圖靈獎(jiǎng)?lì)C給《玩具總動(dòng)員》打造者！他們是動(dòng)畫特效先驅(qū)，奧斯卡得主，圖形學(xué)集大成者

邊策 十三 乾明 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI

與喬布斯共事26年，被喬布斯屢次稱贊“聰明”、“非常聰明”，“天才”的人，能怎么樣？

改變一個(gè)產(chǎn)業(yè)，引領(lǐng)一個(gè)時(shí)代，獲很多次奧斯卡獎(jiǎng)，加冕計(jì)算機(jī)最高領(lǐng)域——圖靈獎(jiǎng)。

這就是剛剛出爐的2019圖靈獎(jiǎng)得主：

Edwin E. Catmull艾德·卡特姆，以及Patrick M. Hanrahan帕特里克· 漢拉汗。

前者現(xiàn)在是迪士尼動(dòng)畫退休總裁，后者是斯坦福圖形學(xué)教授。

更知名的是，他們是傳奇動(dòng)畫公司——皮克斯（Pixar）的開創(chuàng)元老。由于他們25年前《玩具總動(dòng)員》的開風(fēng)氣之先，對(duì)電影和游戲CG特效產(chǎn)生了革命性影響。

現(xiàn)在，他們正式加冕計(jì)算機(jī)領(lǐng)域“諾貝爾獎(jiǎng)”——圖靈獎(jiǎng)。

國(guó)際計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)ACM說，圖靈獎(jiǎng)?lì)C給卡特姆和漢拉汗，以表彰他們對(duì)3D計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的貢獻(xiàn)，以及對(duì)電影制作和計(jì)算機(jī)生成圖像等應(yīng)用的革命性影響。

這也是圖靈獎(jiǎng)新歷史紀(jì)錄：圖形領(lǐng)域?qū)W者第一次以圖形學(xué)貢獻(xiàn)獲頒圖靈獎(jiǎng)。

而ACM主席 Cherri M.Pancake則進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)，這還不是二人對(duì)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的全部貢獻(xiàn)。

二老的貢獻(xiàn)表明，計(jì)算的專門化進(jìn)步可對(duì)其他領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。例如，漢拉汗為 GPU 開發(fā)著色語言，使其成為廣泛領(lǐng)域的通用計(jì)算引擎。

所以，艾德·卡特姆和帕特里克· 漢拉汗，究竟創(chuàng)造了怎樣的傳奇人生？

新晉圖靈獎(jiǎng)得主是誰？

Edwin E. Catmull艾德·卡特姆，生于1945年3月31日，今年75歲，于1974年在猶他大學(xué)獲得計(jì)算機(jī)科學(xué)博士學(xué)位。

他的導(dǎo)師包括計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之父、1988 年ACM圖靈獎(jiǎng)獲得者 Ivan Sutherland——但并非以圖形學(xué)成就獲獎(jiǎng)。

卡特姆兒時(shí)的夢(mèng)想就是成為一名動(dòng)畫師，甚至還制作過翻頁(yè)動(dòng)畫。

也很早展現(xiàn)出數(shù)學(xué)、物理和計(jì)算機(jī)方面的天賦，但后來把計(jì)算機(jī)與動(dòng)畫結(jié)合，是更后來的事了。

甚至在人生青蔥歲月，卡特姆夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)并不順利，早期未能進(jìn)入動(dòng)畫電影行業(yè)工作，甚至有種“自己是不是不太適合這一行”的想法。

他起初短暫在波音公司和紐約理工學(xué)院工作，擔(dān)任程序員，寫代碼。

后來重返猶他大學(xué)攻讀博士，并機(jī)緣巧合接觸圖形學(xué)。

誰能想到，正是念念不忘的童年夢(mèng)想和人生早期的不如意，讓他以另外一種姿態(tài)，沖入了動(dòng)畫領(lǐng)域，并帶來了顛覆性的影響。

這一次，他的導(dǎo)師是被稱為“計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之父”的Ivan Sutherland，后者的導(dǎo)師則是大名鼎鼎的“信息論之父”香農(nóng)。

Ivan Sutherland開發(fā)了世界上第一個(gè)帶有圖形交互界面的程序Sketchpad，Sutherland也因此獲得了1988年的圖靈獎(jiǎng)，這是后話。

Sketchpad對(duì)卡特姆影響深遠(yuǎn)，決定了他此后的職業(yè)道路。

因?yàn)檫@個(gè)圖形化程序讓卡特姆意識(shí)到，當(dāng)時(shí)新興的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)將來必會(huì)成為動(dòng)畫行業(yè)的基礎(chǔ)。

雖然手工畫師當(dāng)不成，但是今后可以用計(jì)算機(jī)作畫。

一切又回到了夢(mèng)想最初的起點(diǎn)。

1974年獲得博士學(xué)位后，卡特姆重返紐約理工學(xué)院（NYIT）擔(dān)任計(jì)算機(jī)圖形實(shí)驗(yàn)室主任。5年后，卡特姆迎來了進(jìn)入電影行業(yè)的機(jī)會(huì)。

盧卡斯影業(yè)的創(chuàng)始人希望他加入公司，并負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)小組，不久后他又成為負(fù)責(zé)旗下子公司工業(yè)光魔的副總裁。

之后，喬布斯買下了盧卡斯影業(yè)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)小組，創(chuàng)辦皮克斯公司，并讓卡特姆擔(dān)任CTO。

卡特姆在皮克斯大展拳腳，開發(fā)了RenderMan渲染系統(tǒng)被用在《玩具總動(dòng)員》和《海底總動(dòng)員》等電影中，又授權(quán)給其他電影使用。

詹姆斯·卡梅隆的兩部賣座大片《泰坦尼克號(hào)》和《阿凡達(dá)》使用的都是RenderMan，RenderMan成為CG領(lǐng)域重要的3D渲染軟件，曾兩度獲得奧斯卡科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。

卡特姆本人也在2009年獲得奧斯卡金像獎(jiǎng)的戈登·索耶獎(jiǎng)，以表彰他對(duì)電影技術(shù)做出的貢獻(xiàn)。

卡特姆更為世人津津樂道的是他和喬布斯的關(guān)系，二位天才彼此惺惺相惜。

喬布斯稱贊卡特姆“非常非常聰明”、“思想深邃”，并且擁有“撫慰人心的力量”。

而卡特姆本人給了26年的老同事喬布斯更高的評(píng)價(jià)：天才這個(gè)詞現(xiàn)在被用得太多太多了，但是這個(gè)詞用在喬布斯身上是合適的。

并且將二人凝聚在一起的皮克斯動(dòng)畫，也聚集了當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)&動(dòng)畫領(lǐng)域的天才。

這次與卡特姆一同獲獎(jiǎng)的漢拉汗，也是皮克斯的創(chuàng)始元老。

Patrick Hanrahan帕特里克· 漢拉汗出生于1955年，今年65歲。

生于威斯康星，學(xué)于威斯康星。

1985年在威斯康星大學(xué)麥迪遜分校生物物理學(xué)博士學(xué)位后，先是進(jìn)入NYIT計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作，而后于1986年，加入到了皮克斯動(dòng)畫工作室。

雖然漢拉汗在皮克斯只是駐足了短短幾年，但在這段時(shí)間所創(chuàng)造出來的工具和技術(shù)，卻使得現(xiàn)代CG成為了可能，并獲得了3次奧斯卡。

RenderMan就是其中之一，它是一個(gè)計(jì)算機(jī)圖像渲染系統(tǒng)，可以使用真實(shí)的材料屬性和光線來渲染曲線形狀，而它的首席架構(gòu)師就是漢拉汗。

RenderMan憑借它強(qiáng)大、逼真的功能，一度成為渲染技術(shù)的“領(lǐng)路人”，也曾是好萊塢電影的標(biāo)配渲染器——在過去47部獲得奧斯卡視覺特效提名的電影中，有44部也使用了這個(gè)技術(shù)，包括我們熟知的《泰坦尼克號(hào)》、《阿凡達(dá)》和《星球大戰(zhàn)》等。

1989年，漢拉汗選擇了離開皮克斯，先是加入普林斯頓大學(xué)，而后于1994年加入斯坦福。

從90年代開始，他和他的學(xué)生們便致力于擴(kuò)展RenderMan的規(guī)范，讓它可以在GPU上工作。畢竟，渲染等工作所需要的計(jì)算能力是非常驚人的。

他們的工作促進(jìn)了像OpenGL這種商業(yè)版本著色語言的發(fā)展，也徹底改變了視頻游戲這個(gè)行業(yè)。

特別值得一提的，就是漢拉汗和他學(xué)生共同開發(fā)的GPU語言——Brook。

Brook是一種流編程語言的編譯器，可以將類似C這樣的語言通過編譯器編譯為CG代碼，隱藏了利用圖形學(xué)API實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)，可以說是大大簡(jiǎn)化了開發(fā)過程。

而這些著色語言和GPU，就像作用力和反作用力。這些架構(gòu)的發(fā)展反過來讓GPU在各種計(jì)算環(huán)境下使用，包括運(yùn)行高性能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法。Brook，后來就催生了英偉達(dá)的CUDA。

到了2003年，漢拉汗作為創(chuàng)始人之一，創(chuàng)辦了Tableau Software，擔(dān)任首席科學(xué)家。

沒錯(cuò)！就是數(shù)據(jù)科學(xué)和可視化工作中經(jīng)常會(huì)用到的那個(gè)軟件——Tableau。

它將數(shù)據(jù)運(yùn)算與美觀的圖表完美地嫁接在一起，而且非常容易上手，將大量數(shù)據(jù)拖放到數(shù)字“畫布”上，轉(zhuǎn)眼間就能創(chuàng)建好各種圖表。

影響力也是十足，全球超過42000家客戶通過使用Tableau快速生成所需結(jié)果，可以說是遍及各個(gè)行業(yè)的各類規(guī)模企業(yè)。

或許正因如此，就在去年6月，CRM巨頭Salesforce以157億美元高價(jià)收購(gòu)Tableau，這是Salesforce成立20年歷史上最大的交易，讓漢拉汗成為了億萬富翁。

毫不夸張地說，Tableau的成就，也足夠漢拉汗再獲一次圖靈獎(jiǎng)。

他們改變了什么？

圖靈獎(jiǎng)組委會(huì)說得很清楚：

從根本上改變了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域，并對(duì)電影制作產(chǎn)生了革命性的影響，將計(jì)算機(jī)動(dòng)畫電影變成為了現(xiàn)實(shí)。

從25年前的《玩具總動(dòng)員》開始，他們引領(lǐng)了一種全新的電腦動(dòng)畫電影類型，為3D動(dòng)畫電影鋪平了道路。

這也是藝術(shù)和技術(shù)的完美交匯。憑借在繪畫和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究方面的工作，他們兩位先后直接獲得7次奧斯卡獎(jiǎng)。

ACM主席說，CGI 改變了電影制作、體驗(yàn)的方式，同時(shí)也對(duì)更廣泛的娛樂業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

如今，全球電影行業(yè)產(chǎn)值達(dá)到 1380 億美元，3D 動(dòng)畫是其中最受歡迎的一類。

而且還進(jìn)一步改變著未來。谷歌AI掌門人Jeff Dean說：“他們幾十年前開發(fā)的技術(shù)，在今天仍然是這個(gè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)做法，這令人印象非常深刻。重要的是，它們未來也將會(huì)在AR/VR、數(shù)據(jù)可視化、醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域產(chǎn)生重要的影響?！?/p>

總之就是一句話，他們的研究成果，幾乎影響著我們生活的各個(gè)方面——如果你看過動(dòng)畫電影、做可視化數(shù)據(jù)分析、使用GPU跑AI模型、玩AR/VR的話。

此外，他們參與創(chuàng)辦的皮克斯動(dòng)畫公司，因喬布斯而聲名鵲起，但也讓喬布斯進(jìn)一步封神。

皮克斯的前身前身是盧卡斯影業(yè)于1979年成立的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫部，1986年被蘋果創(chuàng)始人喬布斯收購(gòu)，成立了單獨(dú)的皮克斯動(dòng)畫工作室。

皮克斯制作的第一部動(dòng)畫是1995年的《玩具總動(dòng)員》，彪炳史冊(cè)，也是很多人的童年回憶。

2006年，迪士尼將皮克斯收購(gòu)。

至今，皮克斯已經(jīng)制作了21部動(dòng)畫片，包括《賽車總動(dòng)員》、《海底總動(dòng)員》、《瓦力》等等。

但皮克斯不僅僅是一家制作動(dòng)畫的公司，也為好萊塢的電影行業(yè)撐起了半邊天。

從《阿凡達(dá)》的外星人毛發(fā)，到《終結(jié)者2》的液態(tài)金屬機(jī)器人，都是出自皮克斯子公司工業(yè)光魔特效團(tuán)隊(duì)。工業(yè)光魔總共獲得過15次奧斯卡最佳視覺效果獎(jiǎng)，無人可望其項(xiàng)背。

所以也可以從皮克斯的成功中，看出新晉圖靈獎(jiǎng)得主，究竟開創(chuàng)了一個(gè)怎樣的時(shí)代。

絕對(duì)傳奇，絕對(duì)巨星，絕對(duì)是圖靈獎(jiǎng)最該嘉獎(jiǎng)的人。

One more thing

此外，由于他們的獲獎(jiǎng)，想必也能激勵(lì)和指引更多年輕人。

如今，名利雙收的漢拉汗，據(jù)說只將20%的時(shí)間花在了公司上，重心還在斯坦福大學(xué)，依舊致力于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，不變的或許是他的那份初衷：

我認(rèn)為我們可以把抽象概念、數(shù)學(xué)和算法轉(zhuǎn)換成圖像的想法，這是世界上最酷的事情。

而卡特姆則更令人動(dòng)容。

他從小就愛動(dòng)畫，但一度懷疑“天賦不足”而放棄，最終念念不忘，不甘庸碌一生，才在博士攻讀中找到人生方向。

其后他再也沒有放下。

博士畢業(yè)后就夢(mèng)想著用計(jì)算機(jī)制作動(dòng)畫電影，然后1986年等來“伯樂”喬布斯，成為皮克斯動(dòng)畫CTO。

用一家公司的模式打造計(jì)算機(jī)動(dòng)畫，用動(dòng)畫創(chuàng)意的方法運(yùn)營(yíng)一家公司。

眾所周知，喬布斯并不是一個(gè)合格的老板、同事，但卡特姆與喬幫主共事26年，贏得喬布斯一次次毫無保留的稱贊。

2006年皮克斯出售給迪士尼后，卡特姆選擇繼續(xù)堅(jiān)守所愛。

他后來成為迪士尼動(dòng)畫總裁，始終管理著皮克斯，直至2018年10月完全退休。

那時(shí)候，73歲的卡特姆在一份告別信中說：

在我最瘋狂的想象中，也從未想過這樣一條路，并且可以與諸多非凡的人一起工作。這條路曲折、起伏，起起落落，但始終令人振奮、滿懷才華、激情和奉獻(xiàn)，讓我們的工作在世界上產(chǎn)生了持久影響。

注：ACM A.M. 圖靈獎(jiǎng)，以英國(guó)數(shù)學(xué)家阿蘭·M·圖靈（Alan M. Turing）的名字命名，創(chuàng)立于 1966 年，旨在對(duì)創(chuàng)造系統(tǒng)和理論基礎(chǔ)、推動(dòng)信息技術(shù)行業(yè)發(fā)展的計(jì)算機(jī)科學(xué)家和工程師進(jìn)行表彰。獎(jiǎng)金為 100 萬美元，由谷歌公司提供資金支持。2019 年圖靈獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)晚會(huì)將于 2020 年 6 月 20 日星期六在美國(guó)舊金山舉行。

參考鏈接：
https://awards.acm.org/about/2019-turing

Pat Hanrahan wins Turing Award

https://en.wikipedia.org/wiki/Pat_Hanrahan