ACM顶会SIGGRAPH 2024最佳论文出炉：英伟达两篇最佳论文，三支国内团队获荣誉提名，浙大周昆获时间检验奖

6月18日，计算机图形学领域最具权威和影响力的国际顶会 ACM SIGGRAPH 发布了本年度的最佳论文，荣誉提名和时间检验奖。

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。

SIGGRAPH（Special Interest Group for Computer Graphics）是指计算机图形和交互技术特别兴趣小组，是ACM的一个分支。
自1974年起，美国计算机协会计算机图形专业组（ACM SIGGRAPH）每年都会组织一次SIGGRAPH会议，是代表计算机图形学最高水平的全球国际性重量级盛会，规模大，规格高，影响力大，作品征集面广。

许多全球知名的软硬件企业和影视创作公司都是该会议的长期合作伙伴，比如著名的图形处理硬件（GPU）公司英伟达便是在这个会议上成长起来，在AI快速发展的当下，英伟达的GPU已经成为炙手可热的AI芯片。

SIGGRAPH 2024 从数百篇投稿论文中评选出了 5 篇最佳论文，12 篇最佳论文荣誉提名以及 4 篇时间检验奖论文。

1. 最佳论文

最佳论文 1

论文 1：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
• 论文简介：这项研究推导出随机隐含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，微面表面，参与介质，以及介于两者之间的令人兴奋的新连续体，其中包含聚合外观，非经典介质等。该模型原生支持空间相关性，而这正是大多数现有随机模型所缺少的。

最佳论文 2

论文 2：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：http://www.rohansawhney.io/WoStRobin.pdf
• 论文简介：该研究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。

最佳论文 3

论文 3：Repulsive Shells

• 作者：Josua Sassen, Henrik Schumacher, Martin Rumpf, Keenan Crane
• 机构：波恩大学，巴黎 - 萨克雷高等师范学校，佐治亚大学，CMU
• 论文地址：https://s2024.conference-program.org/presentation/?id=papers_503&sess=sess138
• 论文简介：形状空间是对几何数据进行非线性插值，外推和平均的强大工具，但以前的形状空间允许几何图形以非物理方式自相交。该研究引入了一个形状空间，其中几何形状自然地避免相交，并且可以在细化下收敛时防止碰撞。

最佳论文 4

论文 4：Lightning-Fast Method of Fundamental Solutions

• 作者：Jiong Chen, Florian Schäfer, Mathieu Desbrun
• 机构：INRIA，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
• 论文简介：该研究引入了一种基于逆 Cholesky 因式分解的变分预处理器，以提高求解边界积分方程离散化密集系统的效率，从而有效解决基于边界的方法中常见的可扩展性问题。

最佳论文 5

论文 5：Robust Containment Queries Over Collections of Rational Parametric Curves via Generalized Winding Numbers

• 作者：Jacob Spainhour, David Gunderman, Kenneth Weiss
• 机构：科罗拉多大学博尔德分校，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/pdf/2403.17371
• 论文简介：该研究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）。

2. 最佳论文荣誉提名

最佳论文荣誉提名 1

论文 1：Solid Knitting

• 作者：Yuichi Hirose，Mark Gillespie，Angelica M. Bonilla Fominaya，James McCann
• 机构：CMU
• 论文地址：https://markjgillespie.com/Research/solid-knitting/SolidKnitting.pdf
• 论文简介：该论文介绍了实心编织技术，这是一种新的制造技术，它将三维打印的逐层体积方法与编织的拓扑缠绕针迹结构相结合，从而制造出实心三维物体。该论文介绍了一种实体编织机、一种使用体积块结构的设计工具和一种控制机器的底层语言。

最佳论文荣誉提名 2

论文 2：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://www.immersivecomputinglab.org/wp-content/uploads/2024/06/pea_pod_paper.pdf
• 论文简介：在不受限制的 XR 设备上，显示器是耗电大户。节能渲染可降低功耗，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。

最佳论文荣誉提名 3

论文 3：CLAY: A Controllable 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
• 项目地址：https://github.com/CLAY-3D/OpenCLAY
• 论文简介：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。

最佳论文荣誉提名 4

论文 4：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，宾夕法尼亚大学，影眸科技
• 论文地址：https://arxiv.org/pdf/2401.16465v1
• 项目地址：https://sites.google.com/view/projectpage-dresscode
• 论文简介：在这项工作中，作者提出了 DressCode，一个专为 3D 服装设计的生成式AI框架。利用自然语言的能力，Dresscode 结合了用于缝纫图案生成的 SewingGPT 和用于 PBR 纹理合成的微调扩散模型，展示了服装生成、补全和编辑的交互友好型应用。

最佳论文荣誉提名 5

论文 5：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/pdf/2406.00448
• 项目地址：https://bilarfpro.github.io/
• 论文简介：在这项工作中，给定一组具有光度变化的多视角图像，作者通过分离不同视角中不一致的相机处理，重建出没有"浮点"的高质量辐射场。此外，作者还提出了一种辐射修饰方法，可将用户提供的2D修饰提升到3D，从而在整个场景中实现一致且惊艳的渲染效果。

最佳论文荣誉提名 6

论文 6：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
• 论文简介：本文介绍了一种利用名为"缝合"（smocking）的刺绣技术实现平面织物自由曲面的方法。通过将方向场计算与连续平面图优化相结合，新算法可输出缝合图案，在缝合时生成目标形状的近似值。

最佳论文荣誉提名 7

论文 7：Capacitive Touch Sensing on General 3D Surfaces

• 作者：Gianpaolo Palma，Narges Pourjafarian，Jürgen Steimle，Paolo Cignoni
• 机构：CNR ISTI，萨尔大学
• 论文地址：https://s2024.conference-program.org/presentation/?id=papers_637&sess=sess112
• 论文简介：该论文提出了一种新方法，可将互电容传感器的通用电极网格与通用三维表面相匹配，从而最大限度地减少控制器和输入/输出引脚的数量。经过测试的原型显示了精确、稳健的多点触控检测，具有出色的信噪比和空间精度。

最佳论文荣誉提名 8

论文 8：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
• 机构：谷歌 DeepMind，谷歌研究院，谷歌 AR/VR 团队
• 论文地址：https://arxiv.org/pdf/2312.07541
• 论文简介：SMERF 是一种在资源有限的设备上实时合成大型多房间空间视图的方法。通过将最先进的 NeRF 模型提炼为紧凑的分层表示法，SMERF 能够探索 300 平方米大的空间，其质量接近其老师的水平，同时渲染速度快了三个数量级。

最佳论文荣誉提名 9

论文 9：Spin-It Faster: Quadrics Solve All Topology Optimization Problems That Depend Only on Mass Moments

• 作者：Christian Hafner，Mickaël Ly，Chris Wojtan
• 机构：奥地利科学技术学院 (ISTA)
• 论文地址：https://s2024.conference-program.org/presentation/?id=papers_728&sess=sess118
• 论文简介：该论文证明，用于设计静态或旋转平衡刚体的一类拓扑优化问题，在材料界面由四边形（如椭圆体或双曲线体）形成的情况下，可以得到最优解。这将未知数的数量从无限减少到不到 10 个，并产生了一个可证明的等价问题。

最佳论文荣誉提名 10

论文 10：Ray Tracing Harmonic Functions

• 作者：Mark Gillespie，Denise Yang，Mario Botsch，Keenan Crane
• 机构：CMU，Pixar，多特蒙德工业大学
• 论文地址：https://markjgillespie.com/Research/harnack-tracing/HarnackTracing.pdf
• 论文简介：在这项工作中，作者介绍了一种类似球面跟踪的方法，用于可视化以谐函数水平集编码的曲面。作者展示了从点云或多边形汤（无需线性求解或网格提取）、非平面多边形、建筑网格壳、网格"外骨骼"以及包括塞弗特曲面和黎曼曲面在内的关键数学对象中可视化光滑曲面的示例。

最佳论文荣誉提名 11

论文 11：Seamless Parametrization in Penner Coordinates

• 作者：Ryan Capouellez，Denis Zorin
• 机构：纽约大学
• 论文地址：https://s2024.conference-program.org/presentation/?id=papers_787&sess=sess107
• 论文简介：在这项工作中，作者介绍了一种简单高效的算法，可以在奇点处以规定角度进行无缝参数化，并沿同源环进行旋转。新算法在基于 Thingi10k 的大型数据集 [Zhou and Jacobson 2016] 和具有挑战性的较小数据集 [Myles et al. 2014] 上表现优异。
  

最佳论文荣誉提名 12

论文 12：Theory of Human Tetrachromatic Color Experience and Printing

• 作者：Jessica Lee，Nicholas Jennings，Varun Srivastava, Ren Ng
• 机构：加州大学伯克利分校
• 论文地址：https://s2024.conference-program.org/presentation/?id=papers_1147&sess=sess135
• 论文简介：在这项工作中，作者应用 d 维色彩理论，首次计算出人类四色色彩空间的预测色调范围，并推导出理想的 CMY 等效四色印刷原色。在这项工作中，作者的四色打印机原型利用四种精选钢笔墨水进行打印颜色测试，以识别和描述野生四色性。

3. 时间检验奖论文

ACM SIGGRAPH 时间检验奖（Test-of-Time Award）颁发给过去十年对计算机图形学和交互技术产生重大且长远影响的论文。

今年是 ACM SIGGRAPH 设立时间检验奖的第二年，评选范围涵盖了 2012 年至 2014 年期间在 SIGGRAPH 会议上发表的论文。

以下四篇论文获得了 SIGGRAPH 2024 时间检验奖：

时间检验奖论文 1

论文 1：3D Shape Regression for Real-Time Facial Animation (2013)

• 作者：Chen Cao，Yanlin Weng，Stephen Lin，Kun Zhou（周昆）
• 机构：浙江大学，微软亚洲研究院
• 论文地址：http://www.kunzhou.net/2013/vface.pdf
• 获奖理由：本文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途径。

时间检验奖论文 2

论文 2：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 媒体实验室，威斯康星大学麦迪逊分校，清华大学，萨拉戈萨大学等
• 论文地址：https://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/82039/Bawendi_Femto-photography.pdf?sequence=1&isAllowed=y
• 获奖理由：本文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见的可视化效果。

时间检验奖论文 3

论文 3: 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，宾夕法尼亚大学
• 论文地址：https://users.cs.utah.edu/~ladislav/jacobson13robust/jacobson13robust.html
• 获奖理由：这项工作定义了一种用于识别三维网格内部体积的稳健运算符。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。

时间检验奖论文 4

论文 4: How do Humans Sketch Objects? (2012)

• 作者：Mathias Eitz，James Hays，Marc Alexa
• 机构：柏林工业大学，布朗大学
• 论文地址：https://cybertron.cg.tu-berlin.de/eitz/pdf/2012_siggraph_classifysketch.pdf
• 获奖理由：这项研究介绍了一个包含 20,000 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。

参考：
https://s2024.conference-program.org/
https://blog.siggraph.org/2024/06/siggraph-2024-technical-papers-awards-best-papers-honorable-mentions-and-test-of-time.html/

欢迎各位关注我的个人微信公众号：HsuDan，我将分享更多自己的学习心得、避坑总结、面试经验、AI最新技术资讯。