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來源：科技日報
 
本報記者房琳琳  

    3月，對于微軟亞洲研究院院長洪小文來說，最興奮的事莫過于參加“微軟技術節”了。
    他很認同西安交通大學校長鄭南寧院士的感觸：“無所不在的計算機，造就了無所不在的微軟，同時微軟的創造活動加速推動了現在計算機技術在人的社會及生產活動的各個方面的滲透。”
    此次技術節，微軟亞洲研究院帶去了不少令世界IT同行感到振奮的“中國創新”，他們的創新技術，也讓世界各地來訪的記者為之嘖嘖稱贊。
    筆者試著解讀其中之二三，以饗廣大讀者。
    動態煙實時測繪：讓電影煙霧效果更形象
    創意由來：很多愛玩游戲的朋友都有同感，做得越接近真實世界的游戲畫面越能引人入境。而其中表現自然現象的哪怕一個小細節，背后所蘊含的都是巨大的數據運算量。
    現在表現建筑光的特效技術都已經成熟，但是，諸如云、煙、水、皮膚等越是自然的東西卻越難表現得真實。
    煙的繪制是計算機圖形學中一個具有挑戰性的問題，因為光在煙中的傳播非常復雜。于是，微軟亞洲研究院網絡圖形組的研究員周昆和副研究員任重，就想實現“動態煙的實時測繪”。
    任重對記者解釋，在布滿煙的三維空間中，光在每一點都會被吸收或者散射，由于煙在空間中的不規則性，空間中每一點的吸收和散射程度都是不相同的。
    即使是對一個靜止的煙，這些吸收和散射的次數和復雜度都會帶來龐大的計算“開銷”，對于動態煙來說，這種計算代價更為昂貴。也就是說，“實時”的難度，在于獲得大數據量的處理能力。
    據了解，這項技術在全世界范圍，屬于國人“首創”。
    按照以往的技術水平，每20秒的動態煙的數據處理量要達到4—5個G，而任重小組創新了一種實時煙的繪制算法，可以減少10—20倍的數據量。如果做個簡單的計算，原來用1-2天來處理復雜實時光源，現在只用幾秒就可以解決了。
    這樣，電影導演就可以在拍攝現場加入想要的煙霧效果，而不需后期大量的離線繪制后再回放成動畫了，游戲也是如此。
    那么，除了電影和游戲，還有哪些應用領域呢？微軟亞洲研究院常務副院長郭百寧說，“防火門和指示燈的設計也需要用到這個技術”———一旦發生火災大家都會沿著指示燈標注的路去逃生，大家知道火燃起來就有煙霧，煙霧會在這里面到處跑，這些標志到時候還能不能看到呢？所以在設計的時候就需要模擬煙霧的擴散路徑。
    洪小文補充說：“現在非常通用的航空模擬器，也需要用到這個技術?！痹诿绹硷w機駕照的人非常多，因此美國很流行航空模擬器，但是里面有一個東西做得不好———就是云霧?！盀槭裁催@個東西重要呢？實際上飛機出事就是因為云霧等惡劣天氣導致的。怎么讓飛行模擬器做到更真實化，在那種情況下能夠辨別你的飛行方向是正確的呢？這個動態煙的實時繪制技術就很重要了。
    能說會唱的小人頭：讓您時時刻刻聽“演講”
    創意由來：我們很早以前就通過看電影，或者讀科幻小說知道了“機器人”這個名詞了，但是到目前為止，真正能夠動起來的機器人還只是按照一定程序作機械運動的流水線機器人。
    當然，要真正實現機器人的仿真化還需要有很遠的路要走，但是，能不能讓個人電腦這種機器，在某種程度上像人一樣能說會唱呢？
    這就是微軟語音組的最初想法，負責研發的是兩個女研究員，她們的頭兒叫宋哥平。
    記者看到，在計算機屏幕上，一個卡通形象演唱一首流行音樂《喜唰唰》，每一句歌詞都和小人頭的嘴形相對應，真是個“能說會唱的小人頭”。
    據錢瑤研究員介紹，這種技術集中展示了一個新的音頻/視頻的人機界面。這個活潑可愛的小人頭背后，是一個復雜的統計模型，它可以將文字轉成語音，將詞與譜轉換成歌唱。此外，頭部動作與嘴形同步的視頻信號也與說/唱的音頻信號一同播放。
    也就是說，只要你輸入一段文字、或者一段詞和相關的譜，小人頭就會繪聲繪色地給你演講，或者歡快地一邊搖頭一邊唱歌。
    能讓小人頭說話，是基于用一個統計模型進行批量資料的學習和訓練的結果，而能讓小人頭搖頭晃腦并對準口型，也是通過在學習相關視頻資料中，因韻律變更而產生相應的發音口型。
    還不等科研人員說出來，記者們已經在你一言我一語地幫著想這個技術的應用領域了。
    “比如，在公共場所有很多人需要接待員重復同樣一段話的時候，就可以把這個小人頭搬上去，據研究員介紹，小人頭的形象是可以根據不同需要而變化的”；“再比如，你可以在開車上路之前，從網絡上下載一些當日的新聞，然后一邊開車，一邊享受小人頭給你播送的最新消息”；“還比如，有些失聰的殘障人士需要學習發音，可以用小人頭一遍一遍不厭其煩地教會他們讀唇直至學會說話?！薄?BR>    可視化電子地圖：以動畫形式重現旅游經歷
    創意由來：不知道你有過這樣的煩惱沒有。某一天，您跟家人到北京好幾個景點玩了一圈，回家后通過上傳照片到自己的博客里想分享給朋友們，但是朋友要想看全它們還是需要不斷地打開不同時間、不同主題的博客頁，這些照片看起來還是非常零碎而無章法。怎么能讓朋友直觀地、方便地認同你的感受呢？
    有這種困擾的人不在少數，搜索組的鄭宇也很早就意識到，這已經成為一個問題———隨著GPS設備，如GPS手機、PDA在人們日常生活中逐漸普及，大量的GPS數據正伴隨著照片、視頻等多媒體數據而不斷積累。他和同伴所要做的，就是管理好并利用這些數據為人們提供更有利的服務。
    這種技術被命名為GeoLife，它是以GPS數據為中心，并基于電子地圖的應用系統。它不但是可視化、管理和理解個人旅行經歷的工具，也是多個用戶共享GPS數據和交流生活經歷的平臺。
    基于用戶拍攝的照片和相關的GPS數據，GeoLife可在地圖上以動畫的形式生動地重現用戶的旅游經歷，既有助于自身對過去往事的回憶又方便了朋友之間的生活經歷分享。此外，從多人的數據中，GeoLife可以有效地發掘熱點區域和經典的旅行線路，并推薦給游客。同時，GeoLife可以幫助用戶快速找到特定區域和/或時間段的軌跡。
    該搜索不但有助于用戶從他人的數據中高效發掘出自己感興趣的經歷，也有利于個人從自己模糊的記憶中快速激發想要回憶的事件。
    比如，用戶可通過空間搜索功能查看他人在頤和園區域內拍攝的照片和視頻，從而為自己日后的行程安排積累豐富的經驗。此外，基于時間段的查詢方式，用戶也可發掘他人在圣誕節期間的有趣經歷。在2008年奧運會期間，大量的外國游客將來到北京，此時,GeoLife提供的基于時間和/或空間的搜索功能將為外國游客消除語言障礙，并幫助他們快速獲取自己想要的信息。
    總之，通過搜索地圖，用戶可以反思自己的過去并規劃自己的未來。
   
    ■新聞緣起
   
    最近，微軟技術節在美國微軟總部開幕。微軟亞洲研究院攜45項最新研究成果參展，這些成果涉及多媒體技術在互聯網的應用、網絡信息處理等廣闊領域?？捎^的參展技術數量和創新的研究成果，使微軟亞洲研究院再次成為備受矚目的焦點。
    被譽為“計算機研究領域盛宴”的微軟技術節是微軟研究院年度最大的活動，其主要目的就是讓微軟產品部門可以零距離接觸各種最新技術，從而為技術向產品轉化提供便利。
   
    ■記者手記
   
    不斷變革的新技術給我帶來快樂
    很多年前，我想要一臺計算機，但又不知道拿它干什么；后來，當我有了一臺計算機，就逐漸知道了它能干什么。是不斷變革的新技術教會了我享受計算機帶來的快樂。
    “技術創造需求”。這句話放在這里似乎很合適。然而，我仍然認為，計算機新技術的神秘在于，你幾乎永遠不能準確地知道，今天的創造能給明天的人類帶來怎樣的改變。
    美國著名電視欄目《科學美國人》主持人艾倫·奧德說———“我們正在建立一個由計算機組成的社區，人們既對這個社區貢獻知識，又從中吸取知識”。
    是的，自從以互聯網為代表的計算機革命出現，到現在，人們在瞬間可獲得的知識已經成幾何倍數增長，而且還將不斷增長下去。生于“計算機時代”，我應該感到慶幸。
    但是，蘊藏在互聯網和計算機里的海量數據中，能夠被有效用于分析和解決問題的數據有多少？能夠讓計算機社區中的人們順暢溝通甚至相互協作的智能工具又有多少？
    數據畢竟是對孤立事件的描述，而應用數據的人則是社會性動物，只有讓數據活起來，變成社會運行不可缺少的一部分，我們及我們的后人才可以說，這是個真正偉大的時代！