一、神童的頭銜
沈向洋現任微軟亞洲研究院院長,兼首席科學家,兼職於國內多所著名高校(清華大學、北京大學、浙江大學、上海交通大學等)和中國科學院客座教授及博士生導師,還兼任多本權威學術雜誌編委。
沈向洋博士主要專注於計算機視覺、圖形學、人機交互、統計學習、模式識別和機器人等方向的研究工作,是計算機視覺和圖形學研究的世界級專家。他設計的四分樹樣條函數算法是世界上最好的運動參數估計算法之一。至今他已經在國際頂級學術刊物和國際會議上發表論文100餘篇(包括國際圖形學年會SIGGRAPH論文17篇),擁有20多項國際專利。
沈向洋13歲進入南京工學院,後相繼獲得香港大學電子工程係碩士學位、美國卡內基梅隆大學計算機學院機器人專業博士學位。他曾在DEC公司劍橋實驗室及蘋果公司交互媒體實驗室工作,1996年加入微軟,成為微軟美國研究院視覺技術組研究員。1999年1月,沈向洋博士跟隨李開複博士回到北京創立了微軟(中國)公司研究院,任微軟亞洲研究院主任研究員、高級研究員,2000年8月,升任微軟亞洲研究院副院長。在他的帶領下,微軟亞洲研究院在計算機視覺、圖形學、人機交互和統計學習等方向的研究工作取得了令人矚目的成績。2004年1月7日,沈向洋晉升為新一任微軟亞洲研究院院長。2005年國際計算機視覺大會上(ICCV2005),沈向洋出任大會主席。
二、視覺圖形學先驅的誕生
匪夷所思卻又值得深思——在微軟亞洲研究院新任院長沈向洋博士看來,《黑客帝國》係列電影盡管尚未真正觸及“玄之又玄”的“眾妙之門”,但也確實提出了一些有趣的假設。影片中,機器為人類設定的虛擬家園名為“矩陣”(Matrix),所有故事情節都基於一個假設,即我們身處的“現實世界”並不真切:日升月出、花飛葉落都是機器通過縝密的計算營造出的幻境。與此同時,被國際圖形學界公認為“頂尖人物”的沈向洋正在北京構建另一個“矩陣”。他同時堅信圖形學技術將使人類未來的生活和計算體驗更加繽紛。
由神童變為“視覺圖形學研究”的先驅
10多年前,沈向洋與導師的一次談話讓他進入到計算機圖像處理研究領域;經過艱辛的求索,現今,沈向洋和微軟亞洲研究院已走在了全球圖形學研究領域的最前沿。
1980年,13歲的沈向洋接到了南京工學院的錄取通知書。“除了數學,便是足球”構成了記憶中的大學生活,沈向洋如是說。單純而有趣的4年讓他儲備了“澎湃”的腦力和充沛的體能。大學畢業後,沈向洋考入香港大學電機電子工程係讀研究生課程,拿到碩士學位後他仍感不滿足,於是他來到卡內基梅隆大學計算機學院,成為了著名的計算機專家、被稱之為計算機領域的“諾貝爾獎”——圖靈獎的獲得者拉吉·瑞迪(RajReddy)教授的學生。
卡內基梅隆大學計算機學院是世界聞名的計算機學聖殿,一流的學術水平、自由的學術空氣,構成了這一聖殿的兩大特點。盡管瑞迪教授本身專精於語言研究,且眾多的弟子(如李開複等)亦已在語言研究方麵取得了極大的成就,但沈向洋卻主動要求從事視覺方麵的研究工作。他的理由是,在人類獲取的眾多信息中,視覺所獲得的對這個世界的感知占95%,所以要去作視覺研究。
瑞迪教授告訴他,那你就從圖像出發好了,如果你能把外麵的世界做成模型,那對我們就太有用了。瑞迪教授建議沈向洋先用一個攝像機去拍攝一個工作室的圖像,一個月後拿出一個模型來。瑞迪教授的這一句話,就讓沈向洋做了3年,一直到1993年,沈向洋做出了第一個三維場景中的全真模型,那是卡內基梅隆大學計算機學院主樓的一部分。他一共用了幾百張照片,通過計算機處理形成。1994年,當沈向洋公布第一個研究成果時,幾乎還沒有人在這一領域從事這樣的工作。
從1995年開始,對視覺圖形學的研究開始熱起來,沈向洋也開始對此進行更深入地探尋。在此期間,他還在DEC公司的研究院短暫“逗留”,師從著名的視覺專家瑞克·斯裏斯奇。由DEC公司回到卡內基梅隆大學後,他繼續準備自己的博士論文。有一天,師兄李開複回到了卡內基梅隆大學,沈向洋談起目前正在進行的工作,李開複建議沈向洋去蘋果公司實習,沈向洋聽從了他的建議。如果說沈向洋在卡內基梅隆大學和DEC公司的工作均可歸於基礎研究的範疇,那麼蘋果公司的閱曆,則令他了解了視覺圖形學的“產品化”運作流程。
蘋果公司曾設計了一個關於“漫遊中國長城”的三維演示。站在用戶的角度考慮,他們希望實現人在長城上“由一個點到另一個點的漫遊”。但當時的設計還隻能是“蹦過去”;很快地,沈向洋發明了一種主平麵方法,巧妙地解決了這個問題,使用戶可以平滑流暢地漫步,而非像先前那樣跳來跳去。當沈向洋拿出這一“解決方案”,蘋果公司產品組負責人當即表示:希望正式聘用沈向洋,並承諾說盡管他當時仍在攻讀博士學位,但蘋果公司將“以博士的待遇”招攬他。不過沈向洋並沒有動心。他覺得自己還是需要先把論文做完,把博士學位收入囊中。這位年輕的視覺圖形學先驅由此而與蘋果公司漸行漸離……
SIGGRAPH的常客
1997年,沈向洋首次在交互技術國際大會(SIGGRAPH)上發表了自己的研究成果,這使他對於自己的實力有了更準確的認知。
計算機圖形學和SIGGRAPH已有30餘年曆史。最初它隻是很小的研究組織,但隨著計算機技術的高速演進,SIGGRAPH發展成為全球計算機科研領域最大的學術組織——每年都有4萬多人參與這一學界盛會。對於每一位從事圖形圖像學研究的人來說,SIGGRAPH是體現自身價值與成就的最佳舞台——由於SIGGRAPH每年隻接受50~60篇論文,錄取率非常低。因此學者們隻有貢獻出圖形圖像研究方麵最尖端、最新銳、最激動人心的發明創造,才有可能在SIGGRAPH上作大會報告。在過去的許多年裏,華人乃至亞洲人在此領域基本屬於“弱小群體”,SIGGRAPH舞台上的主演總是美國人——當然,間或也會看到一兩個日本人的影子。然而,隨著微軟亞洲研究院相關課題組向SIGGRAPH發起衝擊,世界開始對“中國人的實力”刮目相看。
在美國洛杉磯舉行的SIGGRAPH1999大會上,麵對來自全球數以萬計的圖形學專家,時任微軟(中國)公司研究院(注:微軟亞洲研究院的前身)主任研究員的沈向洋闡釋了他最新的研究成果。精彩紛呈的演講和令人耳目一新的演示引起了與會人士的高度關注,沈向洋的報告竟三次被激動萬分的觀眾用掌聲打斷。會議結束後,眾多的學者都留下來進一步觀看演示並直接與沈向洋討論問題,而美國迪斯尼公司的代表則直接表示,希望能利用沈向洋的技術開發虛擬旅遊項目。
連沈向洋自己都沒想到,SIGGRAPH1999隻是微軟亞洲研究院大顯身手的一個開端。
自2000年起至今,在沈向洋的引領和指導下,微軟亞洲研究院圖形學相關課題組已在SIGGRAPH上總計發表了11篇高質量論文,不僅如此,他還應SIGGRAPH組織者的邀請,於2002年擔任了大會的審稿委員。對此,沈向洋表示,與論文獲選、參與審稿相比更讓他興奮的,是微軟亞洲研究院的年輕人“向世界展示了中國人的智慧”。他認為“學術研究的進步也體現了一個國家的經濟實力和國際地位”:以SIGGRAPH為例,幾年前,日本人在SIGGRAPH上發表的論文相當引人關注,最近幾年則幾乎看不到了。韓國人最近幾年雖然也發表了3~5篇論文,但中國卻“無疑是SIGGRAPH上表現最為突出的國家、最耀眼的明星”,盡管大部分的論文都是以微軟亞洲研究院(地點:北京)的名義發表的,但“那些研究者都是中國人,有些還是清華在校的研究生、本科生,他們充分代表著中國的科技潛力、人才實力”。
三、拿到博士學位後的決定
1996年,這位被業界同行認為“前途不可限量”的華人天才決定加盟微軟。在沈向洋看來,這是他一生中最重要的一個決定。
曆經砥礪,任誰都想一飛衝天。沈向洋拿到博士學位後,沒有把目光投射在那些為眾人所仰視的“金字招牌”上,微軟、蘋果、SGI、DEC、貝爾實驗室……全球最知名的公司和學術機構都向他伸出了橄欖枝,可他反而來到了一家新成立的公司,選擇了與朋友一起“從小做起”。