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

就在今天，ACM SIGGRAPH放榜。今年共评选出了5篇最佳论文、12篇荣誉提名，并延续去年的传统将时间检验奖颁给了2012年和2013年发表的4篇论文。上海科技大学、华中科技大学、香港中文大学等国内机构榜上有名。

SIGGRAPH全称为Special Interest Group on Computer Graphics，是ACM的一个分支。

作为计算机图形与交互技术领域的顶会，SIGGRAPH是全世界计算机图形爱好者释放创造力的重要舞台。

在SIGGRAPH呈现的想法、愿景和技术往往会超出我们当前的想象，有望成为5年、10年甚至15年之后的基准。

今年的SIGGRAPH将在7月28日-8月1日举办，地点定在美国科罗拉多州丹佛市。

这也是该会议自1974年创办以来首次重返科罗拉多州，又回到最初的地点，但技术的飞速发展已不可同日而语。

SIGGRAPH 2024延续了颁发最佳论文奖和荣誉提名的传统，这些论文因其研究的突出性和前沿性而被选中。

最佳论文

论文一：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

机构：达特茅斯学院，英伟达

论文地址：https://darioseyb.com/pdf/stochastic-implicit-light-transport.pdf

在这项工作中，作者推导出了随机隐式表面上的光传输理论，这是一种几何模型，能够表达确定性几何、微表面、参与介质，以及介于两者之间的令人兴奋的一种新的连续体，其中包含聚合外观、非经典介质等。该模型从本质上支持大多数现有随机模型所缺乏的空间相关性。

论文二：Walkin’ Robin: Walk on Stars With Robin Boundary Conditions

作者：Bailey Miller, Rohan Sawhney, Keenan Crane, Ioannis Gkioulekas

机构：CMU，英伟达

论文地址：https://research.nvidia.com/labs/prl/publication/miller2024wost/

在这项工作中，作者开发了一种无网格蒙特卡罗方法，用于求解具有狄利克特、诺伊曼和罗宾边界条件的泊松方程等边界值问题。与传统的PDE求解器不同，新方法不需要体积网格或全局求解。该方法稳健、并行性好、可扩展至复杂几何形状，并可根据视图进行评估。

论文三：Repulsive Shells

作者：Josua Sassen, Henrik Schumacher, Martin Rumpf, Keenan Crane

机构：巴黎萨克雷高等师范学院，佐治亚大学，波恩大学，CMU

形状空间是对几何数据进行非线性插值、外推和平均的有力工具，但以前的形状空间允许几何体以非物理方式自相交。在这项工作中，作者引入了一种几何体能自然避免相交的形状空间，以及一种自适应碰撞势能，能在细化收敛的同时防止碰撞。

论文四：Lightning-Fast Method of Fundamental Solutions

作者：Jiong Chen, Florian Schäfer, Mathieu Desbrun

机构：法国国家信息与自动化研究所，佐治亚理工学院，巴黎综合理工学院

论文地址：http://www.geometry.caltech.edu/pubs/CSD24.pdf

在这项工作中，作者引入了一种基于逆Cholesky因式分解的变分预处理器，以提高由边界积分方程离散化的密集系统的求解效率，从而有效解决基于边界的方法中常见的可扩展性问题。

论文五：Robust Containment Queries Over Collections of Rational Parametric Curves via Generalized Winding Numbers

作者：Jacob Spainhour, David Gunderman, Kenneth Weiss

机构：科罗拉多大学波尔得分校，印第安纳大学医学院，劳伦斯利弗莫尔国家实验室

论文地址：https://arxiv.org/abs/2403.17371

在这项工作中，作者通过一种数值稳定算法，将广义缠绕数理论扩展到有理参数曲线的非结构化集合，从而在任意位置对非水密和自相交形状进行稳健而准确的包含分类（containment classification）。

荣誉提名

论文一：Solid Knitting

作者：Yuichi Hirose, Mark Gillespie, Angelica M. Bonilla Fominaya, James McCann

论文二：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

机构：纽约大学，Meta

论文地址：https://achapiro.github.io/Che24/che24.pdf

项目主页：https://kenchen10.github.io/projects/sig24/index.html

显示屏是无线XR设备的主要电池消耗源。节能渲染可以减少功耗，但会牺牲视觉质量。在这项工作中，作者通过电子测量原型和大规模感知研究，调查了流行的VR显示和渲染架构。其中，milliwatt-to-quality模型指导了电池感知渲染、显示硬件设计和眼动追踪决策。

论文三：CLAY: AControllable 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

机构：上海科技大学、影眸科技、华中科技大学

项目主页：https://github.com/CLAY-3D/OpenCLAY

在这项工作中，作者提出了全新的3D原生Diffusion Transformer生成式大模型CLAY，旨在轻松将想象力转化为3D模型。CLAY由一个拥有15亿参数的模型构成，擅长创建高质量、逼真的3D资产，使专家和新手都能重新点燃创造力，将充满活力的想法变为现实。

论文四：DressCode: Autoregressively Sewing and Generating Garments From Text Guidance

作者：Kai He, Kaixin Yao, Qixuan Zhang, Jingyi Yu, Lingjie Liu, Lan Xu

机构：上海科技大学、影眸科技、宾夕法尼亚大学

论文地址：https://arxiv.org/abs/2401.16465

项目主页：https://sites.google.com/view/projectpage-dresscode

在这项工作中，作者展示了一种专为3D服装设计的生成式AI框架DressCode。它利用自然语言的能力，集成了用于缝纫图案生成的SewingGPT和经过微调的扩散模型来合成PBR纹理，展示了用于服装生成、补全和编辑的交互友好应用。

论文五：Bilateral Guided Radiance Field Processing

作者：Yuehao Wang, Chaoyi Wang, Bingchen Gong, Tianfan Xue

机构：香港中文大学

论文地址：https://arxiv.org/abs/2406.00448

项目主页：https://bilarfpro.github.io/

在这项工作中，针对一组具有光度变化的多视角图像，作者通过解开不同视角间不一致的相机处理，重建高质量的辐射场而不会产生「浮动物」。此外，作者还提出了一种辐射修饰方法，可以将用户提供的2D修饰提升到3D，实现整个场景达到一致且惊艳的呈现效果。

论文六：Fabric Tessellation: Realizing Freeform Surfaces by Smocking

作者：Aviv Segall, Jing Ren, Amir Vaxman, Olga Sorkine-Hornung

机构：苏黎世联邦理工学院，爱丁堡大学

论文地址：https://igl.ethz.ch/projects/3dsmocking/3dsmocking_paper.pdf

在这项工作中，作者提出了一种用平整织物实现自由曲面的新方法，通过利用一种称为「缝合」的技术，将织物上的点缝合在一起，从而产生曲率。给定一个目标表面和所需的拼接图案，就能输出相应的二维拼接图案，通过将指定的点缝合在一起就能制作出织物。制作出的纺织品近似于目标形状，并呈现出赏心悦目的褶皱。

论文七：Capacitive Touch Sensing on General 3D Surfaces

作者：Gianpaolo Palma, Narges Pourjafarian, Jürgen Steimle, Paolo Cignoni

论文八：SMERF: Streamable Memory Efficient Radiance Fields for Real-time Large-scene Exploration

作者：Daniel Duckworth, Peter Hedman, Christian Reiser, Peter Zhizhin, Jean-François Thibert, Mario Lučić, Richard Szeliski, Jonathan T. Barron

论文九：Spin-It Faster: Quadrics Solve All Topology Optimization Problems That Depend Only on Mass Moments

作者：Christian Hafner, Mickaël Ly, Chris Wojtan

论文十：RayTracing Harmonic Functions

作者：Mark Gillespie, Denise Yang, Mario Botsch, Keenan Crane

机构：CMU，多特蒙德工业大学

论文地址：https://markjgillespie.com/Research/harnack-tracing/HarnackTracing.pdf

在这项工作中，作者引入了一种与球体追踪类似的方法——Harnack追踪，用于完全不同类别的由调和函数编码的表面，开辟了可视计算的新的可能性。该方法比简单的光线步进采取更大的步长，避免了通用根查找方法常见的数值问题，并且像球体追踪一样，每一步只需要执行函数的逐点评估

论文十一：Seamless Parametrization in Penner Coordinates

作者：Ryan Capouellez, Denis Zorin

论文十二：Theory of Human Tetrachromatic Color Experience and Printing

作者：Jessica Lee, Nicholas Jennings, Varun Srivastava, Ren Ng

时间检验奖

今年是ACM SIGGRAPH设立时间检验奖（Test-of-Time Award）的第二年，评选范围涵盖了2012年至2014年在SIGGRAPH会议上展示的论文。

本次获奖论文共有四篇，它们在过去十年中对计算机图形学和交互技术产生了深远的影响。

论文一：3DShape Regression for Real-Time Facial Animation（2013）

作者：Chen Cao, Yanlin Weng, Stephen Lin, Kun Zhou

机构：浙江大学，微软亚洲研究院

获奖理由：在这项工作中，作者介绍了一种利用单目RGB摄像头进行实时、精确3D人脸跟踪和表演捕捉的开创性方法，为在移动设备上创建逼真的面部动画开辟了一条路径。

论文地址：http://www.kunzhou.net/2013/vface.pdf

论文二：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

机构：MIT，萨拉戈萨大学

获奖理由：在这项工作中，作者介绍了一种捕捉光传输的系统。它能制作反射和散射等著名现象的慢动作视频，为计算机图形学的核心概念创造出前所未有的可视化效果。

论文地址：https://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/82039/Bawendi_Femto-photography.pdf?sequence=1&isAllowed=y

论文三：Robust Inside-Outside Segmentation Using Generalized Winding Numbers（2013）

作者：Alec Jacobson, Ladislav Kavan, Olga Sorkine-Hornung

机构：苏黎世联邦理工学院

获奖理由：在这项工作中，作者定义了一种用于识别三维网格内部体积的稳健算子。它已成为操作网格的标准工具箱的关键元素，例如网格间的布尔运算和四面体化算法。

论文地址：https://users.cs.utah.edu/~ladislav/jacobson13robust/jacobson13robust.html

论文四：Howdo Humans Sketch Objects? （2012）

作者：Mathias Eitz, James Hays, Marc Alexa

机构：柏林工业大学，布朗大学

获奖理由：在这项工作中，作者介绍了一个包含20000幅物体草图的首创数据库，并演示了如何使用该数据库。该数据库在推动草图生成、清理、识别和检索等广泛领域的研究方面发挥了重要作用。

论文地址：https://cybertron.cg.tu-berlin.de/eitz/pdf/2012_siggraph_classifysketch.pdf

参考资料：

https://blog.siggraph.org/2024/06/siggraph-2024-technical-papers-awards-best-papers-honorable-mentions-and-test-of-time.