硕 导 个 人 简 介
个人简介
南海，博士，讲师，硕士生导师。《程序员》杂志（CSDN）“算法与数学”栏目专家组成员；重庆理工大学“理工VR创新实验室”创始人，重庆理工大学ACM_CSP学习中心负责人。2004年于中国人民解放军重庆通信学院获得计算机科学与技术专业学士学位；2006-2016期间于重庆大学计算机学院学习，获得计算机科学与技术专业的硕士和博士学位。2016.11至今，担任重庆理工大学计算机科学与工程学院教师。在国内外重要刊物如Signal Processing-Image Communication等发表论文14篇（SCI收录9篇；EI收录3篇）；获得河南省第四届自然科学优秀学术论文一等奖1项（排名第4）。主持重庆市基础科学与前沿技术研究计划项目1项、重庆市教委科学技术研究计划项目1项、中央高校基本科研业务费资助项目2项。承担无线公共电话、VR驾校等企业委托课题20余项。2017年以来创建的理工VR创新实验室，是全校唯一一支专注于游戏人工智能领域的师生团队，拥有从理论研究、创意设计，到产品开发的产、学、研人才梯队，获得腾讯年度最佳游戏创意奖、中国计算机设计大赛冠军等国内顶级行业奖励10余项。
研究领域
游戏人工智能；虚拟现实、图像处理与机器学习
游戏人工智能：
游戏被誉为人工智能研究的“果蝇”，随着深度学习研究的兴起，和Alpha Go、OpenAI等成果的推出，游戏人工智能成为继图像、文本之后机器学习领域的又一大研究热点，不仅对下一代智能游戏产业起到核心推动的作用，还被用于虚拟仿真训练、智能无人平台、军事等众多领域，谷歌、腾讯、中科院等越来越多的机构陆续投入相关研究。然而，基于深度学习的游戏人工智能研究尚且属于交叉学科，从事研究的人员较少，（尤其是大厂单位）人才缺口较大，是当下相关科研和产业的一个风口。
本团队背靠的“大数据与机器学习系”拥有深度学习领域教师近10人、研究生20余人，为相关研究提供理论支持；“VR实验室”拥有师生30余人，具有丰富的项目开发经验，RTX2070以上开发用终端10余台，为相关研究提供技术支持。
具体研究包括：
1、深度强化学习（依托中国兵器科学研究院项目），研究即时战略/战术（RTS）类游戏的人工智能对抗；

Alpha Star（星际争霸2，DeepMind）

PS-MAGDS强化学习训练微操的框图

OpenAI（Dota 2）
2、基于深度学习的关卡自动生成；
3、基于游戏引擎（Unity）仿真训练的机器学习研究。

隐匿（Hide/Escape）
隐藏类游戏，经过强化学习训练的机器学习代理，不断的隐藏与逃匿于传统AI的追踪，并最终到达目的地

自动驾驶汽车（Autonomous Cars）
使用强化学习（PPO）和监督式学习来训练自动驾驶的汽车

虚拟现实/混合现实（VR/MR）、图像处理与机器学习：
作为下一代人机交互技术和5G科技的前沿应用，VR/MR与其带动的相关产业正在迎来新一轮的机遇。眼球跟踪、环境感知等新的智能技术正在应用于下一代的VR/MR设备，使其在远程医疗、军事训练、数字娱乐、教学等较多领域初露锋芒，然而相关的科学应用还未完全展开，体验等相关的技术也有待提升，相关理论与应用的研究是当下的一个热点。
本团队拥有的“VR实验室”配备有目前最先进的、全部品牌门类的VR/MR设备，包括微软出品的HoloLens 2，HTC出品的全套：VIVE Pro、VIVE Pro Eye、VIVE COSMOS Elite、Focus Plus，Oculus出品的全套：Quest、Rift S，以及VR万向跑步机、数据手套、肌电手环等穿戴设备，团队成员具备丰富的VR/MR开发经验，为相关研究提供技术支持。
具体研究包括：
1、图像处理与信息融合；
2、基于机器视觉和SLAM（即时定位与地图构建）的研究与应用。

[世界周刊]故事：虚拟“新”现实（央视网2020.7.19）

承担的主要项目
[1] 基于回合制战棋机器博弈的用树搜索算法研究，重庆市基础科学与前沿技术研究计划项目，2015.09-2019.03，主持。
[2] 基于电路仿真的VR数字电路实验系统，重庆市教委科学技术研究计划项目，2019.10-2022.09，主持。
[3] 协同图像检索，中央高校基本科研业务费资助项目，2011.01-2012.12，主持。
[4] 基于SLG的机器人足球新型博弈模型，中央高校基本科研业务费资助项目，2013.06-2014.12，主持。
[5] 乡村道路环境下无人驾驶车辆关键技术与集成验证平台研究，国家自然科学基金重大科研计划重点支持项目，参与。
[6] 制扇模拟系统虚拟现实课程建设，企事业单位委托，2020.05-2020.06，主持。
[7] VR驾驶教学系统，企事业单位委托，2020.05-2020.06，主持。
[8] 水城县煤炭产品综合信息化管理系统项目可行性研究与初步计划方案，企事业单位委托，2019.10-2019.12，参与。
[9] 基于区块链的AI计算资源共享系统，企事业单位委托，2018.06-2019.05，参与。
代表性成果
[1] 论文
期刊论文
(1) Hai Nan, Bin Fang*, Guixin Wang, Weibin Yang, Emily Sarah Carruthers, Yi Liu, Turn-based War Chess Model and Its Search Algorithm Per Turn, International Journal of Computer Games Technology, 2016, 1-14
(2) Hai Nan, Bin Fang*, Weibin Yang, Jiye Qian, Ming Li, Yi Liu, Yushu Zhang, Cryptanalysis and Improvement of the Robust and Blind Watermarking Scheme for Dual Color Image, Mathematical Problems in Engineering, 2015, 1-10
(3) Hong Liu*, and Hai Nan, Color image security system using chaos-based cyclic shift and multiple-order discrete fractional cosine transform, Optics & Laser Technology, 2013, 50: 1-7
(4) Yushu Zhang, Di Xiao*, Wenying Wen, Hai Nan, Cryptanalysis of image scrambling based on chaotic sequences and Vigenère cipher, Nonlinear Dynamics, 2014: 1-6
(5) Yushu Zhang, Di Xiao*, Hong Liu, Hai Nan, GLS coding based security solution to JPEG with the structure of aggregated compression and encryption, Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 2014, 19(5): 1366-1374
(6) Yushu Zhang, Di Xiao*, Wenying Wen, Hai Nan, Moting Su. Secure binary arithmetic coding based on digitalized modified logistic map and linear feedback shift register, Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 2015, 27(1): 22-29
(7) Jiye Qian, Bin Fang*, Weibin Yang, Xiao Luan, Hai Nan, Accurate tilt sensing with linear model, Sensors Journal, IEEE, 2011, 11(10): 2301-2309
(8) Ming Li, Di Xiao*, Zhongxian Peng, and Hai Nan, A Modified Reversible Data Hiding in Encrypted Images Using Random Diffusion and Accurate Prediction, ETRI Journal, 2014, 36(2): 325-328
(9) Ming Li, Di Xiao*, Yushu Zhang, and Hai Nan, Reversible data hiding in encrypted images using cross division and additive homomorphism, Signal Processing-Image Communication, 2015.11, 39: 234-248
(10) 张小川*，李琴，南海，彭丽蓉，改进UCT算法在爱恩斯坦棋中的应用，计算机科学，2018，45（12）：196~200
(11) 廖晓峰*，岳蓓，周庆，南海，用混沌映射的图像加密算法实现 FPGA， 重庆大学学报：自然科学版，2008，31（10）：1189~1193
会议论文
(1) Hai Nan, Wanping Liu, Chao Liu, Chengyun Song*, Weak Ordering Space Search in Turn-based War Chess Gaming, 2018 International Conference on Security, Pattern Analysis, and Cybernetics, 2018, p141-145
(2) Wenjun Quan, Qing Zhou, Hai Nan*, Yanbin Chen, Ping Wang, A user-satisfaction-based clustering method, Proceedings of International Conference on Mathematics and Artificial Intelligence, 2018, 56-60
(3) Wenjun Quan, Qing Zhou, Hai Nan*, Ping Wang, An original data understanding process, International Conference on Computer Science and Application Engineering (CSAE), 2018.10, Hohhot
[2] 团队介绍
作为创始人创建“理工VR实验室”，致力于虚拟现实及混合现实技术研究、原创应用及独立游戏的创新设计；目前开发、策划及3D建模的师生团队（含工程师、教师、硕士、本科）30余人；具有百余万元相关硬件设备；成立三年来获得腾讯NI银奖、计算机设计竞赛冠军等国家级学科竞赛奖5项、省部级8项；培养相关行业毕业生10余人；填补我校在数字多媒体交互领域教学、竞赛、就业指导方面的空白。近三年来：
主持省部级基金“战棋机器博弈研究”等纵向课题多项；
负责“VR驾校”、缝隙图像检测等多项校企合作项目，总经费60余万元；
获得市种子基金30万元，并入驻学校创新创业基地；孵化大学生创业公司2个。
获得国家级学科竞赛奖励5项、省部级8项，取得一定关注度；
应邀参加市科委、科协行业会议并做报告2次，为学校在该项领域取得一定的知名度；
为游戏和VR相关领域输送毕业人才10余人，其中部分已获得较高的行业评价（2018迅龙创威企业年度之星；2019金海豚奖）；
2019年获得学院“优秀指导教师”；2020年疫情在线授课期间获得“重理工最美主播”称号。
[3] 主要产品
图像识别 类：
1、缝隙图像工业检测：通过缝隙照片对局部图像进行智能拼接、识别内容；
VR/MR类：
1、VR驾校：含科目二5个课程的训练与考试；
2、VR安全飙车（重庆理工大学“大家杯”一等奖）：原创的全套交通规则检测下的联机竞速系统；
3、VR自驾游（2017重庆青年智能科技创新大赛 第二名）：足不出户即可与亲朋好友联机遨游世界景点的仿真驾驶系统；
4、VR学外语——Polly with Me（2020中国大学生计算机设计大赛 二等奖）：基于VR人机语音对话和任务驱动的沉浸式外语学习系统；
5、VR云阳旅游（2017重庆首届青年生态旅游创意大赛VR+旅游类获 第二名）：对云阳景区进行VR探险；
6、VR数字电路实验（重庆市教委基金支助项目）：原创的VR环境下全仿真的数字电路实验系统及智能教学；
7、VR荣昌博物馆（政府项目）：对荣昌传统工艺中的安陶、夏布、折扇进行博物馆展示和全流程制作的操作教学，弘扬荣昌古文化；
8、VR地震逃生和救护训练（政府项目）；
9、VR物理实验：原创的基于载具组装与驾驶的VR物理游戏，寓教于乐；
10、VR高尔夫球训练机：结合机器视觉测速和MR头显的高尔夫球训练系统。



VR驾校&自驾游：VR技术引入学车系统，配合高度仿真的驾驶设备，进行驾校科目二的指导和考试；同时利用3D建模重现重庆的都市风貌，营造一种寓教于乐的自驾游体验


Polly with Me：基于VR人机语音对话和任务驱动的沉浸式外语学习系统，通过养宠物等喜闻乐见的事务，营造留学般沉浸式的外语环境

VR心跳云阳：将云阳特色景点与虚拟景物结合，模拟不同时间、天气的变化，在VR中品味不同的云阳美景，以及玻璃断裂、跳伞等更多的交互式体验

VR数字电路实验：实现真实焊接电路的体感，克服材料花费、元器件不稳定等教学难题，开启生动逼真、交互性强、高效性的教学模式

VR荣昌博物馆：对荣昌传统工艺中的安陶、夏布、折扇进行博物馆展示和全流程制作的操作教学，弘扬荣昌古文化

VR地震逃生和救护训练：营造宾馆、教室、家庭等各种环境下突发地震的情景，并训练逃生和救护伤员

VR熊冒险：独创的VR物理益智类游戏，亲手组装车子、飞机等载具，并亲自驾驶找到迷宫的出口

VR高尔夫球训练机：利用双目高速相机对发球进行机器视觉测速，并传输到MR头显，实现无场地的高尔夫球仿真和训练

手机/PC跨平台游戏
1、蔬菜兔（腾讯GAD?2016全国高校游戏创意设计大赛 第二名）：富有创意的基于组装与操纵的物理益智类游戏，以及原创的基于AI的弱联网模式；
2、纸飞机（腾讯GAD?2017全国高校游戏创意设计大赛 全国30强）：富有创意的小清新游戏、寓教于乐的折纸系统，以及原创的“非对称联机”新型联机竞速模式；
3、龟溯（2019中国大学生计算机设计大赛 一等奖）：富有创意的基于“时间回溯”的物理益智类游戏，以及原创的时间回溯下新型联机玩法；
4、溯影（2020中国大学生计算机设计大赛 重庆赛区三等奖）：基于时光倒流和物理交互的原创益智类游戏；
5、折纸鸟（2020中国大学生计算机设计大赛 重庆赛区三等奖）：利用机器视觉识别折纸的寓教于乐的原创动作类游戏；
6、水晶连连看：休闲类游戏；
7、绿茵战记（第六届华人原创大赛 第五名）：原创的基于“兵棋推演”的策略类游戏，以及高级AI。

蔬菜兔：原创的弱联网组装对战游戏，针对不同的敌人和地形，利用道具组装成载具，并操纵去战斗；具有丰富战术深度，释放玩家的想象力

纸飞机：富有创意的小清新游戏、寓教于乐的折纸系统，以及原创的“非对称联机”新型联机竞速模式

龟溯：世界上最后一只玳瑁龟，在其他濒危动物的帮助下，寻找新的家园。富有创意的基于“时间回溯”的物理解谜和新型联机玩法

溯影：猎人捕杀鸟儿的镜头被摄影师拍到，他利用倒带（时光逆转）和PS操作在视频里“拯救”鸟儿，是基于物理交互的原创益智类游戏

折纸鸟：利用机器视觉识别折纸的寓教于乐的原创动作类游戏

绿茵战记：用策略类游戏玩法诠释足球比赛的配合艺术，并用深度强化学习训练出高级AI，赋予策略类游戏新的生命力

微信小游戏类
1、三十六计；
2、每天切水果；
3、流浪星球；
4、蹴鞠。



[4] 主要获奖
国家/国际级：
腾讯GAD?2016全国高校游戏创意设计大赛
年度最佳游戏创意奖
2016

腾讯GAD?2017全国高校游戏创意设计大赛
入围作品
2017

2018国际虚拟现实技术及应用创新大赛
三等奖
2018

2019中国大学生计算机设计大赛
一等奖（第一名）
2019

2020中国大学生计算机设计大赛
二等奖
2020

2018中国大学生计算机设计大赛
二等奖
2018

2016全国高校移动互联网应用开发创新大赛
应用挑战赛一等奖
2016

百度校园青春技术Show
最佳百度云奖
2013

2015 Cocos游戏开发大赛
最具市场潜力奖
2015

第二届中国大学生游戏设计大赛金辰奖
优秀奖
2018

创想未来?101创想世界赛场
优秀奖
2018

第五届全国开源应用与创意设计大赛
一等奖
2013

第六届华人原创大赛
第五名
2011


省部级
Image Cup微软“创新杯”
中国区校区选拔赛二等奖
2013

百度开放云编程马拉松
成都赛区最具市场潜力奖
2013

中国大学生计算机设计大赛重庆市级赛
一等奖
2019

中国大学生计算机设计大赛重庆市级赛
二等奖
2020

中国大学生计算机设计大赛重庆市级赛
二等奖
2018

2020年大学生创新创业训练计划项目
重庆市级（2项）
2020

重庆青年智能科技创新大赛
二等奖（第二名）
2017

重庆青年生态旅游创意大赛 VR+旅游类
二等奖（第二名）
2017

重庆青年移动电子商务应用开发大赛
优秀奖
2014

重庆市大学生移动应用创新大赛
一等奖
2014


联系方式
电话：**；E-mail：stillwater@cqut.edu.cn