美国登月是骗人的？这项技术实锤答案！

今天派哥与大家聊聊一个经久不衰的流行话题：美国“阿波罗”登月计划是真是假？

上个世纪，美国人到没到过月球?对于这个问题，大部分人的回答都会是“YES，美国登月是真的”，因为我们在小时候上学的时候，课本上就是这么说的。

但是随着互联网这几十年的发展，当初“美国登月”质疑的声音被传播开来，现在也有很多人的观点动摇了。“美国登月是个骗局”这种说法逐渐流行了起来，科技迷对于这个问题的争论也是津津乐道。

派哥找来了一些他们的主要疑点和官方回应：

飘扬的国旗。美国国旗在没有大气的月球上飘荡是不现实的。

（NASA回应：旗帜不需要风，也能飘扬。只要有晃动，由于没有阻尼，旗帜要很长时间才能静止。另外，旗帜横部有支撑杆。）

影子方向错乱。登月照片中，影子指向不同方向，说明光源不止一个，这明显就是在摄影棚搞出来的。

（NASA回应：当太阳的地平高度较低，且地面不平的时候，就会扭曲影子的指向。）

第三个摄影师。必须要有第3个人，才能拍出宇航员登月、返月的照片。

（NASA回应：阿姆斯特朗下楼梯踏上月球的照片，是架设在舱外的照相机所拍摄，拍摄整个过程很容易。）

关于美国登月的疑问还有很多，就不一一列举了。

派哥觉得民众产生这种质疑是非常正常的，可以理解。民众会怀疑是因为对于科学不理解，且一直抱着这样的幻想：以自己浅薄的知识水平，去理解神秘莫测的宇宙自然。

派哥觉得吧，解决美国登月质疑事件，最好的解决方式是用现代技术为大众“重现”登月照片里的场景，光靠官方和科学家给老百姓说辞，那真是“秀才遇上兵，有理说不清”，而且官方也是懒得搭理。

美国登月照片骗人？但“光线”不会撒谎

直到上个月，这一尴尬局面终于被化解！

在德国慕尼黑举办的 GTC 欧洲大会上，那个造游戏显卡的Nvidia芯片厂商，为了给全新的消费端产品 RTX 显卡宣传造势，突出“光线追踪”这个影视级技术，还专门渲染一段超逼真的视频。

没错！这个渲染视频的内容就是：

——美国宇航员登月着陆。而且，重点是模拟登月时，环境光照的全局变化。

派哥要给这视频Demo狠狠地点个赞！它直接击碎了“登月质疑论”的最重要的一环——照片影子问题。

怀疑者说，登月照片是在一个巨大的影棚内拍摄的。理由则是，照片上物体的阴影、光线反射表明：有多个光源的存在。

然而，Nvidia工程师通过模拟光线的物理特性（月球车上铆钉的反射，月表尘埃的阴影，以及宇航服材质的反光性），将“美国宇航员登月着陆”这一场景进行“光线追踪”渲染时发现，呈现出来的光线效果和当年美国宇航局放出的照片是一致的。

所以最后的结论就是，美国宇航员身上的光是来自太阳光的反射——而不是摄影棚打的光。这些都是光线的正常物理效果。

看完是不是感觉特逼真？这一切都得归功于“光线追踪”这项技术。

《头号玩家》里的必备黑科技

下面派哥来给大家简单聊聊“光线追踪”的那些事。这个技术会跟你的未来生活挂钩哦！

派哥认为，在未来，人们的生活有很大一部分会搁置到“虚拟世界”中，因为在虚拟世界的体验和效率是可以大大超越现实的，就像今年热映的电影《头号玩家》那样。

但是要想人们成为《头号玩家》的角色，首先要克服的难点，除了要建一个超牛批的服务器，还有一点就是完美的“沉浸式交互体验”。

要想让用户“沉浸”下来，最重要的就是画面要到位，机器生成的场景“物理条件”要足够真实，不违和。如果解决了“光线条件”问题，虚拟场景以假乱真的程度可以提到60%以上。

光线追踪引发的“脑洞”

假设在未来，人类的包括光线追踪模拟技术足够完美。派哥开了开脑洞，人类社会可能会发生一些有趣的事情。

关于真实的定义。能模拟光线，就意味着会发生“人造真实”事件，比如派哥可以做出一段视频和图片：什么与股神巴菲特共进午餐（假设巴菲特那时还在）；在月球上玩自拍；甚至我还可以在火星上捉上几个“火星人”。这样的话，记录真实事情到底会用什么工具？照片还有它的真实性吗？

什么是虚、什么是实。未来世界，数字世界、客观世界相互交错，如果说一个人90%的时间都呆在虚构的网络中，所有需求（包括生理方面）都不依赖与现实生活。那么请问，在他眼里，什么是真实？什么是梦境？虚拟与真实在他身上还存不存在？怎么定义？

这些脑洞问题只是派哥的个人YY，派哥想表达的意思很简单：当科技足够发达时，社会框架将会受到严峻的挑战，我们所以为的“常识”就不能称作“常识”了。

光线追踪这么先进，到底是什么？

嗯，派哥就“阿波罗登月”这个话题扯到“光线追踪”技术，说得也差不多了。

最后呢，就让派哥给大家“认真”地科普下“光线追踪”这个东西吧。讲技术原理虽然无趣，但派哥相信，总有一两个同志，还是好这口的。

光线追踪（ray tracing），是以光源为起点定义光线，进而追踪由此产生的光线与物体表面以及光线与光线之间交互关系的过程。

该技术目前实现起来非常费力，因为这一技术需要无限多的光线照射在物体表面，通过反射、折射、漫射等途径进入最终的“摄像机”成像。

此过程要耗费的算力非常之多，反正大家的普通电脑想干这个活就甭想了！这种计算就要交给专业的工作站，让那些专业设备一帧一帧的给渲染吧。

想想那些特效叼炸天的好莱坞大片，你就懂了。

现在绝大多数光线追踪技术采用的都是“逆向溯源”策略：即以主观视角（“摄像机”镜头）为出发点，反向追溯光线，通过光线找到光源。

厉害归厉害，但这种“光线追踪”技术也不是完美的。它的缺点就是无法做到对真实的光线进行真实的遍历，光线的数量也是人为规定的，依然会存在不精确、错误的情况。

总之就是，光线N多，还带各种“拐弯”，目前人类的计算机能力有限，有心无力。“光线追踪”太费算力，人类只好量力而行。（作者：熊吉）

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