Non sono in possesso di una sfera di cristallo. Ma ho una conoscenza enciclopedica ossessivamente accumulata delle tecniche di rendering in tempo reale. Quello che più mi ha affascinato in tutti questi anni è il motore voxel. I voxel sono comunemente intesi come cubi 3D ma possono anche essere renderizzati come punti, ad esempio i modelli di nuvole di punti generati dalla scansione 3D.
Se si spazza un laser su e giù o avanti e indietro in righe successive, generando un punto nel software ogni luogo in cui il laser colpisce qualcosa, il risultato è una nuvola di punti. Se i punti sono abbastanza densamente imballati, l’oggetto virtuale risultante appare solido, non sono necessari poligoni.
Le GPU oggi disponibili sono ottimizzate per i poligoni, non per i voxel. Ma se tu avessi hardware appositamente progettato per consentire un numero assolutamente insondabile di voxel, potresti creare uno scenario veramente fotorealistico. Livelli senza precedenti di piccoli dettagli intricati diventerebbero possibili, così come comportamenti più realistici per luce, fluidi, gas e così via.
La simulazione di cui sopra è basata su voxel (lasciare un po ‘ di tempo per il caricamento, gif molto grande). Non può essere reso in tempo reale a causa del numero/densità delle particelle coinvolte, ma sono sufficientemente numerose da creare oggetti solidi convincenti, e la dinamica dei fluidi simulata con precisione provoca interazioni tra le particelle d’acqua che assomigliano a comportamenti reali dell’acqua.
La capacità di modellare in modo più accurato la realtà in questo modo non dovrebbe sorprendere, dato che anche la realtà è basata su voxel. La differenza è che i nostri voxel sono estremamente piccoli, e li chiamiamo particelle subatomiche. Come con una nuvola di punti, se si ingrandisse abbastanza lontano si vedrebbe molto spazio tra di loro. Ma ridurre abbastanza e assumono l’aspetto di un oggetto solido.
La natura degli oggetti voxel è che possono essere “vuoti” come oggetti poligonali per risparmiare potenza di elaborazione, ma a differenza degli oggetti poligonali possono anche essere solidi. Un oggetto voxel può essere fatto di voxel solidi, attraverso e attraverso. Ciò significherebbe in un gioco per computer che si potrebbe tagliare una mela a metà da qualsiasi direzione e vedere una sezione trasversale accurata.
Se tu fossi esploso da un missile nemico il tuo corpo non si disgregherebbe in pezzi poligonali pre-modellati, ma in realtà si separerebbe in un modo unico per quell’evento, rovesciando le tue viscere come sarebbe nella realtà. Gli oggetti reali sono dopotutto solo atomi messi insieme in una forma particolare, e tutto ciò che accade è solo un’interazione tra quelle particelle, governata dalla legge fisica.
Così grande è il potenziale per replicare almeno limitate porzioni di realtà in software da questo metodo, che coloro che ripongono la loro speranza nel cervello caricamento in particolare intende raggiungere attraverso la scansione del cervello di particella subatomica risoluzione, e la generazione di un identico punto di cloud dei dati in cui ogni punto corrisponde a (a cui viene assegnato il noto comportamenti di) ciascuno di tali particelle subatomiche. L’aspettativa è che questo cervello virtuale riprenderà la cognizione da dove era stato interrotto.
Minecraft è un buon esempio di un popolare gioco basato su voxel, che sfrutta il potenziale di gioco del terreno voxel e delle interazioni. “imbroglia” nel senso che i voxel sono solo cubi poligonali, ma la matematica coinvolta nella generazione procedurale del terreno in Minecraft sarà familiare a chiunque abbia mai armeggiato con un motore del terreno basato su voxel da qualsiasi altro gioco.
Emarginati (uscito nel 1999, se si può credere) è un altro notevole esempio di un voxel based gioco, questa volta senza poligonale barare, e che ha dimostrato il potenziale per produrre più dettagliato di terreno che era possibile nel poligonale 3D motori di giorno in giorno.
Così chiaramente, alcune cose incredibili sono possibili con voxel. Poiché la nostra realtà è composta da particelle e dalle loro interazioni, è il percorso naturale da intraprendere per gli sforzi per simulare la realtà. Euclideon ha dimostrato di recente di un moderno motore voxel con ambienti generati dalle scansioni 3D di luoghi del mondo reale:
I risultati sono così belle che è difficile credere che questo non sia una fotografia. Comprensibilmente molti chiamavano stronzate dal primo giorno. Ma da allora hanno mostrato il loro motore in funzione in tempo reale anche su un computer portatile relativamente modesto, come la loro rivendicazione centrale è di aver scoperto un mezzo per ottimizzare notevolmente il rendering voxel.
Non appena hanno dimostrato il motore in funzione in tempo reale, i pali sono stati spostati e i loro critici hanno detto “Va bene può fare ambienti statici, ma non oggetti in movimento/animati”. Hanno poi dimostrato oggetti animati e in movimento, così i pali della porta spostato di nuovo. “Niente di tutto ciò è scheletrico. È tutto fotogramma per fotogramma, precalcolato.”
Così è andato. Proprio come con lo scetticismo in corso del EmDrive, ogni volta che passa un test, lo scetticismo cresce solo più furioso e intenso. Abbiamo così paura di essere ingannati che non osiamo nemmeno sperare in una svolta così fantastica.
Questo è tutto su hardware non ottimizzato da remoto per voxel. L’hanno raggiunto puramente con la scoperta di un metodo di rendering selettivo che taglia fuori la maggior parte del carico di lavoro, determinando da qualche juju scuro ciò che è o non è visibile a te e abbattendo di conseguenza, ma usando una piccola frazione della potenza di elaborazione che normalmente richiede.
Immagina cosa sarà possibile con le schede video di nuova generazione appositamente progettate per spingere i punti, non i polys. Immagina quando quei punti diventano abbastanza piccoli da essere impercettibili, anche con cuffie VR con risoluzione 4k, 8k e persino 16k. Il risultato saranno ambienti virtuali veramente fotorealistici, catturati da oggetti e luoghi del mondo reale.
Naturalmente, quando si aggiungono illuminazione in tempo reale, fluidodinamica e così via, il carico di lavoro di calcolo sale alle stelle. Ma se c’è qualcosa in questo mondo così sicuro come la morte e le tasse, è che i computer diventeranno più potenti. Concepisci computer tra un secolo che possano rendere l’intera Terra in punti piccoli come particelle subatomiche reali. O computer tra due secoli che possono rendere l’intero sistema solare, o galassia.
Già, le sim di nuvole di punti vengono utilizzate per modellare la collisione di galassie o l’espansione dell’universo. Immagina se quelle simulazioni fossero davvero complete. Se si potesse ingrandire qualsiasi singolo pianeta e sarebbe dettagliato, fino al livello subatomico, come i pianeti reali sono. A quel punto, cosa lo distinguerebbe dalla realtà in cui risiediamo?
Questo dovrebbe dare un senso al motivo per cui Elon Musk, Stephen Hawking e altri hanno recentemente parlato dell’alta probabilità che risieda già in una simulazione. La nostra tecnologia si sta avvicinando alla capacità di rendere grandi pezzi di realtà alla stessa fedeltà di quella in cui risiediamo.
Dopotutto, se un giorno possiamo simulare un intero universo, probabilmente non saremo i primi a farlo a meno che l’umanità non sia la prima vita intelligente ad evolversi nell’universo. Probabilmente non saremo anche gli ultimi a farlo, poiché simulare interi universi ha evidenti meriti scientifici quando si tratta di conoscere il nostro universo.
Se queste simulazioni sono davvero perfettamente accurate, allora la vita sorgerà all’interno degli universi sim per le stesse ragioni che ha fatto in questo. Quelle specie simulate che diventano intelligenti alla fine svilupperanno la tecnologia necessaria per eseguire le proprie simulazioni dell’intero universo e così via.
Questo sarebbe il risultato in ogni universo reale che contiene molti universi simulati in qualsiasi momento, ognuno dei quali contiene molte altre sub-simulazioni, ognuno dei quali contiene molte altre sub-simulazioni e così via in un fractally disposti processo di albero. Naturalmente non può estendersi per sempre in quanto la potenza di elaborazione della sim radice è limitata, ma anche allora il numero di universi simulati necessariamente supera di gran lunga gli universi reali al “livello superiore”.
Probabilmente allora, gli abitanti intelligenti di tutti quegli universi (almeno quelli che non hanno ancora ragionato su tutto questo) presumono di esistere in un universo reale, proprio come fa la maggior parte degli esseri umani. Quali sono le probabilità che viviamo in uno dei relativamente pochi universi reali, piuttosto che in quelli simulati molto più numerosi? Apparentemente, lontanamente piccolo.
Quindi la prossima volta che guardi gli innumerevoli punti di luce nel cielo notturno, pensa all’insondabile merda di particelle di cui ciascuna di quelle stelle è composta. Quando si guarda un albero particolarmente bello, pensare “bella grafica”. E la prossima volta che qualcuno ti chiede se pensi che questo sia un gioco, annuisci.