3月6日晚,皮克斯动画工作室的资深科学家托尼•德瑞斯(Tony DeRose)在纽约市的数学博物馆(The Museum of Mathematics)做了一场演讲,分享电影中的数学。我们编译了网络科技媒体“The Verge”的资深主笔兼记者 Tim Carmody 发回的现场笔记,并做了评注。致我们所爱的电影和游戏里的数学。
托尼•德瑞斯开始发话:“看到男女老少都来听这个讲座真好。”随即他问:“你们都看过皮克斯的电影吗?” 可以预料的是,全场的人都举起了手。他接着问,“看过3部的举手,5部呢?全部的呢?”最后演讲厅里面几乎1/4的观众举起了手。托尼•德瑞斯赞叹道:“牛啊。”他一边向全场观众微笑,一边在心里想:“集(Gig)会在此,无比(bit)赞也。”(译注:原文为“This gig is not a bit bad”,相当有水平的双关使用,gig 本是现场表演的意思,直译“这次演出一点也不赖”,但同时gig也是 Gigabyte/Gigabit 平時在英文中的简写,对技术宅来说这句话就是“这一个G一个bit的坏道都没有”。)
托尼•德瑞斯今天的演讲题目是“电影中的数学”(Math in the Movies)。主题就是他的工作——怎么把代数和几何融入软件之中,从而渲染出各式各样的物体,或者驱动复杂的物理引擎。托尼解释说,这套流程,全世界的电脑动画工作室和电子游戏制作者都在用。他来这里演讲的目的之一,就是告诉大家,动画师和游戏设计师若有大志,那么数学功底一定要过硬。
托尼•德瑞斯当时将他在学术界的研究成果和多维曲面上的小波计算,应用到皮克斯的曲面生成算法中(译者注:小波变换的一大优势,在于可进行多尺度多分辨率的计算分析)。《棋逢敌手》中 Geri 鼻子的复杂几何曲面,还有随风飘动的衣褶;几年后《超人总动员》(The Incredibles)里,每一个建筑、每一扇窗户,所有物体的所有细节都是曲面细分的产物。现在几乎每个皮克斯动画制作项目都会用到曲面细分。从计算几何的学术界到个别的动画短片尝试,而今曲面细分算饭已然成为CG动画的行业标准。