美國登月是騙人的？這項(xiàng)技術(shù)實(shí)錘答案！

今天派哥與大家聊聊一個經(jīng)久不衰的流行話題：美國“阿波羅”登月計(jì)劃是真是假？

上個世紀(jì)，美國人到?jīng)]到過月球?對于這個問題，大部分人的回答都會是“YES，美國登月是真的”，因?yàn)槲覀冊谛r候上學(xué)的時候，課本上就是這么說的。

但是隨著互聯(lián)網(wǎng)這幾十年的發(fā)展，當(dāng)初“美國登月”質(zhì)疑的聲音被傳播開來，現(xiàn)在也有很多人的觀點(diǎn)動搖了。“美國登月是個騙局”這種說法逐漸流行了起來，科技迷對于這個問題的爭論也是津津樂道。

派哥找來了一些他們的主要疑點(diǎn)和官方回應(yīng)：

飄揚(yáng)的國旗。美國國旗在沒有大氣的月球上飄蕩是不現(xiàn)實(shí)的。

（NASA回應(yīng)：旗幟不需要風(fēng)，也能飄揚(yáng)。只要有晃動，由于沒有阻尼，旗幟要很長時間才能靜止。另外，旗幟橫部有支撐桿。）

影子方向錯亂。登月照片中，影子指向不同方向，說明光源不止一個，這明顯就是在攝影棚搞出來的。

（NASA回應(yīng)：當(dāng)太陽的地平高度較低，且地面不平的時候，就會扭曲影子的指向。）

第三個攝影師。必須要有第3個人，才能拍出宇航員登月、返月的照片。

（NASA回應(yīng)：阿姆斯特朗下樓梯踏上月球的照片，是架設(shè)在艙外的照相機(jī)所拍攝，拍攝整個過程很容易。）

關(guān)于美國登月的疑問還有很多，就不一一列舉了。

派哥覺得民眾產(chǎn)生這種質(zhì)疑是非常正常的，可以理解。民眾會懷疑是因?yàn)閷τ诳茖W(xué)不理解，且一直抱著這樣的幻想：以自己淺薄的知識水平，去理解神秘莫測的宇宙自然。

派哥覺得吧，解決美國登月質(zhì)疑事件，最好的解決方式是用現(xiàn)代技術(shù)為大眾“重現(xiàn)”登月照片里的場景，光靠官方和科學(xué)家給老百姓說辭，那真是“秀才遇上兵，有理說不清”，而且官方也是懶得搭理。

美國登月照片騙人？但“光線”不會撒謊

直到上個月，這一尷尬局面終于被化解！

在德國慕尼黑舉辦的 GTC 歐洲大會上，那個造游戲顯卡的Nvidia芯片廠商，為了給全新的消費(fèi)端產(chǎn)品 RTX 顯卡宣傳造勢，突出“光線追蹤”這個影視級技術(shù)，還專門渲染一段超逼真的視頻。

沒錯！這個渲染視頻的內(nèi)容就是：

——美國宇航員登月著陸。而且，重點(diǎn)是模擬登月時，環(huán)境光照的全局變化。

派哥要給這視頻Demo狠狠地點(diǎn)個贊！它直接擊碎了“登月質(zhì)疑論”的最重要的一環(huán)——照片影子問題。

懷疑者說，登月照片是在一個巨大的影棚內(nèi)拍攝的。理由則是，照片上物體的陰影、光線反射表明：有多個光源的存在。

然而，Nvidia工程師通過模擬光線的物理特性（月球車上鉚釘?shù)姆瓷洌卤韷m埃的陰影，以及宇航服材質(zhì)的反光性），將“美國宇航員登月著陸”這一場景進(jìn)行“光線追蹤”渲染時發(fā)現(xiàn)，呈現(xiàn)出來的光線效果和當(dāng)年美國宇航局放出的照片是一致的。

所以最后的結(jié)論就是，美國宇航員身上的光是來自太陽光的反射——而不是攝影棚打的光。這些都是光線的正常物理效果。

看完是不是感覺特逼真？這一切都得歸功于“光線追蹤”這項(xiàng)技術(shù)。

《頭號玩家》里的必備黑科技

下面派哥來給大家簡單聊聊“光線追蹤”的那些事。這個技術(shù)會跟你的未來生活掛鉤哦！

派哥認(rèn)為，在未來，人們的生活有很大一部分會擱置到“虛擬世界”中，因?yàn)樵谔摂M世界的體驗(yàn)和效率是可以大大超越現(xiàn)實(shí)的，就像今年熱映的電影《頭號玩家》那樣。

但是要想人們成為《頭號玩家》的角色，首先要克服的難點(diǎn)，除了要建一個超牛批的服務(wù)器，還有一點(diǎn)就是完美的“沉浸式交互體驗(yàn)”。

要想讓用戶“沉浸”下來，最重要的就是畫面要到位，機(jī)器生成的場景“物理?xiàng)l件”要足夠真實(shí)，不違和。如果解決了“光線條件”問題，虛擬場景以假亂真的程度可以提到60%以上。

光線追蹤引發(fā)的“腦洞”

假設(shè)在未來，人類的包括光線追蹤模擬技術(shù)足夠完美。派哥開了開腦洞，人類社會可能會發(fā)生一些有趣的事情。

關(guān)于真實(shí)的定義。能模擬光線，就意味著會發(fā)生“人造真實(shí)”事件，比如派哥可以做出一段視頻和圖片：什么與股神巴菲特共進(jìn)午餐（假設(shè)巴菲特那時還在）；在月球上玩自拍；甚至我還可以在火星上捉上幾個“火星人”。這樣的話，記錄真實(shí)事情到底會用什么工具？照片還有它的真實(shí)性嗎？

什么是虛、什么是實(shí)。未來世界，數(shù)字世界、客觀世界相互交錯，如果說一個人90%的時間都呆在虛構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，所有需求（包括生理方面）都不依賴與現(xiàn)實(shí)生活。那么請問，在他眼里，什么是真實(shí)？什么是夢境？虛擬與真實(shí)在他身上還存不存在？怎么定義？

這些腦洞問題只是派哥的個人YY，派哥想表達(dá)的意思很簡單：當(dāng)科技足夠發(fā)達(dá)時，社會框架將會受到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，我們所以為的“常識”就不能稱作“常識”了。

光線追蹤這么先進(jìn)，到底是什么？

嗯，派哥就“阿波羅登月”這個話題扯到“光線追蹤”技術(shù)，說得也差不多了。

最后呢，就讓派哥給大家“認(rèn)真”地科普下“光線追蹤”這個東西吧。講技術(shù)原理雖然無趣，但派哥相信，總有一兩個同志，還是好這口的。

光線追蹤（ray tracing），是以光源為起點(diǎn)定義光線，進(jìn)而追蹤由此產(chǎn)生的光線與物體表面以及光線與光線之間交互關(guān)系的過程。

該技術(shù)目前實(shí)現(xiàn)起來非常費(fèi)力，因?yàn)檫@一技術(shù)需要無限多的光線照射在物體表面，通過反射、折射、漫射等途徑進(jìn)入最終的“攝像機(jī)”成像。

此過程要耗費(fèi)的算力非常之多，反正大家的普通電腦想干這個活就甭想了！這種計(jì)算就要交給專業(yè)的工作站，讓那些專業(yè)設(shè)備一幀一幀的給渲染吧。

想想那些特效叼炸天的好萊塢大片，你就懂了。

現(xiàn)在絕大多數(shù)光線追蹤技術(shù)采用的都是“逆向溯源”策略：即以主觀視角（“攝像機(jī)”鏡頭）為出發(fā)點(diǎn)，反向追溯光線，通過光線找到光源。

厲害歸厲害，但這種“光線追蹤”技術(shù)也不是完美的。它的缺點(diǎn)就是無法做到對真實(shí)的光線進(jìn)行真實(shí)的遍歷，光線的數(shù)量也是人為規(guī)定的，依然會存在不精確、錯誤的情況。

總之就是，光線N多，還帶各種“拐彎”，目前人類的計(jì)算機(jī)能力有限，有心無力。“光線追蹤”太費(fèi)算力，人類只好量力而行。（作者：熊吉）

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