| 出版日期：2002-07-01 总期号：474 本年期号：24 |
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微软会织毛衣了
70老翁、楚飞宏 如果你有一天在网站上看到一件毛衣的话，不要为它真实的色彩、精细的纤维、甚至触动就可改变的形态等等伪装所打动，因为它可能是虚拟出来的。先让我们做一个这样的想象：如果眼前有一捆毛线，我们就可以编织一件毛衣，编织出来的毛衣就有“三维图像”；如果我们利用计算机形成一条非常非常逼真的“毛线”的话，我们就可以随心所欲地让计算机按照我们的意图去编织成一幅“真实的”毛衣的三维图像，并且根据观察者的触摸，改变它的形状，根据观察的角度不同，改变光线的反射，那么这种图像的真实感将是以前的3D图像所无法比拟的。这是一种想起来就非常奇妙的构图方式，似乎是很难实现的，但是现在微软将这一切都实现了。 
微软亚洲研究院院长兼首席科学家张亚勤博士 与“毛衣编织”3D构造技术类似，完全没有事先的3D建模，仅仅通过即时的计算，我们就可看见了栩栩如生的鸟；动态壮观的、又具有交互性的湖水；只用一分钟自动生成的具有各种跳舞动作的人物；电子贺卡上的各种个性化卡通图像以及气势磅礴的三维兵马俑场景等等，这些都是在主题为“数字娱乐”的微软亚洲研究院第四次“研究成果开放日”上与会者所看到的画面。 与前几次不同，这次“研究成果开放日”中的展示都非常轻松，最值得注意的是数字娱乐已经成为该研究院的四个主要研究方向之一，这是由研究院院长兼首席科学家张亚勤博士宣布的新一轮的策略调整的核心。 数字娱乐的新起点 不知不觉地发现，日常的生活中突然充满了数字娱乐的味道。PC已经不再是过去纯粹计算和工作的工具，而越来越像一个娱乐交流中心了。缤纷动听的音乐越来越多地出现在PC的音箱里，而不是在Radio（收音机）中；与朋友联系越来越多地通过QQ和ICQ等聊天工具；原来需要在游戏厅里以及用游戏机才能玩的游戏，已经完全可以被PC模拟出来了；层出不穷的网络游戏使我们沉浸在其中而不能自拔；这一切无疑告诉了我们，数字娱乐正在成为人类缤纷生活的新起点。 数字娱乐的出现是“网络计算”（Network Computing）第三次浪潮必然的结果。回顾一下计算机发展的历程，我们不难发现，数字娱乐的出现是“网络计算”第三次浪潮的必然结果。 
动态壮观的、又具有交互性的湖水 1981年以前，电脑开始走进人们的日常工作中。在这个过程中，不断提升的计算机运算性能使越来越多的用户逐渐接受了这种能够简化人们工作程序、推进人们工作效率的办公方法，这是计算的第一次浪潮。 随后IBM的PC 5150卷起了计算的第二次浪潮。个人电脑的开放式、通用式架构令众多的硬件制造商乐不可支，争先恐后地刷新着CPU、主板芯片组、图形加速卡以及光存储和磁存储介质的性能记录；而软件系统的图形化和智能化也使摩尔定律下不断超越自我的机器硬件能力有了更大的用武之地。 
新旧3D表面材质的对比效果 现在，网络计算构成了第三次浪潮的波峰。其显著特征就是PC开始向“PC3+E”发展，即PC将从单纯的个人电脑变成个人计算(Computing)、通讯(Communication)、控制的平台(Control)及娱乐的中心(Entertainment)。 数字娱乐的三个趋势 什么是未来的数字娱乐？网络化、互动性与真实感这三大趋势构成了未来数字娱乐的基本特征。 1）网络化数字娱乐 不久，所有人都会生存在一个被覆盖全球任一角落的智能网络重重覆盖下的环境中。人们可以在任何时候、任何地方、用任何设备通过有线或无线网络获取、处理和传播各种各样的信息。将来，我们可以在任何场所用掌上电脑、表式多功能娱乐器（体积小巧，可播放MP3、收发EMS音画短信的智能设备）、Tablet PC来连接网络，读取存储在家用PC之上的游戏进度，以便与使用其它设备的亲友继续“没有硝烟的争霸战”。我们甚至还可以随时与他人交流游戏心得，或是传输游戏片头动画和截屏图…… 2）互动性娱乐体验 何谓互动？就娱乐体验而言，互动意味着人与游戏之间的双向作用——根据调查，一些游戏玩家对目前基于PC的游戏项目感到不满，他们的意见主要集中在对游戏模式的设计方面，无论是玩《Quake》还是玩其他一些角色扮演游戏，他们都无法获得100%的参与感。 
当然，受制于硬件性能和软件引擎，这种状况肯定还会在一段时间内存在，但毫无疑问的，数字娱乐技术的发展将使用户终有一天能够涉足于和真实环境几无二致的游戏氛围。更加人性化、个性化的人机交互技术将使游戏的界面更加友好，人的主动性也将在游戏中得到前所未有的强调。例如玩家可将自己存储在计算机上的照片导入游戏人物设定，之后便可看到自己纵横于遥远的三国时代，或驰骋于神秘的南美丛林；例如玩家可选择遵循游戏设定的情节来娱乐，也可以发挥自己的创造才能，完全按自己的意志去改造游戏的全部进程。 3）真实感娱乐体验 这里所说的真实感有两个层面的含义，其一，通过机器的智能运算，让计算机在用户眼前呈现出一个与现实生活完全一样的物理意义上的真实场景，就像科幻电影里所预言的那样，“足不出户遍游天下”不再是梦想。虚拟黄山游会让用户感受到登山时的辛苦、疲惫与征服的满足感，感受到仰观朝日、俯瞰云海的无上快意。从技术的角度看，具备足够运算能力的计算机和生物仪器相结合，便有可能为用户营造出另一个真实的世界——用户几乎感受不到其与物理世界的区别。其二，让计算机完全复制并无误差地展现个人的夸张想法。也就是说，用户希望计算机所提供的娱乐环境具备何种效果，计算机便会不打折扣地满足用户的需求。 这就是未来数字娱乐的趋向，总的来说，多样化的娱乐体验不但能够完全满足人类丰富的想象力，还能让人类随时都能共享彼此的欢乐。 给我们的启示 首先，对数字娱乐的研究将深刻地影响到信息产业和娱乐产业。PC功能向娱乐方面延伸将可能引发PC制造业的复苏，在数字娱乐这一全新领域里，中国和所有国家都站在同一条起跑线上，如果很好地利用得天独厚的人才优势，那我们便有可能与国外同行并驾齐驱，甚至成为这一领域的领跑者。 精彩的数字娱乐正在逐渐开始引导人类越来越缤纷多彩的生活，而更先进、更具实用性的数字娱乐技术必须以软件技术为基石。作为各种计算设备的思维中枢，软件的重要性不言而喻。软件产业正在潜移默化地改变着人类的娱乐方式。即时计算在其中起着异常重要的作用，这将是数字娱乐软件业发展的一个重要方向。 相关技术知识介绍 现在的“毛衣编织”3D构造技术 具体步骤大致可分为三步： 1）在最初阶段，对要完成的毛衣的3D物体进行框架的建模，也就是说做一个3D物体的模型； 2）在搭建好的毛衣3D模型上进行贴图（贴材质），使物体具有最初的真实感。这就是所谓的贴图过程； 3）对已经初步完成好的毛衣3D物体进行最后的气氛、颜色等等一系列方面进行最后的强化。这就是所谓的渲染过程。 
至此，一个3D毛衣就新鲜出炉了，其中3D的真实程度完全取决于美工的好坏。 未来的“毛衣编织”3D构造技术 具体步骤大致可分为三步： 1）首先要得到“毛线”上的一个横切薄片，研究人员称之为光片（Lumislice），它记录了这个薄片在任意观察角度下任意光线照射方向的光照结果，以及毛线的非透明度； 2）通过旋转和平移光片，我们就可以得到在给定光照条件下的一根毛线； 3）给定一件毛线织物的单个毛线的毛线走线框架，我们就可以通过有规律地旋转和平移光片得到可以以假乱真的毛线织物绘制结果。 这就是“毛衣编织”技术生成的毛衣过程，生成其他的3D物体与这是一样的。最后的图像真实感是前一种方法无法比拟的。 “PC3＋E”概念 即PC将从单纯的个人电脑变成个人计算(Computing)、通讯(Communication)、控制的平台(Control)及娱乐的中心(Entertainment)。 PC将是“智能的”、“无限的”、“个性的”。他能够以某种主动的方式去学习、去揣摩主人的意图，人机沟通将更加顺畅简洁。人们仍然可以应用PC来完成各种各样的繁复计算，人们还可以应用通讯功能更加全面、更加完善、更加强大的PC来提高与亲朋好友的沟通效率——除此之外， PC与其他电子设备的关联将日渐紧密，最终将成为所有家庭硬件设施的总控制台。更令人激动的是，得到空前强化的PC娱乐特性将为每一位应用者带来身临其境的逼真娱乐体验。 |
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