少院人物 | 从转系生到终身教授,中科大理工男的终极浪漫

梁老师
梁老师 北京小升初老师~

0 人点赞了该文章 · 76 浏览




知乎最近的帖子《从转系生到终身教授:十二年图形学物理模拟的自我回顾》荡气回肠,作者是中国科大06级少年班校友蒋陈凡夫(UCLA终身教授)。网友们说看完热泪盈眶,字里行间都是图形学的热爱和浪漫。
图片


图片


蒋陈凡夫,2006年考入中国科学技术大学少年班,获物理学学士学位。2015年于加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)获计算机博士学位(授予工程学院 Edward K. Rice Outstanding Doctoral Student 奖)。2017 年于宾夕法尼亚大学计算机与信息科学系任助理教授。现为UCLA 数学系副教授。主要研究背景是计算固体和流体力学的偏微分方程数值解,计算机图形学中基于物理的自然现象和固体液体的模型与仿真,弹性塑性力学,有限元法和物质点法,医学虚拟手术仿真等。曾与迪士尼,梦工厂等工作室合作开发用于 3D 动画如 Zootopia,Moana 的自然环境固流体解算器。(以上简介来自互联网,未经本人审阅。) 



图片


最近评上tenure,有人来祝贺:”Now you can freely decline review requests!”。我想了想,似乎对心态上的改变确实如此而已。又想到也许可以写个什么纪念一下。那这19岁到31岁,有什么拿来回味的没有?好像有很多,但不整理一下的话,又不知从何说起。那还是直接写一点吧。从物理本科,到CS PhD,CS教职,又在数学tenure,这看似曲折的十二年竟是在做同样的研究,一年都没有浪费。一路走来,有很多东西值得缅怀和总结,也许能帮助思考未来。顺便把这一路干过的牛逼的事,和遇到过的牛逼的人都写下来,看着应该很舒爽。


  • 第〇章:我的三叉戟

    第一章:缘起

    第二章:一炮炸出来两个坑

    第三章:雪与海的浪漫

    第四章:摩擦摩擦,在光滑的路上,摩擦

    第五章:少年英雄胡渊鸣

    第六章:与timestep结缘

    第七章:摩擦碰撞的第三次战役,IPC魔童降世

    第八章:下一个“Timestep”


第〇章:我的三叉戟

十二年来摸爬滚打地给计算机图形学做了些物理模拟相关的科研。拿的出手的代表方向有三:物质点法(Material Point Method: MPM),仿射粒子元胞法(Affine Particle In Cell: APIC),和增量势能接触法(Incremental Potential Contact: IPC)。每个方法的人和事下面的章节再去回忆,这一章,先笼统概括一下。


第一个方向:MPM。说到物质点法,按照惯例,或许得提一下自己多多少少参与了的冰雪奇缘。2012年发掘MPM后我去做了些别的事情,组里其他同学拿MPM验证了雪;我在早期没有去参与最初的SIGGRAPH工作。迪士尼工作室的代码很臃肿,远远不止99行,而且迪士尼的律师可不是吃素的,向来有荒岛求生画米奇一说。既然不能描绘太多代码的事情,那就只放好看的剧照:


图片


MPM擅长做雪在短期内成为了一个刻板印象。于是我决定花一些功夫来重塑一下MPM的形象。从技术层面上来说,MPM只是一个基本的Galerkin空间架构,物理过程数值模拟的真正技术点在于时间和空间的离散算法、本构模型的设计、性能的加速、以及巧妙求解偏微分方程数值解的不同手段。MPM是一块高品质的画布,这些技术点的创新才是真正的笔法(stroke)。但是技术点是里子,MPM是面子。于是从面子上看到的,便是我与一干志趣相投之士用MPM去平A物理的世界的各种固体和流体:巧克力,果冻,面包,牙膏,冰淇淋,泡沫,泥土,岩浆,牛排,东坡肉,橘子,西瓜,肌肉,骨骼,内脏,布料,毛衣,头发,雪山,沙海,冰川,河流,无人机,炸药,等等。这里有固体,有牛顿流体,有非牛顿流体,有粒状体,有固液混合体,还有人体。大到山川河流,小到雨露甘霖,MPM从一个铁头功,逐渐被扩写成了一本七十二绝技。


图片


后来跟人合开了公司,写了一个实用的MPM特效解算器。最近Autodesk买下并放进了Maya,相信未来的几年,更多的电影里会看到MPM的应用场景。


图片


第二个方向:仿射粒子元胞法(APIC)。这是我2015年得意的文章,是2014年的圣诞节独自一人在迪士尼的大帽子studio里加班完工的。迪士尼所在的Burbank是大洛杉矶地区一个荒漠城市,我却在荒漠和大海结了缘。于是那一年,APIC给海洋奇缘里的水提升了许多丰富的细节。


图片

时间快进到2017年,有一位气血翻腾的胡姓少年来访问我,一起把APIC和MPM系列工作推到了高潮:Moving Least Squares MPM(MLS-MPM)。那之中与后来 @太极图形的渊源和MPM在可微分模拟领域的拓展,已有好文记录。


第三个方向:IPC。2020年12月31日,宾夕法尼亚大学计算机图形学中心,23点59分,手里的咖啡还烫。有一块补天的石头,它吸满了天地灵气日月精华,突然炸裂开了。增量势能接触法IPC横空出世。王婆卖瓜自卖自夸:我窃以为,IPC改良了固体模拟,启动了“工业革命”,把连续固体的仿真科学(不只在图形学)带入了“蒸汽机时代”。2022年,它的衍生故事还在不断上演:


图片
图片


添加 家长论坛微信 



发布于 2024-04-03 21:42

免责声明:

本文由 梁老师 原创发布于 家长帮 ,著作权归作者所有。

登录一下,更多精彩内容等你发现,贡献精彩回答,参与评论互动

登录! 还没有账号?去注册

暂无评论

All Rights Reserved Powered BY WeCenter V4.1.0 © 2026 京ICP备20005761号-2