木易 发自 凹非寺 量子位 报道 | 公众号 QbitAI
这是一个完全用数学公式创造的女孩，她长这样：
绝佳的光影，移动的眼珠，是不是感觉惟妙惟肖？
最近，油管上的一项用数学进行3D人物建模的视频火了，截止目前，已有近8w的播放量。
3D人物建模，就是数学公式对人体的描述，目前已经广泛应用于生活之中。
不过，现在直接使用计算机软件进行的建模，还不足以让人领略这其中深层次的数学魅力。
而这个视频中，就是纯用数学的方法，让我们看到了：如何用最基础的数学公式，创造一切。
如何创造的？就让我们顺着这个视频来看看吧。
数学公式构建的真实感躯体框架的构建
从零开始，首先最先构建的，就是女孩的躯体：头部、颈部、肩部等。
拿头部举例，头部就是两个球的堆叠，而在两个球分界的割裂部分，用插值法修补了空隙，使整体看起来更加自然、顺滑。
其他的躯体结构，也是同理，都是三维数学公式的组合，就建构起了基本的人体框架。
看起来是不是有点诡异？
是的，因为，还需要加入「亿点点」细节。
「亿点点」细节
亿点点细节，就是面部上的细微结构，目前视频中，分别构建了：眼袋、睫毛、眉毛、嘴唇和牙齿。
比如，更换了皮肤的颜色，用两个环，并入躯体，形成眼袋：
又比如，这个用圆锥体为基础构建出来的鼻子，也是很漂亮了。
还有，这个微微露出的牙齿，其实并不是完整的牙齿建模，而只是一个环。
画龙点睛
接下来，就是注入灵魂的一步：画龙点睛。
发生了什么事？怎么突然就有了真实感？
这个真实感，并不是由眼睛带来的，眼睛也是常规的三维构建上色，并无特别。
只是，这个加入眼睛后，还注入了两个神奇的魔法：1、眨眼；2、眼珠移动。
这个眨眼，是通过周期性的数学函数完成的，每隔一段时间波动一次，在画面上，就是体现成了眼睛的睁开和闭上。
有没有发现，通过数学公式的叠加，还能实现单眨眼和双眨眼，这，又给真实感上了一个台阶。
之后，不难猜到，眼珠的移动，也是由数学公式所控制的。
芜湖，是不是有内味了？
皮肤的质感
细心的观众可能发现，这个眼睛建模部分的皮肤质感比起之前，更加真实。
是的，这是在这二者之间，加入了一些，噪音，来描绘皮肤表面的毛孔。
对，你没有看错，真的是噪音。
此外，作者还贴（mo）心（gui）地给这位女孩上了一些雀斑。
啊这，果然，再精致也赶不上数学创造的人物模型啊。（狗头）
光影效果
最后，不得不提的一点是，这位作者还非常细心的考虑了光影效果，并用数学方法实现了它。
对，这个光影，其实，就是不同朝向的颜色加深。
此外，作者还考虑了：来自不同方向上光带来的光影叠加效果。
最后，加上其他一些细节，咱们就看到了最开始的那一幕，那位活灵活现的3D女孩：
当然，其中有很多细节我并没有完全提到，感兴趣的小伙伴，可以在下方获取原视频链接和开源代码哦。
原视频链接：https://www.youtube.com/watch?v=8--5LwHRhjk
开源地址：https://www.shadertoy.com/view/WsSBzh
— 完 —
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