miért a Voxelek jelentik a videojátékok, a VR és a szimuláló valóság jövőjét

forrás

nem vagyok kristálygömb birtokában. De megszállottan felhalmozott, enciklopédikus ismereteim vannak a valós idejű renderelési technikákról. Az egyik, amely leginkább lenyűgözött az évek során a voxel motor. A voxeleket általában 3D kockáknak tekintik, de pontokként is megjeleníthetők, például a 3D szkennelés által generált pontfelhő-modellek.

forrás

ha a lézert fel-le vagy oda-vissza söpörjük egymást követő sorokban, és a szoftverben minden helyen pontot generálunk, ahol a lézer eltalál valamit, az eredmény egy pontfelhő. Ha a pontok elég sűrűn vannak csomagolva, a kapott virtuális objektum szilárdnak tűnik, nincs szükség sokszögekre.

forrás

a ma elérhető GPU-k sokszögekre vannak optimalizálva, nem voxelekre. De ha lenne olyan hardvere, amelyet kifejezetten arra terveztek, hogy abszolút, kifürkészhetetlenül nagy számú voxelt engedélyezzen, akkor valóban fotorealisztikus tájat hozhat létre. Az apró, bonyolult részletek soha nem látott szintje, valamint a fény, a folyadékok, a gázok stb.

a fenti szimuláció voxel alapú (hagyjon egy kis időt a betöltésére, nagyon nagy gif). Az érintett részecskék puszta száma/sűrűsége miatt nem lehet valós időben megjeleníteni, de elegendő számban vannak ahhoz, hogy meggyőző szilárd tárgyakat hozzanak létre, és a pontosan szimulált folyadékdinamika kölcsönhatásokat eredményez a víz részecskék között, amelyek hasonlítanak a víz valós viselkedésére.

a valóság ilyen módon történő pontosabb modellezésének képessége nem meglepő, mivel a valóság szintén voxel alapú. A különbség az, hogy a voxeljeink rendkívül kicsik, és szubatomi részecskéknek nevezzük őket. Mint egy pontfelhőnél, ha elég messzire nagyítana, sok helyet látna közöttük. De kicsinyítés elég, és hogy a megjelenése egy szilárd tárgy.

forrás

a voxelobjektumok jellege az, hogy “üregesek” lehetnek, mint a sokszögobjektumok, hogy megtakarítsák a feldolgozási energiát, de a sokszögobjektumoktól eltérően szilárdak is lehetnek. A voxel objektum szilárd voxelekből készülhet, keresztül-kasul. Ez azt jelentené egy számítógépes játékban, hogy bármilyen irányból félbevághat egy almát, és pontos keresztmetszetet láthat.

forrás

ha egy ellenséges rakéta felrobbantana, a tested nem szétesne előre modellezett sokszögű darabokra, hanem valójában az adott eseményre jellemző módon válna szét, a belsejét öntve, mint a valóságban. A valódi tárgyak végül is csak atomok, amelyeket egy adott alakba raknak össze, és minden, ami történik, csak a részecskék közötti kölcsönhatás, amelyet a fizikai törvény irányít.

forrás

olyan nagy a lehetőség, hogy ezzel a módszerrel a valóság legalább korlátozott darabjait lemásolják a szoftverben, hogy azok, akik az agy feltöltésében reménykednek, kifejezetten úgy kívánják elérni, hogy letapogatják az agyat a szubatomi részecskék felbontásáig, és azonos pontfelhőt generálnak az adatokból, ahol minden pont megfelel (és hozzá van rendelve az ismert viselkedéshez) mindegyik szubatomi részecskének. Az elvárás az, hogy ez a virtuális agy folytassa a megismerést onnan, ahol abbahagyta.

forrás

a Minecraft jó példa egy népszerű voxel alapú játékra, amely kihasználja a voxel terep és interakciók játéklehetőségeit. “Csal” abban az értelemben, hogy a voxelek csak sokszögű kockák, de a Minecraft terep eljárási generálásában részt vevő matematika mindenki számára ismerős lesz, aki valaha is bütykölt egy voxel alapú terepmotorral bármely más játékból.

forrás

Outcast (amely 1999-ben jelent meg, ha el tudod hinni) egy másik figyelemre méltó példa a voxel alapú játékra, ezúttal sokszög nélküli csalás nélkül, és megmutatta, hogy sokkal részletesebb terep készíthető, mint a nap sokszögű 3D motorjaiban lehetséges volt.

forrás

tehát nyilvánvaló, hogy néhány csodálatos dolog lehetséges a voxelekkel. Mivel a saját valóságunk részecskékből és azok kölcsönhatásaiból áll, ez a természetes út a valóság szimulálására irányuló erőfeszítésekhez. Az Euclideon nemrégiben bemutatott egy modern voxel motort, amelynek környezete a valós helyek 3D-s vizsgálatából származik:

forrás

az eredmények annyira lenyűgözőek, hogy nehéz elhinni, hogy ez nem fénykép. Érthető módon sokan az első naptól kezdve baromságnak hívták. De azóta megmutatták, hogy motorjuk valós időben működik még egy viszonylag szerény laptopon is, mivel központi állításuk az, hogy felfedeztek egy eszközt a voxel-renderelés nagymértékű optimalizálására.

source

amint bemutatták, hogy a motor valós időben jár, a kapufák eltolódtak, és kritikusaik azt mondták: “rendben, képes statikus környezetekre, de nem mozgó/animált tárgyakra”. Ezután animált és mozgó tárgyakat mutattak be, így a kapufák ismét elmozdultak. “Egyik sem csontváz. Minden kockáról kockára, előre kiszámítva.”

forrás

így ment. Csakúgy, mint az EmDrive folyamatos szkepticizmusa, minden alkalommal, amikor átmegy egy teszten, a szkepticizmus csak dühösebbé és intenzívebbé válik. Annyira félünk, hogy becsapnak minket, hogy még egy ilyen fantasztikus áttörést sem merünk remélni.

forrás

ez mind a hardver nem távolról optimalizált voxels. Ezt pusztán egy szelektív renderelési módszer felfedezésével érték el, amely kivágja a munkaterhelés nagy részét, valamilyen sötét juju segítségével meghatározva, hogy mi látható vagy nem látható az Ön számára, és ennek megfelelően selejtezve, de egy kis töredéke a feldolgozási teljesítménynek, amely általában megköveteli.

képzelje csak el, mi lesz lehetséges a következő generációs videokártyákkal, amelyeket kifejezetten a pontok, nem pedig a polys tolására terveztek. Képzelje el, amikor ezek a pontok elég kicsik lesznek ahhoz, hogy észrevehetetlenek legyenek, még 4k, 8k vagy akár 16k felbontású VR fejhallgatókkal is. Az eredmény valóban fotorealisztikus virtuális környezet lesz, amelyet valós tárgyakról és helyekről rögzítenek.

forrás

természetesen, ha valós idejű világítást, folyadékdinamikát és így tovább adunk hozzá, a számítási munkaterhelés az egekbe szökik. De ha van valami olyan biztos ebben a világban, mint a halál és az adók, az az, hogy a számítógépek erősebbek lesznek. Képzeljen el olyan számítógépeket egy évszázad múlva, amelyek az egész földet olyan apró pontokban jeleníthetik meg, mint a tényleges szubatomi részecskék. Vagy számítógépek két évszázad múlva, amelyek képesek az egész Naprendszert vagy galaxist megjeleníteni.

forrás

a pontfelhő simeket már használják a galaxisok ütközésének vagy az univerzum tágulásának modellezésére. Képzelje el, ha ezek a szimulációk valóban teljesek lennének. Ha rá tudnál közelíteni bármelyik bolygóra, az ugyanolyan részletes lenne, egészen a szubatomi szintig, mint a tényleges bolygók. Ezen a ponton, mi különbözteti meg azt a valóságot, amelyben élünk?

forrás

ennek értelmet kell adnia annak, hogy Elon Musk, Stephen Hawking és mások a közelmúltban miért hangoztatták azt a nagy valószínűséget, hogy már egy szimulációban élünk. Saját technológiánk közeledik ahhoz a képességhez, hogy a valóság nagy darabjait ugyanolyan hűségre tegyük, mint amiben élünk.

végül is, ha egy nap szimulálni tudunk egy egész univerzumot, valószínűleg nem mi leszünk az elsők, akik ezt megteszik, hacsak az emberiség nem az első intelligens élet, amely valaha is fejlődött az univerzumban. Valószínűleg mi sem leszünk az utolsó, aki ezt megteszi, mivel az egész univerzumok szimulálásának nyilvánvaló tudományos érdemei vannak a saját univerzumunk megismerésében.

forrás

ha ezek a szimulációk valóban tökéletesen pontosak, akkor az élet a sim univerzumokban ugyanazon okok miatt keletkezik, mint ebben. Azok a szimulált fajok, amelyek intelligenssé válnak, végül kifejlesztik azt a technológiát, amely a saját egész világegyetemi szimulációik futtatásához szükséges, és így tovább.

forrás

ez azt eredményezné, hogy minden tényleges univerzum egy adott időpontban sok szimulált univerzumot tartalmaz, amelyek mindegyike számos további részszimulációt tartalmaz, amelyek mindegyike számos további részszimulációt tartalmaz, és így tovább egy fraktálisan elrendezett folyamatfában. Természetesen nem terjedhet örökké, mivel a gyökér sim feldolgozási teljesítménye korlátozott, de még akkor is a szimulált univerzumok száma szükségszerűen jelentősen meghaladja a tényleges univerzumokat a ‘legfelső szinten’.

forrás

valószínűleg akkor az összes univerzum intelligens lakói (legalábbis azok, akik még nem indokolták mindezt) feltételezik, hogy egy valódi univerzumban léteznek, mint a legtöbb ember. Mi az esélye annak, hogy valójában a viszonylag kevés valódi univerzum egyikében élünk, nem pedig a sokkal több szimulált univerzumban? Eltűnően, távolról kicsi.

forrás

tehát amikor legközelebb felnézel az éjszakai égbolt számtalan fénypontjára, gondolj arra a kifürkészhetetlen szarnyi részecskére, amelyekből mindegyik csillag készült. Ha megnézi egy különösen szép fa, gondolom, “szép grafika”. És ha legközelebb valaki megkérdezi, hogy szerinted ez egy játék-e, bólints.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.

Previous post a narkolepszia tudománya
Next post Vail Pass Shuttle