如果用计算机按照物理模型完模拟一个小型世界，是否需要模拟人的眼睛呢？
咱们来聊聊这个话题，想象一下，我们要用电脑一点点搭建一个微缩的、有物理规律的世界。在这个精细的模拟里，人眼这东西到底有没有必要去模仿呢？
核心问题：模拟的目的是什么？
首先，得想明白我们到底想通过这个计算机模拟达到什么目的。
纯粹的物理规律验证？ 如果你的目标只是想看看在特定的物理参数下，比如引力、碰撞、流体动力学等等，这些粒子或者物体会怎么运动，最终呈现出什么样的状态。在这种情况下，人的眼睛那套复杂的视觉系统其实就没那么重要了。你只需要一个方式来“观察”结果，这个“观察”可以是数据输出，可以是线条勾勒，甚至可以是简单的颜色标记，用来区分不同的物体或者状态。模拟的重点是运动轨迹、能量守恒、物质变化等等，而不是“看起来像不像”。
复现一个真实感强的“世界”？ 如果你的目标是要创建一个人们能够直观感受、甚至沉浸其中的小型世界，那眼睛就变得非常关键了。这就好比你在做一款3D游戏或者一个虚拟现实体验。这时候，不仅仅是要模拟物体的运动，更要模拟它们如何被感知。而眼睛是人类感知这个世界最重要的“传感器”之一。
如果需要模拟眼睛，那又是怎么个“模拟法”？
如果我们决定要模拟眼睛，那也不是真的把一个生物学上的眼睛整个放进计算机里。而是要模拟眼睛在感知和处理视觉信息方面所起到的作用：
1. 光线的传播和交互： 这是最基础的。你需要模拟光是如何从光源发出，遇到物体后如何反射、折射，然后进入“观察者”的视野。这涉及到物理学中的光学原理，比如反射定律、折射定律（斯涅尔定律）、漫反射和镜面反射等等。物体的材质（颜色、光滑度、透明度）直接影响光线的交互方式，从而决定我们“看到”的颜色和明暗。
2. 物体形态和空间关系： 眼睛需要接收到光线信息，然后大脑（在模拟中就是我们的渲染引擎和处理逻辑）会根据这些光线信息，重建出物体的三维形状、大小、位置以及它们之间的空间关系。这涉及到几何学和三维图形学的知识，比如如何根据二维的屏幕信息推断出物体的三维结构。
3. 透视和景深： 人的眼睛看到的场景是有透视效果的，远处的物体显得小，近处的物体显得大。而且，眼睛的焦点会有一个范围，超出这个范围的物体会模糊，这就是景深。要模拟眼睛，就得模拟这些视觉上的规律，让画面看起来符合我们日常的视觉经验。
4. 颜色和亮度感知： 眼睛能感知不同波长的光，将其转化为我们所谓的颜色。同时，眼睛对亮度的感知也不是线性的。模拟眼睛也意味着要考虑如何将物理上的光照强度和光谱信息，转化为计算机屏幕上可视的颜色和亮度值，并尽量贴近人眼的感知范围。
5. 运动和变化的捕捉： 眼睛和大脑会持续处理来自世界的信息，捕捉物体的运动和变化。在模拟中，这意味着需要实时地更新画面，反映物理模型中发生的任何改变。
不模拟眼睛，会怎样？
如果决定不模拟眼睛，那么我们“观察”这个模拟世界的方式就会非常不同：
纯粹的数据流： 你可能只会得到大量的数值输出，比如每个粒子的位置、速度、受力，物体的温度、压力等等。这些是科学研究者非常有用的信息，但普通人看了可能会一头雾水。
简化的可视化： 你可能会看到一些简单的几何图形，比如点、线、球，用不同的颜色代表不同的物质或状态。没有阴影、没有光影效果，也没有复杂的材质。就像早期的科学可视化图表一样。
抽象的表示： 甚至可能不是直接的图像，而是用一些抽象的符号或者图表来表示世界的整体状态或者某些关键指标。
举个例子：模拟一个水滴落下的过程
模拟眼睛（视觉模拟）： 你会看到一个透明的水滴从高处落下，在空中受到空气阻力影响，可能还会变形，最终砸到水面上，溅起水花，荡开涟漪。你看到的颜色、光影、动态，都尽量模仿真实世界。
不模拟眼睛（纯数据/简化可视化）： 你可能会看到一个蓝色圆球（代表水滴）的轨迹坐标在不断变化，同时会输出一个关于它在不同时间点的速度、动量、以及撞击后产生的水面扰动（可能用波形图表示）的数据。或者，你看到一个简单的蓝色球体在屏幕上划过一道轨迹线，撞击一个平面后，平面上出现一圈不断扩散的同心圆线。
结论：
所以，答案是：不一定需要模拟人的眼睛。
如果你只是想在纯粹的物理层面研究一个微型世界的动力学行为、能量传递、物质转化，那么模拟眼睛的复杂视觉过程是非必需的，你只需要一种能“看到”结果的方式，哪怕只是数据。
但如果你希望创造一个具有真实感、能够被人类直观理解和感受的“世界”，那么你就需要模拟眼睛的功能，至少要模拟光线如何传播、物体如何呈现形态、颜色、空间关系，以及符合我们视觉习惯的透视和景深效果。这背后就是计算机图形学在发挥作用，它就是在尝试用数字的方式“欺骗”我们的眼睛，让它以为它看到的是真实世界。
归根结底，是否模拟眼睛，取决于你这个“小型世界”模拟的最终目标和受众。
核心问题：模拟的目的是什么？
首先，得想明白我们到底想通过这个计算机模拟达到什么目的。
纯粹的物理规律验证？ 如果你的目标只是想看看在特定的物理参数下，比如引力、碰撞、流体动力学等等，这些粒子或者物体会怎么运动，最终呈现出什么样的状态。在这种情况下，人的眼睛那套复杂的视觉系统其实就没那么重要了。你只需要一个方式来“观察”结果，这个“观察”可以是数据输出，可以是线条勾勒，甚至可以是简单的颜色标记，用来区分不同的物体或者状态。模拟的重点是运动轨迹、能量守恒、物质变化等等，而不是“看起来像不像”。
复现一个真实感强的“世界”？ 如果你的目标是要创建一个人们能够直观感受、甚至沉浸其中的小型世界，那眼睛就变得非常关键了。这就好比你在做一款3D游戏或者一个虚拟现实体验。这时候，不仅仅是要模拟物体的运动，更要模拟它们如何被感知。而眼睛是人类感知这个世界最重要的“传感器”之一。
如果需要模拟眼睛，那又是怎么个“模拟法”？
如果我们决定要模拟眼睛，那也不是真的把一个生物学上的眼睛整个放进计算机里。而是要模拟眼睛在感知和处理视觉信息方面所起到的作用：
1. 光线的传播和交互： 这是最基础的。你需要模拟光是如何从光源发出，遇到物体后如何反射、折射，然后进入“观察者”的视野。这涉及到物理学中的光学原理，比如反射定律、折射定律（斯涅尔定律）、漫反射和镜面反射等等。物体的材质（颜色、光滑度、透明度）直接影响光线的交互方式，从而决定我们“看到”的颜色和明暗。
2. 物体形态和空间关系： 眼睛需要接收到光线信息，然后大脑（在模拟中就是我们的渲染引擎和处理逻辑）会根据这些光线信息，重建出物体的三维形状、大小、位置以及它们之间的空间关系。这涉及到几何学和三维图形学的知识，比如如何根据二维的屏幕信息推断出物体的三维结构。
3. 透视和景深： 人的眼睛看到的场景是有透视效果的，远处的物体显得小，近处的物体显得大。而且，眼睛的焦点会有一个范围，超出这个范围的物体会模糊，这就是景深。要模拟眼睛，就得模拟这些视觉上的规律，让画面看起来符合我们日常的视觉经验。
4. 颜色和亮度感知： 眼睛能感知不同波长的光，将其转化为我们所谓的颜色。同时，眼睛对亮度的感知也不是线性的。模拟眼睛也意味着要考虑如何将物理上的光照强度和光谱信息，转化为计算机屏幕上可视的颜色和亮度值，并尽量贴近人眼的感知范围。
5. 运动和变化的捕捉： 眼睛和大脑会持续处理来自世界的信息，捕捉物体的运动和变化。在模拟中，这意味着需要实时地更新画面，反映物理模型中发生的任何改变。
不模拟眼睛，会怎样？
如果决定不模拟眼睛，那么我们“观察”这个模拟世界的方式就会非常不同：
纯粹的数据流： 你可能只会得到大量的数值输出，比如每个粒子的位置、速度、受力，物体的温度、压力等等。这些是科学研究者非常有用的信息，但普通人看了可能会一头雾水。
简化的可视化： 你可能会看到一些简单的几何图形，比如点、线、球，用不同的颜色代表不同的物质或状态。没有阴影、没有光影效果，也没有复杂的材质。就像早期的科学可视化图表一样。
抽象的表示： 甚至可能不是直接的图像，而是用一些抽象的符号或者图表来表示世界的整体状态或者某些关键指标。
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不模拟眼睛（纯数据/简化可视化）： 你可能会看到一个蓝色圆球（代表水滴）的轨迹坐标在不断变化，同时会输出一个关于它在不同时间点的速度、动量、以及撞击后产生的水面扰动（可能用波形图表示）的数据。或者，你看到一个简单的蓝色球体在屏幕上划过一道轨迹线，撞击一个平面后，平面上出现一圈不断扩散的同心圆线。
结论：
所以，答案是：不一定需要模拟人的眼睛。
如果你只是想在纯粹的物理层面研究一个微型世界的动力学行为、能量传递、物质转化，那么模拟眼睛的复杂视觉过程是非必需的，你只需要一种能“看到”结果的方式，哪怕只是数据。
但如果你希望创造一个具有真实感、能够被人类直观理解和感受的“世界”，那么你就需要模拟眼睛的功能，至少要模拟光线如何传播、物体如何呈现形态、颜色、空间关系，以及符合我们视觉习惯的透视和景深效果。这背后就是计算机图形学在发挥作用，它就是在尝试用数字的方式“欺骗”我们的眼睛，让它以为它看到的是真实世界。
归根结底，是否模拟眼睛，取决于你这个“小型世界”模拟的最终目标和受众。
网友意见
模拟任何虚拟世界都必须经过详尽计划，以及模拟目的为啥？
其中必要有大中小目标和长中短期设计流程，如果设计师以人的眼光來搜索和工作，就是需要模拟视觉功能。（注意是整体的功能不是眼睛而已。）
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