运动博物馆：五个展项的 3D 物理科普

实现过程

难点不在于渲染单个物理效果，而在于让五种完全不同的模拟（碰撞、连杆、布料、波、引力）住在同一座馆里还显得是一个作品。作者的解法是先用 Blender 把整座馆的几何按可复跑的脚本生成，让尺度与材质从一开始就统一，再给每个展项配一种现象、一个镜头检查点。

1. 1建五个交互展项

   操作

   译文原文

   做一座精致的可交互科学博物馆，内含五个展项。
   
   概念
   建一座访客能在 3D 里穿行的漂亮博物馆。博物馆本身与其中的雕塑式展项必须在 Blender 里作出，保留可编辑的 .blend 源文件和一份可复现的资产生成脚本，再导出给交互式网页体验使用。访客体验里不要放实时模型：五个展项全部事先作好，访客玩的是它们固定的交互。不要提示词输入框、聊天界面或运行时内容生成。
   
   它应当像走进一座小而非凡的科学博物馆：建筑式的自然光、浅色矿物质墙面、节制使用的深色反光地板、黄铜细节、半透明玻璃、精心构图的阴影，以及克制的色彩点缀。让物件、光照、运动与镜头编排本身成为看点。每件装置都应有不同的轮廓，以不同方式占据空间——有的立在展台上，有的环绕访客。不要做成一个滚动式落地页或一格格的卡片。
   
   动线
   构建一个连贯的 3D 环境，恰好五个检查点。从博物馆内部开始，第一个展项可见，并给一个明确的「开始」动作。「上一个／下一个」与一个紧凑的 1–5 进度控件让镜头在检查点之间平滑移动；没有纵向页面滚动。到达检查点时，提供一个框好的近距离检视视角，带有受限的环绕控制和明确的返回方式。用简短的展项标题、一句邀请交互的话，以及该展项真正需要的那几个控件。提供触控友好的控件、键盘导航、可见的「重置」，以及减少动效时的镜头过渡。每个交互都要在几秒内给出明显、令人满足的视觉反应。整段导览应能作为一个约 2–3 分钟的演示跑通，并留有驻足实验的余地。
   
   实现这五个各不相同的展项：
   
   1. 玻璃蒸馏器——多体碰撞。
   一座立在石与黄铜底座上的高大精巧玻璃装置：球形的上部储液器、一个可见的闸门、一个宽漏斗、一段螺旋滑道、一处分流，以及若干收集容器。点击「释放珍珠」，数百颗发光的珠光小球便穿流其中。它们互相碰撞、弹跳，在狭窄的喉口处堆积，绕着弯道溢出，最后在容器里堆成令人信服的一堆。一个固定的闸门开关决定下一批珠子走哪条路。提供慢动作与重置。这是压轴展项：透明材质、可读的景深、精确的几何与有触感的碰撞行为都必须出色。可见外壳与碰撞体要一起建，让珠子真的从装置里穿过而不是穿模。使用实例化，并把粒子／刚体数量控制在测得的性能能撑住的范围。装饰性的高光不得遮住物理本身。
   
   2. 摆之林——连杆机构与动量。
   一件房间高度的动态雕塑，由悬挂的黄铜臂、配重、关节和大小不一的摆组成，像一棵分叉的机械树。访客可以拖住并松开一个标记明确的把手（拖拽受限），或按下固定的「启动」按钮。运动在这套铰接结构里传递：臂与臂交换动量，配重错相摆动，整件雕塑最终收束成一个不断变化的空间图案。第二个预设的释放方式产生明显不同的节奏。短暂消隐的轨迹可以揭示路径而不弄乱画面。使用真正带阻尼与关节限位的约束刚体动力学；让因果关系清晰可读，并有一个稳定的重置姿态。这件装置应当像一件精巧的活动雕塑，而不是又一条弹珠轨道。
   
   3. 丝绸厅——布料、风与接触。
   走进一座小展亭，里面有一片飘动的丝绸顶篷和几条长织带，围绕一个光滑的雕塑式环体（或类似的、在 Blender 里作出的独特形体）。访客在三种预设风态之间选择：静止、微风、阵风。织物应当鼓起、起皱、垂坠，并对与中央形体的接触作出反应。「阵风」制造一次戏剧性的横扫，短暂露出形体，随后布料重新落定。使用受限的实时布料模拟，带显式的距离／弯曲约束和适当分辨率的碰撞处理。选择能让行为稳定且看得出可信的锚点与碰撞几何。不要拿一个循环的正弦波 shader 冒充布料物理。宁要可读的褶皱、背光和丰富的织物材质，也不要过高的网格密度。
   
   4. 波之厅——空间场中的干涉。
   走到一个建筑穹顶下宽阔的圆形浅水盆边缘。盆面是一层发光的半透明薄膜或风格化的水，盆中有一个雕塑式的障碍物。两个固定的波源点可以分别或同时点击。访客可以选择预设的同相或反相，看扩散的波相遇、干涉、在边界反射，并形成不断变化的驻波图案。镜头可以下降到贴近水面，让波峰与波谷有空间感，再回到俯视揭示整体图案。实现一个稳定的数值波场模拟，带阻尼与合理的边界。让波场本身驱动表面位移与克制的光照效果。如实地把它描述为波的模拟；不要暗示做了完整的流体求解。
   
   5. 三日——轨道运动与沉浸式终章。
   最后一件装置以一个悬浮的微型太阳系仪开场。按下「走进去」，访客便进入同一系统的天象馆尺度视图，被三个发光天体的轨迹环绕。提供两组精选的初始条件：一组经过仔细验证的稳定编舞，以及对该初始条件的一个微小扰动——它会产生明显不同的轨迹。让访客可以回放并放慢时间，观察路径如何分岔。使用数值引力积分，限定模拟时长、控制时间步长、妥善处理近距离交会，并如实缩放。让明亮的天体与其轨迹区分开；把轨迹当作空间中的几何体而不是平面叠加。如果一个候选的稳定预设在数值上不可靠，换一个有据可查的预设并在上线前验证。以一个安静的、回望整座博物馆的视角收尾，并提供「再逛一次」的动作。

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   生成物

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   注

   一个 prompt 就把馆体、五个展项、动线与交互全部要了，后面五步全是在这个骨架上迭代。两处值得留意：它明确要求「不要在访客体验里放实时模型」——五个展项都事先在 Blender 里作好，访客玩的是固定交互；以及每个展项都写清了「不许用什么冒充什么」（不许拿正弦波 shader 冒充布料、不许暗示做了完整流体求解）。

2. 2加行走与鼠标视角

   操作

   译文原文

   加入第一人称移动：鼠标控制视角，方向键行走。

   生成物

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   注

   第一版是相机在五个检查点之间飞，这一步把它变成「人在馆里走」。一句话的指令，改的是整个体验的身体感——从看幻灯片变成逛博物馆。

3. 3把展项排进开放的房间

   操作

   译文原文

   把展项排进一个开放的房间，动线更清楚。

   生成物

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   注

   能走了之后，动线问题就暴露出来。这一步的生成物在 3D 里最直观：正俯视一看，五个展台怎么围着走廊布置、彼此留了多少空，一目了然。

4. 4点击展项推近查看

   操作

   译文原文

   点击某个展项时推近它，并让房间更丰富。

   生成物

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   注

   「推近」不是缩放，是相机飞到展项前的一个精心框好的机位。我们抓图时量过：切换展项后相机要飞约 8 秒才停——这段过渡本身就是作品的一部分。

5. 5在检视视角再点一次启动

   操作

   译文原文

   在检视视角下再点一次展项，让它动起来。

   生成物

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   注

   推近与启动拆成两次点击：第一次只是看，第二次才让它动。观众先看清楚静态结构，再看它怎么运动——这是科普展项和游戏特效的分别。

6. 6改善材质与光照

   操作

   译文原文

   给雕塑更丰富的表面质感，并让光照更有意图。

   生成物

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   注

   最后一步只动材质与光。导出的 glb 里零纹理、全靠 PBR 参数与 KHR_materials_transmission 的玻璃透射——玻璃蒸馏器就是这一步的代表作，3D 里飞过去看它对光的折射。