用Mathematica和Wolfram语言打造奥斯卡最佳视觉效果

诺贝尔物理学奖得主、纽约时报畅销书作家暨加州理工学院退休教授基普·索恩（Kip Thorne），通过他对电影《星际穿越》的理论贡献，点燃了粉丝们对科学的热情。这部大片讲述了一队探险者根据基普·索恩的理论，穿越“虫洞”以确保人类生存的太空冒险故事，荣获2015年奥斯卡最佳视觉效果奖。而影片中的一些惊人特效最初是使用Wolfram技术生成的。

这部影片源于索恩和制片人琳达·奥布斯特共同构思的一个剧本，最终由导演克里斯托弗·诺兰，编剧乔纳森·诺兰，作曲家汉斯·齐默以及DoubleNegative视觉特效团队共同演绎成好莱坞大片。团队当时面临着许多挑战，包括在其背后产生星场引力透镜的黑洞图像。索恩提供的解决方案从Wolfram语言（即Mathematica软件使用的语言）编程开始。“我写下方程式，在Mathematica中进行测试，然后再用ImageTransformation函数构建图像。”索恩介绍说。

创作团队还需要在黑洞周围放置一个吸积盘，以计算出从IMAX相机所看到的黑洞外观（光线在黑洞的翘曲时空中弯曲），并在虫洞附近模拟光线传播。利用Mathematica的数值积分和ImageTransformation函数，索恩可以确保方程生成正确的结果。“Mathematica是我沿着方程是否正确并为Double Negative视觉效果团队提供原始图像的方式。”除了票房成功之外，索恩的创新方法还在“美国物理学杂志”（American Journal of Physics）和“古典与量子引力”（Classical and Quantum Gravity）杂志上发表。他在文章中描述的可视化技术有望在未来的电影和研究项目中得到应用。

索恩早在Interstellar之前就是Mathematica的用户。在他早期的职业生涯中，所有的编程工作都是用Fortran完成的，但Mathematica出现，很快就吸引了他，并转为使用Mathematica。“Mathematica改变了一切，我基本上放弃了Fortran。”索恩说。到20世纪90年代，Mathematica是他进行数值工作和运算的首选工具。他还使用Mathematica在他的著作The Science of Interstellar一书中创作了许多插图。该书的读者群是一般大众，其中有50多个插图都是在Mathematica的帮助下创作的。它曾蝉联“纽约时报畅销书排行榜”五个星期，激发了电影观众对科学和物理学的兴趣。

“每当我需要进行数值计算或代数或微积分计算时，我都会使用[Mathematica]。它是我桌面上的标准工具。“索恩说。他还使用Mathematica制作了《现代经典物理学》一书中的许多插图（2016年7月出版），并协助他进行大部分研究，包括他与模拟碰撞黑洞的物理学家团队的持续合作。无论是进行符号计算还是数字计算，Mathematica都能让索恩花更多的时间专注于全局。“它非常易于使用，并且可以快速提供可靠的结果，”他总结道。

是不是很想知道这“虫洞”是咋用Wolfram语言实现的？