今天派哥與大家聊聊一個經久不衰的流行話題：美國“阿波羅”登月計劃是真是假？

上個世紀，美國人到沒到過月球?對于這個問題，大部分人的回答都會是“YES，美國登月是真的”，因為我們在小時候上學的時候，課本上就是這么說的。

但是隨著互聯網這幾十年的發展，當初“美國登月”質疑的聲音被傳播開來，現在也有很多人的觀點動搖了。“美國登月是個騙局”這種說法逐漸流行了起來，科技迷對于這個問題的爭論也是津津樂道。

派哥找來了一些他們的主要疑點和官方回應：

飄揚的國旗。美國國旗在沒有大氣的月球上飄蕩是不現實的。

（NASA回應：旗幟不需要風，也能飄揚。只要有晃動，由于沒有阻尼，旗幟要很長時間才能靜止。另外，旗幟橫部有支撐桿。）

影子方向錯亂。登月照片中，影子指向不同方向，說明光源不止一個，這明顯就是在攝影棚搞出來的。

（NASA回應：當太陽的地平高度較低，且地面不平的時候，就會扭曲影子的指向。）

第三個攝影師。必須要有第3個人，才能拍出宇航員登月、返月的照片。

（NASA回應：阿姆斯特朗下樓梯踏上月球的照片，是架設在艙外的照相機所拍攝，拍攝整個過程很容易。）

關于美國登月的疑問還有很多，就不一一列舉了。

派哥覺得民眾產生這種質疑是非常正常的，可以理解。民眾會懷疑是因為對于科學不理解，且一直抱著這樣的幻想：以自己淺薄的知識水平，去理解神秘莫測的宇宙自然。

派哥覺得吧，解決美國登月質疑事件，最好的解決方式是用現代技術為大眾“重現”登月照片里的場景，光靠官方和科學家給老百姓說辭，那真是“秀才遇上兵，有理說不清”，而且官方也是懶得搭理。

美國登月照片騙人？但“光線”不會撒謊

直到上個月，這一尷尬局面終于被化解！

在德國慕尼黑舉辦的 GTC 歐洲大會上，那個造游戲顯卡的Nvidia芯片廠商，為了給全新的消費端產品 RTX 顯卡宣傳造勢，突出“光線追蹤”這個影視級技術，還專門渲染一段超逼真的視頻。

沒錯！這個渲染視頻的內容就是：

——美國宇航員登月著陸。而且，重點是模擬登月時，環境光照的全局變化。

派哥要給這視頻Demo狠狠地點個贊！它直接擊碎了“登月質疑論”的最重要的一環——照片影子問題。

懷疑者說，登月照片是在一個巨大的影棚內拍攝的。理由則是，照片上物體的陰影、光線反射表明：有多個光源的存在。

然而，Nvidia工程師通過模擬光線的物理特性（月球車上鉚釘的反射，月表塵埃的陰影，以及宇航服材質的反光性），將“美國宇航員登月著陸”這一場景進行“光線追蹤”渲染時發現，呈現出來的光線效果和當年美國宇航局放出的照片是一致的。

所以最后的結論就是，美國宇航員身上的光是來自太陽光的反射——而不是攝影棚打的光。這些都是光線的正常物理效果。

看完是不是感覺特逼真？這一切都得歸功于“光線追蹤”這項技術。

《頭號玩家》里的必備黑科技

下面派哥來給大家簡單聊聊“光線追蹤”的那些事。這個技術會跟你的未來生活掛鉤哦！

派哥認為，在未來，人們的生活有很大一部分會擱置到“虛擬世界”中，因為在虛擬世界的體驗和效率是可以大大超越現實的，就像今年熱映的電影《頭號玩家》那樣。

但是要想人們成為《頭號玩家》的角色，首先要克服的難點，除了要建一個超牛批的服務器，還有一點就是完美的“沉浸式交互體驗”。

要想讓用戶“沉浸”下來，最重要的就是畫面要到位，機器生成的場景“物理條件”要足夠真實，不違和。如果解決了“光線條件”問題，虛擬場景以假亂真的程度可以提到60%以上。

光線追蹤引發的“腦洞”

假設在未來，人類的包括光線追蹤模擬技術足夠完美。派哥開了開腦洞，人類社會可能會發生一些有趣的事情。

關于真實的定義。能模擬光線，就意味著會發生“人造真實”事件，比如派哥可以做出一段視頻和圖片：什么與股神巴菲特共進午餐（假設巴菲特那時還在）；在月球上玩自拍；甚至我還可以在火星上捉上幾個“火星人”。這樣的話，記錄真實事情到底會用什么工具？照片還有它的真實性嗎？

什么是虛、什么是實。未來世界，數字世界、客觀世界相互交錯，如果說一個人90%的時間都呆在虛構的網絡中，所有需求（包括生理方面）都不依賴與現實生活。那么請問，在他眼里，什么是真實？什么是夢境？虛擬與真實在他身上還存不存在？怎么定義？

這些腦洞問題只是派哥的個人YY，派哥想表達的意思很簡單：當科技足夠發達時，社會框架將會受到嚴峻的挑戰，我們所以為的“常識”就不能稱作“常識”了。

光線追蹤這么先進，到底是什么？

嗯，派哥就“阿波羅登月”這個話題扯到“光線追蹤”技術，說得也差不多了。

最后呢，就讓派哥給大家“認真”地科普下“光線追蹤”這個東西吧。講技術原理雖然無趣，但派哥相信，總有一兩個同志，還是好這口的。

光線追蹤（ray tracing），是以光源為起點定義光線，進而追蹤由此產生的光線與物體表面以及光線與光線之間交互關系的過程。

該技術目前實現起來非常費力，因為這一技術需要無限多的光線照射在物體表面，通過反射、折射、漫射等途徑進入最終的“攝像機”成像。

此過程要耗費的算力非常之多，反正大家的普通電腦想干這個活就甭想了！這種計算就要交給專業的工作站，讓那些專業設備一幀一幀的給渲染吧。

想想那些特效叼炸天的好萊塢大片，你就懂了。

現在絕大多數光線追蹤技術采用的都是“逆向溯源”策略：即以主觀視角（“攝像機”鏡頭）為出發點，反向追溯光線，通過光線找到光源。

厲害歸厲害，但這種“光線追蹤”技術也不是完美的。它的缺點就是無法做到對真實的光線進行真實的遍歷，光線的數量也是人為規定的，依然會存在不精確、錯誤的情況。

總之就是，光線N多，還帶各種“拐彎”，目前人類的計算機能力有限，有心無力。“光線追蹤”太費算力，人類只好量力而行。（作者：熊吉）

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