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《三体》水滴攻击地球CG渲染图

美睿 发表于 2015-11-16 19:35:17 [ 上一主题] [下一主题]

本帖最后由 美睿 于 2015-11-16 19:36 编辑

三体社区·周末地球博物馆

本期作品展览:《玻尔&爱因斯坦:量子纠缠》

作者:王江山

社区独家稿件

今天绘制的「水滴攻击地球」效果图,使用三维建模技术,构建了水滴的形象。

开始时发布在微博上,不少人说这个水滴「太胖了」,这里做一些解释,我个人对水滴的理解。

✡ 首先,水滴的外观印象,一定要是「安静的」,让人能感觉「那是三体世界送来的礼物」;

✡ 其次,「它在无尽的虚空之中滴落」,我不想让它看起来是在一个引力场中,被空气阻力和引力拉成「长条形」,那不是我想要表达的「空」、「静」之水滴。
作品展示:
创作日期:2015年1月
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下面两幅图,是「热成像图」,如果地球人使用热成像技术观测它的话,得到的是这样的图像:
10.jpg
11.jpg

发了这个水滴,有的说「形状不对」,有的说「尾部被截去了,觉得不太对」,或言其明暗交界太过生硬。

其实对于这些我都是有过详细考量的,只不过没有在前一贴中细说,这里就不管那么多,直接来个「科普文」了。

首先,是「水滴」的形状它是「水滴」,不是雨滴。低速雨滴的形态一般为球体,或为椭球体,其非「水滴」。如果列出方程求解其形态,得到的也几乎就是球体:

12.png

上图是使用 Mathematica 计算雨滴形态的过程,若以此来构建「水滴」的形象,实在是可笑。

而「水滴」则不同,这里认为「水滴」当为水在一平面上「欲落未落」之时之形象,故其尾部不可能是尖的。

再次,若尾部是尖的,那尖端的曲率将无穷大,其附加压强p=s(1/r1+1/r2)将为无穷大,这是不存在的,也就是说,水滴尾部不可能是尖的。〔这里可能会为了追求一些艺术效果,将水滴制成尖的〕

具体水滴的形态,可以由数值计算给出,如果是近似模拟的话,这个函数给出的形状非常接近真实水滴:
13.png

其二维形态如图:
14.png

由Mathematica直接构建的三维水滴模型如此:
15、.jpg

之前有网友说我的水滴画得「太胖了」,这样看来的确如此,这里会修改。

其次是表面材质的问题,有朋友问「为什么上边是黑色的?」

16.jpg

这是因为书中设定的「无漫反射」,「反射率为1」,在没有漫射的条件下,其顶部映出宇宙空间的「黑色」,下部映出地球变形的图像。至于有人说「明暗交界线」太过明显,这完全是没有考虑其材质漫射属性的结论。

平常的物体,总会有一定的「漫射」,从而产生一个「虚化」的明暗交界线,这里的水滴不存在这种情况,当然不会有普通的明暗交界线。

后边附上修改后的水滴图像,也希望对拍摄《三体》的游族影业有所帮助:
17.jpg

对于其形象的任何疑问,欢迎回帖(点击[阅读原文])交流。

附上模拟水滴的 Wolfram Language 源代码〔图由 Mathematia 、SketchUp 、Thea Studio 联合建模绘制〕:
18.png



转载请邮件:jiaoy@youzu.com

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回复 点赞(4)

阿尔伯特·霍金 发表于 2015-11-19 19:07:08

沙发

会玩。。

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Δ·Damocles 发表于 2015-11-19 19:28:19

板凳

有点厉害。。。

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倔强粒子 发表于 2015-11-26 19:28:14

地板

大神,请接受我的膝盖

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说过后发 发表于 2015-11-28 09:16:16

5#



  果断秒过,走人

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程心的深水王子 发表于 2015-11-28 11:18:18

6#

公式严谨   画面精致  楼主厉害啊!!

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上么班呢 发表于 2015-12-13 10:48:50

7#



  这是什么?

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看很漫长 发表于 2015-12-14 09:10:28

8#



  果断秒过,走人

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dtcjb 发表于 2015-12-14 11:53:10

9#

加油啊!!!!顶哦!!!!!

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大灵话精 发表于 2015-12-16 10:14:17

10#




   浮云啊  不是浮云吧。。

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