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清華姚班畢業(yè)生開發(fā)新特效編程語言,99 行代碼背后的成長(zhǎng)故事

 長(zhǎng)沙7喜 2020-01-13

聽說,自從家長(zhǎng)帶小朋友看完《冰雪奇緣 2》之后,女兒們每天都在施展艾莎公主的魔法,穿艾莎公主的裙子,無限循環(huán)《Let it go》。

然而,來自 MIT(麻省理工學(xué)院)的胡淵鳴同學(xué)在看完《冰雪奇緣》之后,用 99 行代碼編譯出了艾莎公主的冰雪魔法。

果然真正的計(jì)算機(jī)專業(yè)大佬,即便是看動(dòng)畫片也會(huì)思索雪的模擬算法。我們一起來看看這位大神究竟是何許人也~

胡淵鳴,畢業(yè)于清華大學(xué)姚班,MIT 人工智能實(shí)驗(yàn)室(CSAIL)的一名博士二年級(jí)學(xué)生,作為主要作者構(gòu)建了計(jì)算機(jī)開源圖形庫 Taichi(太極)——一種新的 CG 特效編程語言。

如果你對(duì)影視效果了解,就一定知道 CG 特效制作有多復(fù)雜多昂貴?!栋Ⅺ愃簯?zhàn)斗天使》中,僅阿麗塔的一雙眼睛制作周期就長(zhǎng)達(dá) 16 個(gè)月,人物的個(gè)個(gè)方面都力求達(dá)到極致。

《冰雪奇緣》用 CG 特效制作,經(jīng)費(fèi)高達(dá) 1.5 億美元!僅僅“過雪地”動(dòng)作就需要花費(fèi)一周的時(shí)間,影片的每一幀都是真金白銀。

而胡淵鳴構(gòu)建的 Taichi,徹徹底底將貴族式的 CG 編程語言打破了。
△白色:雪;紅色:果凍;藍(lán)色:水

對(duì)于這種普通的演化場(chǎng)景,一般優(yōu)秀的 PC 操作手需要幾分鐘完成,而胡淵鳴能直接把速度提高 188 倍,并且編寫的代碼長(zhǎng)度只有別人的十分之一!

難怪計(jì)算機(jī)圖形學(xué)知名學(xué)者、北大教授陳寶權(quán)給予他高度評(píng)價(jià):“給胡淵鳴同學(xué)點(diǎn)贊!一己之力開發(fā)了物理模擬編程語言 Taichi!像淵鳴這樣如此投入寫有影響力的開源代碼實(shí)在是難能可貴。”

胡淵鳴的成長(zhǎng)之路

在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域成績(jī)?nèi)绱送怀龅暮鷾Y鳴,小時(shí)候就表現(xiàn)出對(duì)編程、科技的興趣:喜歡機(jī)械拼裝模型,比如飛機(jī)模型、四驅(qū)車等,拆了裝,裝了拆,玩累了就看中央十臺(tái)的科技節(jié)目。

第一次真正接觸編程,胡淵鳴正讀小學(xué)三年級(jí):“我一個(gè)堂姐喜歡在家玩《仙劍奇?zhèn)b傳》網(wǎng)游,我看了覺得特別有意思。當(dāng)時(shí)就想,我也要做出一個(gè)這樣的游戲來。然后就開始有意識(shí)地接觸這方面的書籍。剛好父親就是大學(xué)信息學(xué)教師,幫我買了不少計(jì)算機(jī)方面的書。”

談起編程的趣味性,他說,“計(jì)算機(jī)是我最大的愛好,我并不認(rèn)為編程枯燥,你要是仔細(xì)琢磨,很有意思的。用一種新的算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、迅速地完成一個(gè)運(yùn)算,都是很能帶來愉悅感的?!?/p>

除了對(duì)計(jì)算機(jī)感興趣,胡淵鳴的數(shù)學(xué)、物理知識(shí)也很扎實(shí)。為了學(xué)好計(jì)算機(jī),他在初中就學(xué)習(xí)高中數(shù)學(xué),在高中就開始學(xué)習(xí)大學(xué)的高等數(shù)學(xué)、寫編程相關(guān)論文。

第十六屆全國(guó)青少年信息學(xué)奧林匹克聯(lián)賽中,高一的胡淵鳴獲得全國(guó)一等獎(jiǎng)并獲得保送資格。第六屆亞洲與太平洋地區(qū)信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽(APIO 2012)中,又榮獲全國(guó)冠軍(第一名)。在賽后采訪中,他的指導(dǎo)老師倪震祥說:胡淵鳴之所以取得這樣的成績(jī),與他的付出是分不開的。

“一個(gè)優(yōu)秀的信息學(xué)奧賽選手,一周投入到競(jìng)賽上的時(shí)間,至少要有 20 個(gè)小時(shí),重大比賽之前有時(shí)一天就要訓(xùn)練 10 多個(gè)小時(shí),再加上正常學(xué)習(xí),晚上我很少 12 點(diǎn)前睡覺。如果夜里有在線比賽,凌晨?jī)牲c(diǎn)鐘睡覺也很正常?!闭劶白约旱母?jìng)賽學(xué)習(xí)時(shí)間,胡淵鳴樂在其中。

正如愛因斯坦所說,“熱愛”是最好的老師。胡淵鳴能夠找到自己感興趣的東西并持之以恒,在成長(zhǎng)路上可謂百煉成鋼。在奪得 APIO 全國(guó)冠軍之后,胡淵鳴又分別獲得 NOI 2012、ACM-ICPC 2013 長(zhǎng)沙區(qū)域賽、ACM-ICPC 上海區(qū)域賽三項(xiàng)金牌。在清華讀書期間,曾赴東京大學(xué)、斯坦福大學(xué)訪學(xué)。博一期間,發(fā)表 6 篇頂級(jí)學(xué)術(shù)論文。關(guān)于 Taichi,已發(fā)表了多篇文章,并分別被 SIGGRAGH  2018、ICRA 2019、NeurIPS 2019、ICLR  2020 等頂會(huì)收錄。

簡(jiǎn)直是我輩之楷模!

如何培養(yǎng)創(chuàng)造性思維

同齡人玩游戲的時(shí)候,胡淵鳴想的是如何自己做出有意思的游戲;大家看《冰雪奇緣》艾莎公主撒雪時(shí),他思考如何構(gòu)建新的物理編程語言。當(dāng)一個(gè)人擁有創(chuàng)造性思維模式,他的未來注定不平凡。

創(chuàng)造性思維成就了胡淵鳴的清華之路,也成就了 Taichi。那么,如何培養(yǎng)孩子的創(chuàng)造性思維呢?
1、保持好奇心

好奇心是創(chuàng)造性思維的源泉和動(dòng)力,也是人類的天性。但小孩子的好奇往往是最多的,作為家長(zhǎng),應(yīng)該多和孩子接觸、交流,關(guān)心他們的小腦袋里“奇奇怪怪”的想法,并與孩子一起觀察生活,制造問題情境。對(duì)于自己不是很了解的東西,不要輕易下判斷,在確定答案正確之后再解答,同時(shí)引導(dǎo)孩子多問“為什么”。

2、訓(xùn)練發(fā)散思維

訓(xùn)練發(fā)散性思維有助于培養(yǎng)孩子的想像創(chuàng)造力。要想培養(yǎng)發(fā)散性思維,就要做到多角度思考問題??梢宰尯⒆犹幱诜潘蔂顟B(tài)下,與他一起玩“成語接龍”、“造句”等聯(lián)想游戲,比如在輕松的氛圍下,問問孩子由“蘋果”一詞可以聯(lián)想到什么,看他能不能想到“水果、喬布斯、維生素 C、紅富士、牛頓、青色……”答案越多越好。如果他思維受限,可以適當(dāng)鼓勵(lì)、引導(dǎo)孩子進(jìn)行創(chuàng)造性的想象。
3、手腦并用,全面發(fā)展
前蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基說:“手使腦得到發(fā)展,使它更聰明,腦使手得到發(fā)展,使它變成創(chuàng)造的聰明工具?!笔帜X并用可以加強(qiáng)孩子的創(chuàng)造性思維。在孩子學(xué)習(xí)之余,可以帶他們玩益智游戲(樂高、編程游戲)、手工制作(剪紙、折紙)、做家務(wù)、進(jìn)行體育鍛煉等,從而提高孩子的語言能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、協(xié)調(diào)能力與思維能力等。

關(guān)于計(jì)蒜客


計(jì)蒜客——新型在線計(jì)算教育的倡導(dǎo)者。計(jì)蒜客以 K12 信息學(xué)為切入點(diǎn),搭建了符合青少兒認(rèn)知心理、教育心理的完整 K12 信息學(xué)制式教育體系。計(jì)蒜客團(tuán)隊(duì)匯集了國(guó)內(nèi)頂尖信息學(xué)教育專家,用獨(dú)有的伴隨式的技術(shù)帶著同學(xué)們親身參與到計(jì)算機(jī)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)中。讓每一個(gè)參與學(xué)習(xí)的同學(xué)能感受到更有味的學(xué)習(xí)過程!

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