Ron Fedkiw，或许你从未听说过这个名字，但你一定不会忘记电影《加勒比海盗》中汹涌的滔天巨浪，还有《星球大战：西斯的复仇》中飞溅的熔岩。

 

2月25日，当人们记住了Daniel Day-Lewis、Tilda Swinton、Coen兄弟， 以及电影《老无所依》、《黑色血金》时，也许没有人知道这位斯坦福大学的计算机学副教授同样获得了一个小金人——奥斯卡科学技术奖（Scientific and Technical Academy Awards）。

 

从在加州大学洛杉矶分校读研究生开始，Fedkiw就在计算物理学领域中进行一项前沿研究——利用计算机模拟物理现象。这种高度复杂的模型和模拟工作十分重要，因为物理学家可以藉此观察一些理论事件，或者预言物体在特定条件下的行为。

 

Fedkiw构建的这些模型相当精确，而如果应用于电影，无疑会将观众带入另一个世界。Fedkiw说，“我的许多工作都是关于流体和固体模拟的计算方法研究，事实证明，这在电影上同样十分有用。”

 

过去十年中，Fedkiw绝大部分时间都是一边搞电影，一边继续做学术研究。1998年对他而言是个突破。当时Fedkiw开始为一家公司工作，利用流体运动的Navier-Stokes方程描述并模拟3D水流，而他众多的客户中就包括好莱坞。几年后，Fedkiw来到工业光魔（Industrial Light and Magic，ILM）特效公司，与Nick Rasmussen和Frank Losasso Petterson一道开发出一套系统，它能够真实地模拟低粘性液体（比如水）。

图片说明：视觉模拟出的烟。

 

实际上，Navier-Stokes方程在3D绘制上的广泛应用源于1999年一篇关于“稳态流场”（Stable Fluids）的论文。在此基础上，Fedkiw等人完成了一系列里程碑式的工作。比如，对烟的真实绘制（Visual Simulation of Smoke），创造性地运用粒子动力水平集方法（Particle Dynamic Level Set）来模拟水的表面。终于，在2月早些时候，Fedkiw、Rasmussen和Petterson三人共同获得了这项奥斯卡科学技术奖。

 

到目前为止，Fedkiw已经参与了大约20部电影，其中包括《哈利波特》系列、《终结者3》、《怪物史瑞克》以及《海神号》等。不过，在Fedkiw自己看来，一切还并不完美。“很不幸，我知道（模拟中）所有尚存的问题，这让我常常想重新来过……好在观众十分喜欢，”他说。

 

Fedkiw目前的研究主要集中在模拟人类动作上，包括虚拟人类和固液联接（solid fluid coupling）。（科学网 任霄鹏/编译）