圖形學(xué)大牛歸國(guó)投身產(chǎn)業(yè)，還是個(gè)讓女孩們敗家的賽道

楊凈 發(fā)自 凹非寺

量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI

王華民歸國(guó)“創(chuàng)業(yè)”了！

最近，這則爆料轟動(dòng)了圖形學(xué)領(lǐng)域。

王華民是誰(shuí)？俄亥俄州立大學(xué)終身教授，四屆SIGGRAPH技術(shù)論文委員會(huì)委員，公認(rèn)的世界級(jí)圖形學(xué)科學(xué)家。

曾以唯一作者身份獨(dú)立完成四篇SIGGRAPH論文——作為全球規(guī)模最大、影響最大的圖形學(xué)會(huì)議，論文入選都很難，更不必說(shuō)獨(dú)立完成。

另外，斯坦福、UC伯克利等名校的圖形學(xué)課程，王華民的論文也屢屢被指定為參考文獻(xiàn)。

其學(xué)生更是遍布知名大廠，從硅谷的Google、Facebook、Adobe，到國(guó)內(nèi)的阿里、字節(jié)、百度等圖形和模擬開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的重要崗位，都有他曾授業(yè)解惑的門(mén)徒。

甚至因?yàn)榫劢?strong>布料仿真，業(yè)內(nèi)流傳著這樣一句話：

如果你研究布料仿真，就不可能沒(méi)讀過(guò)王華民教授的論文。

正是這樣一位世界級(jí)大牛，現(xiàn)如今歸國(guó)擁抱產(chǎn)業(yè)新浪潮。

而且爆料已得到證實(shí)：王華民教授，確實(shí)加盟了一家時(shí)尚產(chǎn)業(yè)鏈3D數(shù)字化公司——凌迪科技Style3D，任職首席科學(xué)家兼凌迪研究院院長(zhǎng)。

圖形學(xué)大牛的進(jìn)階之路

跟很多圖形學(xué)研究者一樣，王華民也是因?yàn)?strong>游戲入坑。

1998年，成績(jī)優(yōu)異的他兩年即完成高中學(xué)業(yè)，隨后被保送到浙江大學(xué)混合班（現(xiàn)竺可楨學(xué)院）主修計(jì)算機(jī)。與拼多多創(chuàng)始人黃崢是同學(xué)。

在這個(gè)持續(xù)孕育出圖形學(xué)大牛的名校搖籃中，王華民也初嘗圖形學(xué)的魅力——

他的本科畢業(yè)論文《Real-Time Rendering and Modeling in Collaborative CAD Systems》（協(xié)作式CAD系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)渲染和建模）。

不滿足于現(xiàn)有的學(xué)術(shù)追求，完成本科學(xué)業(yè)后，王華民就前往斯坦福大學(xué)攻讀計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)碩士。

正是在斯坦福，他對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的興趣更進(jìn)一步并進(jìn)行了系統(tǒng)性學(xué)習(xí)。

不過(guò)當(dāng)時(shí)，他的碩士導(dǎo)師是計(jì)算機(jī)幾何領(lǐng)域的知名專(zhuān)家Leonidas Guibas。嗯，就是提出手指樹(shù)的那個(gè)人。

即便受到Guibas教授器重，但他對(duì)渲染更感興趣，多次向圖靈獎(jiǎng)得主、GPU之父Patrick Hanrahan請(qǐng)教渲染的問(wèn)題。

還在第二年（2003年）Image Synthesis這門(mén)著名的渲染課上拿到終課渲染一等獎(jiǎng)。

嗯，十八年前就能達(dá)到這種效果，不知道的還以為是實(shí)物呢。

同年加入當(dāng)時(shí)新銳學(xué)者Ron Fedkiw教授的研究團(tuán)隊(duì)，擔(dān)任研究助理。

星球大戰(zhàn)、哈利波特、終結(jié)者等這些好萊塢大片里面的視覺(jué)效果，背后都來(lái)自于這位教授的技術(shù)。

△圖源：網(wǎng)絡(luò)

初級(jí)進(jìn)階結(jié)束，王華民沒(méi)有選擇留在斯坦福，而是前往佐治亞理工學(xué)院攻讀博士學(xué)位。

在那里，也同樣是高手云集。

就拿他的博士導(dǎo)師來(lái)說(shuō)，Greg Turk，就是圖形學(xué)領(lǐng)域的著名學(xué)者，最出圈的當(dāng)屬他在博士后期間所做的斯坦福兔子模型，曾獲SIGGRAPH成就獎(jiǎng)。

△圖源：網(wǎng)絡(luò)

在Greg Turk教授指導(dǎo)下，王華民選擇流體模擬這一研究方向，并發(fā)表了多篇SIGGRAPH論文。

比如，水滴在樹(shù)葉上。

另外，無(wú)論在Adobe Research，還是位于西雅圖的微軟研究院等實(shí)習(xí)經(jīng)歷，也讓他接觸到更多圖形學(xué)專(zhuān)家學(xué)者，比如現(xiàn)任Adobe Research院長(zhǎng)Gavin Miller是他當(dāng)年的實(shí)習(xí)導(dǎo)師。

2006年，王華民作為唯一一個(gè)中國(guó)人，還獲NVIDIA 研究生學(xué)者獎(jiǎng)。

2009年，王華民來(lái)到UC伯克利從事博士后研究，指導(dǎo)教授分別為物理模擬領(lǐng)域?qū)＜?、奧斯卡技術(shù)獎(jiǎng)獲得者James F.O’ Brien教授和渲染領(lǐng)域?qū)＜襌avi Ramamoorthi教授。

其中一位還是虛擬服裝試穿軟件Avametric的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家。

在與兩位教授合作中，王華民將研究方向轉(zhuǎn)為彈體物理模擬與布料物理模擬。

這期間，他發(fā)表了布料物理材質(zhì)采集的經(jīng)典之作，至今被引用200次。

Data-Driven Elastic Models for Cloth: Modeling and Measurement。

（數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的布料彈性模型：建模和測(cè)量）

他提出了一種分段的線性彈性模型，其對(duì)各種材料的彈性行為進(jìn)行很好的模擬。此外，開(kāi)發(fā)了一種新的測(cè)量技術(shù)來(lái)研究真實(shí)布料的拉伸和彎曲的彈性變形。

實(shí)時(shí)模擬是技術(shù)瓶頸

實(shí)際上，除了身邊頂尖學(xué)術(shù)大佬的熏陶，王華民選擇布料仿真也有自己的考量。

在接受采訪時(shí)，王華民坦言有兩方面的原因：

一是非實(shí)時(shí)模擬已經(jīng)發(fā)展得很成熟了。模擬本質(zhì)上還是計(jì)算量的問(wèn)題。只要給足計(jì)算時(shí)間，總能出結(jié)果，對(duì)于非常耗時(shí)的非實(shí)時(shí)模擬而言，從幾天縮短到幾小時(shí)不會(huì)有質(zhì)的變化。而實(shí)時(shí)模擬才屬于前沿發(fā)展方向，是他研究的核心。未來(lái)肯定屬于實(shí)時(shí)模擬。

二是相較于應(yīng)用場(chǎng)景狹窄的流體模擬，布料仿真不管是現(xiàn)實(shí)生活中還是在虛擬世界中都與我們密不可分，真正能創(chuàng)造價(jià)值。

王華民想要做的，就是解決真實(shí)問(wèn)題，把技術(shù)成果落地。

布料仿真可以幫助服裝產(chǎn)業(yè)進(jìn)行一個(gè)全鏈條升級(jí)。

對(duì)于品牌商來(lái)說(shuō)，通過(guò)數(shù)字化服裝更高效地快速設(shè)計(jì)、更便捷地與上下游及消費(fèi)者產(chǎn)生直觀可視化的溝通，從而提前了解消費(fèi)者需求，也就不會(huì)造成上游制造商的過(guò)多生產(chǎn)。

從消費(fèi)者群體角度，可以有更好、更個(gè)性化的消費(fèi)體驗(yàn)，還可以不用出門(mén)就穿上數(shù)字服裝進(jìn)行社交媒體上的分享。

△圖源：網(wǎng)絡(luò)

除了現(xiàn)實(shí)層面的意義，還有在虛擬世界里的價(jià)值。

如果未來(lái)元宇宙，真的會(huì)有如現(xiàn)實(shí)世界這般，擁有源源不斷的生命力、廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景，那就意味著，每個(gè)數(shù)字人都有專(zhuān)屬的虛擬形象，甚至在元宇宙里形成一種時(shí)尚風(fēng)尚。

這就是不得不提到數(shù)字服裝，而當(dāng)前數(shù)字服裝最大的瓶頸之一就是實(shí)時(shí)模擬。

△圖源：Style3D

實(shí)際上，不光是在數(shù)字服裝，實(shí)時(shí)模擬成為整個(gè)元宇宙技術(shù)突破的痛點(diǎn)。

前段時(shí)間曝光的谷歌3D黑科技Starline，簡(jiǎn)直火爆全網(wǎng)。

人與人之間可以進(jìn)行實(shí)時(shí)、裸眼3D視頻通話，宛如真人面對(duì)面。

但是不同于數(shù)字建模，它是基于3D光場(chǎng)重建技術(shù)，Starline用到一個(gè)65英寸光場(chǎng)顯示屏，以及在現(xiàn)場(chǎng)布置的十多個(gè)攝像頭和傳感器。

傳感器、攝像頭各種角度捕捉人像，再利用深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行實(shí)時(shí)壓縮，傳輸?shù)搅硪贿呍僦亟ǔ?D影像播放出來(lái)。

不過(guò)正如谷歌所展示的那樣，3D光場(chǎng)技術(shù)更適用于人與人、人與物之間的交互，比如會(huì)議、電商等場(chǎng)景。

但如果應(yīng)用到虛擬世界中，卻有一定的局限性，就很難再去光場(chǎng)做隨意的修改，比如換個(gè)服裝、換個(gè)造型。

因此要實(shí)現(xiàn)真正的元宇宙，實(shí)時(shí)模擬是必須突破的一道技術(shù)瓶頸。而數(shù)字服裝，作為當(dāng)中不可忽略的一個(gè)分支，同樣需要解決。

基于這樣的價(jià)值追求，王華民就堅(jiān)定了布料仿真之路。

回到國(guó)內(nèi)、回到產(chǎn)業(yè)界，也不過(guò)是時(shí)間問(wèn)題。

完成博士后研究之后，王華民來(lái)到了俄亥俄州立大學(xué)，擔(dān)任計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系助理教授。并于2017年被提升為終身教授。

這段時(shí)間的王華民可以說(shuō)是火力全開(kāi)，不僅確立了在布料物理模擬領(lǐng)域的重要地位，發(fā)表了多篇論文，還為學(xué)術(shù)界提供了多個(gè)開(kāi)源庫(kù)。

也正是這段時(shí)間，王華民以唯一作者獨(dú)立完成了四篇SIGGRAPH論文。

對(duì)于這事兒，如今回憶起來(lái)他則是簡(jiǎn)單回一句：

這是從導(dǎo)師們那里學(xué)到的習(xí)慣。

可惡，有被凡爾賽到。

最近的一篇是與布料仿真的精度有關(guān)。

王華民團(tuán)隊(duì)原有的布料仿真引擎，已經(jīng)可在普通消費(fèi)級(jí)PC上支持5mm精度?（10萬(wàn)以上三角形）的服裝實(shí)時(shí)仿真。

他們?cè)谠谢A(chǔ)上，同等環(huán)境下精度直接提升到0.5mm精度?（1000萬(wàn)以上三角形）服裝模擬，精度越高，布料仿真得越真實(shí)自然。

（精度越高，需要的三角形也越多。從2D到3D服裝模型，需要三角形網(wǎng)格生成算法來(lái)實(shí)現(xiàn)）

△圖源：Style3D

通過(guò)實(shí)時(shí)仿真技術(shù)得到逼近真實(shí)的成衣效果，不光是設(shè)計(jì)師本身，對(duì)整個(gè)服裝產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)與協(xié)同，都全面提升了效率。

王華民：創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)價(jià)值

這時(shí)候加入凌迪，可以說(shuō)是天時(shí)地利人和。

首先是天時(shí)。

圖形學(xué)正在迎來(lái)產(chǎn)業(yè)新浪潮。

正如布料仿真之于時(shí)尚產(chǎn)業(yè)，3D光場(chǎng)之于電商，圖形學(xué)相關(guān)技術(shù)已經(jīng)逐漸下沉到各個(gè)產(chǎn)業(yè)當(dāng)中去。

然后是地利。

越來(lái)愈多的國(guó)內(nèi)利好政策和市場(chǎng)傾向，為科技創(chuàng)業(yè)者、從業(yè)者們提供了孵化土壤。

圖形學(xué)大牛接連回國(guó)的消息，不就是最好的印證嗎？

最后是人和，先來(lái)簡(jiǎn)單了解一下凌迪是一家什么公司。

凌迪科技Style3D，一家專(zhuān)注于柔性仿真領(lǐng)域的時(shí)尚科技企業(yè)。創(chuàng)立之初，凌迪科技Style3D就將視線聚焦在最制約服裝行業(yè)效率的服裝設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)上。

它的核心產(chǎn)品，是實(shí)時(shí)仿真渲染的3D設(shè)計(jì)工具及在線協(xié)同平臺(tái)Style3D，在研發(fā)中從面輔料選擇、款式設(shè)計(jì)、渲染仿真、協(xié)同與展銷(xiāo)等全流程，都可以進(jìn)行數(shù)字化呈現(xiàn)。

△圖源：Style3D

目前客戶(hù)涉及到了品牌方、ODM（原始設(shè)計(jì)制造）商及面輔料商。

此外，凌迪Style3D還依據(jù)工廠生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)生成數(shù)字化BOM單，串起整個(gè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，進(jìn)一步推動(dòng)整個(gè)行業(yè)鏈路的數(shù)字化。

不難看出，凌迪Style3D正在做的事情剛好與王華民的理念相契合。

即便王華民在采訪時(shí)連忙表示，自己不懂時(shí)尚。

一個(gè)致力于用3D數(shù)字化重構(gòu)時(shí)尚產(chǎn)業(yè)的凌迪，與一個(gè)“不懂時(shí)尚”的技術(shù)人員，也顯得不那么違和。（手動(dòng)狗頭）

大牛投身產(chǎn)業(yè)背后的意義

從產(chǎn)業(yè)角度來(lái)說(shuō)，服裝產(chǎn)業(yè)是能誕生世界首富的體量。

體量龐大的同時(shí)，行業(yè)也面臨著特有的難題，比如庫(kù)存壓力大、需求預(yù)測(cè)難度高、勞動(dòng)力密集、退貨率高……給整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條都帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)。

無(wú)論誕生世界首富的Zara，還是年初被媒體稱(chēng)為中國(guó)最神秘的百億公司Shein，追其本源，其實(shí)都是當(dāng)時(shí)技術(shù)在推動(dòng)。

說(shuō)到Zara，以快為名。

天下苦庫(kù)存久矣。通常來(lái)說(shuō)，為了提高生產(chǎn)效率服裝廠都會(huì)預(yù)留提前量生產(chǎn)，但就不可避免產(chǎn)生庫(kù)存積壓的問(wèn)題。

Zara構(gòu)建了一套響應(yīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品到消費(fèi)者獲取產(chǎn)品，再到數(shù)據(jù)反饋的快速周轉(zhuǎn)閉環(huán)。

而這套響應(yīng)系統(tǒng)是1984年從IBM引入，時(shí)至今日也依然在支撐著Zara。

正因?yàn)檫@套系統(tǒng)，Zara母公司的創(chuàng)始人Amancio Ortega曾登頂世界首富，并常年位居世界富豪榜前十，與蓋茨、貝索斯毫不相讓。

如今，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)造就了快時(shí)尚霸主Zara的有力競(jìng)爭(zhēng)者——Shein。

通過(guò)跟蹤APP、網(wǎng)站上的用戶(hù)行為數(shù)據(jù)提升預(yù)測(cè)消費(fèi)者需求精度；在通過(guò)Google的Trend Finder，得到不同區(qū)域的流行元素，預(yù)測(cè)時(shí)尚潮流。

獲取數(shù)據(jù)后，再由后端強(qiáng)大的設(shè)計(jì)和打版團(tuán)隊(duì)，背靠珠三角供應(yīng)鏈優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)測(cè)需求、小批量生產(chǎn)、實(shí)時(shí)調(diào)整庫(kù)存等能力。

IBM之于Zara，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)之于Shein，如今凌迪所深耕的服裝渲染平臺(tái)，正像是構(gòu)建未來(lái)時(shí)尚行業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施。

誰(shuí)是下一個(gè)Zara、Shein，不得而知。

但可以知道的是，王華民所帶領(lǐng)的凌迪研究院，正在推動(dòng)下一次的時(shí)尚浪潮。

而對(duì)于圖形技術(shù)人才來(lái)說(shuō)。

圖形學(xué)最有可能、也是最大限度落地的領(lǐng)域，不是熱議的電影、游戲，而是像服裝、工業(yè)這等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

其實(shí)外界也可以感知到，圖形學(xué)發(fā)展的幾十年來(lái)，研究人員在電影、游戲領(lǐng)域中技術(shù)上的提升，無(wú)異于視覺(jué)效果和畫(huà)質(zhì)這兩個(gè)方面。

但在電影、游戲之外，還有更大的場(chǎng)景空間值得探索，王華民的選擇就提供了一個(gè)新的擇業(yè)方向。

One more thing

好了，這么大的咖，離開(kāi)學(xué)術(shù)界就不太能聽(tīng)到課了吧？

遺憾。

然而教授卻透露今年年底會(huì)在B站開(kāi)一節(jié)入門(mén)課——GAMES 103：基于物理的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)入門(mén)，專(zhuān)門(mén)面向圖形學(xué)小白。

這門(mén)課的內(nèi)容涵蓋了物理模擬動(dòng)畫(huà)的幾大基本方向，包括剛體模擬、質(zhì)點(diǎn)彈簧系統(tǒng)、有限元彈性體模擬、流體模擬、碰撞處理等等。

比如，如何用64行MATLAB代碼來(lái)模擬類(lèi)似顏料倒入水中的效果（以下正是實(shí)時(shí)模擬的結(jié)果）。

嗯，我就幫到這里了。（手動(dòng)狗頭）