本文精选了历届SIGGRAPH上展出的新奇有趣的项目，包括3D打印物体精确上色技术、高速摄像机声音还原技术、超声波空中触觉成像技术等，展示了计算机图形学领域的最新进展。
from： https://www.zhihu.com/question/25064719
历届 SIGGRAPH 上有什么新奇、有趣的项目？
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13 个回答
CS PhD Student, 吉他手
论文的第一作者点了个赞！
@张译中
==============================================
居然没有人说这个，SIGGRAPH2015浙大的一项工作：
3D打印是近几年的一项研究热点，但如何给3D打印的物体上色则是目前尚未完美解决的一个问题。传统的给3D打印物体一般采用喷墨技术，这在时间和价格成本上是非常昂贵的。
而对于一些简单的颜色模式，有一种已经比较成熟的技术——水转印
其原理是在一种特殊的材料上将颜色pattern打印出来，然后将打印好的材料铺在水面上，这种材料遇水后会溶解，此时将需要上色的物体浸入水中，颜料会附着在物体上，等物体拿出来风干了以后即完成了上色。
然而这种方法只适用于简单的上色，对于需要精确上色的物体就显然无能为力了。因此，研究者们开始思考能否以这种方法为基础，提出一种新的精确的给3D打印物体上色的办法，试图完成如下效果
考虑到物体在浸入水中的过程中，印有颜色的纸在水的张力作用下会发生形变，如果我们能计算出水面在物体浸入后每一点附着到物体上每一点的对应关系，我们就可以反向求解出一个上好色的物体，它的颜色平面展开图在水中的具体形状，那么这个问题就可以迎刃而解了。（有点像图形学中的纹理映射）
为了求解出这个平面展开图，我们采用计算机模拟流体的办法。
假设物体是在固定的区域内匀速下降，通过这样一个模拟过程，我们可以得到水面上每一点与物体上每一点的对应关系，从而可以得到三维有色的物体在二维上的平面展开图
在计算好这样一张图后，我们在特殊材料上将它打印出来
然后放入水中，材料会溶解。由于在计算模拟的过程中是固定竖直方向的匀速向下运动，因此在上色过程中我们使用机械手臂代替人手。这样可以保证我们模拟的过程和现实过程是一致的。
这是最终上好色的物体和数字模型的比较
这种方法还可以拓展到多个面的物体上色，比如我们想上色这样一只猫
我们只需对他正面，侧面做三次同样的操作即可
这是最终上色的模型和数字模型的比较效果
事实上不光是3D打印的物体，任何物体理论上都可以用这种方法上色
比如这个陶瓷杯子
最后附上这个project的youtube视频，视频点击量已经超过72万，据说比近几年其他siggraph论文的视频总和还要多。 https://www.youtube.com/watch?v=YlUhPrAqiY0
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居然没有人说这个，SIGGRAPH2015浙大的一项工作：
3D打印是近几年的一项研究热点，但如何给3D打印的物体上色则是目前尚未完美解决的一个问题。传统的给3D打印物体一般采用喷墨技术，这在时间和价格成本上是非常昂贵的。
而对于一些简单的颜色模式，有一种已经比较成熟的技术——水转印
其原理是在一种特殊的材料上将颜色pattern打印出来，然后将打印好的材料铺在水面上，这种材料遇水后会溶解，此时将需要上色的物体浸入水中，颜料会附着在物体上，等物体拿出来风干了以后即完成了上色。
然而这种方法只适用于简单的上色，对于需要精确上色的物体就显然无能为力了。因此，研究者们开始思考能否以这种方法为基础，提出一种新的精确的给3D打印物体上色的办法，试图完成如下效果
考虑到物体在浸入水中的过程中，印有颜色的纸在水的张力作用下会发生形变，如果我们能计算出水面在物体浸入后每一点附着到物体上每一点的对应关系，我们就可以反向求解出一个上好色的物体，它的颜色平面展开图在水中的具体形状，那么这个问题就可以迎刃而解了。（有点像图形学中的纹理映射）
为了求解出这个平面展开图，我们采用计算机模拟流体的办法。
假设物体是在固定的区域内匀速下降，通过这样一个模拟过程，我们可以得到水面上每一点与物体上每一点的对应关系，从而可以得到三维有色的物体在二维上的平面展开图
在计算好这样一张图后，我们在特殊材料上将它打印出来
然后放入水中，材料会溶解。由于在计算模拟的过程中是固定竖直方向的匀速向下运动，因此在上色过程中我们使用机械手臂代替人手。这样可以保证我们模拟的过程和现实过程是一致的。
这是最终上好色的物体和数字模型的比较
这种方法还可以拓展到多个面的物体上色，比如我们想上色这样一只猫
我们只需对他正面，侧面做三次同样的操作即可
这是最终上色的模型和数字模型的比较效果
事实上不光是3D打印的物体，任何物体理论上都可以用这种方法上色
比如这个陶瓷杯子
最后附上这个project的youtube视频，视频点击量已经超过72万，据说比近几年其他siggraph论文的视频总和还要多。 https://www.youtube.com/watch?v=YlUhPrAqiY0
五道口技工学院 C++苦手 Rendering磨练中
我觉得有趣的文章一般是两种：其一是用简单、精美的数学公式，来解决问题，结果漂亮；其二是脑洞比较大，用了好玩的硬件或者技术，结果逗比。。。
以下内容包含sig/sig asia，写完发现貌似全是technique paper；完整列表参见kesen维护的页面 Resource for Computer Graphics
注1. 分类不一定精确，不要在意细节~
注2. 暂时更新告一段落，等有看到新的好玩的再刷上来 (2015.04.24) 要毕不了业了TAT
注3. 我做的偏渲染，然后对图像视频比较感兴趣；网格、物理仿真、动画等领域不熟，见谅_(:з」∠)_
图像类
1. Possion Image Editing
前面几个答案提到了，这篇文章非常经典加好用！引用数也是惊人啊
2. Coordinates for Instant Image Cloning
也是gradient field方法，不过计算量比解泊松方程小很多，结果也不差
3. Halftone QR Codes
生成对应图案的二维码，在我之前一个回答里有提到过 QR 二维码在不影响扫码的情况下，哪些部分可以删除？ - 钱康来的回答
4. PatchMatch A Randomized Correspondence Algorithm for Structural Image Editing
这也是一篇很经典的文章，可以拿来“补洞” (我记得Photoshop里的智能感知修补就是这个技术
5. High-quality Motion Deblurring from a Single Image
Fast Motion Deblurring
对于手机拍出来的<del>撸多了</del>模糊的照片，如何恢复
6. “GrabCut” — Interactive Foreground Extraction using Iterated Graph Cuts
微软出品，只要选一个框，就能自动前后景分离。。。（魔棒什么弱爆了
7. A Geometric Study of V-style Pop-ups: Theories and Algorithms
Popup: Automatic Paper Architectures from 3D Models 做折纸的
@superwit提到的~作者的好几篇工作也很意思了 Xian-Ying Li's Homepage，他毕业去网易游戏了
8. Intrinsic Video and Applications
输入一段视频，然后可以直接批量修改材质...(譬如紫色衣服变绿色之类的。。。
视频只找到youtube的，求搬运。。。
9. 3D Object Manipulation in a Single Photograph using Stock 3D Models
3-Sweep: Extracting Editable Objects from a Single Photo
(这一类的文章还有不少，我就只举例了)
在输入的单张图片里做各种修改，第二个文章的视频可能很多人见过了，凶残啊
3-Sweep: Extracting Editable Objects from a Single Photo http://v.youku.com/v_show/id_XNjA3MjAxMDk2.html?from=s1.8-1-1.2
视频类
1. Eulerian Video Magnification for Revealing Subtle Changes in the World
前面有人提到了~用高频相机拍摄的轻微变化，利用频域方法方法(我记得有人用这个在创业，譬如iPhone摄像头测心率
2. Phase-Based Video Motion Processing
和上一篇有点类似的感觉，放大普通相机拍摄视频中，本来肉眼看不清的部分
比较逗的是， 作者最后还用高频相机去捕捉物理现象，证明了他们的方法是物理真实的……
3. Automated Video Looping with Progressive Dynamism
根据输入视频，做一个 无限循环的视频出来（鬼畜GIF即视感
4. Selectively De-Animating Video
这篇我很喜欢！也是拿来做鬼畜的
效果就是拍摄一段视频，然后把其他地方“静止”，可以看这个网站 Cinemagraphs
5. Video Deblurring for Hand-held Cameras Using Patch-based Synthesis
这个和图片部分有一个很像，也是把模糊的视频变清晰（可惜不能有码变无码_(:з」∠)_
6. VideoSnapping: Interactive Synchronization of Multiple Videos
安利一个作者 Oliver Wang 我很喜欢他的工作
这个工作是拍多个视频，然后组成一个“大”视频
7. Video Face Replacement
直接视频换脸，可以自动对嘴型
Video Face Replacement http://v.youku.com/v_show/id_XMzQ3NTIzNTQ0.html?from=s1.8-1-1.2
渲染类
啊啊啊啊最近没看到特别好玩的……采样技术算不算_(:з」∠)_
我再想想
动画类
1. Realtime Facial Animation with On-the-fly Correctives
主要是作者很有意思 http://www.hao-li.com/Hao_Li/Hao_Li_-_about_me.html
他做了好几篇相关工作，直接用低成本设备去捕捉人脸表情~浙大我记得也有几篇工作，还是很实用的~disney这种厂都用的上
以下内容包含sig/sig asia，写完发现貌似全是technique paper；完整列表参见kesen维护的页面 Resource for Computer Graphics
注1. 分类不一定精确，不要在意细节~
注2. 暂时更新告一段落，等有看到新的好玩的再刷上来 (2015.04.24) 要毕不了业了TAT
注3. 我做的偏渲染，然后对图像视频比较感兴趣；网格、物理仿真、动画等领域不熟，见谅_(:з」∠)_
图像类
1. Possion Image Editing
前面几个答案提到了，这篇文章非常经典加好用！引用数也是惊人啊
2. Coordinates for Instant Image Cloning
也是gradient field方法，不过计算量比解泊松方程小很多，结果也不差
3. Halftone QR Codes
生成对应图案的二维码，在我之前一个回答里有提到过 QR 二维码在不影响扫码的情况下，哪些部分可以删除？ - 钱康来的回答
4. PatchMatch A Randomized Correspondence Algorithm for Structural Image Editing
这也是一篇很经典的文章，可以拿来“补洞” (我记得Photoshop里的智能感知修补就是这个技术
5. High-quality Motion Deblurring from a Single Image
Fast Motion Deblurring
对于手机拍出来的<del>撸多了</del>模糊的照片，如何恢复
6. “GrabCut” — Interactive Foreground Extraction using Iterated Graph Cuts
微软出品，只要选一个框，就能自动前后景分离。。。（魔棒什么弱爆了
7. A Geometric Study of V-style Pop-ups: Theories and Algorithms
Popup: Automatic Paper Architectures from 3D Models 做折纸的
@superwit提到的~作者的好几篇工作也很意思了 Xian-Ying Li's Homepage，他毕业去网易游戏了
8. Intrinsic Video and Applications
输入一段视频，然后可以直接批量修改材质...(譬如紫色衣服变绿色之类的。。。
视频只找到youtube的，求搬运。。。
9. 3D Object Manipulation in a Single Photograph using Stock 3D Models
3-Sweep: Extracting Editable Objects from a Single Photo
(这一类的文章还有不少，我就只举例了)
在输入的单张图片里做各种修改，第二个文章的视频可能很多人见过了，凶残啊
3-Sweep: Extracting Editable Objects from a Single Photo http://v.youku.com/v_show/id_XNjA3MjAxMDk2.html?from=s1.8-1-1.2
视频类
1. Eulerian Video Magnification for Revealing Subtle Changes in the World
前面有人提到了~用高频相机拍摄的轻微变化，利用频域方法方法(我记得有人用这个在创业，譬如iPhone摄像头测心率
2. Phase-Based Video Motion Processing
和上一篇有点类似的感觉，放大普通相机拍摄视频中，本来肉眼看不清的部分
比较逗的是， 作者最后还用高频相机去捕捉物理现象，证明了他们的方法是物理真实的……
3. Automated Video Looping with Progressive Dynamism
根据输入视频，做一个 无限循环的视频出来（鬼畜GIF即视感
4. Selectively De-Animating Video
这篇我很喜欢！也是拿来做鬼畜的
效果就是拍摄一段视频，然后把其他地方“静止”，可以看这个网站 Cinemagraphs
5. Video Deblurring for Hand-held Cameras Using Patch-based Synthesis
这个和图片部分有一个很像，也是把模糊的视频变清晰（可惜不能有码变无码_(:з」∠)_
6. VideoSnapping: Interactive Synchronization of Multiple Videos
安利一个作者 Oliver Wang 我很喜欢他的工作
这个工作是拍多个视频，然后组成一个“大”视频
7. Video Face Replacement
直接视频换脸，可以自动对嘴型
Video Face Replacement http://v.youku.com/v_show/id_XMzQ3NTIzNTQ0.html?from=s1.8-1-1.2
渲染类
啊啊啊啊最近没看到特别好玩的……采样技术算不算_(:з」∠)_
我再想想
动画类
1. Realtime Facial Animation with On-the-fly Correctives
主要是作者很有意思 http://www.hao-li.com/Hao_Li/Hao_Li_-_about_me.html
他做了好几篇相关工作，直接用低成本设备去捕捉人脸表情~浙大我记得也有几篇工作，还是很实用的~disney这种厂都用的上
软件工程硕士在读，关注计算机视觉、机器…
P. Pérez, M. Gangnet, A. Blake. Poisson image editing. ACM Transactions on Graphics ( SIGGRAPH'03), 22(3):313-318, 2003.Poisson image editing
基于泊松方程的图像融合方法，利用偏微分方程实现了不同图像上区域的无缝融合。很经典的文章了，相信很多人都知道的。效果如下：
（直接Copy的结果）
（Poisson图像融合的结果）
（另一个例子）
计算机科学博士生, 关注图形学及并行计算
总做错误选择
我来说一个，2014年Asia 上的：
Rendering Volumetric Haptic Shapes in Mid-air Using Ultrasound：Rendering volumetric haptic shapes in mid-air using ultrasound
用超声波在空气中创造出有触感的三维物体。而且可以用超声波在水面形成各种各中各样的动画。可以翻墙看一下视频
https://www.youtube.com/watch?v=kaoO5cY1aHk
ps.作者好像很腼腆，说的时候干巴巴的，可惜这么一个超好玩的项目。
用超声波在空气中创造出有触感的三维物体。而且可以用超声波在水面形成各种各中各样的动画。可以翻墙看一下视频
https://www.youtube.com/watch?v=kaoO5cY1aHk
ps.作者好像很腼腆，说的时候干巴巴的，可惜这么一个超好玩的项目。
SIGGRAPH 2012的Eulerian Video Magnification，隔空测心率靠的就是这个。
Eulerian Video Magnification http://v.youku.com/v_show/id_XNDY3MjQ3NzY4.html
Eulerian Video Magnification http://v.youku.com/v_show/id_XNDY3MjQ3NzY4.html
心中有许多愿望，能够实现有多棒。
现有答案里居然没有我心爱的 seam carving :
https://www.cs.oberlin.edu/~asharp/cs280/handouts/seamcarving.pdf
Photoshop里面content aware scaling 就是基于这篇论文的。
原文的demo比较长，换成showoff 自己以前hackday做的ios实现。
Carvr http://www.iqiyi.com/w_19rs3hwjhd.html#vfrm=8-7-0-1
解决的问题特别常见，就是当图片修改长宽比的时候，如何不剪掉边缘，也不拉伸内容。
这篇论文计算一张图片中每一条seam的信息熵，然后移去熵最低的seam, 从而实现图片长宽比的修改。
下面这张图就显示图片中信息熵比较低的seam，可以看到大部分是天空，相对而言比较冗余。
Photoshop里面content aware scaling 就是基于这篇论文的。
原文的demo比较长，换成showoff 自己以前hackday做的ios实现。
Carvr http://www.iqiyi.com/w_19rs3hwjhd.html#vfrm=8-7-0-1
解决的问题特别常见，就是当图片修改长宽比的时候，如何不剪掉边缘，也不拉伸内容。
这篇论文计算一张图片中每一条seam的信息熵，然后移去熵最低的seam, 从而实现图片长宽比的修改。
下面这张图就显示图片中信息熵比较低的seam，可以看到大部分是天空，相对而言比较冗余。
屠龙技爱好者
2015
1. Data-driven Color Manifolds
帮助选颜色的工具，左图是普通的选色卡，右图是训练一堆香蕉图片给出的选色卡。主页上 Data-driven Color Manifolds 上直接有 Demo，可以选着玩玩。这个东西要是跟 Image Search 和 Object Detection 结合起来，或许能做个挺有用的应用。
2. Decomposing Time-Lapse Paintings into Layers
输入一幅图能把画画过程展现出来。看起来很神奇，其实是通过交互的方式的把图像分层，当然如何通过简单的交互把每层提取的 reasonable，也是个挺有挑战的问题。
3. Vector Graphics Animation with Time-Varying Topology
做动画用的，类似 flash 那种功能，但仅限几何变化。主要用了一种 Time-Varying 的三维几何结构来表示动画过程，方便交互和动画制作。
1. Data-driven Color Manifolds
帮助选颜色的工具，左图是普通的选色卡，右图是训练一堆香蕉图片给出的选色卡。主页上 Data-driven Color Manifolds 上直接有 Demo，可以选着玩玩。这个东西要是跟 Image Search 和 Object Detection 结合起来，或许能做个挺有用的应用。
2. Decomposing Time-Lapse Paintings into Layers
输入一幅图能把画画过程展现出来。看起来很神奇，其实是通过交互的方式的把图像分层，当然如何通过简单的交互把每层提取的 reasonable，也是个挺有挑战的问题。
3. Vector Graphics Animation with Time-Varying Topology
做动画用的，类似 flash 那种功能，但仅限几何变化。主要用了一种 Time-Varying 的三维几何结构来表示动画过程，方便交互和动画制作。
理性思辨的声音时不时浮现在知乎上
计算机专业博士生
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