Читать «Знание-сила, 1997 № 07 (841)» онлайн - страница 45
Журнал «Знание-сила»
М. А. Булгаков.
«Мастер и Маргарита», гл. 22
Как моделируются трехмерные объекты
Облако жирной грязи, мгновенно вздыбившееся над опрокинутым и раздавленным джипом, с обжигающей наглядностью показало, что ожидало бы его пассажиров, если бы раздраженный самим их существованием восьмитонный тираннозавр (Tyrannosaurus Rex) и в самом деле столкнулся бы с современным человеком. К счастью для нас, это всего- навсего один из кадров знаменитого фильма «Парк юрского периода», который, помимо невероятной зрелищности (рекорды 1993 года — по числу зрителей и доходам авторов — 913 миллионов долларов!), оказался замечателен еще и тем, что поставил много вопросов перед учеными.
Как в действительности выглядела нога тираннозавра, люто растоптавшая автомобиль? В частности, каких размеров были связки, мышцы, убийственная стопа? Традиционные реконструкции таинственно сгинувших зверей хотя и стали замечательным достижением палеонтологов, были все же интуитивными, ведь исследователи располагали только костями ископаемых чудовищ. Путь к ответам на поставленные вопросы мог быть один: их надо было как-то вычислить.
За вычисления по структуре и динамике динозавров взялась группа зоологов из Вашингтонского университета, возглавляемая Томом Дэниелом,— грамотные зоологи в наше время охотно занимаются физическими вычислениями. При этом стоит вспомнить, что в отечественной физико-математической среде, представители которой традиционно (вполне в духе «школы Ландау») старались не сомневаться в своем абсолютном интеллектуальном превосходстве над приверженцами всех других научных специализаций, слово «зоология» предполагает наиболее примитивный — классификационный — уровень описания и обычно произносится насмешливым тоном, с каким-то жизнерадостным пренебрежением.
Некоторые наиболее простые предметы можно с большой точностью представить конечными участками плоских поверхностей. Например, куб легко моделируется с помощью шести квадратов (точнее, плоских многоугольников, рисунок 1). Компьютер сохраняет в памяти координаты x, у, z четырех углов каждого квадрата, и когда эти точки отображаются на экране, возникает «проволочная модель» куба (рисунок 2).
Дескать, что эти-то «зоолухи» там классифицируют, вводят новые наименования, а задач не решают и результатов не получают. Но вот зоологи из лаборатории доктора Дэниела оказались весьма серьезными специалистами по физике и математике животных, они считаются одной из ведущих в США групп но вычислительной биомеханике — научной дисциплине, все более впечатляющей своими результатами. Так что голливудские кинофабриканты не случайно обратились со своими вопросами именно в Вашингтонский университет, на противоположную сторону Америки, при том что совсем рядом с Голливудом, в Калифорнии, есть много исследовательских центров мирового уровня.
