Все новости от 29 июля 2003 г.

Компьютерная графика изучает форму Вселенной

Если не Земля, то Вселенная, похоже, все-таки плоская.

Астрономические данные, компьютерная графика и новая наука «конформная геометрическая алгебра» дают ученым более четкое представление о форме Вселенной. Об этом на ежегодной выставке-конференции Siggraph, организуемой Ассоциацией вычислительной техники и посвященной достижениям в области компьютерной графики, рассказал профессор Кембриджского университета Энтони Лейзенби. «На самом деле в настоящий момент Вселенная очень близка к плоскости, — сказал он. — Тем временем мы, возможно, приблизились к пониманию геометрии Вселенной».

Четырехдневная выставка-конференция, открывшаяся в понедельник, посвящена новым методам воссоздания трех- (а также четырех- и пяти-) мерных миров посредством уравнений. «Рендеринг — это моделирование внешнего вида повседневного мира, — говорит Пэт Хэнраан, профессор Стэнфордского университета и лауреат премии ACM имени Стивена Ансона Кунса за выдающийся творческий вклад в компьютерную графику. — Просто мы не манипулируем конечным физическим материалом, как скульпторы или художники».

Компьютерная графика уже достигла высокой степени реализма, но все еще остается одним из направлений активных исследований. Описание того, почему вода, деревья или другие явления природы выглядят именно так, как они выглядят, — задача, которую ученые прошлого обходили ввиду ее сложности и гигантского количества требуемых вычислений, говорит Хэнраан. Теперь, благодаря вычислительной мощи компьютеров, можно понять и сымитировать игру света и физическое движение.

Некоторые ученые рассматривают возможность изменений базовой структуры компьютерной графики, которые со временем могут привести еще к более реалистичным моделям. Сейчас графика создается методом разбиения трехмерных объектов и поверхностей на треугольники. Джим Блинн, мэтр графики Microsoft Research и один из пионеров вычислительной графики, работает над способами представления гладких поверхностей не тысячами треугольников, а именно гладкими поверхностями. Уравнения, описывающие гладкую поверхность, уже существуют, но Блинн старается свести эти сложные формулы к более простым вычислениям. В конечном счете метод вычисления гладких поверхностей можно будет скомбинировать с традиционным рендерингом треугольников. «Вся графическая индустрия занимается тем, что берет алгоритм и как-то вклинивает его в аппаратуру, — говорит Блинн. — Это хорошо, но это же ограничивает ее возможности».

В числе других проектов Блинн разработал базовую графическую технологию для системы широкого вещания Cosmos. Он создал также модель путешествия на Юпитер космического корабля Voyager I по заказу Jet Propulsion Laboratory. «Люди смотрят на нее и говорят: „Вау! Я в жизни не видал такого реалистичного Юпитера”. Это приятно, но где им было видеть Юпитер-то?», — сетует Блинн.

Многие участники выставки и докладчики представляют индустрию развлечений. В понедельник дизайнеры из Industrial Light and Magic демонстрировали процесс создания в студии разнообразных персонажей и спецэффектов. А в четверг дизайнеры из Pixar Animation расскажут закулисную историю компьютерного фильма Finding Nemo.

Назад во Вселенную
На конференции представлены и научные организации. Siggraph — одна из немногих выставок, где можно посетить стенды Гарвардского университета, Университета Пердью, Южно-Калифорнийского университета и Рочестерского технологического института.

Доклад Лейзенби отражал именно эту сторону конференции. Ученый из Кембриджа говорил о корреляции данных о характере древнего излучения во Вселенной с компьютерными геометрическими моделями. Сейчас характер излучения указывает на то, что Вселенная — которая зародилась 14 млрд лет назад в результате Большого Взрыва — очень близка к плоскости. Это хорошо. Если бы Вселенная оказалась сферической, нам грозил бы Большой Крах, или полное схлопывание, через какие-то миллиарды лет.

Однако плоская форма, вероятно, просуществует недолго. В абсолютно плоской Вселенной ее расширение замедлялось бы. На самом же деле оно ускоряется, отметил Лейзенби. Это указывает на то, что Вселенная, возможно, свертывается в конус, а это ведет к ее вечному существованию. Есть также данные, указывающие на конечность небольшой части Вселенной, добавил он. 

 Предыдущие публикации:

Обсуждение и комментарии

	Тимофей Ефимов - t77bk.ru 30 Jul 2003 10:26 AM
мне кажется, что говорить о размерах и форме вселенной без элементарных знаний о ней просто бессмысленно. можно ли вообще применять к нечто статистические параметы, учитывая, например, парадоксы гравитации и времени.
	Vovchik - aabb.ru 30 Jul 2003 12:50 PM
2Тимофей Ефимов. А знания так и появляются- сначала выдвигается гипотеза, а затем проверяется.
	SkyKing - 021266mail.ru 11 Jun 2004 2:24 PM
У Вселенной нет формы ! Все мы движемся по «силовым линиям». Траектория нашего движения может быть разная и она очень похожа на силовые линии у магнитов. ...