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用计算机画出生命的图形――访计算机辅助设计国际会议最佳论文奖获得者吴晓军博士

发布时间:2019-10-27 16:39:18

    哈工大报讯 (周玫/文  吴兴勤/图)2007 年6月25日至29日,在美国夏威夷举行的2007年计算机辅助设计国际会议(CAD’07)上,我校深圳研究生院自动控制和机电工程学科部博士后吴晓军与博士后合作导师、特聘教授王煜博士合作的论文《A CAD Modeling System for Heterogeneous Objects》,在近200篇论文中脱颖而出,获得最佳论文奖。     此次会议是CAD领域的权威会议之一,而吴晓军博士的获奖,不仅是我校深圳研究生院博士后第一次在如此高水平的国际学术会议中获得最佳论文奖,就是深圳市博士后在此会议中获奖也尚属首例。吴晓军在谈到获奖时,认为最重要的原因是“研究成果比较新”。他说,这是自己四五年成果的一个积累,是“对传统CAD设计方法的一种扩展”。     从甘肃、长春、沈阳到香港、深圳,吴晓军划过了一条人生轨迹,同样,从机械、机器人到RP快速成型,再到计算机图形学,吴晓军也走过了一条不断变化的研究之路。也许,对于我校大部分师生来说,吴晓军还是个陌生的名字,就让我们随着这篇专访走进吴晓军博士和他的学术世界。   科技改变生活     问:请你简要介绍一下这篇论文的研究领域?     答:这篇文章是我在中科院沈阳自动化研究所、香港中文大学及哈尔滨工业大学深圳研究生院研究工作的基础上撰写而成,阐述了一个非均质材料CAD建模系统,解决了传统CAD系统只能设计零件外形,不能进行非均质材料设计的不足。非均质材料零件的CAD设计和表达是CAD领域近年来发展起来的一个新兴研究方向,MIT、密西根大学及香港大学都开展了广泛的研究,内地只有大连理工大学和上海交通大学在这一方向上做了一些研究。本文是在基于离散体素的非均质材料CAD建模方法方面取得突破而获奖。     问:它会给我们的生活带来什么样的影响?     答:非均质材料特别是功能梯度材料应用广泛,例如在航空发动机燃烧室、人造牙齿、人造关节等方面有重要应用。举一个例子来说明一下非均质材料零件的潜在应用。2003年2月1日,美国“哥伦比亚”号航天飞机在进入大气层4分钟后坠毁,机上7名宇航员全部罹难。经调查,事故的原因是“哥伦比亚”左翼前端隔热瓦脱落,结果导致非耐热机体表面暴露出来,并最终造成飞机从此处开始解体。“哥伦比亚”号表面覆盖着超过2万块绝热片,这些隔热瓦被粘贴到机身上,能抵御3000摄氏度的高温,以免航天飞机返回大气层时外壳被高温融化。但这样的结构实际上在非金属的隔热瓦和金属机体之间就形成了一个热应力集中的区域,很容易导致保护失效。如果在金属和非金属采用一个过渡层,就可以消除由于不同材料的热膨胀系数不一样,而导致材料的剥离、脱落的情况发生。这类具有过渡相的材料称为功能梯度材料(Functionally Graded Material,FGM))或异质材料(Heterogeneous Material)。     通过引入梯度结构,在微观及宏观尺度上减弱显微组织的突然变化,可以提供最优的控制损伤与失效的可能性。通过在不同材料界面内引入显微组织的连续变化,可以抑制应力奇异效应,增强界面结合强度和损伤容限。异质材料CAD设计系统提供了一个具有材料梯度变化属性的零件设计系统,是进行功能梯度材料零件制造的基础。   科研贵在创新     问:在论文写作过程中,你遇到的最大困难是什么?      答:最大困难可能是语言方面,用非母语写文章还不能做到随意表达自己的思想。解决方法是多让别人看看,多提修改意见。从撰写、修改到最后成稿差不多四个月时间。     问:你认为一篇论文要想获奖有没有什么诀窍?     答:诀窍谈不上,只不过有一些经验可以和大家分享。第一,研究成果要新。研究的课题在本领域内一定要新,要有一定的理论性、前瞻性。第二,要有积累。在研究过程中,会不断出现阶段性成果,将一些小成果逐渐累积起来,会促使一个大的成果产生。第三,要反复修改。写完论文后不要立刻投稿,要改掉文章中有毛病的地方,可以找外语好的人、学术权威帮你修改。     问:你的合作导师王煜教授给你带来了哪些帮助?     答:王煜教授是我在香港工作和哈尔滨工业大学深圳研究生院做博士后的合作老师,王老师高瞻远瞩、具有广阔的国际视野,和王老师的合作使我学到了很多东西,这些都将使我在以后的科研工作中受益匪浅,而且王老师在参加国际会议和文章发表方面每次都慷慨资助。     问:你参加这次会议,想过获奖吗?     答:参加会议前,对拿这个奖大概有60-70%的把握吧,参加会议主要目的是为了开阔学术视野,多认识一些这个领域的专家。     问:获奖后心情如何?     答:很开心。     问:最想感谢的人是谁?     答:我的父母。他们对我读书特别看重,对于我一路走来的求学之路,从不干预,只要我觉得对的,他们就全力支持。   爱打球的博士后     问:除了专业书籍,你还喜欢读什么书?     答:管理类、经济类、励志类的。     问:平常爱运动吗?     答:我平时比较注意运动,像我们这样长期坐着,如果不运动,时间长了,身体肯定会出问题。我很喜欢打乒乓球,每周打一两次,有时也打打排球和羽毛球。     问:在哈工大深圳研究生院工作、学习有何体会?     答:我是2005年10月来到哈尔滨工业大学深圳研究生院的。它建院时间虽短,但取得的成绩有目共睹,这里的行政人员都很务实,为学院和科研提供很好的服务。学院学术氛围自由,鼓励学科交叉与融合。     问:下一个目标是什么?     答:目标当然很多了,首先拿到一个不错的课题,希望在非均质材料CAD建模方向上继续做下去。另外希望在图形学领域例如动画角色快速建模、基于图像的城市场景3D重建等领域做出一些成果,能为深圳地方经济的发展做出贡献,其次争取在重量级图形学会议比如SIGGRAPH、Eurographics等发表文章。   链接吴晓军博士简介     2004年获中科院沈阳自动化研究所机械电子工程博士学位,师从王天然院士,博士期间多次获得中国科学院及沈阳自动化所优秀研究生及优秀研究生奖学金,2003年获得中国科学院冠名奖学金――刘永龄特等奖。     2004年至2005年在香港中文大学自动化与计算机辅助工程系从事研究工作。2005年10月进入哈尔滨工业大学深圳研究生院从事博士后研究工作,合作导师王煜教授。主持中国博士后基金一项,横向课题一项,参加香港特区政府大学研究资助局竞争拨款项目一项,参加ASM太平洋科技有限公司项目一项;发表论文30余篇。研究领域为计算机图形学、3D模型重建、计算机视觉、计算机辅助设计等。 吴晓军博士正接受采访   吴晓军博士介绍他的研究成果   吴晓军博士的获奖证书