波场系统是无限光年生成式视觉的核心算法。它的设计灵感来自一个朴素的问题:
"找到最根本的计算算法,宇宙就能生长出来。"
在传统程序化生成中,每种形态(花朵、星系、山川)有各自独立的生成算法。波场系统不同:它定义一个共同的波动方程,不同形态从同一个方程中涌现,区别只在于边界条件。
这意味着花朵、星系、山川、大雨在数学上是同源的——它们都是波的不同表达。改变边界条件,花朵可以变成星系;改变频率参数,山川可以变成大雨。
波场系统的核心是一个标量场 u(x, y, z, t),随时间演化。场方程的基本形式:
∂u/∂t = D∇²u + f(u) + noise
其中 D 是扩散系数,∇² 是拉普拉斯算子(空间二阶导),f(u) 是非线性反应项,noise 是随机扰动。
这个方程是反应-扩散系统的基础,也是自然界中许多形态生成过程的数学模型——从动物皮毛花纹到珊瑚结构,从星系分布到河流分支。
同一个波动方程,不同的边界条件产生不同的视觉结构:
无限光年定义了 9 个波场场景,每个场景有不同的参数组合:
每个场景对应生命周期的不同阶段,颜色也随阶段变化:暖金(生)→ 青绿(长)→ 饱满(变)→ 暗黄(衰)→ 灰暗(灭)。
波场系统的一个特例是 Gray-Scott 反应扩散方程,它能生成斑点、条纹、迷宫、珊瑚等自然形态。无限光年将其作为波场系统的一个算子注册,而非独立系统。
波场系统体现了无限光年的核心理念:生成先于命名。不预设"这是花朵"然后画花朵,而是定义波动方程和边界条件,让花朵从中涌现。这样,未来可以轻松加入新的形态类型——只需定义新的边界条件,不需要写新的生成算法。