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数学创造了孩子最喜欢的电影

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:过去几十年里,电脑动画取得了巨大的进步,其中发挥了最重要作用的当属皮克斯公司的动画师。但是,电脑只能执行基于数学的指令,因此,当动画师遇到新的问题时,如画出《勇敢传说》中梅莉达头发的外观和动作,他们就需要借助于数学。皮克斯公司也发明了新的数学技术,来让锐利的边缘显得平滑,要画出皮肤和衣服光滑的轮廓,这项技术必不可少。可是,皮克斯公司的一名员工不小心将文件从电脑上删除了,导致这部电影差点没能上映。

数学概念:几何学、算法

过去几十年里,电脑动画取得了巨大的进步,其中发挥了最重要作用的当属皮克斯公司的动画师。但是,电脑只能执行基于数学的指令,因此,当动画师遇到新的问题时,如画出《勇敢传说》中梅莉达头发的外观和动作,他们就需要借助于数学。

皮克斯公司利用算法(一系列指令)来设计复杂的物体和行为,他们知道,他们将需要一套全新的算法来设计梅莉达的头发,而这套算法将包含10万个不同的元素。这个问题有多难呢?根据组合学的原则,如果有n个元素,将有n2种方式让这些元素相互碰撞,所以有100亿种方式让所有头发相互接触。

皮克斯公司也发明了新的数学技术,来让锐利的边缘显得平滑,要画出皮肤和衣服光滑的轮廓,这项技术必不可少。电脑动画师利用多边形(至少有三条边的形状)建立三维的形状,但得出的图形存在褶皱,就好像是方块组成的。通过细分曲面,动画师可以找到每条棱的中点,将它们抹平。不断重复这个过程,最终就能将块状和锐利的图片变成逼真的曲线,使直线变成了抛物线,皮克斯公司标志性的动画形象就这样诞生了。

《玩具总动员2》

皮克斯公司的动画师和工程师非常聪明,懂得通过算法来更好地制作动画人物,但皮克斯大获成功的一部电影———1999年的《玩具总动员2》差一点就因为马虎大意而丢失。这部电影是少有的几部在烂番茄网站获得100%好评的电影之一,也斩获了金球奖的最佳影片奖、最佳音乐奖和最佳喜剧奖。可是,皮克斯公司的一名员工不小心将文件从电脑上删除了,导致这部电影差点没能上映。这个例子是为了提醒大家要经常备份。

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