有没有人能画出《三体》里太阳系被二维化的概念图？

有没有人能画出《三体》里太阳系被二维化的概念图？

按照 @小夫子老男孩 答案中视频的思路，我自己画了几幅星球降维的效果图。
【manim】降维打击可视化_哔哩哔哩 (゜-゜)つロ 干杯~-bilibili视频中把三维降至二维的思路，是先设计一个「二维降至一维」的方案，然后把三维中的两维按方案降至一维，另一维不变。
「二维降至一维」的方案，是「交错法」：把一个点在二维空间中的两个坐标写成小数形式，然后把各位小数交错，就得到它在一维空间中的坐标。比如，二维空间中的点 (0.123, 0.456)，就会映射到一维空间中的点 0.142536。交错法可以得到二维正方形 [0,1)^2 与一维线段 [0,1) 之间的一个映射，这个映射几乎是一个双射。
有几点说明：

• 如果这个「几乎」让你耿耿于怀，可以参看我下面这个答案是怎么构造出一个严格的双射的。不过在这个答案中我不想纠结这一点，也不想纠结区间到底是开还是闭。
  

如何构造 [0,1] * [0,1] 到 [0,1] 的双射 ?2. 上面的交错法只能处理空间中坐标在 0 到 1 之间的部分，不能处理整个空间。视频中又用 sigmoid 函数在区间 (0,1) 与所有实数间建立了一个双射，解决了这个问题。为简便起见，我的这个答案就只考虑坐标在 0 到 1 之间的部分。
3. 视频中交错法使用的是十进制。为了让降维的结果更混乱、更壮观，我采用二进制。
<hr/>在展示降维效果之前，我先来直观地演示一下，交错法是怎么把二维正方形 (0,1)^2 映射成一维线段 (0,1) 的。
首先把二维正方形切成四块，编号 1~4：


然后按顺序把它们排成一维：


再把每一小块切成四块，同样编号 1~4：


把每一小块中的四块也按顺序排成一维：


这个过程可以无限进行下去，于是正方形就可以被映射成一条没有宽度的线段。不过屏幕的分辨率是有限的，迭代 5 次之后就可以把一幅 32*32 的图片变成一幅 1*1024 的图片，这已经接近大多数屏幕的分辨率了。我下面的图示只迭代 4 次。
如果不采用二进制而是采用 k 进制，则在每一步中，不是切成 4 小块，而是切成 k*k 小块。显然二进制能把图片打得更乱。
<hr/>下面演示星球降维的效果。
首先是二维降至一维。考虑二维空间中，以 (0,5, 0.5) 为中心、0.5 为半径的一颗圆形星球，我把它画成一幅 16*16 的图片：


把它用「交错法」降至一维后得到的 1*256 图片是这样的（纵向拉长了些以方便观察）：


可见，「交错法」确实把原来的图片打乱了，星球的表面与内部混乱地交织在一起。
然后是三维降至二维。考虑三维空间中，以 (0.5, 0.5, 0.5) 为中心、0.5 为半径的一颗球形星球，用一幅 16*16*16 的「图片」表示。这个图片本身比较难画，我就不画了。按照视频中的思路，把其中的两维用「交错法」降至一维，会得到一张 16*256 的图片，这张图片如下：


在三维降至二维的过程中，有一个维度跟另外两个维度的地位不同，这让人不爽。于是我干脆画了四维降至二维的效果图：把四个维度分成两对，用「交错法」把每一对降至一维。考虑四维空间中，以 (0.5, 0.5, 0.5, 0.5) 为中心、0.5 为半径的一颗超球形星球，用一幅 16*16*16*16 的「图片」表示。它降至二维后，会得到一张 256*256 的图片，这张图片如下：


有没有很壮观！

我记得去年好像未来事务管理局、三体宇宙和森雨文化出了一本《三体艺术插画集》，里面就专门用整整一章共11张插画呈现了二向箔吞噬太阳系的概念图。

原作中是这样描述的：

太阳接触二维平面的一刹那，跌入二维的部分就在平面上呈圆形迅速扩展开来，很快，平面上二维太阳的直径就超过了三维太阳，这一过程只用了三十秒左右，以太阳半径七十万千米计算，二维太阳边缘的扩展速度竟达到每秒两万多千米。

二维太阳继续扩大，很快在平面上形成了一片广阔的火海，三维太阳就在这血色火海的中央缓缓沉下去。

黑雾开始在她的眼前出现，西方的天际，正在云海中下沉的夕阳仿佛融化着，太阳的血在云海和太空中弥漫开来，映现出一大片壮丽的血红，她说这是人类的落日。

现在，太阳真的在融化，把它的血铺展在二维平面中，这是最后一次日落。就像落在水上的一滴滴彩色墨水，瞬间在平面扩展开来。

程心知道她说的是凡·高的《星空》，像啊，太像了。她脑海中那幅画的记忆，与眼前的二维太阳系几乎完美地重叠在一起。

太空中充满了巨大的星体，这星体所占的面积甚至大于它们之间空间的面积，但星体的巨大并没有给它们带来实在感，它们像是时空的旋涡。

宇宙中，空间的每一处微小的部分都在惊惧和疯狂中流动着、翻滚着、颤抖着，像燃烧的火焰，却只散发出酷寒。太阳和行星，所有的实体和存在，只是这时空乱流产生的幻象。

画师：吴青松

还有关于太空城的二维化也被画了出来：

那是欧洲六号最先与二维空间平面接触的位置。亮点迅速扩大，成为一个椭圆形的发光平面，这就是二维空间平面。

它发出的光芒被周围高大的建筑群切割成许多条光柱，也照亮了中轴线上的人海。这时，太空城像一艘底部破口的巨轮，在二维平面海洋上沉下去。二维平面像船内的水面，迅速上升，与平面接触的一切都在瞬间二维化。建筑群被上升的二维平面齐齐切割，它们的二维形体在平面上扩展开来，由于城内的平面只是二维化后的太空城很小的一部分，二维化的建筑大部分都扩展到太空城的范围之外。在升起和扩大中的二维平面上，斑斓的色彩和复杂的结构闪电般地向各个方向奔流飞散，仿佛二维平面是一个透镜，正管窥着从下面飞奔而过的色彩斑斓的巨兽。由于太空城中仍有空气，这时可以听到三维世界跌人二维时的声音——一种清脆尖锐的碎裂声，仿佛建筑群和太空城本体都是玲珑剔透的玻璃制品，一个巨型碾滚正在轧过这个玻璃城。

随着二维平面的上升，中轴线上的人海开始向与平面相反的方向扩散，就像一道被无形的手缓缓提起的帷慢。这情景让程心想到她曾见过的由几百万只鸟组成的鸟群的图像，那巨大的鸟群像一个完整的生命体

很快，太空城的三分之一被二维平而吞没，平面疯狂地闪耀着，不可阻挡地上升，逼近中轴线。这时已经开始有人跌入平面，他们或者是因为宇宙服上推进器的故障落在后面，或者放弃了逃跑。他们就像落在水上的一滴滴彩色墨水，瞬间在平面扩展开来，展现出形态各异的二维人体。在飞船a.i.拉出的一个放大画面上，可以看到一对情侣拥抱着跌入平面，二维化后的两个人体在平面上并行排列，仍能看出拥抱的样子，但姿态很奇怪，像一个不懂透视原理的孩童笨拙地画出来的。还有一位母亲，高举着自己还是婴儿的孩子跌入平面，那孩子也只比她在三维世界多活了0.1秒，他们的形体也生动地印在这幅巨画上。随着平面的上升，落在上面的“人雨”渐渐密集起来，被定格的二维人体成群地涌现在平面上，随后大部分移出了太空城的边界。

画师：机械卷轴

还有其他的：
红岸基地



画师：芒朔

太空电梯



画师：COLTZ

联合舰队



画师：EC

螳螂号捕捉水滴



画师：六雲

两千多艘战舰瞬间爆炸



画师：赵恩哲

罗辑谈判



画师：OSSS

程心和关一帆收到了云天明一扇门



画师：方块阿兽

这是在网上我找到的图，画集我还没有买，我在西瓜视频上翻到了科幻博主三体迷的画集介绍，感兴趣的可以看看：

人类的答案是什么？是黑暗森林的缄默，还是扭曲时空的逃逸？是赌上一切的觉悟，还是宇宙尽头的慈悲？

答案没有温度。它只在无声的永恒之中，没有傲慢或无知，没有辉煌或卑微，只有，文明归零，岁月成画。


视频来源：三体迷_侵删
https://www.zhihu.com/video/1247163993707577344

这里面的概念图应该算把《三体》原作里很多名场面都画了出来。另外，还有一个彩蛋就是：《三体艺术插画集》中的这张《黑暗森林》入围了第十一届全球华语科幻星云奖最佳美术作品。





原图：



画师：核猿Techism

她们看到，这幅画竟是梵高的《星空》。程心吃惊并不仅仅因为画的珍贵，她曾经看过这幅画。那是在四个世纪前，在一个周末，她去了曼哈顿的纽约现代艺术馆，就在那里看到了梵高的几幅画。  
她印象最深的是梵高对空间的表现，在他的潜意识中，空间肯定是有结构的。程心当时对理论物理知道得不多，但知道按照弦论，空间与实体一样，也是由无数振动着的微弦构成的，而梵高画出了这些弦。在他的画中，空间与山、麦田、房屋和树一样，也充满了细微的躁动，给她印象最深的就是《星空》。  



1889年6月，梵高在精神病院画下《星空》，场景是他1888年夏天在法国看到的景象

“星环”号飞出冥王星和卡戎（卡戎是冥王星的卫星）构成的峡谷，把两个暗冷的世界甩在后面，飞进浩渺的太空。这时，她们看到了二维太阳的全貌，木星的二维化已经基本完成。现在，除了天王星，太阳系的绝大部分都已经二维化。
“天啊，星空！”AA失声喊道。
程心知道她说的是梵高的《星空》，像啊，太像了。她脑海中那幅画的记忆，与眼前的二维太阳系几乎完美地重叠在一起。太空中充满了巨大的星体，这星体所占的面积甚至大于它们之间空间的面积，但星体的巨大并没有给它们带来实在感，它们像是时空的旋涡。  
宇宙中，空间的每一处微小的部分都在惊惧和疯狂中流动着、翻滚着、颤抖着，像燃烧的火焰。却只散发出酷寒。太阳和行星，所有的实体和存在，只是这时空乱流产生的幻象。  
程心现在回想起两次看到《星空》时奇怪的感觉：画面中星空之外的部分，那火焰般的树，暗夜中的村庄和山脉，都呈现出明显的透视和纵深；但上方的星空却丝毫没有立体感，像挂在夜空中的一幅巨画。因为星空是二维的。他是怎么画出来的？  
1889年的梵高，精神第二次崩溃的梵高，难道真的用分裂和谵妄的意识，跨越五个多世纪的时空，看到了现在？或者反过来，他早就看到了未来，这最后审判日的景象才是他精神崩溃和自杀的真正原因？



上半图二维化，下半图三维化，这张动图将三维化逐渐到二维化的过程，展现得淋漓尽致

（内容节选自刘慈欣科幻小说《三体》 ）
<hr/>大刘写的《星空》，算是我对艺术第一次的了解。即使现在看了多家之言，依旧觉得三体的描述是我至今都感到震撼的。
梵高这幅星空的用意，可能也只有梵高知道。但他在《星空》中用了大量的黄色颜料，不仅仅是他钟爱的原因，也是他对生命的一种渴望——渴望活着。


就像三体里的人类，面对二向箔的时候，即使慌乱，恐惧，无奈，但依旧对生命有“生”的渴望，因为文明的承载从来都不是为了自己的生存，而是为了身后幼小的孩子，以及垂垂老矣的长辈。如同三体那句“给岁月以文明，而不是给文明以岁月”。
并且，大多数人并不是可以离开太阳系的程心，而是目睹太阳二维化的一个普通老百姓，和百年前的梵高一起。
所以，《星空》是我认为最当之无愧的太阳系二维化的概念图！


最近我在西瓜视频中，看到一位UP主（意外艺术）发了乔治.佩斯利的视频，乔治.佩斯利将梵高的纸面上的《星空》，通过VR技术在立体空间中还原出来。某种程度上，它提供了一个逆转“二向箔”的视角，视频真的让人很震撼！


看完视频你真的会被深深感触，你再去看上面那张《星空》，也许你也可以知道程心看到了什么 ！

来源：西瓜视频UP主【意外艺术】
https://www.zhihu.com/video/1247139628115136512

<hr/>如果你对梵高感兴趣，我曾经写过一篇梵高的，梵高的物质生活还不是艺术家中最痛苦的，但是他的精神生活是痛苦的，因为没人可以理解他，包括资助他生活的弟弟，以及好基友高更。（两篇内容是一样的，但公众号排版好看些）
人生最孤独的瞬间，是突然看懂了梵高的画林简明：梵高的画到底好在哪？最后，安利下各位三体，必看啊！
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20211005更新，这就是我心中“令人崩溃的图景”。
一种降维打击的可视化方案这个视频更赞，和我想象的完全一样，只可惜我没有技术模拟它。
为什么说“令人崩溃”，作者由于计算机限制只能5倍细分，细分越细，表面颜色占比越少。视频中地球二维化后，占体积最大的地幔颜色最终占据了大部分，不再是请我们心中的蓝色星球了，视频仅仅五阶细分，越细分，蓝色占比就会越少，因为表面像素（作者叫体素、影视叫点云像素、物理叫基本粒子）占比越少，蓝色越少。
如果人体二维化，最终越接近内部内脏颜色，和我们想象的人类完全不一样。
<hr/>我建议大家不要想象，那会是最让人精神崩溃的图景。
请大家看这个大佬的视频（大家不要刷知乎观光团）
【manim】降维打击可视化_哔哩哔哩 (゜-゜)つロ 干杯~-bilibili这个是我目前在全网见到最接近正确的可视化模拟。（评论区指出有更好的数学投射公式，欢迎大家举例）
我曾经想象过类似的办法，但是由于不会用数学表达以及太违反物理常识，还担心被人说民科（当然我就是，民间科幻爱好者，民科，没毛病），只好作罢。
而这个视频告诉我，这大概是数学上唯一可行的。（当然也可能只是我孤陋寡闻，想不出其他数学公式）
它的核心在于：点的体积为0，点和点之间的距离不为0，那么点和点之间可以容纳无数的点。二维的点和点之间可以容纳来自三维的其他点。
数学上这解答了三维降二维后失去体积那些物质要去哪放的问题，至于物理上如何对应，需要我们对空间和物质的本质有更深刻理解，目前来看，至少我的认知是不够的，我还不敢贸然把数学变成物理实际。
四维化我们无法想象，低维度无法想象高维度，但三维降二维可以，因为高维度可以想象低维度。这个大佬的可视化在数学上已经是完全没问题了，至于如何在物理上实现，我就不知道了。
回到开头，为什么我说让人精神崩溃，
比如吧一个人二维化，那么内部的物质也要投射到外部了，外表我们的皮肤是肉色，但内部的物质大部分是内脏的颜色，最终把一个人二维化后，外表的颜色只占一小部分（大概是皮肤的物质量）几乎忽略不计，大部分都会是内脏的颜色。最终颜色会很接近内脏颜色，我们将看到一个内脏颜色的平面人形（如果正好人的方向垂直于降维投射方向）。放大看，就能看见无限细分排列的内脏。。各位，我保证除了法医及相关从业者，大家都得吐。

源于很久以前拍的一张图。。。


哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈