浙大教授周昆入选“全球杰出青年创新人物”
小“蚂蚁”攻克GPU高地
本报杭州9月15日讯
记者 吴孟婕 通讯员 周炜
周昆很低调,名片很简单,上面没有奖项头衔,甚至连手机号码也没有。但谈起自己研究的GPU高清绘制领域,这位曾在微软亚洲研究院担任研究主管的长江学者很“高调”:“我们的团队在1年内完成了同行3年的工作量,做到了别人敢想而不敢做的事。”
2008年,周昆作为教育部第九批长江学者特聘教授回到母校浙江大学计算机学院。3年来,他在图形学基础算法、图形软件开发平台及游戏技术等方向取得了多项创新成果。但最令周昆引以为豪的,是一个叫“渲染蚂蚁”(RenderAnts)的GPU高性能图像渲染系统。不久前,他获得“2011年度全球杰出青年创新人物”。该奖项由美国权威技术期刊麻省理工学院《技术评论》组织评选,每年从全球范围内评选出35位35岁以下的学术界和工业界的科技创新精英,获奖者有一个共同点,必须显示出其研究和应用成果的前瞻性和实际应用性。谷歌、雅虎的创始人都获得过这个奖项,上海盛大游戏公司的CEO陈天桥也曾榜上有名。周昆的获奖表明了国际科技界对GPU高性能图像渲染系统的肯定和认可。
GPU是什么?它跟CPU有关系吗?
“CPU是一台计算机的运算核心和控制核心,而GPU则是显示卡的‘心脏’和‘大脑’。也可以说,GPU相当于专用于图形处理的CPU。”周昆的解释很生动。
在动画和影视特效等领域,由于GPU在浮点运算、并行计算等方面的良好表现开始受到业界关注,不少工程师尝试把高清画面渲染过程中的着色计算、滤波等工作移到GPU上完成。2009年,周昆带领他的团队开始了GPU高清绘制系统的研究。“渲染蚂蚁”的设计理念是,通过大规模并行渲染,把复杂任务分解成小任务同时进行,在保证质量的前提下,减少能耗,降低成本。
“复杂任务”有多复杂?以3D电影《阿凡达》为例,它的渲染是在由3.5万个CPU组成的“超级计算机”上合力完成的。每一幅画面需要处理的多边形多达10亿个。别看一根普通的毛发,在计算机图形学上的绘制算法却不简单,需要综合考虑光的反射、散射等多种因素。
让游戏画面具有电影画面的质感,是不少游戏玩家和计算机工程师多年来的梦想。周昆的“渲染蚂蚁”朝这个目标迈出了大大的一步,在相同质量的前提下,高清画面的生成速度比传统软件快10倍以上。
“渲染蚂蚁”引起了业界关注,已有国内企业采用了该技术进行3D电视动画的制作。“渲染应用的成功,将推动我们的GPU并行计算平台在物理模拟、金融数据分析和生物信息处理等领域的广泛应用。”周昆说。
光听介绍,还是觉得有些高深。直到走进周昆的实验室,眼前瞬间被“渲染蚂蚁”绘制成的高清图像填满——纤毫毕现,栩栩如生,创新的魅力闪闪发光。