论文标题：3D-TSV: The 3D Trajectory-based Stress Visualizer

论文来源：Advances in Engineering Software 2022

论文作者：Junpeng Wang, Christoph Neuhauser, Jun Wu, Xifeng Gao and Rüdiger Westermann

论文标签：Topology Optimization, Structure Design

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基本信息：

• 简介：We present the 3D Trajectory-based Stress Visualizer (3D-TSV), a visual analysis tool for the exploration of the principal stress directions in 3D solids under load. 3D-TSV provides a modular and generic implementation of key algorithms required for a trajectory-based visual analysis of principal stress directions, including the automatic seeding of space-filling stress lines, their extraction using numerical schemes, their mapping to an effective renderable representation, and rendering options to convey structures with special mechanical properties. In the design of 3D-TSV, several perceptual challenges have been addressed when simultaneously visualizing three mutually orthogonal stress directions via lines. We present a novel algorithm for generating a space-filling and evenly spaced set of mutually orthogonal lines. The algorithm further considers the locations of lines to obtain a more regular appearance, and enables the extraction of a level-of-detail representation with adjustable sparseness of the trajectories along a certain stress direction.
• 相关材料：
  • 视频：https://youtu.be/99Jn938ZoVk
  • 讨论班: 2023-11-18

论文标题：RTIndeX: Exploiting Hardware-Accelerated GPU Raytracing for Database Indexing

论文来源：VLDB 2024

论文作者：Justus Henneberg, Felix Schuhknecht

论文标签：Exploit of Raytracing on other fields

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基本信息：

• 简介：用 NVIDIA GPU 提供的硬件光追单元，来进行数据库索引查找问题的解决
• 相关材料：
  • 源码：https://gitlab.rlp.net/juhenneb/rtindex
  • 视频：似乎还没有
  • 讨论班: 2023-10-15

本篇文章实现了一套利用 NVIDIA RTX GPU 提供的硬件光追单元来解决数据库索引问题的框架，其将要索引的数据集当作 3D 场景中的一系列物体，并且发射射线来进行点查询和范围查询。为了探索这种方法的优劣，本文还仔细比较了很多情况下该方法与其它 CPU/GPU 数据库索引方法的性能。

论文标题：Differentiable Stripe Patterns for Inverse Design of Structured Surfaces

论文来源：SIGGRAPH 2023

论文作者：Juan Montes Maestre, Yinwei Du, Ronan Hinchet, Stelian Coros, Bernhard Thomaszewski

论文标签：Structure Design, Topology Optimization, Differentiable Simulation

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基本信息：

• 简介：本文提出了一种可微分条纹图案设计方法，用于自动设计具有双材质条纹分布的物理表面，以控制结构材料的力学性能。该方法基于Knöppel等人的工作，生成全局连续且等间距的条纹图案。为了发挥这种设计空间的全部潜力，本文提出了一种基于梯度的优化工具，自动计算最适合逼近宏观力学性能目标的条纹图案。
• 相关材料：
  • 源码：N/A
  • 幻灯片：N/A
  • 视频：ETH Zurich-CRL网站
  • 讨论班: 2023-09-23

论文标题：NeRO: Neural Geometry and BRDF Reconstruction of Reflective Objects from Multiview Images

论文来源：SIGGRAPH 2023

论文作者：YUAN LIU, PENG WANG, CHENG LIN, XIAOXIAO LONG, JIEPENG WANG, LINGJIE LIU, TAKU KOMURA, WENPING WANG

论文标签：NeRF

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基本信息：

• 简介：多视角镜面反射物体图像的神经几何与BRDF重建。
• 相关材料：
  • 源码：无
  • 视频：无
  • 讨论班: 2023-09-03

本文提出了一种基于神经渲染的方法NeRO，用于从多视角图像中重建光泽反射（Glossy）物体的几何与BRDF。首先通过应用split-sum近似和积分方向编码来近似直接光和间接光的着色效果，从而准确地重建反射对象的几何形状。然后在物体几何形状固定的情况下，使用更精确的采样来恢复环境光和物体的BRDF。测试数据集上，几何的重建效果好于COLMAP、NeuS等方法，BRDF的重建效果好于NDR等方法。

论文标题：Potentially Visible Hidden-volume Rendering for Multi-view Warping

论文来源：SIGGRAPH 2023

论文作者：Janghun Kim, Sungkil Lee

论文标签：Rasterization pipeline optimization

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基本信息：

• 简介：一种基于 depth peeling 的思想，快速计算在新视点可能可见的不可见区域，从而进行 fragment culling 的技术
• 相关材料：
  • 源码：https://github.com/cgskku/pvhv (只有几个 shader)
  • 视频：YouTube SIGGRAPH 2023: Potentially Visible Hidden-Volume Rendering for Multi-View Warping
  • SIGGRAPH 的 Slide: here
  • 讨论班: 2023-09-03

在多视点 warping 时，重用已有样本是比较重要的。该文章给出了对于不同的可能视点分布类型下，那些可能在一个视点内被遮挡，但在其它视点中被暴露的区域的一种快速计算方法。该方法可以用于 warping 前的片段剔除。

论文标题：Second-order Stencil Descent for Interior-point Hyperelasticity

论文来源：SIGGRAPH 2023

论文作者：LEI LAN, MINCHEN LI, CHENFANFU JIANG, HUAMIN WANG, YIN YANG,

论文标签：Finite Element Method, Incremental Potential Contact, GPU Acceleration

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基本信息：

• 简介：本文在GPU上实现了基于IPC内点法的有限元超弹性模拟算法，旨在利用GPU加速和内点法，来提高同时处理碰撞和接触约束的有限元法模拟算法的效率。文章提出的算法利用在局部利用Hessian进行迭代求解，全局使用并行计算，确保目标函数能够快速收敛，并使用互补着色和混合扫描方案来充分利用GPU计算能力。此外，文章还提出了一种专门的预热过程，用于改善迭代初值并提高算法的收敛速度和稳定性。
• 视频：youtube
• 讨论班：2023-09-02

论文标题：Streamline stiffener path optimization (SSPO) for embedded stiffener layout design of non-uniform curved grid-stiffened composite (NCGC) structures

论文来源：Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 2019

论文作者：Dan Wang, Mostafa M. Abdalla, Zhen-Pei Wang, Zhoucheng Su

论文标签：Topology Optimization

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基本信息：

• 简介：加强筋结构在壳状结构中（如体育馆穹顶、机翼蒙皮等）对于增强结构强度等至关重要。传统中，工业使用的加强筋结构一般是沿着曲面测地线规则的周期性格状结构，这样的设计便于制造和后期优化。另一方面，自然界也有很多类似于加强筋的壳状结构（睡莲、花生壳、蜻蜓翅膀等），它们不规则的加强筋分布被认为和一些优异的性质密切相关。基于此，本文借鉴了流体力学中流量函数（streamline function）的概念来参数化加强筋走向，并设计了专门的SSPO方法优化这种弯曲不规则加强筋的排布，从而实现了不规则加强筋结构的优化，为加强筋结构设计打开了新的视角。
• 相关材料：
  • 讨论班: 2023-07-29

论文标题：Neural Parametric Mixtures for Path Guiding

论文来源：SIGGRAPH 2023

论文作者：Honghao Dong, Guoping Wang, Sheng Li*

论文标签：Path Guiding

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基本信息：

• 简介：基于神经参数混合模型的路径引导。
• 相关材料：
  • 源码：无
  • 视频：无
  • 讨论班: 2023-07-23

本文提出了一种使用神经网络编码目标分布的路径引导算法，该方法使用神经网络编码的参数模型对渲染方程里的被积函数的分布进行建模。与先前的工作（improved PPG [Müller 2019]、Variance-aware Path Guiding [Rath et al. 2020]）相比具有更好的效果与性能。

论文标题：A Practical Wave Optics Reflection Model for Hair and Fur

论文来源：SIGGRAPH 2023

论文作者：Mengqi (Mandy) Xia, Bruce Walter, Christophe Hery, Olivier Maury, Eric Michielssen, Steve Marschner

论文标签：Material

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基本信息：

• 简介：一个新的粗糙纤维建模的材质模型。
• 相关材料：
  • 源码：https://github.com/mandyxmq/WaveFiber3d
  • 项目网站：https://mandyxmq.github.io/research/wavefiber_3d.html
  • 讨论班: 2023-07-23

传统的纤维散射模型缺乏了一些重要的纤维外观表现。之前的波动散射工作对纤维建模采用了理想的挤出模型，这样的模型缺乏对表面粗糙度和倾斜的角质鳞片的建模。

本工作中将粗糙纤维的建模向前推进了重要的一步，将任意的 3D microgeometry 纳入考量。该工作首先提出了一个基于几何光学部分近似的 3D 波动光学模拟器，并使用 GPU 加速，来进行表面反射和衍射式散射的模拟，然后将这些模拟结果放到本工作提出的一个基于小波噪声的纤维模型里面去，从而实现更真实的仿真。

论文标题：Inverse Global Illumination using a Neural Radiometric Prior

论文来源：SIGGRAPH 2023

论文作者：Saeed Hadadan, Geng Lin, Jan Novák, Fabrice Rousselle, Matthias Zwicker

论文标签：Neural Radiosity

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基本信息：

• 简介：基于神经辐射度先验的逆向全局光照。
• 相关材料：
  • 源码：无
  • 视频：无
  • 讨论班: 2023-06-11

本文提出了一种逆向渲染方法，该方法使用神经网络表示辐射度，并通过自动微分（AD）计算场景参数的梯度，而不是构建并微分路径积分。与需要跟踪完整路径样本的先前工作相比（例如路径重放反向传播，Path Replay Backpropagation），可以以相当（有时更好）的质量恢复场景参数且具有更快的运行速度。