首日精彩 | 第十届“可视计算”暑期学校正式开幕

文摘   2024-07-14 11:12   山东  



7月13日,由山东大学计算机科学与技术学院交叉研究中心举办的第十届“可视计算”暑期学校在山东大学青岛校区正式开幕,来自国内外的可视计算领域专家以及高校和科研机构师生、工业界技术人员等近200名代表参加。







开幕式

来自山东大学计算机科学与技术学院交叉研究中心的吕琳教授主持开幕式,拉开了暑期学校的帷幕,交叉研究中心主任屠长河教授致开幕辞。他对参加本次暑期学校的所有老师和同学表示热烈的欢迎,并简要介绍了本次暑期学校的基本情况与活动安排,回顾了暑期学校自2015年开办至今取得的丰硕成果。十年来,暑期学校坚持学术前沿和DIY活动的特色,共有国内外高校上千名同学参加,并组织198场报告。之后,他从团队构成、中心架构、研究方向、科研与教学成果等方面对交叉研究中心进行介绍。最后,屠长河教授鼓励同学们和专家与交叉研究中心的老师们进行深入交流,将本次暑期学校做的更加有高度、有意义,并宣布第十届暑期学校正式开幕。


第十届”可视计算“暑期学校合影留念




邀请报告

开幕式结束后,暑期学校开始了精彩的邀请报告。第一场报告由来自清华大学的张松海副教授带来,报告题目为三维内容智能生成。张松海副教授首先介绍了当前业界软件和生产流程中的三维数字内容生产流程,并指出了在训练数据获取上的困难。接着,他依次介绍了根据不同训练数据类型划分的三维内容生成方法,包括3D原生、2D升维和视点合成等。张松海副教授还详细介绍了他们团队开发的统一三维内容生成框架——ThreeStudio。该框架采用模块化设计,帮助用户快速实现三维内容生成应用。此外,张松海副教授还分享了他们团队在高效3D表示、文本到3D生成、单图到3D生成等方向上的研究成果。最后,张松海副教授对三维内容生成进行了总结,并提供了一些可以开展工作的方向,为与会者开拓了研究思路。






接下来由来自上海科技大学的马月昕助理教授进行报告,报告题目为“Label-efficient Learning and Fine-grained Understanding for Large-scale Scenes”。该报告首先指出了3D场景理解面临的挑战——获取和标注3D数据的成本很高。为了解决这个问题,她从两个角度进行了探索。首先,其团队开发了3D场景的高效标注学习算法。这些算法在无监督学习、领域适应、无标签学习和开放词汇学习任务中表现出色。其次,其团队专注于人类中心场景的细粒度理解,提出了多个用于理解密集人群、人类与物体交互、人类动作的大规模基准测试。这些工作对构建3D视觉基础模型具有重要意义,并且对于自动驾驶、服务机器人和人机协作等应用至关重要。








智能感知与建模论坛

邀请报告结束后,由张松海教授主持的智能感知与建模论坛正式开始。首先由来自北京大学王选计算机研究所的陈文拯助理教授带来题为《基于可微分渲染预测模型的三维感知》报告。他提出利用成像和三维感知之间的对偶关系来增强计算机的感知能力,这一方法通过将成像过程中的先验知识嵌入到深度学习框架中,使得计算机能够从单张图片中无监督地推断出三维物体的纹理、几何形状和光照等参数。此外,他还探索了将结构光系统转化为可微分系统的研究,为解决实时三维感知任务提供了新的方法和工具。这些创新不仅丰富了二维数据的信息内容,还为计算机视觉领域的发展带来了重要的进展和应用前景。






接下来,同样来自北京大学王选计算机研究所的王鹏帅助理教授带来了题为《基于注意力机制的三维感知》的报告。他首先介绍了在点云数据处理中的几种Transformer形式,并介绍了它们的优缺点。全局Transformerde 的时间复杂度为O(n^2),其最多仅能处理几千个点;而基于窗口的Transformer尽管提高了处理效率,在图像数据处理上表现良好,但在三维点云中却无法并行处理;邻域Transformer虽然通过对各点的k阶邻域采用注意力机制,可仍存在效率问题。为此,他提出了八叉树注意力机制,通过不规则窗口和z形顺序序列化八叉树,对点云数据实现了排序和窗口划分,从而高效地解决了上述问题






第三场报告由交叉研究中心的辛士庆教授带来,他引经据典,阐述了几何建模中复杂性与简单性的关系,并通过三个实例展示了如何利用简单的先验知识进行复杂的几何处理。第一个例子通过观察法向场,利用卷绕数“非1即0,有0有1”的特性,提出对卷绕数场进行规则化,从而生成全局一致的点云法向。第二个例子通过观察CAD模型分片的光滑特性,对输入点云去噪,为每个点赋予法向,使得分片整齐,以增强特征线上的点,从而重建出保持特征的CAD模型结果。第三个例子为利用Morse定理对点云数据进行处理,一致化海森矩阵行列中不等于0的点,消除幽灵几何,并基于此提出了无监督学习的三维重建方法。这些例子不仅展示了简单先验如何在复杂问题中发挥作用,还为三维重建领域的进一步研究提供了有益的启示。






在报告结束后,陈文拯老师、马月昕、王鹏帅、辛士庆走上讲台,给同学们提出了宝贵的科研和学习的建议与经验。辛士庆老师从端到端的大数据模型和先验的几何性质的角度出发,提醒大家要打好基础,几何知识的推导是绕不过去的,忽略了先验知识的大模型就好比没有地基的建筑。陈文拯老师也强调了对基础知识的掌握,同时希望大家打开眼界,内外兼修。马月昕老师主要从学生心态和性格考虑,希望大家要调整好自己的心态和科研的关系。王鹏帅老师则通过自己亲身经历阐释了要热爱自己做的事情,同时希望大家能将自己研究的东西做深做透。





DIY活动

时间来到下午,首先由交叉研究中心的李曼祎副研究员、赵海森教授、钟凡副教授与曾琼副教授围绕“可视计算前沿技术做中学”这一主题,分别带来了学术报告以及对本科生参与的DIY活动进行了详细地介绍。本次DIY活动共分为4个主题,分别为智能机器人、几何建模与制造、视觉与AR以及科学数据可视化。



01
智能机器人
“人形机器人运动控制”是《智能机器人》活动在首日的主要课题。同学们被分成了不同的小组,每个同学各司其职,在老师的讲解与引导下,同学们初步接触了有关于智能机器人的相关工具与方法,共同推进了小组机器人项目。


02
几何建模与制造
《几何建模与制造》在首日则聚焦于“识别手写体、二维转三维”这一课题。同学们初步学习了相关知识点,并进行了积极地交流与讨论。经过今天的学习,同学们对几何建模与制造中各种有趣的方法有了一定的了解和认识。


03
视觉与AR
《视觉与AR》的首日课题是“物体三维建模与运动跟踪”。在实践中,同学们逐步理解了三维建模与运动跟踪这一课题涉及的理念与难点,并通过实际操作深化了对这些概念的理解,同时掌握了相关的各类实验方法。


04
科学数据可视化
《科学数据可视化》第一天主要关注“基于光线投射的科学数据可视化入门”。在实验过程中,同学们学习了有关数据可视化的一些方法,并且对基于光线投射的数据可视化有了一定的认识与理解,也对一些简单的数据集进行了可视化,进一步熟练了可视化的基本操作

第一天的DIY活动一直持续到晚上十点,同学们热情高涨,积极参与。暑期学校的最后一天将评选出优秀学员颁发荣誉证书和精美奖品,相信在接下来的两天DIY活动中,同学们能够交出一份令自己满意的答卷。
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研究生活动

针对研究生,本次暑期学校设置了异于本科生的实践活动,首日的活动主题为《走进山东大学IRC:最新成果展示与交流》,由山东大学闫鑫副研究员主持。






活动伊始,交叉研究中心的屠长河教授向参与的研究生们介绍了中心的发展历程及近年来所获得的国内外荣誉。随后,他为刚刚踏入科研领域的研究生提供了宝贵的指导,强调了研究方向的选择和深入研究方法的重要性,获得了同学们的积极反响。






接着,屠长河教授深入介绍了中心近年来承担的重点项目与课题,并展示了实际的应用场景,突显了学术成果向实际应用的转化价值。与此同时,中心的部分同学向参与者详细介绍了近两年在顶级会议及期刊上发表的学术论文,并与大家展开了积极的交流与讨论






最后,闫鑫副研究员带领大家参观了中心的3D打印实验室与智能制造实验室,展示了3D打印机、折弯机、增减材混合等实体设备,并说明了它们在学术成果转化过程中的重要支持作用。




第二日精彩预告







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文字:江敬恩/崔嘉铭

图片:宋建涛/王兆楠

编辑:王磊

责任编辑:郭洪英


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