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《可视计算概论》开课啦

什么是可视计算?

about Visual Computing

 

  人类获取外界信息80%以上是通过视觉。可视计算(visual computing)是针对视觉内容生成与处理的所有计算机科学分支的总称,其分支方向主要有:

 

  • 计算机图形学(computer graphics)
  • 图像处理(image processing)
  • 可视化(visualization)
  • 计算机视觉(computer vision)
  • 虚拟和增强现实(virtual and augmented reality)
  • 视频处理(video processing)

 

  其核心挑战是可视信息(主要是图像、视频、三维场景)的获取、处理、分析和生成。

 

国产开放世界游戏《原神》

(非真实感实时渲染)

 

可视计算的应用有哪些?

Visual Computing's applications

 

  从传统上来说,可视计算的应用主要涵盖影视特效、游戏娱乐、虚拟/增强现实、机器人、智慧城市、智能制造、医疗健康等领域。随着信息时代乃至“元宇宙”的到来,我们每天的生活已离不开可视计算。或许你早已习惯下面的流程:利用人脸识别轻松解锁手机,打开相机 APP 拍下生活的瞬间,使用 Adobe 公司的 Camera Raw 和 Photoshop 处理拍摄的照片;又或许你曾用支付宝集过“五福”,用 Premiere Pro 剪辑过视频上传到 Bilibili,打开 Steam 游玩过一款 3A 大作……这当中每一环的实现,都离不开可视计算领域的迅猛发展。

 

  一言以蔽之,可视计算是构建“元宇宙”的基石,也是提高视觉智能的核心手段。

 

  一些有趣的例子:

 

合成特效:带表面张力的流固强耦合模拟

物理模拟,SIGGRAPH 2021,陈宝权老师课题组

 

动画场景中基于数据驱动的摄像机自动控制

动画辅助设计,SIGGRAPH 2020,陈宝权老师课题组

  

相机在变化的室内场景中的重新定位

三维视觉,CVPR 2021,陈宝权老师课题组

 

  如果你想要打开可视计算的大门一窥其貌,不要错过春季学期最新开设的《可视计算概论》!

 

可视计算概论

Introduction to Visual Computing

 

课程信息

 

  • 课名:可视计算概论
  • 课号:04834910
  • 学分:3
  • 开课单位:信息科学技术学院
  • 课程类别:本科生任选
  • 授课教师:陈宝权
  • 助教:倪星宇 nixy@pku.edu.cn 阮良旺 ruanliangwang@pku.edu.cn

  

先修课要求

 

  • 高等数学(B)及以上
  • 线性代数(B)及以上
  • 计算概论(A)及以上(或掌握C++程序设计基础)
  • 数据结构与算法(B)及以上

  

课程目的

 

  本课程旨在利用一学期(48课时)的时间,简要介绍可视计算所涉及的理论和技术,结合讲解与实践,培养同学们对于可视计算领域应用开发与科学研究的兴趣。

 

  作为概论性质的课程,本课将更多的着墨于 2D 图形绘制、几何处理、3D 图形渲染等学科基础,详细讲授并指导实现最经典的框架;精简选择图像处理、物理和角色动画等方向中具有代表性和启发性的算法,给同学们提供试炼的平台;简要概括数据可视化、虚拟/增强现实、人机交互等前沿课题的方法和进展,为更深入的学习奠定基石。

 

Canon EOS M6 Mark2无反相机

(计算摄影学)

 

内容安排

 

 

中国医疗数据可视化分析

 

考核方式

 

  • 课堂表现:20%(考勤、活跃度等)
  • 平时作业:45%(3-5次,代码填空)
  • 期末项目:35%(自选题)

  

授课教师简介

 

陈宝权

 

  陈宝权现任北京大学博雅特聘教授,前沿计算研究中心执行主任。研究领域为计算机图形学与可视化,担任国家“973计划”项目首席科学家,主持国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划“科技冬奥”项目等。在 ACM SIGGRAPH、IEEE VIS、ACM Transactions on Graphics (TOG)、IEEE Transactions on Visualization and Graphics (TVCG) 等国际会议和期刊发表论文200余篇。现任 Computer & Graphics 期刊编委指导委员会成员。曾任 IEEE VIS 指导委员会成员、2005年主席和2004年程序委员会主席;SIGGRAPH ASIA 指导委员会成员、2014年会议主席;ACM TOG 和 IEEE TVCG 编委;教育部科学技术委员会信息学部委员等。获美国国家科学基金会杰出青年学者奖(NSF CAREER Award 2003)、IEEE 可视化国际会议最佳论文奖(2005)、中国计算机图形学大会杰出奖(2014)、国家杰出青年科学基金资助(2010)、教育部长江学者特聘教授(2015)、国家万人计划领军人才(2017)。2018年当选中国计算机学会会士,2019年当选 IEEE Fellow,2021年入选 IEEE Visualization Academy、当选中国图象图形学学会会士。