光子重构,3dmax中渲染的光子图是什么意思?

2022-02-03 14:30:37 百科大全 投稿:一盘搜百科
摘要光子图光子重构:光子是3dmax中我们渲染窗口中光的分布,3dmax中光是依点来计算的,渲染光子贴图就是把场景中的光子分布情况计算一遍,并表达成图片的形式渲染出来,光子就是使得我们渲染出来的画面效果更

光子图光子重构:光子是3dmax中我们渲染窗口中光的分布,3dmax中光是依点来计算的,渲染光子贴图就是把场景中的光子分布情况计算一遍,并表达成图片的形式渲染出来,光子就是使得我们渲染出来的画面效果更佳丰富,光的反射和折射和接收光越多,渲染出来的图片更真实,更丰富。

光子图的作用:在3dsmax里,直接渲染最终图,都要在每个像素上计算光子量(理论上是这样),图越大,计算量越多,但渲染一个600*300的图和6000*3000的图(后者是前者的一百倍)所用的光子量是一样的,利用这个特性,先渲染小图,保存小图渲染后的光子图,在渲染大图时,调用这个光子图文件,这样,渲染大图时不用再渲染光子图,避免大图在每个像素上耗更多时间渲染光子图,可直接渲染最终图像,而且不用渲染灯光缓存,这样就可以节省更多的渲染时间,提升渲图的速度。

如果可控核聚变实现了,智能生命还用制造巨大又费事戴森球吗?

戴森球概念的提出是比较合理的,原因其一可控核聚变的能量与太阳辐射能量相比微乎其微,其二未来人类活动需要的能量大的超乎现代人想象,需要充分获取恒星能源。可控核聚变对于现代人类的活动来说相当于开了无限能源作弊器,但对于未来,从核聚变能量于太阳能的大小对比、未来人类的活动、有无其他能量来源等几个方面分析,完全获取恒星能源是十分必要的,建立戴森球是较合理的一个方案。

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核聚变能量与太阳辐射能量对比我们通过测量每秒钟地球大气层上界垂直于太阳辐射的单位表面积上所接受的太阳辐射能。再根据地日距离为半径算出太阳在此辐射能数值的球面表面积,可以计算出太阳每秒辐射能量的多少。

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经计算,太阳单位时间内(每秒)发射的能量为4*10^25焦耳。这个数字是个什么样的概念呢,太阳一秒钟释放的能量相当于地球动植物包括人类100年消耗的能量总和。

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太阳辐射至地球的能量占其辐射总能量的22亿分之一。地球接受的这么小占比的太阳能却相当于每秒燃烧500万吨煤炭或每秒引爆一枚地球最大当量的“沙皇氢弹”。

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也就是说人类如果要通过可控核聚变来达到戴森球实现的利用恒星能源的同等效果,人类需要每秒钟引爆22亿颗“沙皇氢弹”。可见可控核聚变相对于太阳辐射能量是很渺小的。

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这时你可能会有疑问,人类需要那么多能量么?下面我们就设想一下未来人类的能源消耗。

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未来人类能源消耗如果只考虑生活所需的能源,未来人类的能量消耗肯定比现代要高,但高的有限,可能几倍、几十倍,了不得达到上百倍,但不会有较大数量级的差距。可是未来工业所需能量就大了去了。

目前物理理论认为自然界中有4种基本力,分别是强核力、弱核力、电磁力以及引力。大统一理论认为,强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用可以统一成一种相互作用。

未来工业是建立在统一四种基本力的基础上的(杨振宁的学术理论可以说统一了三个半力,为全球在世最伟大物理学家),而统一基本力能否工业应用又取决于人类能掌控能源的大小,恒星级的能量只是一个新手级入门难度。

举例来说未来建造星际飞船的材料可能是如《三体》中三体文明的“水滴”探测器一样的中子材料。而克服强相互作用力制造中子材料需要的能源十分巨大。

再举个例子,构成我们世界的元素绝大部分来源于宇宙形成之初的巨大恒星的衰亡。如果未来发现构成物质的质子存在衰变(有理论认为质子会衰变为光子和轻子),人类未来要重构物质,这所需的能量大到无法想象。

从上面可以看出来,可控核聚变产生的能量很难满足未来人类活动所需。

利用恒星能源外是否有其他替代能源是有这个可能的,即人类找到新的现在物理理论未曾涉及的能量来源。但以目前的理论很难找到比核聚变更高的能量来源。

有朋友说利用正反物质泯灭。正反物质泯灭产生的能量确实可观,但是宇宙中几乎没有天然的反物质(已理论证实奇点爆炸产生正反物质相互泯灭,正物质多于反物质,剩余正物质形成现在宇宙,有兴趣朋友可以查阅相关知识)。

人类消耗能量制造反物质,再利用正反物质泯灭释放能量,根据能量守恒,可能一圈下来白折腾了。

综上所述,可控核聚变产生的能量不能满足未来人类的能源需求,无更好能量来源途径的话,利用恒星辐射能量是最可行的,而建造戴森球是一个合情合理的利用恒星能源方案。

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