CMU出品，計算機圖形學秋季課程已上線，B站同步字幕影片
機器之心發表於2020-11-02
為期 3 個多月的 CMU《計算機圖形學》課程已經進入了最後的授課階段，授課者也放出了大多數課程主題的線上影片。B 站也同步更新了這門課程的影片。
計算機圖形學（Computer Graphics）是研究計算機在硬體和軟體幫助下建立計算機圖形的學科，近年來受到了學界和業界的廣泛關注。該領域的研究者也越來越多，如計算機圖形學大神 & 太極（Taichi）作者胡淵鳴、「為可微計算機圖形學奠定基礎」榮獲 SIGGRAPH 最佳博士論文獎的太極二作李子懋等等。讓計算機圖形學進一步走入大眾視線的里程碑事件是，ACM 將 2019 年圖靈獎授予了兩位皮克斯聯合創始人、計算機圖形學專家 Patrick M. Hanrahan 和 Edwin E. Catmull。這是繼 1988 年 IVAN SUTHERLAND 之後，圖形學第二次獲得圖靈獎。有關計算機圖形學方面的課程 ciqian 也介紹過一些，如太極（Taichi）作者胡淵鳴於今年 6 月 1 日開設的線上課程《高階物理引擎實戰指南 2020》，這門 10 節的課程主要講授了基於物理的動畫的基礎和前沿知識。國外有關該領域的課程不在少數。先前，CMU 電腦科學與機器人學助理教授 Keenan Crane 在推特宣佈其講授的計算機圖形學課程（CMU 15-462/662）開課了，他表示：「任何對該課程感興趣的讀者都可以線上觀看影片回放。」
該課程全面介紹了計算機圖形學，著重介紹了基本概念和技術，以及它們與相關領域的一些知識（包括渲染、動畫、幾何、成像）的交叉關係。具體而言，該課程覆蓋了以下諸多領域的知識：取樣、混疊、插值、柵格化、幾何變換、引數化、視覺化、合成、濾波、卷積、曲線和曲面、幾何資料結構、細分、meshing、空間層次結構、光線追蹤、輻射學、反射、光場、幾何光學、蒙特卡羅渲染、重要性取樣、相機模型、高效能光線追蹤、微分方程、time integration、數值微分、基於物理的動畫、最佳化、數值線性代數、反向動力學、傅立葉方法、資料擬合、基於示例合成。另外，學習者需要注意的是，基礎的向量微積分和線性代數是該課程的主要部分。所以，有 C/C++ 或類似語言的基礎程式設計經驗對學習這門課程非常有幫助，因為該課程的程式設計作業將涉及大量的程式碼實現。此外，該課程還推薦了一些參考書目，如 Pete Shirley 等所著的《計算機圖形學基礎》第 3 版、John F. Hughes 等所著的《計算機圖形學：原理和實踐》第 3 版。這些參考書目能夠為全面、透徹地理解該課程提供幫助。這門課程開始於 8 月 31 日，持續至 12 月 10 日，授課時長為 3 個多月。課程全面詳盡地介紹了計算機圖形學方面的知識，具體而言，該課程的主題包含計算機圖形學概論、線性代數、向量微積分、畫三角形、空間變換、3D 旋轉和複雜轉換、投射投影和紋理對映、深度和透明性、幾何學概論、mesh 和 manifold、數字幾何處理、幾何查詢、空間資料結構、顏色。
此外，該課程也涉及到了輻射度學、渲染方程、數值積分、蒙特卡羅渲染、方差縮減、動畫概論、動力學和 time integration、最佳化概論、基於物理的動畫和偏微分方程、流體模擬以及頻率、振動和傅立葉變換。
授課者 Keenan Crane 會在 Youtube 上實時更新課程影片，目前已經放出了最佳化概論（Introduction to Optimization）主題之前的 23 個影片。對國內使用者更友好的是，B 站也同步更新了相應影片，並且新增了英文字幕，感興趣的讀者可前往 B 站觀看。
該課程的授課者是卡內基梅隆大學（CMU）電腦科學與機器人學的助理教授 Keenan Crane，他同時也是卡內基梅隆大學 Center for Nonlinear Analysis 的成員。Keenan Crane 本科畢業於伊利諾伊大學厄巴納 - 香檳分校，並曾是加州理工學院（Caltech）的谷歌 PhD Fellow 以及哥倫比亞大學的 NSF 數學科學博士後研究員。他還曾榮獲 NSF 傑出青年獎（NSF CAREER Award）。