与图形学同行

——记民进浙江省委会原常委、国家自然科学奖二等奖获得者彭群生

发布时间: 2022-04-01 10:43:13    来源: 省委统战部(省侨办)

与图形学同行

——记民进浙江省委会原常委、国家自然科学奖二等奖获得者彭群生

宁宇

彭群生,民进浙江省委会原常委、浙江大学基层委员会原主委,浙江大学数学科学学院教授,2020年度国家科学技术奖励大会上,以“真实感图形的实时计算理论与方法”荣获国家自然科学奖二等奖。

作为我国改革开放后由国家选派出国留学的第一批研究生,彭群生学成回国后在国际计算机图形学领域实现了中国学者一系列“零”的突破,是我国计算机真实感图形领域的主要学术带头人之一,也是浙江大学计算机辅助设计与制图(CAD&CG)国家重点实验室的创始人之一。从事计算机图形学研究40载,他致力于真实感图像合成、虚拟现实、生物分子图形和科学可视化等方面的研究,以其为促进计算机图形学领域学科发展做出的杰出贡献,荣获亚洲图形学学会2021年度终身成就奖。

青苗出土

1947年,彭群生出生于湖南新化。虽然家境并不宽裕,但父母却十分有远见,省吃俭用供他读书。父母的殷殷期盼,和对知识的强烈渴求,让彭群生在新化县重点中学新化一中求学时,成绩始终名列前茅。一次考试中,他7门功课居然考了700分,一度在县城传为佳话。

1970年,彭群生以优异的成绩从北京机械学院自控专业毕业,被分配到甘肃汽车齿轮厂工具车间当磨床工接受再教育,这一去就是六年。六年里,他在一线摸爬滚打,除了经受思想上的磨砺,也逐渐感受到了知识的力量。在那个依赖师傅口传身授的年代,大多数人习惯于按部就班,很难预见未来科技将成为第一生产力,彭群生却敏锐地捕捉到了这一点。他将工余饭后、各类假期的空余时间几乎全部用在了看书和学习上,成为了工友们眼中的“怪人”。别人一天最多磨一把拉刀,可彭群生却能灵活运用自己学到的数学知识,改革加工方法,让产量翻上三番。

1976年,彭群生被调回家乡湖南沅陵的一个工厂。领导看他数学功底扎实,就把他调去搞计算机辅助数控编程,让他看到了一个崭新的世界。机会总是留给有准备的人,1978年恢复高考,多年的知识沉淀让彭群生以平均91.5分的优异成绩考取了北京航空航天大学制造工程系研究生。

1980年,彭群生受教育部派遣赴英国东安格利亚大学计算机系攻读博士学位。彼时国内百废待兴、求贤若渴,这更让他下定决心,尽早完成学业回国。“走出去,学回来,建设更强大的祖国!”抱着这样的信念,彭群生一头扎进工作室,每天第一个来,最后一个走。最终,他提前一个学期完成学业,顺利获得博士学位,踏上了归途。

零的突破

回国后面临的最大问题,就是工作地点和工作单位。组织上原有意安排彭群生去长沙,可以离家近一些;读研期间的出色表现,则让北京航空航天大学的老师恳切地邀请他留校共事。但他考量更多的是如何更好地发挥才能,实现报效祖国的初心。

中国计算机图形学研究始于上世纪80年代,与当时国际先进水平相比有很大的差距。留学期间,他了解到浙江大学是国内最早开展计算机辅助设计与计算机图形学研究的少数单位之一,在图形学研究方面已有一定基础;在“求是创新”的学风感召下,也汇集了梁友栋、蔡耀志等一批图形学专家。他将自己想去浙大工作的想法写信告诉了素未谋面的梁友栋。梁友栋敏锐察觉到,这是一颗冉冉升起的新星!于是,他以最快的速度说服了校领导并向彭群生发出了欢迎来浙大工作的电报。

彭群生的到来加快了图形学领域学科发展的步伐。他在数学系率先开出了“三维造型”和“真实感图形”等研究生课程,并与梁友栋、石教英一起,翻译了美国著名图形学专家罗杰斯教授的专著。课堂上、学生宿舍里,彭群生经常与学生开展学术讨论,对学生启发引导,将国际学术前沿的理念及时传递给学生,师生携手取得了一项又一项的重要研究成果:1987年,他与研究生朱一宁合作撰写的《采用空间索引技术的快速光线跟踪算法》论文,被欧洲计算机图形学EUROGRAPHICS’87年会录用,这是中国学者首次敲开国际图形学重要会议的大门。1988年,他与研究生邵敏之合作完成的《采用过程迭代求精的光能辐射度新方法》一文,在非漫射环境中光能辐射度新方法上获得重大进展,被美国ACM SIGGRAPH’88会议采纳,在这一代表国际计算机图形学最高水平的学术会议上实现了中国学者的“零的突破”。1989年,他和研究生合作撰写的《PERIS:真实感图形编程环境》 《复杂环境的快速辐射方法》两篇论文,分别提出了真实感图形生成的统一光照模型和复杂环境的快速光能辐射度方法,相继获得国际著名学术期刊Computers & Graphics 1988—1989年最佳论文奖和欧洲计算机图形学年会EUROGRAPHICS’89最佳论文奖,这是中国学者在计算机图形学领域内的研究工作首次在国际上获奖。1990年,美国ACM SIGGRAPH会议首次聘请中国学者担任审稿人;1991年,欧洲计算机图形学年会程序委员会成员名单中第一次出现了中国学者的名字——这位中国学者就是彭群生。

与此同时,彭群生的学术研究也在国内取得了累累硕果:他作为主要成员参与申报的“计算机图形算法及其应用”项目获1987年国家教委科技进步一等奖,该成果同时被收入《中华人民共和国1979-1989年重大科技成果精选集》;他在计算机真实感图形方面的研究成果获1990年国家教委科技进步二等奖、1991年国家自然科学三等奖;1992年,他被授予“国家有突出贡献的中青年专家”荣誉称号。

不懈追求

1988年,经过专家论证,原国家计委决定在浙江大学建立计算机辅助设计与图形学(CAD&CG)国家重点实验室。对彭群生和他的同事而言,这是至高的荣誉,更是崇高的使命。他们决心,不仅要把CAD&CG国家重点实验室建设成国内最高水平,更要打造一个在国际上占有一席之地的CAD&CG研究基地。

为了实现这个目标,在时任实验室主任石教英教授的支持下,彭群生挑起了筹建实验室的重担,牵头制定了实验室学科发展的详细目标,并具体负责设备订购等任务。由于大量的先进器材需要从国外引进,他一次次前往北京、上海与外商面对面的谈判,确保以合理价格采购到最前沿设备。经过不懈的努力,在1991年浙江大学与中国计算机学会联合主办第二届国际计算机辅助设计与图形学会议期间,实验室举行了隆重的揭幕典礼,并在1992年顺利通过验收。1992年、1997年,实验室连续两次在国家重点实验室评估中获得高分,被评为A类;1994年、2004年,在全国国家重点实验室成立十周年、二十周年庆祝大会上两次荣获金牛奖。彭群生本人则以其对实验室建设做出的重要贡献荣获全国国家重点实验室先进个人金牛奖(1994)。

面对计算机图形学学科发展的日新月异和应用领域的不断延伸,在之后的20年间,彭群生相继开创了虚拟现实、科学计算可视化、红外图像仿真合成、生物分子场模拟等一系列研究方向,承担多项国家重点研究项目,在国内外核心期刊和重要国际学术会议上共发表论文500余篇,合作出版计算机图形学专著6部、译著2部。其中与鲍虎军(民进省委会副主委、之江实验室副主任)、金小刚(民进浙江大学基层委员会副主委、浙江大学CAD&CG国家重点实验室教授)合作编著的《计算机真实感图形的算法基础》获第十届中国优秀图书二等奖(2002年),部分科研成果获国家教委科技进步二等奖(1998年)、浙江省自然科学一等奖(2017年)、国家自然科学二等奖(2020年)等。

教书育人、为国家培养高水平人才是彭群生的另一个重要追求。在浙江大学工作的三十年里,他先后培养了64名博士、93名硕士,为国家输送了一批批优秀的图形学人才。他们在各自的岗位上熠熠生辉,多数成为了中国计算机图形学领域的优秀骨干和中坚力量,其中1人当选为中国工程院院士,1人评为国家级教学名师,1人任长江特聘教授,2人任国家973项目首席科学家,3人获国家杰出青年科学基金,1人获国家优秀青年科学基金,1人入选全国百篇优秀博士学位论文。

作为我国计算机图形学的主要学术带头人,在国内各主要学会的支持下,1996年,彭群生发起创办了中国计算机图形学大会。该大会至今已成功举办十三届,成为国内计算机图形学领域最高水平的学术盛会。鉴于彭群生在其长期科学生涯中的不懈追求和取得的丰硕成果,其在创办和组织学术会议、促进中国图形学与国际同行的学术交流与合作等方面所做出的重要贡献,他荣获2018年中国图形学贡献奖、2021年亚洲图形学会终生成就奖。

如今尽管已经退休,但彭群生仍出任科技部973咨询组专家以及多个国内外学术期刊编委,活跃在科研和学术活动第一线,继续与图形学一路同行。

(民进浙江大学玉泉校区支部供稿)