怎样用计算机模拟果冻的颤抖和肌肉的抖动？

游戏的画面越来越逼真越来越栩栩如生了。今天的游戏和十年前的游戏不可同日而语。动漫和动画电影的画面也是如此。 游戏是一种艺术，电影更是如此。但这些人文的艺术背后却是特别硬核的技术，尤其涉及到数学、物理、计算机这三大基础科学。这种技术的改进是一点一滴细水长流的。 卡通动画中的模拟其实往往违反物理学定律。譬如，有个卡通动画第一物理定律：万有引力只有在你往下看的时候才起作用（想想悬崖边的汤姆）。 动画当然有自己的逻辑，未必全部要遵循真实的物理规律。但是我们看迪斯尼和皮克斯的动画电影，玩一些高级的游戏，往往感觉它们越来越精致，越来越逼真，越来越有高级感了。 魔鬼在细节中。 动物的皮毛怎样反射光线，河中的水流怎样冲击沙子，岸上细草怎样在微风中颤动。 正是这些你可能并不会去注意到的细节营造出了这种感觉，而这些细节必须要尽可能地遵循物理学定律才行。 要想栩栩如生地渲染出这些细节，时时刻刻得跟数学方程打交道。 Two minute papers这个视频主要介绍了一篇前沿的论文，在计算机画面模拟中，做出的很小很小的一个技术改进。以前的某种方法（物质点方法）能很好地处理沙子，果冻之类的凝胶物。但是这两者结合起来就有些问题。这篇文章改进了这个方法，把两者很好地结合起来，从而能更逼真地模拟，沙子怎样在抖动的果冻类的凝胶上跳动，一万根头发如何跳动，少男少女和肥宅身上的肉又如何抖动。 你可能一辈子也不会跟这些具体的技术细节打交道。科学家在前沿论文中的这种改进，往往超前于工业应用。离具体应用到电影工业和游戏工业，还有一段时日。即使将来应用在电影中，可能也只是电影片尾后不起眼的一行小字。但正是这一滴滴水，汇成了时代的洪流。这一滴水值得一看。

本文转载自知名科学科普博主@科普君XueShu雪树