水面以下看見的水面是什麼樣子的?這款遊戲告訴您!附科學原理

2020-12-03 雨醬萌萌噠

讀者們好,我是雨醬萌萌噠。不知道各位讀者是否考慮過一個這樣的問題:從水面以下看到的水面是什麼樣子的?不過可能只是考慮過,現實生活又很難有機會真正到水下去看,筆者現在都還不會憋氣呢。但是現實中做不到的,不代表我們就不可能知道了,因為我們可以去遊戲裡看看。

可能大部分GTA5玩家都對遊戲貼近現實的程度很感興趣,有些玩家也做過了無數的實驗,大部分實驗結果並沒有讓我們失望,比如噴氣飛機具有後向衝擊力、雨天路面打滑、沼澤地行進困難、擊碎的浪花等。但是估計很少會有人嘗試在水下觀察水面吧。

廢話不多說,直接上圖。

在圖中可以發現,水下見到的水面特徵可以這樣描述:頭頂有一片明亮的圓形區域,透過這個區域我們可以看見水面以上的景物,而這片區域以外的部分是暗的。

現在我告訴大家,現實中也是這樣的。這也是GTA5的細節之一,這個細節很少有人注意。

接下來說明其科學原理:

其實原理很簡單——水對光線的折射作用。我們都知道光線從空氣進入水中會發生折射。

就算光線緊貼著水面入射,也會在與水面的交點處發生折射。

我們把此時折射光線與虛線的角度稱作臨界角。

而光線從水中進入空氣也會發生折射——前提是光線能進入空氣。由折射定律,當水中向空氣中入射的光線的入射角超過臨界角,將不能透過水麵,而是在水面反射回水中。下圖中藍色的光線在空氣中沒有與之對應的折射光線,只能全部反射回水中,稱為全反射。我們看見的明亮區域就算紅色光線與水面交點組成的區域,這一區域叫做斯涅耳窗

如果水中光線良好,明亮區域以外的地方會變得像一面鏡子,通過它可以看到水下的景物。

不得不說,我們的GTA5的遊戲工程師這次確實用心了,在老作品聖安地列斯中並觀察不到這種現象,真的是愛了。

我另一款最喜歡的遊戲——我大MC雖然觀察不到這個效果,但是也許這也是它的獨特之處吧,畢竟遊戲大部分物體不受重力,主世界沒有盡頭就充分說明了遊戲場景明顯不是地球。既然不是這個星球為啥還要遵循這個星球的規律呢?

文章結束前我說一句,科學原理部分用的圖片是筆者親手繪製的,萬一誰想用就拿去用吧,畢竟繪製這種圖不是難事,只要別說是您自己畫的就行了不許別人用就行了。

祝各位玩家遊戲愉快。

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