用科技教你“開外掛”，100%進球超能力瞭解一下_風聞

導讀

本期看點：用科技教你“開外掛”，100%進球超能力瞭解一下。

這是【科技袁人】的衍生節目【科技袁周慮】視頻，歡迎觀看~

視頻鏈接：                                                                         

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部分評論：                                                                         

湯姆蘇1930S：

虛幻5的牛逼之處在於他的算法，任何計算機的複雜圖像表現都離不開計算幾何這門學科，這是一門計算機科學、數學與工程學結合的學科。如果直接能用原版精細模型實現實時渲染，這種技術肯定在計算機科學理論上或者理論的應用上有了重大突破，而不可能僅僅只靠一般的程序架構和優化就能做到。雖然虛幻5的技術暫時屬於商業機密，但是這項技術很有可能給計算幾何提供有效的研究推進。這很可能説明，以後科研的突破會先從應用開始，從工程師羣體中開始，而不是先從實驗室開始，想起來也是很興奮的。

黑黯的白花：

那豈不是可以設計一個怎麼投也投不進的籃筐 大力推廣 籃球運動就此消失[OK]

精彩呈現：                                                                        

虛幻五Epic NB

S：近日，Epic公司毫無徵兆地公佈了虛幻5引擎，在遊戲圈內圈外引起軒然大波，甚至被稱作業界革命，相信很多同學已經看過演示視頻了。

X：遊戲開發是需要基於遊戲引擎的，就好比大廚做飯也是需要食材和廚具的。虛幻四已經是很強大的遊戲引擎了，大家平時玩遊戲的時候可能沒關注，比如Epic[ˈepɪk]自家的《堡壘之夜》，還有《絕地求生》、《和平精英》、《八方旅人》、《港詭實錄》、《FF7重製版》等等都是基於虛幻四開發的，一眾神作還沒補完，新的時代已經到來。

S：看看這演示畫面，你説這倆人是真的我都信。建議自信點，把虛幻5（unreal engine 5）的un去掉，改名叫真實5（real）。

X：虛幻5引擎有兩大新技術，渲染技術Nanite 和動態全局光照技術Lumen。我們知道圖片是由一個一個的像素組成的，同理3D人物模型是由一個一個的面組成的，模型想要做的越精細，面數就要越多。這是我在計算機圖形學課上作業用到的模型，面數在千面的量級。而在演示畫面裏，連石頭都有上百萬個三角面，這個雕像更有超過3300萬個三角面，好吧（放一個簡約線條、極致色彩）。這裏的重點不是説它模型面數多、夠精細所以厲害。幾千萬個面的“極致色彩”模型建模師早就可以實現，但是為了避免玩家顯卡的香味變成糊味，需要主動削減模型面數，換成“簡約線條”版。而“Nanite”可以直接使用“極致色彩”模型，每一幀原始三角面超過10億個，關鍵是遊戲還不卡。天吶，這就好比有人需要想盡辦法從互聯網超十億的網站中尋找新鮮有趣的科技新聞，而你只需要簡簡單單的關注科技袁人，鎖定科技袁周慮就能做到，所以，答應我，不要下次一定！

S: 再來講另一項“Lumen”技術：現實中的光照射到物體上，除了反射進入人眼，還會反射到其他物體上，而其他物體又會進行反射，稱之為光線反彈，光想一下就知道這需要耗費多少運算資源。而在Lumen的幫助下可以實現包含多次反彈的全局光照，這樣的畫面本來可能要渲染幾個小時，現在已經成了實機演示。兄弟們，建議把虛幻5NB打在公屏上。

X：不過兄弟們還是要冷靜一下，就算Epic不跳票2021年發佈虛幻五，遊戲廠商們還要再花上個幾年進行遊戲開發，短期內應該只能依靠各種演示視頻和概念PV來滿足了，但是我們距離背景設定為2022年的SAO應該是又近了。

無處不在的太赫茲波，可以給手機充電？

S：都説手機已經成為了現代人長出的一個新器官，大家出行、購物、社交，看科技袁周慮，甚至去醫院掛號，都需要用到手機。換手機時候的數據遷移麻煩得像器官移植手術，手機沒電帶來的恐懼感簡直無異於器官衰竭。

X：當然這些説法比較誇張，不過手機的電量問題確實非常令人困擾。現代智能手機在追求輕薄和高性能的道路上一路狂奔，續航能力隨之斷崖式下跌。就連剛剛登上互聯網舞台的一零後都看不下去了：

S：我看完直呼爺春回，一零後朋友，可以佔用您一點時間嗎，我們想向您介紹我們的天父和救主：萬能充。

X：唉，萬萬妹想到啊，可以拆卸電池的手機已經是時代的眼淚了，我們倆確實老了，有同感的朋友能給我們扣個1嗎？看到你們也老了我們心裏就好受多了。

S：言歸正傳，要解決手機的續航問題，靠開倒車肯定是不行的。最近，麻省理工學院的科學家們有了新的構想，利用無處不在的太赫茲波。太赫茲波指的是頻率為0.1到10 THz的電磁波，介於微波與紅外之間，是任意温度高於約10K的物體的黑體輻射的一部分。

X：科學家們從量子力學入手，畢竟遇事不決量子力學。他們發現，當石墨烯與氮化硼結合時，石墨烯中的電子運動將會向一個方向傾斜，此時，入射的太赫茲波會使石墨烯的電子像直流電一樣沿單一方向流過。當然，為了避免產生不規則的散射，石墨烯必須儘可能純淨。

S：目前，此團隊正在與麻省理工學院的實驗物理學家們合作。他們目前研發的重點是，如何讓該裝置在室温下正常工作。如果研發成功，不但能為體外的手機充能，也可以為體內的小電器供電，比如患者體內的醫療植入物。大家能想到什麼別的比較有意思的用途嗎？歡迎在評論區或彈幕與我們分享。

同樣都是想脱單，隔壁動物可比你努力多了

X：今天已經是5月18日了，再過兩天……有對象或者是有暗戀對象的朋友們，你們準備好了嗎？

S：都沒有的朋友也不要着急！作為福利，我們特地為大家找來了幾份如何過上520的詳細指南，希望能對大家有點幫助！ 首先，讓我們來看第一份優秀求偶案例……泡蟾！

X：優勢雄性泡蟾一般通過發出響亮的鳴叫來展示自己優秀的基因，從而吸引泡蟾妹子從四面八方趕來和他配對。一邊吼不出聲的劣勢泡蟾看得連夜吃了三斤檸檬：憑什麼你那麼多女朋友，我一個都沒有？

S：於是他們動起了歪腦筋。當一位蟾中高富帥開始鳴叫的時候，這些劣勢雄性就像衞星一樣圍繞在高富帥旁邊，隨時準備截胡來尋找優勢雄性的雌性。這就是在昆蟲、蛙類和靈長類等動物中普遍存在的衞星策略。

X：面對如此卑鄙下流的行為，雌性必然不會坐以待斃。當發現對面的雄性光出聲兒不張嘴，也就是鼓動鳴囊的時候，雌性會採取寧缺毋濫策略，扭頭就走。

S：騙術被無情識破的雄性立刻進行了優化升級，成為了動物界的雙簧表演藝術家：在給雄性鋸腿原指樹蛙播放另一隻雄蛙的鳴叫時，被試雄性會逐漸調整自己的鳴叫節奏，最後實現同步鳴叫。幽靈箭毒蛙更是令人髮指，他們很有可能只鼓動鳴囊不發出鳴叫，從而欺騙不明真相的雌性。

X：不過，在某些情況下，衞星雄性的存在也能讓雌雄雙方達成互利共贏。在川金絲猴的猴羣中，一些雌猴會主動與在領地邊緣遊蕩的光棍衞星雄猴交配。這是因為，現在落魄的衞星雄猴在以後有一定概率幹掉現任猴王，成為猴羣的新首領。

S：在普通猴羣，新猴王上任後會殺死小猴，以使雌猴迅速進入發情期，繁衍自己的後代。可假如現任猴王不巧綠過前任猴王，事情就變得麻煩起來了——他根本搞不清這些小猴裏有沒有自己的孩子。這本來就生不了幾個，一個不小心把親生的弄死了怎麼辦？因此，在這類猴羣中，殺嬰行為的發生概率大大降低了。

X：可見，在自然界中，繁殖行為並不存在什麼脈脈温情，反而充滿了雌雄兩性爭奪繁殖利益的永恆博弈。這讓人不禁感慨——還是單身舒服。

打板就能進的籃板啊啊啊！

X：如果我説某一位籃球球員的技能是投籃只要命中籃板就可以100%進筐，會不會給大家一種這是超能力籃球動畫或者籃球遊戲設定的錯覺？近日，一名外國小夥…啊，其實是一位名為Shane Wighton的工程師在油管展示了他發明的百分百必殺籃板，目前已經斬獲450W播放量。

S：我們日常見到的平板籃板肯定是無法滿足這個需求的，Wighton 起初就打算設計弧形籃板，但是每一處的弧度該如何設定呢？他選擇利用蒙特卡洛方法求解。

蒙特卡洛方法通過對大量事件的統計結果來實現對確定性事件的計算，最簡單的例子就是計算圓周率π，正方形和它的內切圓面積之比是4：π。我們可以用計算機在正方形內生成100萬個隨機點，用落在圓內的點個數除以100W再乘以4就能得到π了。

X：在模擬了千萬次量級各種角度和力度的投籃過程之後， Wighton擬合出了籃板的形狀，再通過3D建模、數控機牀、3D打印，動手把籃板組裝了出來，讓我們來一起欣賞這塊百分百必殺籃板！

Emmm，其實由於蒙特卡洛方法的模擬誤差以及製造工藝的誤差，想要做出打板必中的籃板是不可能的，這只不過又是一個無聊的臆想…你以為我會這樣説嗎？

經過排查後，Wighton 意識到自己的模擬並沒有算上球本身的大小，於是他根據球的半徑將籃筐向前調整，而現在！

“教練，我想打籃球。”

“可能這就是科學的魅力吧。”

【袁嵐峯：這是一個很有趣的研究。不過真正的蒙特卡洛方法比舉例介紹的撒點數頻率要複雜得多，也高明得多。

先撒點，然後再數頻率，這完全就是概率的定義而已，幾乎毫無技術含量。難道你覺得，這麼naïve的方法還需要數學家去發明嗎？好比你説你會武功，江南七怪的功夫也是武功，降龍十八掌也是武功，在外行看來也許差不多，在內行看來差得太遠。

真正的蒙特卡洛方法，指的是我的專業“理論與計算化學”中的一種計算方法，目標是計算宏觀體系的熱力學平衡態性質。這個計算之所以困難，是因為它等於兩個積分相除，而這兩個積分本身都很難求。

蒙特卡洛方法的精妙之處，是發現雖然這兩個積分都是未知的，但它們的商卻容易求出來，只需要按照某種分佈來隨機取樣就行。具體地説，就是每個構型出現的概率正比於它的能量的玻爾茲曼因子。

以前我在一期節目（https://www.bilibili.com/video/BV1i741137tQ）中説過，這學期要網絡授課，講的就是“理論與計算化學III”。

蒙特卡洛方法，就是其中的一部分內容。現在已經講完了，感興趣的同學，歡迎來學。任何時候都不能耽誤學習，真是太感人了~”】