引言
本次课程的内容涵盖几何建模、三维视觉、深度几何学习、城市大场景建模、点云处理、角色动画、3D打印、虚拟现实 、仿真、渲染、图形系统设计等内容，内容丰富和前沿，是了解计算机图形学前沿和未来方向的非常难得的机会。
《计算机图形学前沿进展》（课程编号：001M06）为中国科学技术大学暑期学期的课程。课程由数学科学学院中科大图形与几何计算实验室(GCL)的陈仁杰老师和刘利刚老师及国内外学者共同授课。本年度课程的主题为 “3D几何感知与建模、仿真和绘制” 。
课程安排
面向设计和增减材制造的几何和流程优化
主讲人
赵海森，美国华盛顿大学博士后。主要研究方向为计算机图形学、智能制造。2018年12月获得山东大学工学博士学位；2019年3月至2021年3月在美国华盛顿大学Grail实验室从事博士后研究。曾在ACM TOG、 ACM SIGGRAPH/Asia、IEEE TVCG、IROS等顶级期刊或会议上发表论文十余篇，申请十余项国家发明专利和一项美国发明专利。曾获山东省自然科学奖一等奖、“CCF优秀博士学位论文奖”和“CAD&CG 2012优秀学生论文”等荣誉。
简介
赵海森老师的课程题目为《面向设计和增减材制造的几何和流程优化》。作为重要的基础工业软件，开发自主的计算机辅助设计/模拟/制造(CAD/CAE/CAM)系统，对我国发展高端智能制造，解决“卡脖子”问题至关重要。我们从图形学和几何计算的角度出发，面向设计优化、增材和减材制造流程规划及设计和制造“一体化”等问题，提出了一系列解决方案。
首先，赵海森老师介绍了计算机辅助几何与制造，它的研究背景是制造业的发展。赵海森老师介绍了制造业的发展、我国制造业的特点以及计算机对制造业的贡献，同时阐述了我国工业软件紧缺、缺乏核心技术的现状以及目前发展国产工业软件过程中的不足之处。
然后，赵海森老师详细介绍了他的团队近几年所做的工作。提出了面向设计和增减材制造的几何和流程优化框架。在数字几何设计方面，赵海森老师详细介绍了半色调投影模型生成方法和家具逆向工程重建方法；在制造流程优化方面，详细介绍了三维打印的路径规划、数控加工的路径规划和数控加工的装夹规划；在设计和制造“一体化”问题方面，详细介绍了木工家具设计和制造过程的统一表达和自动化的家具设计和制造优化系统[在投]。
最后，赵海森老师展望了未来的研究工作。
虚拟现实运动感知与自然交互
主讲人
汪淼，博士，北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室助理研究员，硕士生导师。主要研究方向为虚拟/增强现实、计算机图形学与可视媒体计算。2016年博士毕业于清华大学计算机系，师从胡事民教授。2013年至2014年，在英国卡迪夫大学公派联合培养。2016年至2018年在清华大学进行博士后研究。在ACM TOG, IEEE TVCG, IEEE TIP等国际期刊和SIGGRAPH Asia, IEEE VR,ISMAR等国际会议上发表和录用论文20余篇，获得国家发明专利授权6项。曾主持博士后面上基金，国家自然科学基金青年项目，参与创新研究群体项目、重点项目等。现担任中国仿真学会虚拟技术及应用专委会副主任委员，中国计算机学会虚拟现实与可视化技术专委会委员。曾担任IEEE ISMAR 2019 组委会成员，IEEE VR 2021, IEEE ISMAR 2020/2021, CVM2020/2021 程序委员会委员。2018年作为主要完成人获得国家科技进步二等奖（排名第9），入选中国图学学会青年托举计划、中国科协青年人才托举工程。
简介
汪淼老师的课程题目是《虚拟现实运动感知与自然交互》。虚拟现实具有沉浸感、交互性、构想性三大基本特征。基于虚拟现实技术，用户可身临其境地感知与现实环境截然不同的虚拟世界，并与之进行自然交互。如何使用户在虚拟环境中的运动感知与现实世界一致，并提升用户在虚拟环境中交互的自然性和智能性，是支撑虚拟现实复杂应用的重要基础，也是虚拟现实领域的研究热点。
首先，汪淼老师介绍了虚拟现实的概念、发展和应用。同时介绍了虚拟现实的3I特征（沉浸感、交互性、构想性）和研究热点，包括用户对虚拟化身的感知、在虚拟世界中自由行走、通过VR技术进行远程协作、虚拟对象的选择与交互、虚拟世界中的触觉反馈和新型VR设备的研究等。
然后，汪淼老师介绍了运动感知的原理、晕动症、VR体验的分类（被动式运动、主动式运动）；接着介绍了虚拟漫游，即如何让用户自然地在虚拟世界中移动，常用的方式有传送、原地行走、重定向行走等；接着重点介绍了重定向行走算法。重定向行走的操纵形式可分为两类，改变用户的真实虚拟视点映射关系和改变虚拟空间结构。研究工作主要可以分为两大类，分别是增益阈值的测量以及新型重定向行走算法的研究，同时向我们展示了不同算法的实验过程和结果。
最后，汪淼老师简要介绍开源重定向行走库OpenRDW，并阐述了未来的发展方向。