Собранный фреймворк имеет два типа растеризации: вычисления на основе шейдеров и обычные вызовы рендеринга. Изолятор в предыдущем шаге содержит аргументы для выполнения непрямого рендеринга.
Наноробот
Нанороботы или наниты — это роботы, компоненты которых находятся в нанометровом (10-9 м) масштабе и созданы с использованием новых нанотехнологий. Более конкретно, наноробот относится к области инженерии и занимается проектированием и созданием нанороботов с компонентами на основе молекул или ДНК в диапазоне размеров от 0,1 до 10 микрометров.
Другое определение — это роботы, которые могут точно взаимодействовать с маленькими объектами или выполнять операции в наномасштабе. Эти устройства относятся к микроскопии или локальной микроскопии. Таким образом, даже такие крупные устройства, как атомно-силовые микроскопы, могут считаться нанобиотическими инструментами, если они настроены на выполнение наноразмерных манипуляций. Устройства этой категории могут также включать роботов, которые имеют большие размеры и способны выполнять операции нанометрового масштаба.
Резюме
По словам физика Ричарда Фейнмана, бывший аспирант и соавтор Альберт Хиббс примерно в 1959 году впервые предположил, что небольшие машины (разработанные Фейнманом) можно использовать в медицинских целях. Хиббс предположил, что некоторые ремонтные машины теоретически могут уменьшиться до такой степени, что смогут (как выразился Фейнман) «проглотить доктора». Эта идея была воплощена в эссе под названием «Внизу много места» в 1959 году.
Из-за своего небольшого размера эти роботы, несомненно, должны быть использованы в большом количестве для выполнения макроскопических задач.
Подробные теоретические обсуждения вопросов проектирования (ползание, кормление, ориентация, манипуляции, передвижение и бортовые компьютеры) представлены Робертом Фрейтасом в медицинском контексте. Некоторые аргументы остаются на уровне невозможности и не приближаются к уровню конкретной гениальности.
Приложения
Возможно применение в медицине. Например, система, управляемая мышечными волокнами, может помочь пациентам с повреждением нервной перегородки использовать собственные волокна сердца, сокращая перегородку. Прикрепленные к телу человека, эти биороботы изгибают пьезоэлектрический материал вместо кремниевых проводов и выпускают разряд в несколько милливольт для стимуляции диафрагмальных и конусных нервов.
Среди наиболее интересных виртуальных применений нанороботов мы видим создание сверхсложных, многофункциональных наномашин, способных восстанавливать живые ткани с помощью простой подкожной инъекции. Достаточно маленькие, чтобы проникнуть в живые клетки, эти нанороботы могут заменять или восстанавливать клеточные органеллы, изменять нуклеиновые кислоты и, таким образом, генетический код, а также выполнять другие задачи, которые были бы невозможны без инвазивной микрохирургии. Можно также представить, что нанороботы могут лечить рак, уничтожая дегенерированные клетки.
Этот процесс очень сложен и многообразен. Две Нобелевские премии были присуждены Питеру Митчеллу в 1978 году и Джону Уокеру и Полу Бойеру в 1997 году за ее расшифровку, которая длилась почти столетие.
«Био/мол/текст»-2016
Эта работа представлена в категории Bio/Mol/Text конкурса Bio / Mol /Text 2016.
По данным краудфандинга, генеральным спонсором конкурса выступил бизнесмен Константин Синюшин, который оказался очень человечным и уважительным!
Приз зрительских симпатий был спонсирован компанией Atlas.
Эта статья была профинансирована Надеждой и Алексеем Браже.
Около 20 000 лет назад люди начали приручать растения и животных. Теперь пришло время приручить молекулы. Сьюзан Линдквист.
Представьте, что вы заболели обычной простудой и отправились к врачу за лечением. Но вместо того, чтобы выписывать таблетки и инъекции, он направляет вас в медицинский центр, который «запускает» маленьких роботов в ваш кровоток. Они обнаруживают причину заболевания, перемещают ее в нужную органическую систему и доставляют правильное лекарство непосредственно в «пораженную область». Возможно, вы удивитесь, узнав, что современная медицина не так уж далека от подобных устройств, которые уже частично используются. Эти устройства называются нанороботами. Нанороботы основаны на наноэлектронных структурах и биотехнологиях и приобретают новые физико-химические свойства, отличные от свойств молекул и составляющих их индивидуумов. Они обрабатывают клетки изнутри для диагностики и «ремонта» организма.
Наномедицина — что это?
Мир вокруг нас меняется все быстрее, и то, что когда-то было фантазией футуристов, становится реальностью. Нано — медицина и нанотехнологии коренным образом меняют представление людей об окружающем мире. Мы можем говорить о наномедицине как о новой вехе в развитии современной науки, способной совершать ренессансные «чудеса» и решать такие проблемы, как биологическое старение.
По словам Роберта Фрейтаса, «Нано — терапия — это мониторинг, модификация, проектирование и контроль биологических систем человека на молекулярном уровне с использованием наночастиц и нанопиков. Он читал лекции в Калтехе и знаменитую фразу. Там внизу много места».3 Он указал мировому сообществу на то, что, несмотря на наши базовые знания о микромире, человечество не знает, как использовать все свои возможности для продуктивной работы в этой области. Это выглядело как научная фантастика, но невозможно было представить, что через несколько десятилетий у нас будет технология, способная работать на молекулярном и индивидуальном уровне.
«Молекулярные машины»
Американский ученый Эрик Дрекслер, один из основателей нанотехнологий, в своих фундаментальных исследованиях описал новую медицинскую технологию (использование «молекулярных машин»). Принципы развития в этом направлении были разработаны Эриком Дрекслером в 1986 году в его книге «Машины творения». Будущая эра нанотехнологий», могут быть определены. Впоследствии, в 1991 году, он поддержал докторскую диссертацию, а в 1992 году опубликовал монографию под названием «Nanodeath». Это объясняет научное обоснование создания нанороботов — наномашин — для восстановления клеток. По его мнению, медицинские нанороботы должны быть способны диагностировать заболевания, вводить лекарства, циркулировать в лимфатической системе и кровеносных сосудах человека и даже проводить хирургические операции. Дрекслер предположил, что медицинские нанороботы могли бы оживлять людей, замороженных по методу крионовой кислоты4.
На сегодняшний день не существует методологии построения молекулярных структур в виде функциональных малых роботов. Они еще не разработаны, но современные научные достижения являются многообещающими. Уже разработаны двигатели диаметром 500 нм, которые могут использоваться в качестве двигателей для нанороботов, наножидкостей и систем «лаборатория-на-чипе», а программное обеспечение моделирует поведение человеческих нанороботов. Существует практический исследовательский проект, основанный Робертом Фрейтасом и Ральфом Меркле в 2000 году, по разработке установки алмазной механики для создания нанороботов на основе алмазных соединений5.
В 2016 году Бернар Ферринге был удостоен Нобелевской премии по химии за разработку молекулярного двигателя. ‘Нанокары, молекулярные лифты и искусственные мышцы — лауреаты Нобелевской премии по химии 2016 года’6.-Ред.
Наряду с алмазными нанороботами, промышленники планируют создать активных нанороботов из клеточных органелл и других биологических объектов: митохондрии вместо батареек, миозиновые волокна для перемещения белковых флажков, рибосомы для синтеза необходимых белков, … молекулы ферментов и аутосинтетические препараты пробелов. По сути, он становится искусственно созданной живой клеткой с заранее определенными функциями.7, 8 Геномика и протеомика развиваются такими темпами, что производство биологических нанороботов эффективно дополняет нанороботостроение.
Несмотря на научные достижения, функциональные и эффективные конструкции нанороботов еще предстоит разработать, продумать и спроектировать. Есть три основных момента, на которых ученым необходимо сосредоточиться: навигация, сила и движение наночастиц по кровеносным сосудам. Нанотехнологи рассматривают различные варианты для каждого из этих аспектов.
1. Навигация нанороботов
Внешние навигационные системы могут направлять нанороботов в нужное место, используя различные методы. Одним из таких методов является использование ультразвуковых сигналов для определения местоположения наноробота и направления его к месту назначения. Врачи посылают ультразвуковые сигналы в тело пациента и регистрируют их с помощью специального оборудования, оснащенного ультразвуковыми датчиками.
Используя магнитно-резонансную томографию (МРТ), врачи могут обнаружить наноробота и следить за ним по его магнитному полю.
Рисунок 2: «Лечебный гребешок». Такой механизм навигации наноробота из полидиметилсилоксана открывает новые возможности для проектирования биомедицинских микроустройств.
Nanite::EmitDepthTargets
В конце этой фазы есть три типа информации: глубина, вектор движения и «глубина материала». Первые два — это стандартные значения, которые будут использоваться в дальнейшем. TAA, Reflections и т.д. Здесь также есть интересная текстура, называемая нанитовой маской. Это просто показывает, где находится геометрия нанита. И выглядит это следующим образом:.
Вектор движения маски нанита Глубина сцены нанита
Глубина материала
Однако наиболее интересными данными в выходной текстуре на данном этапе является глубина материала. По сути, это идентификатор материала, который преобразуется в значение глубины и сохраняется в изоляторе глубины. Поэтому каждый материал имеет свой собственный оттенок серого. Это используется в качестве оптимизации для будущего использования начального испытания глубины.
Nanite::BasePass
К счастью, у нас есть хорошее понимание геометрических транспортных поясов. До сих пор мы вообще не говорили о материале. Это очень интересно, потому что мы должны понять геометрические транспортные пояса, геометрию и геометрию буфера. Потому что с созданием буферной видимости много времени теперь тратится на другие вещи, такие как освещение, атмосфера и т.д. Также, как это обычно бывает, на дизайн G-буфера. Это фактически разделение геометрии и материала с целью регулирования диафрагмы видимости. Важный этап происходит внутри классифицирующего материала, выделяющего G.
Classify materials
В пассаже Классифицировать материалы выполняется вычислительный шейдер, который анализирует весь экранный буфер видимости. Это очень важно для следующего Пассажа. Результатом этого прохода является 20×12 (= 240) пикселей в формате R32G32_UINT, называемом диапазоном материала. Он кодирует материальный зазор, представленный в области 64×64. Это выглядит следующим образом: .
Emit G-buffer
Мы наконец-то достигли точки, где встречаются видимость и материал. Здесь триангуляционная информация, полученная в результате разделения видимости, преобразуется в свойства поверхности. В Unreal пользователь может определить любой материал на поверхности. Как же эффективно справиться с этой сложностью? Вот как выглядит буфер Emit G.
Отображается нечто похожее на вызов представления по ID материала, каждое представление вызывает экран в 240 квадратов, нарисованных на экране. Полный экран рисует пути для каждого материала? Увлекательны ли они? Не совсем. Ранее было отмечено, что каждый квадрат в этом полном проходе экрана соответствует текселю, так как текстура с материальным расстоянием состоит из 240 текселей. Верхняя часть квадрата берет образец этой текстуры и проверяет, относится ли квадрат к текущему проходу. Если нет, то координата x верхней части устанавливается равной nan, и весь квадрат бракуется. Этоизвестная операция..
Насколько я могу судить, система использует 14 бит для идентификации оборудования. Максимальное количество материалов 16384. Идентификатор оборудования передается вершинному шейдеру через фиксированный буфер, чтобы проверить, соответствует ли он разрыву материала.
Кроме того, помните, что каждый идентификатор материала имеет текстуру с глубиной материала, определяемой как глубина. Квадрат сохраняет количество материалов как глубину, и тест на глубину равен. Таким образом, железо может очень быстро отбраковать все нерелевантные пиксели. В качестве дополнительного шага машина имеет предварительно размеченный буферный трафарет с отмеченными пикселями, содержащими геометрию нанитов. Это позволяет использовать раннее тестирование трафарета в качестве оптимизации. Чтобы понять, что это значит, ознакомьтесь с правилами Алвесона.
Нанит для нанита материал нанита материал нанита материал нанита материал нанита материал нанита нанита степень теста второй материал нанита материал последнего нанита материал нанита тест нанита альбедо нанит
Вы могли заметить, что некоторые квадраты полностью красные. Я предполагал, что они будут полностью отвергнуты вершинным шейдером. Однако я предполагаю, что вакуумная текстура по какой-то причине является так называемой, и что на плитке нет материала. Если материал находится в этом зазоре, но нет ни одного совпадающего пикселя, он принимается в качестве кандидата, но полностью отвергается позже в тесте глубины. В любом случае, это основная идея. Такую же процедуру, как показано на рисунке, повторяют для всех материалов. Последний буфер G выглядит как следующая плитка.
Заключительные замечания
На этом наниты заканчиваются, и последующий проводник эффективности переходит к нормальному отложенному освещению. Проделанная работа поистине замечательна. Я уверен, что есть много деталей и неточностей в том, как они работают, о которых я не знаю. Так что я с нетерпением жду возможности услышать БрайанаКариса на SIGGRAPH в этом году.
Каждый год микроробототехника значительно развивается. Только за последнее десятилетие в этой области появилось несколько новаторских технологий.
Какие корабли следует сдавать в металлолом ради нанитов?
Не все суда заслуживают того, чтобы их сдавали в металлолом ради лилипутов, либо потому, что цена слишком высока, либо потому, что вероятность появления нужного количества модернизированных единиц гораздо ниже. Список лодок, которые могут быть разобраны, приведен ниже.
- B-класс и выше:
- Эти корабли, скорее всего, будут иметь дорогие модули модернизации, которые принесут вам больше нанитов.
- Даже если вы самый богатый гражданин в No Man’s Sky, конвертация единиц в Скопление нанитов не стоит того на очень дорогих кораблях, если только это не корабль S-класса, в этом случае вы всегда должны совершать покупку, независимо от цены.
- Сосредоточьтесь на таких кораблях, как истребители и челноки, у них больше шансов получить более дорогие модули модернизации.
Лучший способ утилизации кораблей для получения нанитов
Разборка лодки не представляет особой сложности. Требуется первый банк. Вероятно, около 70 или 80 миллионов единиц. Это означает, что вы можете долго сидеть в ангаре и при необходимости часами зачищать корабль. Однако вы можете начать с небольшого количества и постепенно увеличивать число банков.
Большинство купленных вами кораблей будут стоить от 2 до 3 миллионов единиц. Вы можете продавать различные материалы, которые собираете с кораблей, но лучше всего иметь приличный домашний банк, поскольку вы обычно теряете единицы, конвертируя их в наниты через модернизированные устройства.
Отправляйтесь на космическую станцию с обилием систем и пройдите в ангар. Корабли прибывают волнами. Вы хотите проверить все лодки по прибытии. На обложке вашего костюма будет указано, к какой категории относится судно. Вам нужна лодка категории B или выше? Если вы найдете такую лодку, спрыгните и купите ее у лоцмана, который покидает лодку.
Как утилизировать корабли — что продать, а что оставить себе
Когда вы разбираете корабль, вы получаете много различных ресурсов. Вы должны просканировать все внутри, оставить предметы и материалы, которые вы хотите сохранить, и избавиться от всего остального, чтобы сбалансировать кредитные потери.
Чтобы вырастить чистые наномашины, вам нужен только блок модернизации. Они стоят разное количество нанитов, от 200 до более чем 3000.
Продайте их торговцу технологиями на станции. Это можно найти в разделе module upgrades, но избавьтесь от всего после того, как отправитесь на распродажу.
В хороший день, при правильном управлении запасами на нужных станциях, вы можете зарабатывать десятки тысяч нанитов каждые 30 минут.
