物理學正在飛速地滲透入數字世界，而生命滲入的速度比物理學還要快。為了看看分散式生命對數字電影到底滲透到了什麼程度，又產生了什麼樣的後果，我探訪了幾個最頂尖的動畫實驗室。

我們到底能夠給這個系統塞進多少東西？假設我們不斷地為這個玩具星球添加它必須遵循的物理定律，比如靜電引力、磁力、摩擦力、熱力學定律、體積，假設我們不斷地將我們在真實世界中所看到的每一種特徵都加到軟體程序里，最終我們在電腦中能夠得到一個什麼樣的太陽系？如果用電腦來製做一個橋樑模型——包括鋼材的拉力、風力、重力等等所有的力——我們究竟能不能說我們的電腦里已經有了一個橋樑？還有，我們能把生命加進來么？

這就是這些侏羅紀的恐龍如此逼真的原因。當它們抬腿的時候，它們要克服虛擬的軀體的重量，它們的肌肉會伸縮或下垂。當腳落下的時候，重力會拉扯它，落地時帶來的衝擊同時向上反射到腿部。

迪斯尼於1993年夏天發行的電影《人嚇鬼》中那隻會說話的貓，也是一個類似於恐龍的虛擬角色，但更逼真。動畫師們首先製做一個數字貓的外形，然後以一張照片里的貓為參照，為這隻數字貓披上質感的皮毛。要不是它那非同尋常的講話能力，它和那隻貓簡直像極了。它嘴部的動作是從人那裡映射來的。所以，這隻虛擬動物其實是一個貓-人混血兒。

電影觀眾看到秋葉被吹到街上。他們沒有意識到這個場景其實是計算機生成的動畫。這個畫面之所以看起來很真實，是因為這段影像中確實有某種真實性：片片虛擬的葉子被一陣虛擬的風吹到了虛擬的街道上。就像雷諾茲的那群虛擬蝙蝠一樣，真的有大量東西按照物理定律被某股力量真實地推動著。那些虛擬的樹葉是有屬性的，比如重量、形狀和表面積。當把這些樹葉釋放到某一陣虛擬的風裡的時候，它們所遵循的那套定律，跟真的樹葉所遵循的物理定律是一樣的。所以，在這個虛擬場景中，各部分之間的關係就如同你的身體髮膚一樣真實。儘管葉子的細節不足以近看，但飄零的落葉其實也不需要太多的畫工。

為了使這些數字世界以後也能有用，所有創造出來的東西都得簡化成某種方程式。其中不僅包括那些恐龍和水，最終還要包括那些恐龍啃咬的樹木，那些吉普車（在《侏羅紀公園》里，有些場景中的吉普車就是數字的）、建築物、衣服、餐桌還有天氣。這些數字形式並不會僅僅是在拍電影時才用。在不久的將來，不單隻是電影，所有製造品都將通過計算機輔助設計軟體進行設計、生產。如今，汽車部件已經先要在計算機屏幕上進行模擬，然後將方程式直接傳送給工廠的車床和焊接機，使這些數字變為真實的形狀。一種名為「自動成型」的新工業流程從計算機輔助設計那裡獲取數據后，能在瞬間由粉末金屬或液態塑料直接生成三維原型。某個物體這一刻還只是屏幕上的一些線條，下一刻就已經是一個可以拿在手裡或帶著到處走的實實在在的東西了。自動成型技術「列印」出來的是真正的齒輪而不是某個齒輪的圖紙。為工廠機器準備的緊急備用件是用抗壓塑料在車間就地「列印」出來的；在拿到真正的備用件之前，它們可以頂上一陣子。不久的將來，這種列印出來的零件就會成為真正可用的零件。約翰·沃克是世界上最知名的計算機輔助設計軟體AutoCAD的創始人，他告訴記者：「計算機輔助設計要做的，就是在計算機里為真實世界中的物體建造模型。我相信，在時機成熟的時候，世界上所有的東西，無論是否是製造出來的，都可以在電腦里生成模型。這是一個非常非常巨大的市場。這裏包羅萬象。」九-九-藏-書九九藏書

讓動畫形象遵循自己的物理學法則是現實主義的新秘訣。當終結者II號機器人從一灘熔化的鉻里冒出來時，那效果逼真得令人震驚，因為它遵循的是液體在真實世界里的物理規律（譬如表面張力）。這是一灘「模擬」的液體。

當然，再次出場的恐龍不會完全一樣。它們會更為馴服、更長、更圓，也更聽從指揮。不過，這些恐龍的身體內，跳動的卻是一顆數字心臟，一顆屬於霸王龍或速龍的心臟——不同的身體，同樣的恐龍之心。作為工業光魔公司的奇才、虛擬恐龍的發明者，馬克·戴普只要改變這些生物的數字基因設置就可以把它們變成可愛的寵物，同時又讓它們保持逼真的銀幕形態。

凱斯和他在蘋果公司的同事蓋文·米勒設計出一些計算機程序，來渲染小溪涓涓流下或者雨點滴落在水池中的種種微妙細節。他們把水文學各種定律的公式與一個動畫引擎掛上鉤，把這些定律移植到了模擬世界。在視頻短片中你可以看到，在柔和的光線下，一道淺波掃過一片乾燥的沙岸，像真的波浪那樣不規則地破碎，然後退下，留下濕漉漉的沙地。其實這些都不過是些方程式而已。

「傳統動畫中所有的物理習性都取決於動畫師的認知」，說這話的是邁克爾·凱斯，他是蘋果電腦公司的一位計算機圖形工程師。比如，當沃特·迪斯尼畫出米老鼠屁顛屁顛地從樓梯上滾下來的時候，他在畫紙上展示出的效果來自他對萬有引力的認識。不管是真還是假，米老鼠遵循的是迪斯尼對物理學的理解。這種理解通常都不怎麼真實，而這也恰恰是動畫片的魅力所在。很多動畫師都會藉助誇張、變異，甚至乾脆忽視真實世界的物理定律以博一笑。不過，現代電影風格追求嚴格的真實感。觀眾們希望電影《外星人E.T.》里的飛行自行車像「真的」飛行著的自行車，而不是卡通版自行車。read.99csw.com

凱斯想要嘗試的，就是把物理學引入模擬世界。「我們參考了把物理學裝進動畫師腦子的傳統做法，決定改一下，讓計算機也懂得一些物理學知識。」

植物生長的數學模型，是由理論生物學家阿利斯蒂德·林登美爾在1968年建造出來的。他的方程式清晰地表明了康乃馨和玫瑰之間的差別：兩者之間的區別可以簡化為一粒數字種子的一組變數。這樣，一顆完整的植株可以用一粒種子來表示，在硬碟上也就占幾千位元組。當計算機程序給種子解壓之後，屏幕上就長出一朵生動的花——綠芽首先萌發，然後葉子展開，一個蓓蕾成形，接著，一朵鮮花適時綻放。普魯辛凱維奇和他的學生們翻遍植物學文獻，了解多頭花朵如何開放，雛菊如何成形，榆樹和橡樹又是如何抽出各具特色的枝條。他們還彙集了上百種海貝和蝴蝶的生長演算法法則。由此得出的圖像結果很有說服力。https://read.99csw.com普魯辛凱維奇用計算機培育出的一幅繁花朵朵的紫丁香圖像，完全可以用來作植物圖錄中的照片。

讓我們從那個一無所有的幻想世界說起，想象裏面有一個漂浮的徽標。凱斯說，這個簡單世界的問題之一是「裏面的東西看起來輕飄飄沒有一點重量」。為了增加這個世界的真實感，我們可以給對象添加質量屬性，同時給環境設置重力定律。這樣一來，如果一個飄浮的徽標掉在地板上，它墜落的加速度會跟一個實物在地球上掉落的加速度一樣。重力公式非常簡單，把它置入一個小世界也不難。我們可以給徽標再加上一個彈性公式，這樣它就能「自然而然」地以非常有規律的方式從地板上彈起來。它遵守重力定律、動能定律以及讓它減速的摩擦力定律。我們還可以給它加上硬度——比如塑料的硬度或者金屬的硬度——這樣它對衝擊的反應也變得真實起來。最後的結果就有一種真實感，當鍍鉻徽標摔到地上的時候，它反彈的幅度越來越小，直到咔嗒一下停下來。

普魯辛凱維奇發現，仿造一個活物的最佳辦法就是種植它。他從生物學中提煉出來又應用到虛擬世界中的那些生長法則，現在正被用來種植電影中的樹和花朵。它們所形成的環境與那些恐龍和其他數字角色們正可謂是相得益彰。

《侏羅紀公園》中的那些恐龍不過是些行屍走肉。它們有逼真的身體，卻缺少自己的行為、自己的意志，自己的生存力。它們是由計算機動畫師操縱的幽靈般的提線木偶。不過有朝一日，這些恐龍會像匹諾曹一樣獲得屬於自己的生命。

我們可以繼續運用更多的物理定律和公式，比如彈性係數、表面張力、旋轉效果，然後把它們編碼到環境中去。隨著我們為這些人工環境加入更多的複雜度，它們就會成為合成生命成長的沃土。

博德邦軟體是頗受尊敬的個人電腦教育軟體發行商，銷售一款為各種物理力建立模型的物理教學軟體。當你在蘋果電腦上啟動教育軟體中的物理學程序后，就能創建一個繞著屏幕上的太陽旋轉的玩具行星。這個虛擬的星球遵循著這個玩具宇宙中的法則：重力、運動、摩擦。通過與動力和重力打交道，學生就可以對太陽系中的物理過程有一個直接的感受。九-九-藏-書

生物學當然也不例外。計算機已經可以為花朵建立模型了。普魯辛凱維奇是加拿大卡爾加里大學的一位計算機科學家。他運用植物生長的數學模型創造出三維虛擬花朵。顯然，絕大多數植物的生長過程都符合幾條簡單的定律。開花的信號可能非常複雜，同一根枝條上花朵的開放順序也可能受到幾個交互信息的影響。但是將這些相互作用的信號編製成一個程序卻非常簡單。

在這些侏羅紀恐龍進入到栩栩如生的電影世界之前，它們棲居在一個空曠的三維世界里。在這片幻想世界中，除了音量、燈光、空間之外，幾乎一無所有。風、重力、慣性、摩擦力、硬度以及物質世界所具有的細枝末節全都不存在，需要想象力豐富的動畫師來構建。

起初，這隻不過是學院里一項有趣的學術活動，而今，想要這款軟體的園藝家們打給普魯辛凱維奇的電話已經令他應接不暇了。如果有一個軟體能夠向客戶直觀地顯示他們的景觀設計在未來十年甚至是近到來年春天的樣子，他們願意為這種軟體付高價。

電影《侏羅紀公園》里的恐龍最了不起的地方就在於它們有足夠長的人工生命，可以在電影《石頭城樂園》中被再次用作卡通恐龍。