万测试验设备
免费服务热线

Free service

hotline

万测试验设备
热门搜索:

游戏科学五花八门的隐身法

发布时间:2020-03-24 09:13:35阅读:来源:万测试验设备

科幻题材游戏中使人向往的未来科技,从星际旅行到虚拟现实应有尽有,但若说起一类道具,隐身衣,恐怕很多人更想要的是这个。让我们从理论到实践来完全总结一下隐身技术的各种问题,看看是不是有可能在现实中实现类似效果。

裸奔透明人的悲剧

不同作品中的隐身法表现出来的效果大同小异,用处都是让自己从其他人的视野中消失,完全看不到身影,但本体仍然存在,至于更进一步的细节,比如是不是可以被其他手段检测到,则根据作品需要而定。

而若进一步深究其原理,不同于非科学的作品可以扯出各种魔法道具或是天赋能力,在现有物理定律下能够比较自圆其说,听起来貌似可行的方法其实就那末几种,而这也正是大部分作品最常采取的,同时也是当前科学家探讨隐身技术实用化可能的几个重点方向。

通常谈及这个话题,都得追本溯源,从英国作家赫伯特·乔治·威尔斯开始讲起。作为和凡尔纳齐名,并称科幻小说奠基人的另外一位大师,如“时间旅行”、“外星人入侵”、“反乌托邦”等后来科幻小说的重要创意都是由他最早提出并加以描述,而他1897年完成的《隐形人》顾名思义,正是同类题材的最早代表。一名科学家研究出了能将人体从皮肤肌肉到内脏骨骼全部透明化的药物,喝下去以后就成了隐形人——条件是他得有不穿衣服的觉悟。

表面上看,这个思路是最容易想到也最容易被大众理解的,但实际上这类隐身法在物理上已被提早宣判了死刑,即使真的能够有这类能成功将人体结构全部透明化的药剂,实验结果也不会如小说中描写的一样,缘由就在于光的折射定律,即便是一样透明的物资(如空气和水),由于彼此密度不同致使的折射率不同,当光线通过它们的时候也不会笔挺前进而是经历屡次折射(或全反射),可想而知人体从皮肤到骨骼的多种介质一样存在类似情况。更要命的是我们已知道平常的阳光并不是单一频率而是不同光谱叠加而成,所以这个勇于裸奔的科学家并不会变成透明人,只会变成全身散射七彩光芒的大号宝石……

由于折射现象的存在,所以基本上宣布了大部分想要通过“透明化”实现隐形方法的死刑,除非科技发展到能改变人体结构本身那一天,那些坚持采取这个思路的作品也都是含糊其辞,避免解释上面的BUG,而从《隐形人》开始,很长一段时间里人们也想不出有其他可能性的方案,直到物理学理论有了新的突破。

(威尔斯不但提供了透明人的创意,也带来了经典造型,绷带墨镜隐藏身份的标准打扮。)

广义相对论提供的可能

隐形的最基础思路是让一个物体不能被其他人所看到,而人类能看见一个物体,是由于这1物体产生的光学现象被人类的视觉系统接收,换句话说只要让这一对象不反射,不折射,不散射可见光,它自然就是正常人眼中不存在的东西。

这1结论不言而喻,做起来却是千难万难,除透明化貌似也没有别的选择,好在爱因斯坦的广义相对论为我们描写了另一种听起来不可思议的现象:光在强大力场下会曲折,或更准确地说,力场扭曲的是本身周围的空间,光只是在通过这片空间时沿着扭曲后的轨迹运行,从观察者角度就犹如光产生了偏转,不再是绝对的直线传播。

虽然这类说法违背常识,也难以在平常中见证,但通过对宇宙天体的观测,人们最少可以证实了类似现象的存在,大质量的恒星确切会由于本身的引力曲折途径它们范围内的光线,而当天体质量进一步加大(如超过3倍以上的太阳质量),在它们的晚年就会可能由于塌缩终究构成大家熟知的黑洞,连光也没法逃脱其引力范围,也就无从观测其内部。

而这1结论的证明无疑给了创作者重要灵感,光在力场下会曲折,那岂不是说理论上完全可以让光线拐个弯,恰好绕过指定对象后继续沿原方向前进,那末这个范围的物体自然就不可能反射任何光线,旁人眼中只能看到它身后的风景,和透明化起到了一样的效果,也就是名不虚传的隐身法了——虽然这也仅仅是理论上的可能,但看起来最少是个新思路,不违背已知的物理学定律,而且能连带帮你保住身上的东西,不需要成为暴露狂。

所以从80年代开始,有很多科幻作品是围绕着这个角度来塑造可行化的隐形技术,包括大家熟习的《星际争霸》,里面多少也是用“力场”的描写来带过神族和人族的隐形兵种,而电影中的经典代表《铁血战士》也是类似科技,至于这个力场需要多大能量才能实现覆盖全身范围的可见光全部完善改变,如何避免会对周围其他物体产生过剩的影响等细节问题,明显也是不能想的太细,领会其精神就可以了。

(虽然未必科学,但星际中的隐形和反隐形无疑给我们留下了重要印象。)

材料学进步推动发展

事实上,上面力场曲折光线的隐身法还存在另一个常识问题:隐形的对象是物体无所谓,但若换成人,既然身旁的光线全部被扭曲走了,那末这个人自己应当也没法看到任何东西,只会变成睁眼瞎子才对。少数作品对此有进一步的细节补充,比如选择性的只扭曲可见光谱,将其他波长的部份(红外线,紫外线)用仪器再现图象,或是直接读取力场扭曲光线的数据并反向计算处理,一样转换成可接受的光学信号。但说来说去还是以空对空,谈不上任何实用价值。

进入上世纪90年代后,材料科学的飞速发展让人们重新拾回了这1梦想,通过材料本身的特性,让光线通过它们后产生指定效果,是新一代隐形技术的重要思路。譬如说,光纤就是利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理,让光线可以沿着任意曲折的纤维从一头传递到另外一头,假定一件衣服是由无数精密光纤编织而成,那末它就可以让每一点入射的光线都通过它射往指定位置——这固然只是一个理论上的假定,实际存在诸多阻碍,但已有部份材料确切可以实现这类效果,包括中国在内的诸多国家在近几年内都有类似实验,用特制材料让光纤通过它们时产生“沿表面滑过”一样的特别效应,成功让内侧的物体在视野中消失。

而另外一种思路则是转换思路的假装法,其实不需要完全消失,只要能始终让表面图案保持和背景的完全一体化,一样可以没法被人们辨认出来,虽然这不算真正意义的隐身,但实际效果是差不多的。

这1想法或许是从变色龙得来的灵感,虽然这类动物现实中并不像传说中的那样夸大其词,能完全和环境融为一体。不过这类用基本的色素细胞组合,在皮肤上摹拟出各种图案确切值得鉴戒,我们其实不需要注射药物把自己改造成变身英雄,现有的纳米材料就能做到同类效果,通过感受背景色彩来对应组合变色,不过要想做到在任何环境下都能随着穿着者动作瞬间切换成完善的保护色,就需要更夸大,更精确的计算,这仍然是今后的课题。

这两种方案哪者更容易实用化,目前尚且还没法断言,更有可能的是随着材料学发展同步而行,同时采取,游戏中从《孤岛危机》到《潜龙谍影》、从《幽灵行动》到《辐射》等对这类设备,也都是结合二者长处来描写,反正都是用高科技材料一笔带过就是了……

(孤岛危机中的隐身衣会在地上留下影子,所以还是摹拟周边环境的原理占多数。)

现实中对隐身技术的探讨,一样也不局限于最尖端的科技领域,日本一些研究者就提出了貌似更加朴实的方案,完全通过基础的屏幕和摄像头构建而成,比如在一个物体前放置一台无边沿显示屏,通过后侧的摄像头同步播放后侧的背景图象,这样从前面看起来就成了隐形效果——而进阶版本就是可称为“隐身球”的中空球体,通过摄像头和屏幕保证360度全方位无死角显示对应画面,而如果能继续把这类播放机关小型化,穿着化,自然也能成为另一种意义上的“隐身衣”……

可想而知,随着技术的进步,隐身技术必然会有着更加成熟的建议提出,不排除在有生之年,我们确切能够看到实用化的隐身衣,但是我们也不难想象,这1道具脱离游戏,登陆现实会为全部社会带来怎样的混乱,乃至应该说第一时间除坏事也想不到它有更有价值的用处……不管率先实现这1技术的是来自科学家的实验室,大型公司的研发组或是军队部门,最后肯定都难免成为国家等级的机密事项,不会让人们为所欲为使用。退一步来讲即使隐身衣能够被有限制的投入市场,也必然会水长船高,一样诞生出反隐身衣类的道具,失去本来的意义。

《隐形人》小说里,没法被理解的科学家选择了将隐身技术用在了犯法之路,从那以后的各种作品都多少没法摆脱这1主题,这1技术注定没法被妥善利用,也难免成为少数人的特权。“看不见”历来就是恐怖的最基础要素之一,人们内心的愿望渴望隐藏自己窥测他人,但绝不希望有人对自己依样画葫芦,也许由于这一点,隐身技术难免成为屠龙之技,乃至比起克隆人,人工智能或是虚拟现实等争议性的技术都更存在阻碍。

上海德沁机械有限公司

上海德沁机械有限公司

高铁站洗地机

进口洗地机