图灵奖是以计算机之父图灵的名字命名的奖项，由美国计算机协会（ACM）于1966年设立，作为计算机科学殿堂的最高奖项，它通常每年只授予一名在计算机科学领域，作出重大而具有持久影响力贡献的人，奖金的总金额更是高达100万美元。

近日，ACM（国际计算机协会）宣布2019年度图灵奖授予Edwin E． Catmull与Patrick M． Hanrahan，表彰他们对3D计算机图形学的贡献，以及对电影制作和计算机生成图像等应用的革命性影响。

计算机图形学也称之为CG，是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学。

或许大家对两位科学家的名字较为陌生，但你一定得了解他们所作出的贡献，假设没有这两位，我们不知道何时才能看到3D动画电影。

Edwin E.Catmull是迪士尼动画的退休总裁，Patrick M.Hanrahan是斯坦福图形学教授，但他们有一个共同的身份，传奇动画公司——皮克斯（Pixar）的开创元老。

两位在电影制作和计算机生成图像（CGI）领域的成就，引领皮克斯开创了一个新的时代，1995 年，该公司上映了世界上第一部3D动画电影——《玩具总动员》，对电影和游戏CG特效的发展产生了革命性影响。

虽然技术在不断发展，但是Hanrahan和Catmull几十年前开发的技术，至今仍是行业标准。

3D特效的开山鼻祖

Catmull是著名计算机科学家，读书期间Catmull发明了两个计算机图形学的基本技术：Z缓冲，用于管理计算机图形学中的图像深度坐标；以及纹理映射，将二维表面纹理包裹在三维对象周围，这为以后生成逼真的CG图形奠定了基础。

随后，Catmull成立了纽约理工学院（NYIT）计算机图形实验室，这是美国最早的专用计算机图形实验室之一。该实验室现仍为迪士尼、IBM、HBO等公司管理数字动画和摄影项目。

1979年，Catmull加入了卢卡斯影业并负责领导计算机图形学小组；

1986年，史蒂夫·乔布斯买下卢卡斯影业的计算机部门，成立了皮克斯，由Catmull担任公司首席技术官。

姗姗来迟的Hanrahan先是进入NYIT计算机图形学实验室工作，而后于1986年，加入到了皮克斯动画工作室。

在皮克斯就职期间，两人合作开发开发了一种新的图形系统—RenderMan。

RenderMan可称之为一个计算机图像渲染体系，它支持复杂的灯光和着色器，将光反射行为与几何形状分开，并计算形状上各点的颜色、透明度和纹理，同时，RenderMan系统结合了Catmull提出的Z缓冲和细分曲面创新。

RenderMan凭借它强大、逼真的功能，成为了业界的标准工具，在过去47部获得奥斯卡视觉特效提名的电影中，有44部使用了这个技术，包括我们熟知的《泰坦尼克号》、《阿凡达》和《星球大战》等3D大作。

跨时代意义

如今，在全球1380亿美元的电影产业中，3D动画是最受欢迎的那一类

但三维计算机图像技术对于蓬勃发展的视频游戏行业以及新兴的虚拟现实和增强现实领域也至关重要。

Catmull和Hanrahan在该技术上做出了开创性的贡献，这些贡献对于当今的CGI图像的发展仍然是不可或缺的。

此外，他们对编程图形处理单元（GPU）的研究水平已经超出了计算机图形的范畴，这些研究深刻影响了包括数据中心管理和人工智能在内的各个领域。

谷歌AI副总裁是这么认为的：“由于3D计算机图形技术现在已经非常普及，我们常常忘却这个领域在不久前是什么样子的。虽然技术在不断发展，但是Hanrahan和Catmull几十年前开发的技术，至今仍是行业标准，这给人留下了深刻的印象。表彰CGI技术的科学贡献，并让公众了解这样一个在未来几年将影响VR与AR、数据可视化、教育、医学影像等诸多领域的学科，是十分重要的。”

特别值得一提的，Hanrahan 和他的学生还开发了一种用于 GPU 的语言：Brook，可以将类似C这样的语言通过编译器编译为CG代码，隐藏了利用图形学API实现的细节，可以说是大大简化了开发过程，并最终催生了 NVIDIA 的 CUDA。