Ed Catmull/Edwin Earl Catmull
埃德·卡特穆尔
生于：1945年3月31日
出生地：美国西弗吉尼亚州帕克斯堡（Parkersburg, West Virginia）
计算机科学家、动画技术先驱、Pixar联合创始人
一、技术创新与理论贡献
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🎖️计算机图形学的奠基人之一。
- 他在20世纪70年代初提出了多项关键算法，包括 Z-buffer 深度渲染算法、纹理映射（Texture Mapping） 与 Catmull–Rom 样条曲线（Catmull–Rom Spline），这些技术为现代三维建模与真实感渲染奠定了数学基础。
- 他的博士论文《A Subdivision Algorithm for Computer Display of Curved Surfaces》（1974）首次提出了曲面细分算法的系统性实现方法，被视为曲面建模理论的里程碑。
- Catmull 的研究实现了从数学公式到视觉表现的直接转化，为计算机生成影像（CGI）的建立提供了方法论支撑。
二、职业生涯
- 在犹他大学（University of Utah）获得计算机科学博士学位，早期即与计算机图形学先驱 Ivan Sutherland、Jim Blinn 等人合作。
- 1974年进入纽约理工学院（New York Institute of Technology, NYIT），担任计算机图形实验室主任，带领团队探索计算机动画的叙事潜力。
- 1979年，他受 George Lucas 邀请加入 Lucasfilm Computer Division，主持数字动画与渲染技术开发。该部门后来独立为 Pixar Animation Studios，他担任技术总监兼总裁，带领团队研发 RenderMan 渲染系统，使电影级光照与材质成为可能。
- 2010年代，Catmull 出任迪士尼动画与皮克斯双工作室总裁，主导了数字化制作流程标准化与管理文化创新。
- 2014年荣获🏆奥斯卡科学与技术成就奖，以表彰其对数字电影发展的卓越贡献。
三、实践与产业影响
- 在 Lucasfilm 时期，Catmull 指导开发了早期数字角色短片《The Adventures of André and Wally B.》(1984)，标志着3D动画的可行性验证。
- 在 Pixar，他领导团队实现了🥇世界首部长篇全CG动画《Toy Story》(1995)，奠定了数字动画产业的技术规范。
- RenderMan 系统成为电影工业的渲染标准，被用于《Finding Nemo》(2003)、《The Incredibles》(2004)、《Avatar》(2009) 等上百部影片中。
- 其“科学与艺术融合”理念推动了动画制作从经验工艺向数据化、模块化流程转型。
四、代表成果
- 算法与数学模型
- Z-buffer Algorithm：用于三维图形深度排序与遮挡计算；现为GPU渲染基础功能。
- Catmull–Rom Spline：实现平滑曲线插值与动画关键帧过渡。
- Subdivision Surface Algorithm（1974）：定义计算机生成曲面细分的基本框架。
- 系统与工具
- RenderMan Rendering System（Pixar, 1988）：电影工业渲染标准，首次实现全局光照与程序性材质。
- Pixar Image Computer（Lucasfilm, 1986）：早期硬件级数字合成与渲染系统。
- 影片与实验项目
- The Adventures of André and Wally B.（1984）
- Toy Story（1995）
- Monsters, Inc.（2001）
- 学术出版物
- Catmull, E. (1974). A Subdivision Algorithm for Computer Display of Curved Surfaces. PhD dissertation, University of Utah.
- Catmull, E. (1978). “Computer Display of Curved Surfaces.” Proceedings of the IEEE Conference on Computer Graphics, Pattern Recognition and Data Structure.
- Catmull, E., & Smith, A. R. (1980). “3-D Transformations of Images in Scanline Order.” SIGGRAPH ’80 Proceedings.
五、他的关键词
计算机图形学｜渲染算法｜曲面细分｜CGI｜Pixar｜RenderMan｜Z-buffer｜数字动画工业化
六、参考资料
- Catmull, E. (1974). A Subdivision Algorithm for Computer Display of Curved Surfaces. PhD dissertation, University of Utah.
- Catmull, E., & Smith, A. R. (1980). “3-D Transformations of Images in Scanline Order.” SIGGRAPH ’80 Proceedings.
- Pixar Animation Studios Official Website – https://www.pixar.com
- Academy of Motion Picture Arts and Sciences – Scientific and Technical Awards Archive: https://www.oscars.org/sci-tech/awards
