获评第十二届南粤巾帼十杰的深大教授黄惠:在计算机图形学蓝海中破浪前行
2022-03-19 21:10
来源: 深圳特区报

获评第十二届南粤巾帼十杰的深大教授黄惠:在计算机图形学蓝海中破浪前行

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读特客户端·深圳新闻网2022年3月19日讯(深圳特区报记者 刘良龙 陈行)深圳大学计算机与软件学院院长、教授、博士生导师黄惠最近被广东省妇联授予第十二届南粤巾帼十杰(广东省三八红旗手标兵)称号。日前,她在接受记者采访时说:“这是一份肯定,更是一份激励。希望能为中国计算机图形学国际影响力的提升做出更多贡献。”

▲深圳大学计算机与软件学院院长、教授、博士生导师黄惠

成果应用于“飞临探秘”北京冬奥导览系统

在刚刚过去的北京冬奥会上,黄惠主导提出的优视精准摄影测量技术被应用于“飞临探秘”北京冬奥导览系统,主要负责“冰立方”运动中心的数据采集与建模。这是冬奥会史上首次使用全维全景融合立体展示场馆,冰立方因层高相对低矮、气膜外形结构独特,为实景三维获取和处理带来不小挑战。专攻复杂场景的优视精准摄影测量技术,以低成本轻小型无人机为应用载体,发挥原创的几何分析、空间变换、可重建性计算等自动化手段,在有限时间内高质量完成数据采集、重建高清三维实景模型,给无法亲临现场的观众带来“全方位观测”的沉浸式体验。该技术目前在贴近式高精度城市三维航测单个项目上的应用面积为全球最大。

2020年,黄惠团队研发出《基于便携无人机的三维全自动城市采集重建系统》。相较于以往高空往复飞行模式,该系统智能规划无人机“立体包围式自主飞行”路径,耦合算法极具创新性,不仅让无人机获得“大脑”,尽量规避人工操作失误,还将图像采集分辨率从厘米级提高到毫米级,为复杂城市实体“三维拍照”时能获得更高重建精度。该系统还可直接应用于消费级无人机,数据采集的设备投入缩减70%,大大降低城市三维重建的成本和门槛。未来,将广泛应用于高精度智能驾驶地图构建、实景三维导航、高精度城市管理信息平台等领域,为构建新型城市数字孪生提供全新解决方案。

值得一提的是,在5G网络仿真规划中,黄惠主导研发的三维结构化重建技术可将大规模城市场景数据量缩减200倍,同时保证低于0.6米的几何细节损失度,压缩比指标全球最优。2020年初疫情来势汹汹,黄惠想以专业知识为抗疫尽份力,第一时间远程连线组织起全国各地的研究生们,通宵达旦地从杂乱数据流中提取有用信息,通过清洗和研究,作出第一份深圳市新冠肺炎疫情基本面可视分析报告。后续,相继发布《深圳/香港/新加坡疫情可视分析》《新冠背景下的深圳市热门区域风险画像》,上线“深圳市新冠疫情区域风险可视分析交互系统”,为深圳开展疫情防控部署提供更为精细、动态的科学支撑。

让深大在国际图形研究领域独树一帜

黄惠是2010年10月从温哥华回国来到深圳的。1996年,这位湖北姑娘以优异成绩考取武汉大学,在国家数学基地班学习。2008年,她获加拿大英属哥伦比亚大学应用数学和武汉大学计算数学“双料”博士学位后,留在加拿大英属哥伦比亚大学从事博士后研究工作。2010年,她通过在加拿大英属哥伦比亚大学的研究合作伙伴、以色列顶级图形学专家、中科院特聘外籍教授丹尼介绍,结识中国科学院深圳先进技术研究院可视计算中心主任陈宝权,受邀来深圳作学术报告,与其面谈一次后当即决定到中国科学院深圳先进技术研究院工作。

▲以色列顶级图形学专家、中科院特聘外籍教授丹尼(右)是黄惠(左)从数学转到计算机图形学的引路人。

2011年,黄惠成为首批“深圳市海外高层次孔雀人才”中的唯一女性;2014年,她入选“中科院广州教育基地优秀研究生导师”,指导过的学生成绩斐然。2016年初,出于对基础研究和学生培养的热爱,她全职调入深圳大学计算机与软件学院担任特聘教授,不久后以通讯作者发表了深大史上第一篇SIGGRPAH(计算机图形图像专业组)论文,实现零的突破。同年,她从零创建深圳大学可视计算研究中心,促进多个学科的深入交叉与集成创新。2017年,她率团队取得广东省3D内容制作工程技术中心认定,开始搭建省级科研平台。

2018年,她带领团队提交的6篇长文因技术创新被同时收录于素有“图形奥斯卡”美誉的国际顶级学术会议SIGGRAPH(计算机图形图像专业组)并在大会宣讲。该顶会每年参加总人数超万名,但只接收100篇左右具有突出技术贡献的学术论文,黄惠团队的科研成果年年榜上有名。前沿创新成果的不断发表,让深圳大学在国际图形研究领域独树一帜。据计算机学科专业排行榜(2016-2022)最新统计,深圳大学计算机图形学位居全国第二、亚洲第三、世界第17。黄惠也成为深圳大学首批三位“腾讯创始人校友团队”冠名特聘教授之一。

“深圳大学的科研环境既有广泛的国际合作,又不乏个人成长的自由空间。”黄惠觉得,于科研人员而言,能回归祖国并在理想平台尽其所长,是再好不过的事情。她和深圳这片活力热土上的人们一样,融入创新发展的浪潮之中,敢想敢拼、讲求实干,“至臻尤可突破,惜败亦可重来”。作为“新深圳人”的代表,她也致力于把这种感受带给自己的学生。

入选“人工智能全球最具影响力学者榜单”

除却论文被顶会接收,让黄惠更感骄傲的是“作为一个老师”的传承。当她看见自己培养的学生能够真正成长起来,走出校园、走出国门、学以致用,心里最有成就感。黄惠对建立一个尊重个体自由、学风包容并蓄的科研团队非常重视。她的团队年轻、张弛有度、具备凝聚力。在学生眼中,她追求极致,“干的活远远比你干的活要多”。黄惠作为团队主心骨,不仅总理全局,更在具体事务上以身作则。

早在2014年,黄惠就入选“中科院广州教育基地优秀研究生导师”,指导过的学生成绩斐然。她不是高高在上的领导者,而是与大家携手前进的引路人。当遇到困难,她寻求不断优化的方法,集体“拧成一股绳”,见招拆招,只要朝着目标坚定进发,“再苦再累也没关系”。当项目完结,她组织团建,定制款蛋糕和下午茶也齐齐候场,这是其团队的传统项目之一。“全力以赴地工作,酣畅淋漓地生活,这或许就是黄老板所追逐的滚烫人生。”学生说,黄惠把他们当作自己的孩子来宠爱,90%的母爱给了学生,10%给了自己的孩子。

▲黄惠(后排右六)与深圳大学可视计算研究中心的学生们在2021年团建时留影。

黄惠的两个女儿,一个叫“SIGA Baby(宝贝)”,一个叫“SIG Baby(宝贝)”,昵称有趣。因为她们分别于2009年SIGGRAPH ASIA(亚洲计算机图形图像专业组)和2013年SIGGRAPH(计算机图形图像专业组)大会截稿前夕出生,两个时间节点对黄惠来说都很有纪念意义。在SIGGRAPH ASIA 2009(2009年度亚洲计算机图形图像专业组)顶会上,她发表了人生第一篇计算机图形学文章,意味着正式从数学研究转向计算机图形学研究;在SIGGRAPH 2013(2013年度计算机图形图像专业组)项目中,她作为第一作者,忙到临产当日仍在赶稿,“赶到医院才半个小时就生下小女儿”。这两篇文章也是黄惠迄今为止被引用次数最高的代表工作。

黄惠着迷于计算机图形学这个新兴而前景广阔的专业方向。“图形学研究既需要严谨精确,又要有想象创造力,还能挖掘体现数学之美。”在数学研究领域打下的坚实理论基础,助力她成功转型。虽然每天工作时间很长,周末假期也基本不休息,但一直在相对单纯的环境和心态里自由成长,得以实现自己的科研理想、培养出更多优秀的学生,她觉得很幸福。

更幸福的,是作为一名女性科学工作者,身后有家庭成员的全力支持。丈夫原本在温哥华,事业发展得顺风顺水,却毅然陪她回国,承担起教育培养两个孩子的职责。黄惠的父母也随之搬到深圳,一家人和和美美住在一起,互相照顾,让她得以全身心投入工作,不断推进科研征程、追逐梦想。

黄惠觉得,自己“不是一个很有天分的人”,但是一个“能够长期坚持的人”。在礁石和风浪中迎向蔚蓝,她的船桨是“沉住气、一腔热爱和宠辱不惊”。

作为计算机科学与技术学科带头人,她是国家万人计划科技创新领军人才、科技部中青年科技创新领军人才、国家自然科学优秀青年基金获得者。放眼国际,她因过去十年在计算机图形学领域的突出贡献入选“人工智能全球最具影响力学者榜单”,同时入选2022年度人工智能全球最具影响力女性学者榜单)。她也是英国皇家牛顿高级学者、计算机图形学国际顶尖期刊ACM TOG(计算机图形学汇刊)和IEEE TVCG(可视化与计算机图形学汇刊)的编委,刚刚获得2021年度可视化与计算机图形学汇刊最佳编委提名奖,更是计算机图形学顶级学术会议SIGGRAPH(计算机图形图像专业组)技术论文咨询委员会和欧洲图形协会执行委员会唯一华人代表。

近十年来,黄惠聚焦“智能图形和感知计算”,攻克“卡脖子”难点,在自主式三维获取与点云表示、几何建模与形状分析、智能感知与场景理解等前沿研究领域保持国际领先水平。她在顶尖期刊顶级学术会议发表论文72篇,其中图形奥斯卡盛会旗舰论文43篇;授权美国专利22项、中国专利52项,登记软件著作权63项;搭建产业应用示范服务平台10个;主持(完成)国家、省部级重点项目20项。2020年,她获中国计算机学会自然科学一等奖。2021年,她主导开源UrbanScene3D(三维城市场景数据集),这是国际学术研究领域首个公开可免费下载使用的、具有三维建筑物精细实例标注的高精度城市大场景数据集与环境模拟器,获中国计算机学会“图形开源数据集奖”。

[编辑:郑晓鹏]