机图形学实验室之一，并收到了成为主任的请求。计算机图形学研究所所长。我们。在他的新角色中，Catmull 组建了一个才华横溢的2D 动画研究小组，专注于协助动画师的工具。

在担任纽约理工学院计算机图形实验室主任期间，Catmull 带领实验室的一个团队创建了多种应用程序，包括名为Paint 的绘图程序、动画软件SoftCel 以及其他软件。其中，Paint可以认为是Tween的早期版本，Tween是迪士尼计算机动画制作系统——的商业动画程序。

然而，Catmull 并不热衷于2D 动画或应用程序开发，一直想实现利用3D 技术制作动画电影的梦想。

1979年，由于影片《星球大战》的成功，卢卡斯影业成立了计算机图形部门，乔治·卢卡斯找到了卡特莫尔，请他去加州加入卢卡斯影业，并担任该部门的负责人，负责技术工作。从那时起，卡特莫尔担任卢卡斯影业计算机图形部门的副总裁。

当时，动画电影行业仍以传统2D 技术为主，但Catmull 始终相信计算机驱动的3D 图形才是未来。

在卢卡斯影业期间，Catmull 帮助开发了数字图像合成技术，包括《玩具总动员》 和《寻找尼莫》 等电影中使用的RenderMan 渲染系统。

1986年，苹果联合创始人史蒂夫·乔布斯宣布以1000万美元收购了Catmull的卢卡斯影业计算机图形部门，正式成为一家独立制作公司，——皮克斯。

艾德·卡特莫尔曾经回忆道：我记得那是25年前的2月，皮克斯成立的那一天。乔布斯曾经把我和阿尔贝拉拉到一边，挽着手说：“我们还有很长的路要走。我发自内心地请求你向我保证一件事：无论未来如何，我们都会继续下去。”共同努力。”必须以最大的诚意对待彼此。 ”

年轻的埃德温·卡特莫尔（左）、史蒂夫·乔布斯（中）和约翰·拉塞特（右）。

当时，乔布斯是公司董事长，卡特穆尔是首席技术官。 2001年，卡特穆尔先生出任皮克斯总裁，推动创作了一系列动画杰作，包括《玩具总动员》系列、《汽车总动员》系列、《海底总动员》、《寻梦环游记》、 ”和“向上。”做到了。

RenderMan渲染系统允许动画师创建更逼真的3D屏幕效果。最近获得奥斯卡奖的21 部影片中，有19 部是使用该软件制作的，包括《泰坦尼克号》、《指环王》和《阿凡达》。

2006 年皮克斯动画公司被华特迪士尼公司以70 亿美元收购后，卡特穆尔一直负责领导皮克斯动画部门，直到去年退休。除了他的技术贡献之外，Catmull还在工作室建立了独特的文化，巧妙地融合了三种不同的工作方式：硅谷、好莱坞和漫画工作室，工作人员互相鼓励并发展个人能力，我们使之成为可能让您充分发挥自己的能力。并密切合作。卡特玛先生善于在轻松的氛围中听取下属的意见，出现问题时他会与下属讨论并提出解决方案，而在工作繁忙时，他经常熬夜和工作人员迟到了。正因如此，卡特穆尔在部下中很受拥戴。

2008年，卡特穆尔因在计算机图形学方面的卓越成就而获得奥斯卡·戈登·E·索耶奖（奥斯卡金像奖的特别奖项之一，1981年设立的荣誉电影技术奖），他的成就为电影业做出了巨大贡献。电影业。

在皮克斯工作的30 多年里，Catmull 和他的科研团队开发了许多基础技术，包括图像合成、运动模糊和纺织品模拟。

技术正在改变好莱坞与卡特穆尔相比，汉拉汉加入皮克斯要晚一些。

Hanrahan 在威斯康星州绿湾长大，于1985 年在威斯康星大学麦迪逊分校获得生物物理学博士学位，随后在纽约理工学院计算机图形实验室短暂工作过。汉拉汉(Hanrahan) 于1986 年加入皮克斯，担任高级科学家，也是卡特穆尔(Catmull) 在皮克斯聘用的第一批员工之一。

在皮克斯期间，Hanrahan 先生领导的团队开发了新的RenderMan 图形系统。这使得制作者可以使用真实的材料属性和照明来渲染弯曲图形，以产生逼真的图像效果。该系统后来被用于多部皮克斯动画电影的渲染设计，其中包括《玩具总动员》，并授权给其他公司。

该技术利用了Catmull 在攻读博士学位期间发明的多项技术，包括镶嵌曲面，它通过将多边形网格划分为连续更小的块来表示弯曲对象。在此基础上，Hanrahan 团队添加了着色语言（用于为CGI 图像着色）等重要技术，使渲染效果更加真实和简单。

该系统现已成为好莱坞的标准工具，在47 部获得奥斯卡视觉效果奖提名的影片中，有44 部使用了该系统。主要是帮助计算机生成电影中的视觉效果，从简单的塑料玩具到表面纹理。毛皮、水溅等现象。

此外，Hanrahan 还开发了olume 渲染技术，该技术允许CGI 画家渲染3D 数据集（例如烟雾云）的2D 投影。

Hanrahan 在1996 年的一篇论文中详细介绍了光场渲染技术。该技术通过从任意点生成新视角来营造飞越场景的感觉，无需借用深度信息或特征匹配。

汉拉汉于1989 年离开皮克斯，随后在普林斯顿大学和斯坦福大学任教。 2003 年，Hanrahan 与他人共同创立了Tableau Software，担任首席科学家。

Hanrahan 和他的学生近年来为GPU 开发的编程语言带动了商业着色语言（包括OpenGL）的发展，希望改变视频游戏的编程方式。 GPU 上着色语言的广度和多样性促使GPU 硬件设计人员开发更灵活的架构以利用计算能力和算法。 GPU上的着色语言在虚拟现实和人工智能技术的设计中发挥着关键作用，例如对自动驾驶汽车、面部识别服务和Alexa语音技术的支持。

3D成像领域的多项新技术吸引了业界参与者的关注，除了图灵奖之外，两者还获得了ACM SIGGRAPH和美国电影艺术与科学学院的奖项。正如《机器人制造者：乔治·卢卡斯与数字革命》 的作者Michael Rubin 所说，没有人比他们（Catmu 和Hanrahan）对计算机图形学产生了更深刻、更广泛的影响。

（钛媒体编辑林志佳总编辑）

参考来源：

http://www.huaxia.com/zk/tx/00125046.html

https://www.acm.org/media-center/2020/march/turing-award-2019

https://www.wired.com/story/pixar-pioneers-win-computing-industrys-nobel-prize/

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