nie jestem w posiadaniu kryształowej kuli. Ale mam obsesyjnie nagromadzoną, encyklopedyczną wiedzę na temat technik renderowania w czasie rzeczywistym. Najbardziej fascynuje mnie silnik voxel. Voxele są powszechnie rozumiane jako kostki 3D, ale mogą być również renderowane jako punkty, na przykład modele chmur punktów generowane przez skanowanie 3D.
jeśli zamiatasz laser w górę iw dół lub tam iz powrotem w kolejnych rzędach, generując punkt w oprogramowaniu w każdym miejscu, w którym laser coś uderzy, rezultatem jest chmura punktów. Jeśli punkty są wystarczająco gęsto upakowane, powstały wirtualny obiekt wydaje się solidny, bez wielokątów.
dostępne obecnie GPU są zoptymalizowane dla wielokątów, a nie wokseli. Ale jeśli mielibyśmy sprzęt specjalnie zaprojektowany, aby umożliwić absolutnie niezgłębioną liczbę wokseli, moglibyśmy stworzyć naprawdę fotorealistyczną scenerię. Bezprecedensowy poziom drobnych, skomplikowanych szczegółów stałby się możliwy, a także bardziej realistyczne zachowania dla światła, płynów, gazów i tak dalej.
powyższa symulacja jest oparta na voxelu(poświęć trochę czasu na załadowanie, bardzo duży gif). Nie można go renderować w czasie rzeczywistym ze względu na samą liczbę / gęstość zaangażowanych cząstek, ale są one wystarczająco liczne, aby stworzyć przekonujące obiekty stałe, a dokładnie symulowana dynamika płynów powoduje interakcje między cząstkami wody przypominające rzeczywiste zachowania wody.
umiejętność dokładniejszego modelowania rzeczywistości w ten sposób nie powinna dziwić, biorąc pod uwagę, że rzeczywistość jest również oparta na wokselach. Różnica polega na tym, że nasze woksele są niezwykle małe i nazywamy je cząstkami subatomowymi. Podobnie jak w przypadku chmury punktów, jeśli przybliżysz się wystarczająco daleko, zobaczysz dużo przestrzeni między nimi. Ale wystarczająco się oddalają i przybierają wygląd stałego obiektu.
natura obiektów voxel polega na tym, że mogą być „puste” jak obiekty wielokątów, aby zaoszczędzić moc przetwarzania, ale w przeciwieństwie do obiektów wielokątów mogą być również stałe. Obiekt voxel może być wykonany z solidnych wokseli, na wskroś. Oznaczałoby to w grze komputerowej, że można pokroić jabłko na pół z dowolnego kierunku i zobaczyć dokładny przekrój.
gdybyś został eksplodowany przez pocisk wroga, twoje ciało nie rozpadłoby się na wstępnie wymodelowane kawałki wielokątów, ale faktycznie rozdzieliłoby się w sposób unikalny dla tego wydarzenia, rozlewając Twoje wnętrze tak, jak w rzeczywistości. Obiekty rzeczywiste to przecież tylko atomy ułożone w określony kształt, a wszystko, co się dzieje, to tylko interakcja pomiędzy tymi cząstkami, rządzona prawami fizycznymi.
tak wielki jest potencjał replikowania przynajmniej ograniczonych fragmentów rzeczywistości w oprogramowaniu za pomocą tej metody, że ci, którzy pokładają nadzieję w przesyłaniu mózgu, zamierzają go osiągnąć poprzez skanowanie mózgu do rozdzielczości cząstek subatomowych i generowanie identycznej chmury punktów na podstawie tych danych, gdzie każdy punkt odpowiada (i jest przypisany znanym zachowaniom) każdej z tych cząstek subatomowych. Oczekuje się, że ten wirtualny mózg wznowi poznanie od miejsca, w którym zostało przerwane.
Minecraft jest dobrym przykładem popularnej gry opartej na voxel, która wykorzystuje potencjał rozgrywki Voxel terenu i interakcji. „Oszukuje” w tym sensie, że woksele są po prostu wielokątami, ale matematyka związana z proceduralnym generowaniem terenu w Minecrafcie będzie znana każdemu, kto kiedykolwiek majstrował przy wokselowym silniku terenu z jakiejkolwiek innej gry.
Outcast (który ukazał się w 1999 roku, jeśli możesz w to uwierzyć) jest kolejnym godnym uwagi przykładem gry opartej na voxel, tym razem bez wielokątnych oszustw i wykazał potencjał do wytworzenia znacznie bardziej szczegółowego terenu niż było to możliwe w wielokątnych silnikach 3D dnia.
więc najwyraźniej niektóre niesamowite rzeczy są możliwe dzięki wokselom. Ponieważ nasza rzeczywistość składa się z cząstek i ich oddziaływań, jest to naturalna droga do prób symulowania rzeczywistości. Euclideon zademonstrował niedawno nowoczesny silnik voxel ze środowiskami generowanymi ze skanów 3D rzeczywistych lokalizacji:
wyniki są tak oszałamiające, że trudno uwierzyć, że to nie jest zdjęcie. Zrozumiałe, że wielu nazywało bzdury od pierwszego dnia. Ale od tego czasu pokazali, że ich silnik pracuje w czasie rzeczywistym nawet na stosunkowo skromnym laptopie, ponieważ ich głównym roszczeniem jest odkrycie sposobu na znaczną optymalizację renderowania wokseli.
gdy tylko zademonstrowali silnik działający w czasie rzeczywistym, bramki zostały przesunięte, a ich krytycy powiedzieli „dobrze, że może robić statyczne środowiska, ale nie ruchome / animowane obiekty”. Następnie zademonstrowali animowane i poruszające się obiekty, więc bramki ponownie się przesunęły. „Nic z tego nie jest szkieletowe. To wszystko klatka po klatce, wstępnie obliczone.”
więc poszło. Podobnie jak w przypadku trwającego sceptycyzmu napędu em, za każdym razem, gdy przechodzi test, sceptycyzm staje się coraz bardziej wściekły i intensywny. Tak bardzo boimy się dać się oszukać, że nie odważymy się nawet liczyć na taki fantastyczny przełom.
to wszystko na sprzęcie nie zoptymalizowanym pod kątem wokseli. Osiągnęli to wyłącznie dzięki odkryciu selektywnej metody renderowania, która odcina większość obciążenia pracą, określając przez ciemne juju to, co jest lub nie jest widoczne dla Ciebie i odpowiednio wybierając, ale używając niewielkiej części mocy przetwarzania, która normalnie wymaga.
wyobraź sobie, co stanie się możliwe dzięki kartom wideo nowej generacji specjalnie zaprojektowanym do naciskania punktów, a nie Polis. Wyobraź sobie, że punkty te stają się na tyle małe, że są niezauważalne, nawet w przypadku zestawów VR w rozdzielczości 4k, 8k, a nawet 16K. Rezultatem będą prawdziwie fotorealistyczne środowiska wirtualne, uchwycone z rzeczywistych obiektów i lokalizacji.
oczywiście, gdy dodasz oświetlenie w czasie rzeczywistym, dynamikę płynów i tak dalej, obciążenie obliczeniowe gwałtownie wzrasta. Ale jeśli na tym świecie jest coś tak pewnego jak śmierć i podatki, to komputery staną się potężniejsze. Wyobraźmy sobie komputery za sto lat, które mogą uczynić całą Ziemię w punktach tak małych, jak rzeczywiste cząstki subatomowe. Albo komputery za dwa wieki, które mogą zrenderować cały układ słoneczny lub galaktykę.
już chmury punktów są wykorzystywane do modelowania zderzeń galaktyk lub ekspansji Wszechświata. Wyobraź sobie, że te symulacje były naprawdę kompletne. Gdyby można było przybliżyć każdą pojedynczą planetę i byłoby to tak szczegółowe, aż do poziomu subatomowego, jak rzeczywiste planety. W tym momencie, co odróżniłoby ją od rzeczywistości, w której przebywamy?
to powinno mieć jakiś sens, dlaczego Elon Musk, Stephen Hawking i inni ostatnio głośno mówią o wysokim prawdopodobieństwie, że już żyjemy w symulacji. Nasza własna technologia zbliża się do możliwości oddania dużych fragmentów rzeczywistości do tej samej wierności, w której żyjemy.
w końcu, jeśli pewnego dnia uda nam się zasymulować cały wszechświat, prawdopodobnie nie będziemy pierwszymi, którzy to zrobią, chyba że ludzkość będzie pierwszym inteligentnym życiem, które kiedykolwiek ewoluowało we wszechświecie. Prawdopodobnie nie będziemy również ostatni, aby to zrobić, ponieważ symulowanie całych wszechświatów ma oczywiste naukowe zalety, jeśli chodzi o poznawanie naszego własnego wszechświata.
jeśli te symulacje są rzeczywiście doskonale dokładne, to życie powstanie we wszechświatach Simów z tych samych powodów, co w tym. Te symulowane gatunki, które staną się inteligentne, w końcu rozwiną technologię potrzebną do prowadzenia własnych symulacji całego wszechświata i tak dalej.
w rezultacie każdy rzeczywisty wszechświat zawiera wiele symulowanych wszechświatów w danym czasie, z których każdy zawiera wiele dalszych sub-symulacji, z których każda zawiera wiele dalszych sub-symulacji i tak dalej we fraktalnie ułożonym drzewie procesów. Oczywiście nie może rozciągać się w nieskończoność, ponieważ moc obliczeniowa głównego symulatora jest ograniczona, ale nawet wtedy liczba symulowanych wszechświatów musi zdecydowanie przewyższać rzeczywiste wszechświaty na „najwyższym poziomie”.
prawdopodobnie wtedy inteligentni mieszkańcy wszystkich tych wszechświatów (przynajmniej ci, którzy jeszcze tego nie zrozumieli) zakładają, że istnieją w prawdziwym wszechświecie, tak jak większość ludzi. Jakie są szanse, że rzeczywiście żyjemy w jednym ze stosunkowo niewielu rzeczywistych wszechświatów, a nie w znacznie liczniejszych symulowanych wszechświatach? Znikają, są małe.
więc następnym razem, gdy spojrzysz na niezliczone punkty światła na nocnym niebie, pomyśl o niezgłębionym gównie cząstek, z których każda z tych gwiazd jest zbudowana. Kiedy patrzysz na szczególnie piękne drzewo, pomyśl „ładna grafika”. Następnym razem, gdy ktoś cię zapyta, czy myślisz, że to gra, kiwnij głową.