世界级计算机图形学专家，美国俄亥俄州立大学计算机系终身教授王华民博士，将于2021年8月正式加盟凌迪科技Style3D，担任首席科学家一职。
近二十年的学术生涯中，王华民博士在计算机图形学界，尤其在计算机动画模拟领域，树立了显著的学术地位。近几年，他和他的研究团队在高性能布料模拟仿真的研究尤为突出。他的学术论文多次入选斯坦福大学、加州大学伯克利分校等诸多名校的计算机课程参考文献。
毫不夸张地说，如果你研究布料模拟，就不可能没读过王华民博士的论文。
在取得诸多学术成果的同时，王华民博士同样桃李满天下。经由他指导的学生目前遍布Google、Facebook、Adobe、字节跳动、阿里巴巴等诸多公司从事模拟开发工作。
在担任凌迪科技首席科学家的同时，王华民博士将继续担任国际知名图形学期刊The Visual Computer（影响因子1.456）副主编一职。
王华民博士出生于浙江杭州，因成绩优异，于浙江大学附属中学两年完成高中学业，被保送浙江大学混合班（现浙江大学竺可桢学院），主修计算机专业，并与拼多多创始人黄峥为同年级同学。
2002年，王华民于浙江大学获计算机本科学位；2004年，于美国斯坦福大学获计算机硕士学位；2009年，于美国佐治亚理工学院获计算机博士学位。博士毕业以后，王华民前往加州大学伯克利分校从事博士后研究工作。2011年，王华民完成博士后研究，加入美国俄亥俄州立大学担任计算机系助理教授。2017年，王华民被提升为俄亥俄州立大学终身教授。
美国俄亥俄州立大学为美国最顶尖的公立大学之一
在求学过程中，王华民得到了诸多计算机图形学名师的指导，这包括了GPU之父、图灵奖获得者Pat Hanrahan教授（斯坦福大学），Stanford Bunny之父、SIGGRAPH成就奖获得者Greg Turk教授（佐治亚理工学院），2015年奥斯卡技术奖获得者James F. O’Brien教授(加州大学伯克利分校)等等。
近二十年来，王华民在各类顶级计算机图形学、计算机视觉会议与期刊发布了近五十篇论文，获得两项发明专利，并多次受邀在SIGGRAPH, SIGGRAPH Asia, Eurographics上开设讲学课程。
王华民博士图形学研究论文研究截图
值得一提的是，他还作为唯一作者发表过三篇独自完成的SIGGRAPH论文，这在图形学领域是非常少见的，足以见王华民在该领域的顶级实力。
“凌迪科技Style3D和我是属于那种相互吸引，我一直对图形学和仿真渲染技术非常感兴趣，而Style3D恰恰也是这领域的行业佼佼者。我们一致的愿景是希望中国的产业基础能够通过创新科技加持，从制造大国转型到智造强国。”谈及加入凌迪科技Style3D的原因时，王博士说道。
他还提到：“凌迪团队们专注极致的工作风格以及热情有爱的氛围感染了我，相信这样的团队及一流的技术实力，一定能够收获非同凡响的成果。”
凌迪科技Style3D创始人兼CEO刘郴表示：王博士的加入，将带领我们的技术研发团队在图形学领域向世界级水平看齐，相信通过王博士的前沿技术研究成果，结合凌迪科技Style3D强大的行业应用经验，将服装数字化普惠给更多中国乃至世界的服装企业，让未来时尚所见即所得。”
那么如今世界水平上，服装仿真技术到底到达了怎么样的高度？这次，小编特意开启技术解析第三期专稿，解读王博士在2021 SIGGRAPH发表的最新关于布料仿真论文，带你快速了解当下服装仿真技术成果。
SIGGRAPH是世界公认的规模最大，影响最广的图形学会议。素有计算机图形图像研究领域“奥斯卡”之称。每年，相关领域的知名厂商如Nvidia、AMD、Autodesk、Adobe等都会在SIGGRAPH会议上发表其最新的软硬件和研究成果。SIGGRAPH会议上所展示的最新技术与作品在很大程度上代表了计算机图形学的发展水平以及未来的发展趋势，从客观上促进了计算机图形学的发展。
首先，我们先来看下Style3D目前的布料仿真程度，帮助大家快速代入了解其背后的技术原理。
在Style3D中渲染的数字服装
Style3D之所以能实现如此拟真的服装效果，最核心的便是高效的布料仿真引擎。Style3D的模拟引擎结合了近年学术界最新的布料仿真算法研究成果，在普通的消费级PC上可以支持50万以上三角形的服装实时仿真。自然且高精度的仿真效果，能够代替实物样衣，全面提升服装研发效率。
那么，王博士最新的论文中，又将这一模拟引擎的效率及真实度拔高到什么程度呢？
动态视频比较难对比，小编截取视频中一帧给大家看看细节变化。
点击图片放大查看细节
利用王博士论文中的技术，普通PC可以支持惊人的1000万以上三角形的高精度服装模拟。在对比中可以清楚地看到，更高分辨率的模拟带来更精细的服装面料细节，可以更好地体现布料的真实感和服装工艺细节。
那么，这个服装细节的真实感提升是如何通过技术来实现的呢？
布料仿真的过程就是按照牛顿第二定律求解布料运动方程的过程，就是f=ma，作用力等于质量乘以加速度定律。在一个模拟场景中，布料时刻受到包括重力、碰撞力、风力及面料本身的张力在内的复杂作用力的影响。这些作用力在模拟过程中会不断变换。布料模拟引擎的工作就是实时解算这些力，然后通过牛顿运动定律计算出布料在下一帧合理的位置和运动速度。
Style3D的数字服装走秀看面料动态模拟
在质点弹簧(mass-spring)系统的模拟过程中，布料被离散成数万个质量点，这些质量点被几十万根小弹簧连接。布料仿真引擎需要实时遍历这数十万根弹簧，计算它们的拉力，并分配到两端的质量点上。遍历速度的快慢直接影响布料模拟引擎效率。
目前的技术，基于三角形的模拟方法在模拟过程中，弹簧所连接的顶点顺序是混乱的。因此模拟引擎需要追踪每根弹簧所连接的顶点序号。并且由于每根弹簧长短不一，弹簧的原长以及劲度系数都需要额外单独存储，这些额外的数据需要被频繁访问，这给模拟引擎非常大的压力，影响了模拟的效率。
当下的三角形模拟技术模型
王博士在论文中开创性地提出利用Grid mesh来进行布料仿真。Grid mesh是一种非常规则，非常均匀的网格。利用Grid mesh进行模拟有以下四个优点：
1. Grid mesh周围的弹簧非常一致，原长和劲度系数都可以使用全局统一的值，完全避免了访问压力。
王博士的模拟技术模型
2. Grid mesh顶点顺序十分规律，我们可以通过取照片像素一般去取顶点数据，这样就避免了弹簧对于两个端点顶点的随机访问。
3. Grid mesh 这种类似方形的结构特别适合利用现代GPU硬件中的shared memory来实现，相对于传统方法效率成倍提升。
4. 由于不需要分别存储每根弹簧的信息，大大节省了需要占用的内存和显存空间，低配系统也能模拟更高分辨率的服装。
使用Grid mesh技术的前后对比
这篇论文中提出的Block-Based Descent Method是一种新颖的布料求解器。该求解器可以充分利用Grid mesh的特性以及现代GPU的架构特征，解决了高分辨率网格收敛不够充分的问题，为高分辨率数字服装的应用做好了准备。用Grid mesh实现的压力、抽褶、斯马克效果远好于传统布料模拟引擎，而这些效果恰恰是普通布料模拟引擎中的难点。
用Grid mesh技术实现的抽褶效果
这些看似微小的变化，实则是技术难关上极大的一次突破。千万级模拟级别下的数字服装，将大大提升数字服装的表现力，拓展数字样衣在服装行业的适用品类，同时更加高效的布料仿真算法也给数字服装带来更多的应用可能，比如更真实的虚拟试衣、游戏皮肤、甚至真人试穿，未来的服装将更加的虚实难辨。
近年来，在3D、大数据、人工智能等前沿数字技术领域，中国的技术发展让世界瞩目，越来越多的华人顶尖科学家归国潮，为中国科技发展奉献自己的力量。
年初，工业软件首次入选科技部国家重点研发技术首批重点专项，标志着工业软件已成为国家科技领域最高级别的战略部署。Style3D作为我国自主研发的大型3D柔性体仿真工业软件，也在积极吸纳全球顶尖的技术人才，不断提升自身实力，为将中国工业软件推向世界前列而努力。
“王华民博士是我最敬重的行业大牛之一，也是我于美国进行访问学习时的导师。”凌迪科技Style3D资深算法工程师、浙江大学计算机科学与技术专业博士王振东说，“他的加入让我们技术团队倍感兴奋，非常期待在他的带领下凌迪的布料仿真技术可以更上一层楼。另外，作为迪客一份子，为凌迪能够吸引到像他这样的国际图形学专家而骄傲！”
迄今为止，凌迪科技Style3D已逐渐打造出一支堪称国际顶级配置的技术专家阵容：比如“十三五”国家重点研发计划首席科学家、浙江大学CAD&CG国家重点实验室教授、博士生导师金小刚教授；美国加州伯克利大学博士、国际顶尖计算机图形学专家Dinesh Manocha；以及一群来自浙大CAD&CG国家重点实验室、清华、中科大、加州伯克利等知名学府的技术专家。
凌迪科技Style3D也将继续吸引全球专家型技术人才，持续深耕创新技术研发，通过建设全球图形图像人才高地，从而不断巩固柔性仿真领域的技术高地，以领先的技术水平及优质产品服务，赋能更多服装企业、设计师、服装从业者实现低门槛、优体验的数字化设计和数字时尚。
内容来源：Style3D
中国服装论坛创办于1996年，由中国服装协会主办，每年3月底在中国北京举行，迄今已成功举办26届。中国服装论坛以“启迪创新 焕发品牌”为核心使命，秉承国际化、高质量、可持续的视野、标准和框架，将不同的创见者、批评者和决策者连接起来，为中国服装企业家提供高质量的思想产品，构建有持续影响力和穿透力的思想体系，已成为中国服装产业先进理念和发展模式的重要策源地。
