Editores de nó de filtro DP para LightWave 3D DP Filtro de filtro Plugins de editores LightWave 3D 9.6 - 11 Todos os plugins abaixo codificados por Denis Pontonnier. Mac UB compilado por Michael Wolf. UB são para Intel e PPC, 32 bits requer pelo menos OSX 10.4, 64 bits pelo menos 10,5. As versões anteriores do Win64 foram compiladas por Marvin Landis. - Módulo de carregamento com dois editores de nó Filtro, Pixel e Imagem para pós-processamento, buffers Lightwave ou pré-processamento de imagem no Lightwave Image Editor. Inclui também nó de ferramentas principalmente para o editor de nó de filtro de imagem e nó Extra Buffers para buffer personalizado entre o editor de nó de superfície e os editores de nó de Filtro. Filtro de Imagem do Nó - Editor de Nó para o Filtro de Imagem, funciona como Filtro Texturizado com várias outras ferramentas. - Exceto Color e Alpha, os buffers de renderização necessários devem ser ativados no painel do nó raiz. - A opção de modo Alpha no painel raiz é uma escolha entre: Substituir Buffer sobrescrever o buffer alfa LW atual com entrada alfa, Mix with Buffer irá misturar a entrada alfa com o buffer LW alpha atual (valor máximo) e a entrada de cores é misturada com o Color Buffer like in LW Filtro texturizado. - Com a opção Global Buffer (9.5), novas entradas são adicionadas no editor de nó do Filtro de Imagem. Empty Global Buffers está disponível para exportar avaliações de filtros de imagem, no entanto Buffers já utilizados no editor de nó Pixel Filter, não podem ser substituídos e estão bloqueados. Adicione um nó do Get Global Buffer para enviar um Buffer, que pode ser modificado e conectar-se a um editor de nó do filtro de imagem global diferente e vazio. Use o mesmo nó do Get Global Buffer para salvar este novo buffer global em um arquivo. Todos os nós abaixo estão localizados na pasta Filtro DP e nas subpastas. Nó de buffer de renderização - Nó do buffer de renderização, funciona com Node Image Editor (sempre buffer armazenado completo) e Node Pixel Editor (apenas por buffer de pixels ou buffer armazenado completo em uma segunda instância). - Exceto Color e Alpha, as saídas do Buffer estão disponíveis se estiverem habilitadas corretamente no painel do editor do nó. Núcleos de Buffer Extra - Toque Nó de buffer extra para editor de nó de superfície, Obter nó de buffer extra para filtros de pixel e editores de nó de filtro de imagem. -24 Cor e Scalar buffers (6 em versões antigas), que podem ser preenchidos através de diferentes superfícies nodais de objetos diferentes para completar o buffer de imagem parcial ou total. - Parte da imagem renderizada, como o Scalar de Occlusão Ambiental ou a cor Normal, podem ser armazenadas em buffer com a configuração nodal conectada ao nó do Buffer extra da loja no editor do nó de superfície, mas não representada na imagem atual, em seguida, usando a saída do nó Buffer Extra Extra Esses buffers podem ser: redirecionados para um buffer LW no editor do nó PixelFilter, ou misturados com a imagem renderizada ou outro buffer, no editor de nó do ImageFilter. - A saída de acesso do nó Store Extra Buffer precisa ser conectada a qualquer canal não utilizado, que aceita um valor constante de 1, isso é necessário para recuperar os Extra Buffers mais tarde nos editores de nó DP Filter. O buffer de AntiAliasing de Utilidade x é comumente verificado para o editor de nó do Filtro de Imagem, as amostras de pontos avaliados são armazenadas para cada passagem de subamostragem. Pode ser desativado se o AntiAliasing for calculado no editor de nó PixelFilter com o MotionBlur habilitado para detectar amostras. - Force AntiAliasing Buffer x é comumente verificado para o editor do nó Filtro de imagem, as amostras de pontos avaliados são acumuladas no buffer extra e, em média, no editor de nó, não verifique essa opção no editor de nó PixelFilter. Esta opção funciona com amostragem homogênea, por isso não é diretamente compatível com amostragem adaptativa, isso pode ser compensado se o Global Buffers for usado simultaneamente na renderização. Nota: A amostragem adaptativa é limitada por si mesma porque a sua estimativa é baseada no rendering de cores final. - Extra Buffers pode ser salvo como arquivos de imagem no nó Get Extra Buffer, adicione este nó no editor de nó de filtro de imagem sem conexão e, em seguida, selecione o buffer desejado, o formato da imagem e o nome do arquivo de saída em seu painel. A gravação de imagens também está disponível no editor de nó de filtro de pixels. Nota: O buffer LW atual pode ser modificado e armazenado em um buffer extra no editor de nó de filtro de pixels e salvo no editor de nó de filtro de imagem. - Reparar o nó Spot é um addon para preencher algumas informações pontuais em uma cadeia nodal em editores de nó de Filtro, Spot de Objeto original, Spot Mundial e Suavizado Normal devem ser armazenados em Buffers de Cor com o nó de armazenamento extrabobino na configuração do nó de superfície. Todos os nós abaixo trabalham diretamente com o editor de nó de filtro de imagem (buffer armazenado completo) ou em uma segunda instância do editor de nó de filtro de pixels. Outros buffers do que o Color Alpha precisam ser ativados no painel do editor de nó. - Push Node para mover a imagem renderizada. - Scale Node para dimensionar a imagem renderizada. - Rotete Node para girar a imagem renderizada. - Nó Deformador para deslocar pixels da imagem renderizada. Núcleo Misturador Buffer - Núcleo Misturador, faz o mesmo que o Núcleo da ferramenta Color Mixer, mas com a tela (quadrada). - Ao usar Buffer Mixer no Image Filter Editor com a entrada Nender Buffer Nender, ele deve ser conectado ao rootNode primeiro para adquirir buffer de imagem, então ele pode ser desconectado e ainda ser usado como um único visualizador (entrada FG). - Nó de distribuição para divisão de cores segura, para substituir o nó LW Math Vector Divide, evitando problemas ao dividir um pixel de cor por um pixel preto (zero). Pode ser usado para Buffers de cores com fundo vazio. - Back Lit é um sombreador de translucidez de difusão para geometria traseira. Este nó acumula iluminação e radiosidade se a geometria escondida for mais próxima do que uma determinada Distância Máxima, a saída é uma difusão simplificada, possivelmente mapeada, ou uma lâmina escalar não mapeada. - Turve Back A opção normal estima o normal do polígono traseiro para uma melhor difusão de Lambert e para a avaliação da entrada de textura nodal. - Disable Camera Ray Only opção para obter esse efeito em reflexão e transparência, no entanto, a qualidade do sombreamento de difusão não é garantida. - Lojas podem ser filtradas com o prefixo de seu nome. Núcleo Profundidade para Pos - O nó Posterior ao Pos converte a profundidade de entrada na posição mundial. - Entufique o buffer de profundidade no editor do nó e obtenha o valor da entrada de profundidade do nó do buffer do Render. - Inserted em uma conexão nodal de filtro de imagem, este nó exibe a distribuição da imagem de entrada em um gráfico, no valor do intervalo exposto, mas mostra também uma parte da distribuição de imagem subexposta e sobreexposta. - As saídas do Luminance e do Luminance High Luminance podem ser usadas para ajustar a exposição. - Selecione o modo Canal, RGB três canais de cores superpostas, três canais de cores misturados RGB misturados, Vermelho, Verde, Azul, Luminância média de luminância. - Três maneiras de limitar os valores superexpostos em uma imagem, preservar a luminosidade, em conjunto com um WorkSpace - ponto branco, preservar matiz, abraçar por canal. - Denoiser nó é um borrão bilateral para remover o ruído, deixando intactas as bordas na imagem. - A Cor de Referência opcional e o Alfa são usados somente para detecção de borda, portanto, um buffer de profundidade e um buffer de cores normais (extra) podem ser inseridos para evitar confusões entre ruídos indesejados e detalhes e arestas do modelo atual. Sem entrada, a entrada Color andor Alpha é usada como auto-referência. - Sigma é o nível de detecção de borda, menor valor é melhor para midtone, - Blur é o nível de desfocagem. Ambos os parâmetros são avaliados por imagem, não por pixel. - Um nó de exposição para aplicar correção de exposição constante em uma imagem sobre-exposta, a luminância mais alta (entrada de luminância máxima após renderização) é a referência a ser conhecida para ajustar a exposição exponencial (inv). Nó do mapa de tons lineares - Aplica um fator linear à imagem de cor de entrada com base na exposição, no F-Stop e na velocidade ISO de um sensor de filme. - Verifique a opção Exposed Render com uma entrada clássica de renderização de cores Lightwave (desmarque-a com maior irradiação de uma luz do dia não exposta). Parâmetro de sensibilidade, painel ou nodal, a velocidade ISO do sensor de filme. - Use o obturador da câmera, o painel de exposição ou o parâmetro nodal, a duração da exposição em segundos. - Use o botão F-Stop, F-Stop ou o parâmetro nodal. - Film Gamma a gama do filme ou espaço do sensor. - Um nó Tone Map, baseado no algoritmo Erik Reinhards, fazendo a correcção do mapa de tons de qualquer entrada de cor HDR no modo pré-processamento ou pós-processamento, para visualizar uma imagem maior, use o Visualizador de imagens ou o Viper. - White Point: Esta opção deve ser configurada para um número muito grande (1e20 é padrão) para imagens de alta faixa dinâmica, e só deve ser configurado para um valor pequeno se a entrada já tiver um alcance dinâmico baixo. Todas as luminâncias de entrada maiores do que este valor são mapeadas para branco. - Luminância média: o log A luminosidade média da entrada é mapeada para esse valor (valor padrão 0,18). Se isso produzir uma imagem muito escura, tente duplicar esse valor. Se a imagem for muito leve, tente diminuir para metade esse valor. - Use Scales: Por padrão, ele usa um mapeamento global rápido e eficiente. Use Scales invoca o mecanismo de seleção de escala multi-nível. Para algumas imagens de alta gama dinâmica, isso produz um melhor contraste. - Sharpening: valor padrão 1, significa que não há nitidez. - Blur Node para desfocar a imagem renderizada, ajustar o tamanho do pixel e a quantidade para cada desfocagem horizontal e vertical. - Fast Blur Node para desfocar a imagem renderizada. A entrada de parâmetro é avaliada por quadro (para avaliação por pixel da entrada de parâmetro use o nó Blur acima). - Fast Blur pode ser usado como pré-processo no Image Node Editor com Image Filter NE. - Referência: filtragem de gauss anisotrópica rápida. J. M. Geusebroek, A. W. M. Smeulders e J. van de Weijer - Deslocam o nó para o deslocamento do pixel do espaço da tela ao longo do objeto normal, da cor, do alfa e de qualquer entrada de canal Scalar opcional. Entradas obrigatórias: - The Depth Buffer diretamente do Núcleo do Render Buffer. - O Deslocamento Bump AlphaScalar da superfície nodal Bump do nó Get Extra Buffer, configurado com o nó Buffer extra da loja no editor do nó de superfície. - O Suavizado Normal de Extra Buffer ou a Cam. TS Normal Buffer do Render Buffer (somente LW10, normal no CameraScreen-Space e não modificado por bumping). A Profundidade e a Cam. TS Normal Buffer deve ser habilitado no editor do nó do filtro de imagem. - O painel de distância e entrada nodal é o deslocamento máximo com 100 colisões. - Há problemas conhecidos com este efeito, como bordas irregulares, deslocamento fora da tela. - SS Blur Node para simulação de três camadas de tela-espaço espalhamento de superfície. Entrada de parâmetros avaliada por quadro. - Para pós-processamento no Image Node Editor com Diffuse Color Buffer como Entrada de cor, Alpha Buffer ou máscara composta como entrada Alpha e Depth como entrada RefScalar. - SubScattering Strength para ajustar a força geral do efeito SSS. - Diferença de profundidade magra para limitar os artefatos causados por descontinuidades de profundidade, como halo em áreas escuras da pele. - Correção para modular como a dispersão subterrânea varia com o gradiente de profundidade. - Uma pele e um Mármore predefinido com Variances (largura de desfocagem) e Peso de Cor aplicado para cada camada sucessiva. - Referência: Espaçamento da tela, dispersão do subsuperfície. Jorge Jiménez e Diego Gutierrez (Cabeça escaneada humana em pré-visualização por Ten24) - Bloom Node para simular efeitos ópticos em torno de regiões sobreexpostas de uma imagem colorida e seu canal alfa. Lista de efeitos: - Bloom, pode ser ampliada com o tamanho e obter modulação de cor. - Stars, 2 tipos de cruz ou uma cruz dupla, podem ser ampliadas com mais Passes e Boosted. - Número variável de Streaks, possível deslocamento de ângulo, Passes, Color Modulated, Boosted, streaks podem obter reflexões internas dramáticas com um fator de Feedback. - Reflexões através da lente, mais visíveis com fontes descentradas. - Diferentes modos de qualidade, desde baixo, rápido, mas menos definido, até muito alto. - O Limite baixo é o valor mínimo de luminância para aplicar o efeito. - O Limite Alto é o valor máximo de luminância para aplicar o efeito. Ele pode ser usado para separar os efeitos de composição de baixa e alta luminância (note que a luminância utilizada para ambos os limites é pré-filtrada, ligeiramente e diferentemente abaixada para cada canal de cores). - Mistura de texturas múltiplas ou aditivas para entradas de textura, aplicadas antes ou depois do efeito. - Força a quantidade do efeito, que é misturado com a cor ou saída direta. - A Mistura ou o Efeito podem ser limitados a uma luminância máxima com a opção de saída da braçadeira. O nó de filtro inclui 23 predefinições de filtro: Soft, Blur, Sharpen1, Sharpen2, Sharpen3, Emboss, Laplace, Shadow, Diagonal, Horizontal, Vertical, Woodcut, Norte, Oriente, Sul, Oeste, Nordeste, Noroeste, Sudeste, Sudoeste, Sobel, Prewitt, Kirsh. - Todos os filtros aplicam uma convolução de 3 x 3 na imagem de entrada. Sobel, Prewitt e Kirsh adicionam uma segunda convolução reversa para detecção de borda. - Filtro pode ser aplicado na cor de entrada ou escalar para uma saída de preto, cor ou cinza. - Terminho afeta todos os tipos de saída, defina um valor zero para o efeito de filtragem total, - Amount irá misturar o efeito com a entrada de cor ou cinza. - se a opção Edge Edge no Filter for marcada, os pixels externos são ignorados, mas a borda da imagem pode aparecer afiada, se for desmarcada, a imagem é espelhada para pixels externos para evitar a borda afiada. Vector Blur Node - Vector Blur simula o borrão de movimento 2D com o LW Motion X Y Buffers, as entradas Motion X e Motion Buffer do nó do buffer são necessárias, também devem ser ativadas corretamente no editor do nó do filtro de imagens. - Motion Blur pode ser aplicado a Color, Alpha e uma terceira entrada Scalar. - Blur Length é uma porcentagem do borrão de movimento LW curent. - Com a opção Center, o borrão é deslocado, para obter um efeito simétrico em torno do objeto em movimento. - Com Blend (e Center), outras partes da imagem, como objetos de fundo ou de primeiro plano, também são desfocadas e combinadas com o efeito principal para um resultado mais suave. O buffer de profundidade pode ser conectado e usado para detectar e filtrar estática, não movendo objetos de primeiro plano, no entanto, esta máscara é alias, então a imagem deve ser redimensionada. - Há, naturalmente, muitas situações em que o Vector Blur produz artefatos conhecidos, como falta de parte do borrão para o objeto cortado por bordas de imagem ou fundo deslocado de forma anormal. - DOF Nó para simular o efeito Profundidade do campo na imagem renderizada. - Uma cor e um AlphaScalar opcional devem ser inseridos como imagem de base no nó e uma entrada de buffer de profundidade do nó de buffer de renderização também é imperativamente necessária para calcular o efeito DOF. - Ajustar os lados do diafragma e a rotação do diafragma para obter o efeito Bokeh fora do foco da imagem, lado zero significa forma do disco. - O diafragma geométrico pode ser substituído por uma forma de imagem personalizada, mesmo colorida, mas mais lenta para renderizar. - Com relação de aspecto, o efeito DOF pode ser anamórfico. - Exceto o tamanho da Câmera e o tamanho da imagem, os parâmetros significativos da Profundidade do Campo são a Lente F-Stop e a Distância Focal (Focagem). Use a lente da câmera para obter esses parâmetros a partir das configurações atuais da câmera. Referência de foco é para selecionar um objeto (nulo), isso é mais parabético para animar o ponto de foco. O nó DOD tem diferentes modos de qualidade, desde baixo, com provavelmente alguns artefatos até muito alto também muito lento. - No caso de infocus edge over outfocus fundo borrado pesado, um Filtro de vazamento traseiro opcional pode ser aplicado para suavizar o efeito, mas é lento. - Blur Size é um multiplicador do efeito DOF resultante. - Com o borrão do primeiro plano e o desfocagem do fundo, as regiões de encosto e frente podem ser ajustadas separadamente. - Note que, em um efeito DOF realista, Luminosidade ou Especularidade deve ser sobre-exposto na imagem de entrada, use os Scalar Buffers do nó do Render Buffer como máscara com um multiplicador para sobre-exposição da região apropriada da imagem original. - Nó de dispersão para simulação de abrolhos cromáticos, o aspecto da imagem de entrada também é redimensionado proporcionalmente. - Alpha canal também pode ser alterado para coincidir com os canais de cores transformados. - Um nó simples para simular o vignetting, perto da queda real da Irradiação da câmera, mas adicionado como um efeito pós-processamento. - A relação de aspecto do efeito de vinheta pode ser modificada. - A opção de saturação adiciona contraste à parte vignetada da imagem. Nó de resposta da câmera - A resposta da câmera é a função que relaciona o brilho da cena com o brilho da imagem. O DoRF é uma coleção de banco de dados de funções de resposta da câmera do mundo real. Calibração Radiométrica da Câmera CAVE. - Referência: Michael D. Grossberg e Shree K. Nayar cs. columbia. eduCAVE - Selecione um arquivo CRF individual do banco de dados DoRF, pode ser um único canal monocromático ou uma cor RGB de três canais, um filme negativo, filme reversível ou sensor CCD ( Veja na seção Download). - Estimate Film Gamma, estimativa feita comparando as curvas crf de entrada e saída, então a gama corretiva é aplicada à curva crf de saída e exibida. - Film Gamma user defined film gamma, pode ser derivada da estimativa acima. - Investir para simular processos de filmes especiais, inverte a função de resposta da câmera. - Um gerador GrainNoise para o editor de nó do Filtro de Imagem. Cor e Scalar nodal output a imagem original misturada com grãos, grãos e grãos Grão de saída somente. Uniforme, Gaussiano mais usado para grãos de filme, Laplace, Poisson uma versão rápida, Lorentz, Triangular, Exponencial, Binomial, Impulso (Sal e Pimenta), Gamma uma versão rápida. Note-se que existem várias implementações diferentes desses geradores de ruído em vários programas, o que pode dar resultados diferentes. - Blur para desfocagem de grãos. - Saturação para grãos dessaturados, 0 significa monocromático. - Painel de grade ou parâmetro nodal, controla a quantidade de grão para a saída de Cor. - MidTones Mask aplicado apenas para a saída de cor ou Scalar combinada, o grão de filme é geralmente sutil em áreas dadas e destacadas. Modos de mistura: Normal, Aditivo, Sobreposição ou Coloritivo Aditivo, melhor opção para preservar a luminosidade da imagem original. Node Pixel Filter - Node Editor para Pixel Filter, funciona com Números Render e Extra Buffer, mas em uma instância, os buffers não podem ser transformados com nós como em Image Filter, uma vez que não armazena o buffer de imagem inteiro. O editor de nó do filtro de pixels tem uma grande diferença com o editor de nó de filtro de imagem, ele só pode armazenar a imagem do Buffer inteiramente no final da avaliação de sua primeira instância, mas nós de filtro, como Deformer, Blur etc, precisam avaliar pixel vizinho na imagem , Isso é possível em uma segunda instância do Pixel Filter NE. Simplesmente adicione um primeiro Filtro de pixels NE sem abri-lo e, em seguida, adicione um segundo Filtro de pixels NE para a construção de sua árvore de nó, a verificação de buffers no painel raiz de um editor de nó é suficiente. Viper pode ser usado para visualizar e adicionar presets. - A opção de modo Alpha no painel raiz é uma escolha entre: Substituir Buffer sobrescrever o buffer alfa LW atual com entrada alfa, Mix with Buffer irá misturar a entrada alfa com o buffer LW alpha atual (valor máximo) e a entrada de cores é misturada com o Color Buffer like in LW Filtro texturizado. - Pixel Filter NE pode antialias de entrada processual, com Perspectiva, Lente Real ou Câmeras Avançadas, com a opção Multithreading no painel raiz do Filtro Pixel. Tenha em atenção que estas opções não são totalmente compatíveis com a cor Backdrop Buffer e a pré-visualização do editor do nó não funciona. - Avaliação de sombreamento em 3D brilhante no editor de nó de filtro de pixels (somente no 9.5). Com RaytracingGlobal 3D Shad. Desativado (Padrão) no painel principal, o PFNE funciona como versões mais antigas, os procedimentos são avaliados em 2D como LW Texture Filter. Com RaytracingGlobal 3D Shad. Habilitado, quase todos os procedursais, sombreadores e valores de nó Spot Info são avaliados em 3D para todos os objetos emergentes no campo de visão, trabalhando com Câmeras Clássicas e Avançadas (incluindo a Lente Real). Verifique MultiThreadPersp. AA para obter o AntiAliasing de filtro de pixels com câmeras avançadas. O 3D 3D Shading não pode ser visualizado no editor de nó ou Viper, mas pode ser misturado com a saída do Render Buffer. - Global Shading pode ser conectado em 24 Global Buffers, Color ou Alpha (Scalar), esses buffers são temporários, mas podem ser salvos com o nó de buffer do Get Global. Adicione este nó no editor do nó de filtro de pixels sem conexão e, em seguida, selecione o buffer, o formato e o nome do arquivo de saída em seu painel. Ou adicione-o no editor de nó do Filtro de Imagem para adicionar efeito de mistura como borrão para as saídas do Get Global Buffer. - Os Global Buffers só estão acessíveis no Pixel Filter NE com um ou ambos os sombreamentos Persp. AA e 3D Global (9.6). Problemas conhecidos: - Photoreal DepthOfField e Motion Blur samples of Advanced Camera não correspondem exatamente a amostras LW. - Amostragem adaptativa (por exemplo, Persp. AA) é apenas correta para as entradas PFNE Root Color e Alpha, para sombreado ruidoso redirecionado como Oclusão Ambiental em Diffuse Buffer, use mais amostras no nó Shader ou alto nível AA no painel Advanced Camera. - MultithreadPersp. AA com o Multicore pode falhar com alguns Shaders de terceiros, uma possível correção, nas configurações de renderização, defina a opção MultiThreading como One Thread. - Em uma segunda instância do editor de nó Pixel Filter, reconectando-se ao mesmo Buffer Global, pode dar resultados inesperados (sempre mesclados). - La dispersão de subsuperfície de base com câmera de perspectiva e Multithreading não funcionam. - LW Shader que necessita de pré-processamento, como SSS e SS2, não funciona. - Alguns Shaders de terceiros ou configurações específicas, como o Blur in LW Reflection, no Layout de falhas do nó, assim que estiverem conectadas ao nó Root, renderizando (mesmo parcialmente) a moldura atual, antes de fazer qualquer coisa no editor de nó permite uma conexão segura com sombreadores LW (Por exemplo, borrão do nó de reflexão). Nesse caso, adicione o nó Safe Mask para filtrar proteger a conexão com a raiz. - Safe Mask node (9.5) é um utilitário para 3D Global Shading no editor de nó Pixel Filter. - Desabilita a pré-visualização de raiz do nó para todas as conexões anteriores para evitar problemas em conexão (por exemplo, nós de NO de terceiros ou LW Reflection Blur). - Desactiva também o processo de processamento de filtro de pixels (avaliação do nó) no plano de fundo, para evitar outros tipos de problemas. Uma vez que o DP Filter Global 3d Shading tem diferentes Perspectivas DOF e PRMB amostragem do que LW render, existem dois modos de máscara disponíveis, LW Alpha Buffer ou Global Shading Alpha. Nó de identificação de superfície - Saída de identificação de superfície (9.5) para o som 3D global no editor de nó de filtro de pixels. - Este é um número de identificação pseudo, em vez da posição de identificação de superfície única na lista da superfície da cena, de modo a remover ou adicionar uma superfície irá alterar o valor de saída. Nó de Objetos de Máscara - Selecione dentro de uma Caixa de Lista os Objetos para incluir da cena, outros são mascarados, um buffer de cor pode ser inserido e exibido com esta máscara através do nó. A versão -9.6 do editor de nó de filtro de pixel precisa de sombreamento 3D global e uma entrada de ID de objeto se disponível, a versão 10 funciona sem entrada em todos os modos. Núcleo de superfícies de máscara - Selecione dentro de uma caixa de lista as superfícies por objeto para incluir da cena, outras são mascaradas, um buffer de cor pode ser inserido e exibido com esta máscara através do nó. A versão -9.6 do editor de nó de filtro de pixels precisa do som 3D global e do nó surfaceID como entrada, a versão 10 funciona sem entrada em todos os modos. Download do filtro DP Graças a Gerardo Estrada por testar essas ferramentas. Gerardo escreveu um artigo incrível sobre Multipass Rendering na edição 30 da revista HDRI 3D. Também disponível nas páginas do Tutorial Lightwiki. As versões win32 e Win64 dos editores de nó do Filtro, nós dedicados e nós do Buffer extra estão incluídos em um módulo, chamado Filtro DP disponível para Lightwave 9.0, 9.5, 9.6, 10, 11. As alterações neste módulo podem falhar com uma instalação anterior, então por favor Remova e volte a adicionar o filtro DP após cada atualização. Versões mais antigas do filtro DP para Lightwave 9.0 (não mais atualizadas). Versões mais antigas do filtro DP para Lightwave 9.5 (não mais atualizadas). Versões do Filtro DP para Lightwave 9.6. O Grande Filtro - Estamos quase que passados. 15 de setembro de 1998 A humanidade parece ter um futuro brilhante, ou seja, uma chance não trivial de expandir para preencher o universo com vida duradoura. Mas o fato de que o espaço perto de nós parece morto agora nos diz que qualquer dado de matéria morta enfrenta uma chance astronômica de implorar um futuro tão importante. Existe, portanto, um grande filtro entre a morte e a expansão da vida duradoura, e a humanidade enfrenta a questão sinistro: quão longe este filtro estamos combinando Histórias padrão de biólogos, astrônomos, físicos e cientistas sociais nos levariam a esperar um filtro muito menor do que nós observamos. Assim, uma dessas histórias deve estar errada. Para descobrir quem está errado e para informar nossas escolhas, devemos estudar e reconsiderar todas essas áreas. Por exemplo, devemos buscar evidências de extraterrestres, como através de sinais, fósseis ou astronomia. Mas, contrariamente às expectativas comuns, a evidência de extraterrestres é provavelmente uma notícia ruim (embora valiosa). Quanto mais fácil era para a vida evoluir para o nosso estágio, o mais sombrio que nossas chances futuras provavelmente são. Introdução Fermi, Dyson, Hart, Tipler e outros Finney amp Jones, Dyson 66, Hart 75, Tipler 80 destacaram a relevância para SETI (a busca pela inteligência extraterrestre) do The Great Silence Brin 83 (também conhecido como o paradoxo de Fermi ), O fato de os extraterrestres ainda não terem colonizado a Terra ainda. O que ainda não foi suficientemente destacado ou adequadamente analisado, no entanto, é a relevância desse fato para escolhas muito maiores que agora fazemos. O Grande Silêncio deve obrigar-nos a rever uma visão padrão em uma ou mais áreas da biologia, da astronomia, da física ou das ciências sociais. E algumas dessas revisões sugerem fortemente que a humanidade seja muito mais cautelosa com os possíveis desastres. Para esclarecer esses pontos, este artigo avaliará primeiro como nossos entendimentos padrão nessas áreas nos levariam a não esperar um Grande Silêncio, e então consideraremos uma variedade de possíveis revisões que poderíamos considerar. A vida irá colonizar Até agora, a vida na Terra parece ter adaptado sua tecnologia para preencher todos os ninhos ecológicos que poderia. Populações e espécies previamente estabilizadas se expandiram consistentemente para fronteiras recém-abertas. Toda vida conhecida parece ter uma fase de dispersão para encorajar a colonização, com mutações não triviais e mistura sexual para incentivar a exploração de novas tecnologias Tipler 80. Da mesma forma, a humanidade continuou a avançar tecnologicamente e a preencher novos nichos geográficos e econômicos à medida que se tornam Tecnicamente viável. Por exemplo, enquanto a China imperial se fechou à exploração por um tempo, outros povos concorrentes, como na Europa, acabaram preenchendo a lacuna. Este fenômeno é facilmente compreendido a partir de uma perspectiva evolutiva. Em geral, leva apenas alguns indivíduos de uma espécie a tentar preencher um nicho ecológico, mesmo que toda a outra vida não esteja interessada. E as mutações que estimulam tais julgamentos podem ser ricamente recompensadas. Da mesma forma, esperamos que as populações internamente competitivas de nossos descendentes sobreviventes continuem a avançar tecnologicamente e preencher novos nichos à medida que se tornem tecnologicamente e economicamente viáveis. A colonização tem sido uma experiência consistente com a vida na Terra a longo prazo, e nossa melhor compreensão dos sistemas sociais humanos sugere que isso continuará. Enquanto os seres humanos evoluem dentro de complexos sistemas organizacionais, culturais, meméticos e genéticos que evoluem de forma conjunta, todos esses sistemas mostram tendências a longo prazo para fazer uso de recursos úteis para a reprodução. Assim, devemos esperar que, quando tal viagem espacial é possível, alguns de nossos descendentes tentarão colonizar primeiro os planetas, depois as estrelas e outras galáxias. E devemos esperar essa expansão, mesmo quando a maioria dos nossos descendentes se contentam com o nome do ombro, temem a competição dos colonos Benford 81, temem o contato com os extraterrestres ou querem preservar o universo em seu estado natural. Pelo menos, devemos esperar isso, desde que uma sociedade seja competitiva internamente o suficiente para permitir que muitos membros tenham e atuem em pontos de vista alternativos. Afinal, até mesmo os adeptos da realidade virtual que procuram o umbigo provavelmente querão mais e mais massa e energia (realmente negentroy) para construir e executar melhores computadores, e deveriam se espalhar para mitigar os desastres locais Zuckerman 85. Um milhão de anos é cosmologicamente curto Período, ainda é muito mais do que suficiente para as taxas históricas de crescimento da população (gt .001yr.) Para dominar os limites físicos fundamentais sobre a quantidade de computação possível dentro do universo observável Zaslavskii 96. Isso permanece verdadeiro mesmo usando buracos negros para negentropia e computadores quânticos Para computação, cada um dos quais quadrados os recursos disponíveis em relação às abordagens padrão. Assim, temos boas razões para esperar que os recursos não utilizados sejam colonizados em escalas de tempo cosmológicas, mesmo que encontremos outras civilizações para se comunicar ou se teletransportar para Scheffer 94. A teoria evolutiva sugere Hansson ampère Stuart 90 que as pressões competitivas entre colonos devem incentivar um máximo Taxa de crescimento econômico viável, como aqueles que viajam muito devagar, permanecem longos demais ou optam por não replicar Stephenson 79 ficam superados em número por outros. Sondas de colonização cada vez mais rápidas e de alto risco podem ser enviadas em viagens cada vez mais longas, tudo por uma chance de ser o primeiro a colonizar o vasto território virgem. Tecnicamente, essa colonização espacial parece viável, mesmo que esteja além das nossas habilidades atuais, já que até agora podemos imaginar as tecnologias habilitadoras. Barcos interestelares auto-suficientes lentos seriam quase viáveis agora, se fossemos suficientemente ricos para construí-los. E as rápidas e rápidas e rápidas e rápidas plataformas de movimentação espacial Drexler 92b, de tamanho médio menor do que o quilograma, de 85,87 de Tipler 80, inovadoras (Hanson 94), artificiais ou carregadas à base de nanotecnologia, parecem possíveis dentro de alguns séculos. Não há limites óbvios para a velocidade da nave espacial (exceto a velocidade da luz), com recursos suficientes. E com o controle total (baseado na nanotecnologia) sobre a estrutura atômica da matéria Drexler 92a, os colonos devem estar principalmente interessados nos átomos e negentroy que podem extrair de um local de colonização Dyson 66,79 e a conveniência de sua localização. O ponto de dados Nos próximos milhões de anos (no máximo), portanto, nossos descendentes parecem ter uma chance previsível (maior do que um em mil) de alcançar um ponto explosivo, onde se expandem para fora em direção à velocidade da luz para colonizar nossa galáxia , E então o universo, dominando facilmente qualquer vida menos desenvolvida no caminho. A viagem FTL (mais rápida do que a luz) implicaria uma expansão ainda mais rápida. Esperamos que tal explosão preencha a maioria de cada nicho disponível que contenha recursos de massa ou negativa. E mesmo que os recursos mais valiosos sejam entre as estrelas ou nos centros galácticos, esperamos que alguns de nossos descendentes aproveitem a maior parte da matéria e recursos energéticos que podem alcançar economicamente, inclusive aqueles em sistemas solares de águas remotas como o nosso e aqueles que estão perto de nós . Uma vez que uma explosão vai além da escala em que um único desastre, como uma supernova, poderia destruí-lo, para se tornar uma explosão duradoura de vida avançada, só deveria ser interrompido ao encontrar-se com outra explosão de vida similarmente avançada. Depois disso, se um desastre acontecer com uma colônia há muito estabelecida, outros logo retornarão novamente para tentar novamente. Sem a viagem da FTL para mediar a conformidade, também não nos surpreenderíamos com uma grande diversidade entre as diferentes partes de uma explosão, e especialmente entre as diferentes explosões Hoerner 78. Esperamos, por exemplo, diferentes culturas, idiomas e detalhes do corpo. We expect much less diversity, however, regarding choices which would put a civilization or entity at a strong competitive reproductive disadvantage. For example, while one can imagine predatory probes sent to search and destroy other life Brin 83, it is harder to understand why such probes would not also aggressively colonize the systems they visited, if such colonization were cheap. Aggressive colonization would give them all the more probes to work with, and deny resources to competitors. If this colonization effort could hide its origins from those who might retaliate, what would they have to lose Similarly, while some groups might plausibly leave some places fallow as information-generating nature preserves Fogg 87, it is much harder to imagine that most places would be so preserved. There should be diminishing returns to such information, and groups that use more of their resources should be at a competitive advantage. And given the vastness of space, substantial resources should be required to keep poachers from slipping in to colonize such a preserve. Finally, we expect advanced life to substantially disturb the places it colonizes. Whenever natural systems are not ideally structured to support colonists, we expect changes to be made. And unless ideal structures always either closely mimic natural appearances or are effectively invisible, we expect advanced life to make visible changes. For example, it only takes a small amount of nuclear waste dropped into to visibly change its spectra Whitmire amp Wright 80. And a civilization might convert enough of a stars asteroids into orbiting solar-energy collectors to collect a substantial fraction of this stars output, thereby substantially changing the stars spectral, temporal, and spatial appearances. Even more advanced colonists may disassemble stars Criswell 85 or enclose them in Dyson spheres well within a million years of arrival. Galaxies may even be restructured wholesale Dyson 66. If such advanced life had substantially colonized our planet, we would know it by now. We would also know it if they had restructured most of our solar systems asteroid belt (though much smaller colonies could be hard to detect Papagiannis 78). And they certainly havent disassembled Jupiter or our sun. We should even know it if they had aggressively colonized most of the nearby stars, but left us as a nature preserve. Our planet and solar system, however, dont look substantially colonized by advanced competitive life from the stars, and neither does anything else we see. To the contrary, we have had great success at explaining the behavior of our planet and solar system, nearby stars, our galaxy, and even other galaxies, via simple dead physical processes, rather than the complex purposeful processes of advanced life. Given how similar our galaxy looks to nearby galaxies, it would even be hard to see how our whole galaxy could be a nature preserve among substantially-restructured galaxies. These considerations strongly suggest that no civilization in our past universe has reached such an explosive point, to become the source of a light speed expansion of thorough colonization. (That is, no civilization within the past light cone of a million years ago for us see Technical Appendix below). Much follows from this one important data point Hart 75, Tipler 80. The Great Filter Consider our best-guess evolutionary path to an explosion which leads to visible colonization of most of the visible universe: The right star system (including organics) Reproductive something (e. g. RNA) Simple (prokaryotic) single-cell life Complex (archaeatic amp eukaryotic) single-cell life Sexual reproduction Multi-cell life Tool-using animals with big brains Where we are now Colonization explosion (This list of steps is not intended to be complete.) The Great Silence implies that one or more of these steps are very improbable there is a Great Filter along the path between simple dead stuff and explosive life. The vast vast majority of stuff that starts along this path never makes it. In fact, so far nothing among the billion trillion stars in our whole past universe has made it all the way along this path. (There may of course be such explosions outside our past light cone Wesson 90.)The fact that our universe seems basically dead suggests that it is very very hard for advanced explosive lasting life to arise. And if there are other radically different paths to expanding lasting life Shapiro amp Feinberg 82, that only makes the problem worse, by implying that the filter along our path must be even larger. Someones Story is Wrong Biologists and others have been working hard for a long time to come up with plausible explanations for each of the evolutionary steps listed above, explanations which make each step seem not especially improbable. Plausible models have been offered of how RNA evolved to reproduce, how simple (prokaryotic) cells grew around it, how cells became more complex (eukaryotes), how cells came together into organisms, how brains and hands evolved from simple control mechanisms, and how our brains and hands lead to tool use and scenario generation, which led us to where we are today. Together these plausible explanations have persuaded countless teams to construct relatively high estimates of the probability that any one planet will eventually produce intelligent life such as ourselves, by estimating relatively low values for each filter term in the famous Drake Equation . Similarly, technological optimists have taken standard economic trends and our standard understanding of evolutionary processes to argue the plausibility of the story I gave above, that our descendants have a decent chance of colonizing our solar system and then, with increasingly fast and reliable technologies of space travel, colonizing other stars and galaxies. If so, our descendants have a foreseeable chance of reaching such an explosive point within a cosmologically short time (say a million years). Of course many other folks dont consider this scenario particularly optimistic - they prefer that our descendants choose a more stable path, less likely to disturb the universe. But I will continue to use the word optimistic to describe this scenario, because even fans of stability should be concerned about the implications of humanity not living long enough or free enough to have even a one in a million chance, for example, that any descendant of ours will escape to colonize space. It would seem that any reasonably non-pessimistic scenario would include a non-trivial chance that at least some of our descendants will choose the explosive path over the next million years. While all of these stories are at least minimally plausible, our main data point implies that at least one of these plausible stories is wrong -- one or more of these steps is much more improbable than it otherwise looks. If it is one of our past steps, such as the development of single-cell life, then we shouldnt expect to see such independently evolved life anywhere within billions of light years from us. But if it is a step between here and a choice to explode that is very improbable, we should fear for our future. At the very least, our potential would have to be much less than it seems. Optimism (as defined here) regarding our future is directly pitted against optimism regarding the ease of previous evolutionary steps. To the extent those successes were easy, our future failure to explode is almost certain. Note that this cause for concern has a different basis than the simple statistical arguments of Gott Gott 93 and Leslie Leslie 96 that all else equal we shouldnt expect many more future humans than there have been past humans. While those arguments shouldnt be ignored, their strength depends much more on the auxiliary assumptions one makes about other relevant information. In contrast, the conclusion that the Great Filter is very large is relatively insensitive to other assumptions. It Matters Whos Wrong Rational optimism regarding our future, then, is only possible to the extent we can find prior evolutionary steps which are plausibly more improbable than they look. Conversely, without such findings we must consider the possibility that we have yet to pass through a substantial part of the Great Filter. If so, then our prospects are bleak, but knowing this fact may at least help us improve our chances. For example, if our prospects are likely bleak we should search out and take especially seriously any plausible scenarios, such as nuclear war or ecological collapse, which might lead to our future inability to explode across the universe. A long list of such scenarios for concern can be found in Leslie 96. Our main data point, the Great Silence, would be telling us that at least one of these scenarios is much more probable than it otherwise looks. With such a warning in hand, we might, for example, take extra care to protect our ecosystems, perhaps even at substantial expense to our economic growth rate. We might be even especially cautious regarding the possibility of world-destroying physics experiments. And we might place a much higher priority on projects like Biosphere 2, which may allow some part of humanity to survive a great disaster. To find out whether such sacrifice is called for, humanity would do well to study this whole area much more carefully, considering all plausible explanations of the Great Filter. To encourage such study, the rest of this paper will attempt to review the current status of our understanding, considering in turn various possibilities regarding who might be wrong, and the various types of evidence which might clarify the matter. Reconsidering Biology First, let us review and reconsider our biological expectations, keeping an eye out for prior evolutionary steps which may be more improbable than they look. Many theoretical stories have been offered to make various prior evolutionary steps seem relatively likely, at least over a long term. Given the complexity of the subject matter, however, these stories are understandably sketchy. Thus the simplist way such theories might be wrong is by having ignored some important factors and details. As a general rule, simple plausible models quite often fail to capture the essence of complex phenomena. It should also be noted that many biologists expect a large, not small, filter between dead matter and intelligent tool-using life like us. They have complained that astronomers who estimate Drake equation terms do not know enough biology, and they note in particular that substantial tool use such as we see in humans has only evolved once, and may well be a very unlikely evolutionary accident Simpson 64, Mayr 85,95. In any case, it turns out that the very idea that a significant portion of the Great Filter might reside in our past evolutionary steps has important implications which can aid us in evaluating this hypothesis Carter 83, Hanson 96. First, let us distinguish between two different kinds of evolutionary steps. Let a discrete evolutionary step be one which must succeed within certain a short time period failure then implies failure forever after. For example, if a certain type of solar system is required, then success here can only happen when the solar system forms. In contrast, let a trial and error step be something like search across a mostly flat fitness landscape, where failure today does not much affect the chances for success tomorrow. The main Great Filter implications are regarding trial and error type steps. Consider a situation where a certain number of trial and error steps must be completed in a certain order within a certain total time window. That is, for each step there is some constant probability per unit time of completing that step, given that the previous step has been completed. If the probability of completing all the steps within the time window is low, then it turns out that for the cases where all the steps are in fact completed, the average time to complete each hard step is unrelated to how hard that step is For example, say you have one hour to pick five locks by trial and error, locks with 1,2,3,4, and 5 dials of ten numbers, so that the expected time to pick each lock is .01,.1, 1, 10, and 100 hours respectively. Then just looking at those rare cases when you do pick all five locks in the hour, the average time to pick the first two locks would be .0096 and .075 hours respectively, close to the usual expected times of .01 and .1 hours. The average time to pick the third lock, however, would be .20 hours, and the average time for the other two locks, and the average time left over at the end, would be .24 hours. That is, conditional on success, all the hard steps, no matter how hard, take about the same time, while easy steps take about their usual time (see Technical Appendix ). And all these step durations (and the time left over) are roughly exponentially distributed (with standard deviation at least 76 of the mean). (Models where the window closing is also random give similar results.) We can apply this model to the evolution of life on Earth, by examining the fossil record for roughly equally spaced apparent major innovations. Such an analysis can complement other attempts to find hard steps by intrinsic difficulty, necessity, and uniqueness in evolutionary history, such as attempted in Barrow amp Tipler 86 The fossil record shows about five roughly-equal periods between major evolutionary changes since the Earth was formed Schopf 92, Skelton 93. Specifically, the earliest known clear fossils of simple single-cell life appeared 0.9 billion years after the earth cooled (4.5 billion years ago). though other evidence suggests life after only 0.5 billion years Balter 96 ). The earlist known large complex single-cell fossils (eukaryotic in appearance) then appear about 2.0 billion years after this early evidence. 0.8 billion years later the tempo of evolution picked up dramatically, perhaps with the invention of sex Schopf 95, and then 0.5 billion years later we see the first substantial fossils of multi-cellular life Knoll 95. Finally, 0.6 billion more years brings us to where we are today. While these periods are not exactly equal, they are roughly consistent with the (roughly exponential) distribution of actual durations between hard steps predicted by the above model of trial and error steps. Some important complications and caveats, however, must be considered. First, assuming the first step happened on Earth, all we really know is that it must have happened sometime between when the Earth cooled enough to support life, and the age of the the earliest known fossils, which also happen to be the earliest known rocks where one could possibly see such fossils. Thus all we can say is that this first step took between 0.0 and about 0.5 billion years. And since the environment of early Earth was unusual, there may have been a special window of opportunity within which several discrete steps took place. Second, the appearance of the earliest known large complex single-cell fossils corresponds closely with Earths transition to an oxygen-dominated atmosphere, a transition which seems to have been awaiting the slow oxidation of all the oceans iron. Since eukaryotes need oxygen to breathe, they likely could not have been widespread before this point. Thus a hard trial-and-error step likely did not happen at this point in time. One or more hard steps might have taken place before this, however, within populations too small to show up in the fossil record. The potential created by these hard steps might have required an environmental change in order to flower. Third, the famous Cambrian explosion of about 0.6 billion years ago was also simultaneous with some independent environmental changes, such as the breaking up of a supercontinent and the end of the Earths worst ice age ever. If we think of environmental event as random, we can model this as a double biologicalenvironmental hard step: Some biological hard step first created a potential, a potential which could not be realized without a compatible later environmental hard step. Finally, brain size relative to body size has been increasing somewhat steadily for both mammals and birds ever since the mass extinction of 65 million years ago (most likely also caused by an external event such as an asteroid) eliminated the dinosaur competition Russell 83, Jerison 91. Thus if large brains were the most recent hard step then this step would have to be placed at least about 0.3 billion years ago, where we find the most recent common ancestor of mammals and birds soon after the invention of the Amniote egg (which allowed animals to colonize land) Ostrom 92. Alternatively, perhaps the most recent hard step was the development of a language potential in mammals, and not in birds, a potential which wasnt exploited until brains got large enough. (Mayr seems to think birds were not up to the task Mayr 85). Putting all this together, a better guess of the hard steps would be as follows. First one or more hard steps happened within the first 0.5 billion years after Earth cooled. Then zero or more hard steps happened while waiting for the oceans iron to oxidize. Next, one or more hard steps occurred over the next 0.8 billion years, the last of which (perhaps the invention of sex or perhaps of archaeatic cells) finally released the potential to affect the fossil record about 1.2 billion years ago. A double biologicalenvironmental step then occurred over the next 0.5 billion years to create widespread multi-celled life, and then 0.3 billion years later a hard step of the invention of the Amniote egg occured. Finally, over the last 0.3 billion years, there have either been no hard steps, just the steady working out of new possibilities, or there has been a single or double hard step, something like the invention of a mammal language potential, which required a random (but perhaps not hard) environmental event 65 million years ago to begin to be released. A typical expected hard step duration of about 0.3 billion years seems a simple fit to this data. And with this fit, it is then natural to estimate one life hard step at the beginning, then zero to eight steps leading to complexity . two to three steps leading to sex . a double step to society . a single cradle step, and then perhaps a final language step. Overall, we might estimate a total of roughly seven to nine hard steps here. This model suggests a number of predictions which may help confirm or disconfirm it. For example, this model predicts that the expected time remaining until the window of opportunity for life on Earth closes is about 0.3 billion years Carter 83. This model could therefore be confirmed by astronomical analysis regarding expected durations until the Earth suffers a runaway greenhouse effect, runaway glaciation, too high an oxygen content for land life to persist, a serious instability in the sun, a nearby supernovae, a massive asteroid impact, or by some other disaster ahead in the suns travels through the galaxy Barrow amp Tipler 86, Leslie 96. This model also implies that as long as some evolutionary step took sufficiently long, the actual time taken does not indicate how hard the step was. Thus well have to use other cues to find the hardest steps among the hard ones. Finally, this model strongly suggests that our ancestors passed through at most one hard trial and error step in the last hundred million years. This last step might, however, have required some special conjunction of features, such as large brains and good hands, to appear in the same animal at once. (These further predictions of this model have not been published elsewhere, to my knowledge.) To these roughly nine biological hard steps we might add two other discrete (random but not trial and error) type steps: an initial step of getting the right sort of planet around the right sort of star, and a final step of humanity either succeeding or destroying itself soon. Together, these eleven steps could explain the Great Filter if the (logarithmic) average filter per step was at least a factor of one hundred. That is, either there might be, on average, a one percent chance of passing a discrete step, or about a thirty billion years expected time to complete a trial and error step. Of course the Great Filter need not be distributed evenly among these steps - just how much of the filter rests in the last step is the ominous question that motivates our analysis. The recent evidence of simple single-cell Mars life McKay et. Al. 96 is relevant for reconsidering the steps prior to single-cell life. If there really was single-cell life early in Mars history, and if we find that it was different enough to imply that it probably evolved independently from life on Earth, then unless Earth and Mars shared some special unusual environment, the total step from dead matter around the right sort of star to simple single-cells must be pretty easy. Future optimism would then have to be based on other past steps. If life evolved on one of these planets and was spread to the other via a local panspermia, then we dont know much more than we did before. But if single-cell life started before our solar system, and spread here via a wider panspermia Crick 73, Weber amp Greenberg, then that could help. It would allow there to have been many more trial and error hard steps taking perhaps ten billion years. This seems especially plausible given the amazing complexity of the earliest life we see, and that this life has survived virtually unchanged to this very day. This wider panspermia scenario also allows steps prior to our single-cell life to be more improbable for any one region of space, but at the expense of making the next step that much more probable, by providing more places for it to start from. Wide panspermia of complex single-cell life could also be possible, but seems less likely given that such life seems less robust to extreme environments, and more tuned to Earths environment Crick 81. Radio signals from extraterrestrial intelligences would of course be strong information regarding the size of the entire filter up to the point where such signals are possible. Not only would this information help pin down our biological expectations, but it would also seem to be bad news regarding our explosive future. And the nearer such signals originated, the worse this news would be (though see the zoo-hypothesis discussion below ). Conversely, negative findings would be good news, and the prospect of this should encourage such research. Note this is the opposite of the usual justification offered by SETI researchers. who usually focus on the valuable information extraterrestrials might send us. Research into SETI and the evolution of life does much more than satisfy intellectual curiosity - it offers us uniquely long-term information about humanitys future. Reconsidering AstroPhysics There are also several ways in which we might reconsider our understanding of physics and astronomy to help explain the Great Filter. One possibility is that fast space travel and colonization between stars and galaxies is much harder than it looks, and effectively impossible, even for nanotech-based machine intelligence. The interstellar medium, for example, may be much harsher than we realize. This would suggest we have good chances of surviving, but little prospect of leaving our solar system at any substantial speed. The slower the maximum speed, the smaller is the Great Filter that needs to be explained. Another possibility is that the universe is very much smaller than it looks, perhaps because of some non-trivial topology, so that our past light cone contains much less than it seems. This would also reduce the size of the Great Filter needing to be explained. Perhaps the most optimistic physics alternative is that it is relatively easy to create local baby universes with unlimited mass and negentroy, and that the process for doing this very consistently prevents ordinary space colonists from escaping the area, perhaps via a local supernovae-scale explosion. The amount of the Great Filter this could explain would depend on just how consistently such escaping colonists are prevented. There are also three save stellar appearances astrophysics alternatives which could explain why an apparently dead universe is really alive, with our system an isolated zoo Ball 73. First, large-scale engineering such as orbiting solar collectors made from asteroids, Dyson spheres, and stellar disassembling might be effectively impossible, explaining why nearby stars look so natural. Second, structures that best use such resources might happen to almost always preserve natural spectra and other appearances. Third, our understanding of astrophysics might just be very wrong, so that the apparently dead stars and galaxies around us really are very alive. Yet another possibility is that advanced life mainly colonizes dark matter. mainly leaving fallow the stars and other ordinary matter we see. This scenario would require a stronger version of the zoo social hypothesis, which I call a common zoo, discussed below. Our understanding of dark matter as simple dead matter is progressing rapidly, however, and may soon help confirm or deny this possibility. Recent gravitational lensing observations Bennett, et. Al. 96 indicate that about half (and perhaps all) of the dark matter in our galactic halo consists of objects from one solar mass to one tenth this, and relatively little is in the range below this down to Earth size objects. The smallest independent object in this range yet seen. a brown dwarf of 20-50 Jupiter masses, has an understandable Jupiter-like spectra Savage, Sahli, amp Villard 95. Rethinking Social Theories I personally think that most of the Great Filter is most likely to be explained by the steps I think we understand the least about: the steps in the biological evolution of life and intelligence. However, many physical scientists focus on explaining the filter via the area they seem to think we understand the least: social science. Astronomers Sagan and Newman, for example, claim that either we will destroy outselves with nuclear weapons, or learn to live with other groups in mutual respect by losing our own predispositions to territoriality and aggression. This adaptation must apply. with very high precision, to. every individual within the civilization, so that we become the least likely to engage in aggressive galactic imperialism Sagan amp Newman. Similarly, Papagiannis claims that those that manage to overcome their innate tendencies toward continuous material growth and replace them with non-material goals will be the only ones to survive this crisis, implying a galaxy populated by stable highly ethical and spiritual civilizations Papagiannis 84. And Stephenson claims that for a truly advanced intelligence the drive for quality rather than redundant quantity would be paramount Stephenson 82. Now of course if a substantial fraction of civilizations followed such scenarios, these theories could explain a small part of the Great Filter. But to explain a substantial part of the Great Filter, such scenarios would have to follow from situations like ours with a very high reliability. While this is logically possible, these authors offer no reasons for expecting such a situation. These theories thus seem more like wishful thinking than serious attempts to explain the phenomena using our best understanding of the social sciences. To the contrary, while one expects temporarily powerful groups to have temporarily stronger tendencies toward both colonization and combat aggressiveness, controlling for this there is no known correlation between these factors, nor any known theoretical reason to expect such a correlation. And even if a one-time event did select for low colonization tendencies, we would expect stronger tendencies to eventually be selected back if variation was still allowed. Social scientists have good reasons for expecting competitive populations to both generically fill new niches, and to shy away from wars with severe consequences, and social scientists who have considered the subject have expected substantial interstellar migration Finney amp Jones 85. Given the confusion this topic seems to produce, it seems worth mentioning that one shouldnt put great hopes on the idea that now that we have control over genetic processes, intelligence can free itself of biological imperatives and choose new purposes. Crabgrass does not colonize because it has a purpose to fulfill a biological imperative. Biological organisms have always been free to pursue whatever purposes they want, and to invent new ones. The point is that in general the creatures whose purposes lead to the most reproduction end up dominating the future. Similarly, human control over genetics will change the way variation is encoded, and greatly speed up the variation process, but will by itself not let humans escape the basic evolutionary process of variation and selection. Avoiding this process would require global control over reproduction, implying at least a strong world government regulating child-bearing, local economic growth, and even the spread of ideas, with a political process undemocratic enough to avoid variation and selection working through the political process. The following social hypotheses, though still seemingly unlikely, are at least minimally plausible and are at least grounded in our understanding of social science. The most pessimistic social scenarios are scenarios like massive nuclear war or ecological disaster. Such devastating war would likely need to be prior to dispersal across the solar system, unless it could destroy our sun. And an ecological failure would need to be prior to an ability to transcend our biological inheritance, such as via machine intelligence (uploaded or artificial). It seems possible, though unlikely, that only one in a million worlds at our stage avoids such a fate. While even this would still leave most of the Great Filter to be explained in some other way, the prospect of such a possibility is a strong motivation for studying the Great Filter. A related scenario would be some sort of unspecified social collapse, of the sort that lead to the fall of a variety of relatively isolated ancient civilizations (such as Easter Island), only much more severe, so that nothing was left to rise from the ashes and try again. When we better understand these historical events, perhaps we will be in a better position to dismiss this possibility. A devastation scenario is implicit in the usual formulation of the Drake equation. For prior evolutionary steps the equation asks for the probability that the system will reach the next step, but at our level of evolution, the equation asks for the expected time until the civilization disappears, and once gone it is assumed to never return. Another approach to alternative social theories is to note that if our descendants are no longer sufficiently internally competitive, the evolutionary model need no longer apply. For example, if one is willing to assume a closed universe and that FTL travel out from an explosion point is possible, one might hypothesize that the first civilization anywhere to reach an explosion point happened to have a strong stable central government (like Imperial China) which placed a very high ideosynchratic value on preserving the natural appearance of the universe Freiheit 93, Crawford 95. By being first and spread out very fast, these conservationists might enforce their preferences on all late-comers. The FTL could be via a warp drive, as in Alcubierre 94. Constructed wormholes would not be sufficient to expand faster than lightspeed, because the hole ends must move normally. Pre-existing long wormholes might be sufficient though. Without FTL travel, a conservationist scenario would require that a strong vast majority of civilizations somehow obtain a conservationist preference, and that a conservationist policy not put a leave-it-be conservationist civilization at a substantial military disadvantage to pave-it-over competitors. The average size and density of non-conservationist powers would also need to not conflict with our apparent lack of observing such differing cosmological regions. No special social theory would be required for a zoo hypothesis Ball 73 which is bundled with one of the astrophysics alternatives listed above which would imply that aggressively colonized systems look just like natural ones. It is natural enough to suppose that some small fraction of places would be left as nature preserves. One seems to need a special social theory, however, to explain a common zoo hypothesis, that most all matter visible to us has been set aside as nature preserve. The common patterns of visible matter across the observable universe would have to be explained by a remarkably common preferences for the density and nature of such preserves, and a common lack of preference for any visible partially-restructured gardens. There would also need to be a remarkably widely coordinated effort to punish deviant powers who might attempt to send radio signals or self-reproducing probes to such wildlife preserve stars. Consider, for example, that the energy of a single star might power an intermittent very narrow-band signal detectable to pre-explosive life like ours across the entire universe Gott 82. I mention this common zoo hypothesis not because I find it especially plausible, but because it is among the most plausible scenario I can construct without also invoking astrophysics alternatives like FTL travel. It thus illustrates the extremes required to construct self-consistent purely social explanations of the Great Filter. Conclusion No alien civilizations have substantially colonized our solar system or systems nearby. Thus among the billion trillion stars in our past universe, none has reached the level of technology and growth that we may soon reach. This one data point implies that a Great Filter stands between ordinary dead matter and advanced exploding lasting life. And the big question is: How far along this filter are we To support optimism regarding our future, we must find especially improbable past evolutionary steps. And in fact we can find a number of plausible candidates for groups of hard trial-and-error biological steps: life . complexity . sex . society . cradle and language . Presuming there are about nine hard steps total here, the Great Filter could be explained if the expected time for each of these steps averaged (logarithmically) to about thirty billion years, if only one percent of stars could support such steps, and if we have only about a one percent chance of not destroying ourselves soon (or permanently banning colonization). While one might also explain parts of the Great Filter via unusual approaches to astrophysics or social science, such assumptions seem less plausible to me than thirty billion year expected times for the identified biological steps. There is ample room for disagreement, however. The larger the remaining filter we face, the more carefully humanity should try to avoid negative scenarios. To inform such choices, we would do well to analyze all these issues more carefully, and to collect more relevant data. Fortunately, rapid progress is being made in several relevant empirical areas. Dark matter astronomy may soon confirm or deny the common zoo hypothesis. Mars life evidence may soon indicate the ease of the earliest steps in evolving life. Other progress also continues, at a slower but still encouraging pace. A wide variety of research continues to illuminate the early history of life on earth. Theoretical physics is closing in on whether FTL travel is possible. And speculative engineering is helping to estimate the feasibility of interstellar travel and large scale solar system constructions. Astronomers and global modelers are working to evaluate how long the Earth should remain hospitable to life (if we dont destroy it). And social scientists continue to improve our understanding of what might effect colonization and self-destruction tendencies. It may not be too long before spacecraft can test theories of wider panspermia, perhaps by looking for single-cell life within comets. And SETI researchers continue to test the hypothesis that life at our stage is dense, so that we still face an enormous filter. (They might also consider looking for common-zoo renegade broadcasters from across the universe.) Finally, we would do well to keep a in mind a few unusual aspects of this Great Filter puzzle. First, let us keep in mind the interdisciplinary nature of the this puzzle. While it may comforting for each discipline to claim that the Filter must surely lie in some other discipline of (in their eyes) lessor repute, such claims should surely be backed up by detailed analysis using our best understanding of that discipline. It will no more do for astronomers to simply claim, without further supporting analysis, that people will lose their tendency to colonize, than it would do for biologists to simply declare that astronomers could not possibly know that the universe is as big as they claim. Second, we must be wary of the God of the Gaps phenomena, where miracles are attributed to whatever we dont understand. Contrary to the famous drunk looking for his keys under the lamppost, here we are tempted to conclude that the keys must lie in whatever dark corners we have not searched, rather than face the unpleasant conclusion that the keys may be forever lost. Finally, we should remember that the Great Filter is so very large that it is not enough to just find some improbable steps they must be improbable enough. Even if life only evolves once per galaxy, that still leaves the problem of explaining the rest of the filter: why we havent seen an explosion arriving here from any other galaxies in our past universe And if we cant find the Great Filter in our past, well have to fear it in our future. Acknowledgements This appendix contains a more precise description of our one data point, and a derivation of the novel results regarding hard trial and error steps. Regarding the data point, consider the cumulative probability F(t, dv) that a given (cosmologically co-moving) volume of space dv will have contained the earliest origin of an evolutionary path that results in an explosion (arriving) there by time t since the big bang, and moving out to colonize and visibly alter most of the visible universe. (More precisely, let this probability be contingent on the universe surviving this long in its familiar physical state, rather than for example suffering a destructive transition to a lower vacuum ground state.) If these probabilities are independent for small volumes, the expected number of other explosions reaching here by T the age of universe minus one million years ago is at least the integral of F(t, dv) across the surface of a past light cone starting from a million year old event in our history. Using a homogeneous space approximation (surely valid on cosmological scales), so that F(t, dv) F(t)dv, this is: Integral from t 0 to T of 4 pi F(T-t) t 2 dt Our one data point gives strong probabilistic evidence that this integral is not much more than one. This implies that F(t) is very small For example, if F is time-independent, so that F(t)1-exp(-ft) or approximately ft for ft small, then fT(ave-volume-per-star) is not much more than 1(number of stars in the visible universe) or about 10 -22. Now consider N hard trial and error steps which must be completed in a certain order within a time window W. If the probability that step i takes less than time t i is 1-exp(-f i t i ) or about f i t i for f i t i small, then assuming all f i W are small, the joint probability density over the various hard step durations t i is about Product i f i . independent of all t i . Conditional on Sum i t i lt W and all t i gt 0, this distribution therefore treats all i the same, regardless of f i . Thus conditional on success, all hard steps have roughly the same distribution over durations, regardless of how hard they are. (For a more rigorous mathematical treatment, see Hanson 96.) References M. Alcubierre (1994) The warp drive: hyper-fast travel within general relativity, Class. Quantum Grav. 11:L73. John A. Ball (1973) The Zoo Hypothesis, Icarus . 19:347. Michael Balter (1996) Looking for Clues to the Mystery of Life on Earth Science August 16, 273:870-872. John D. Barrow, Frank J. Tipler (1986) The Anthropic Cosmological Principle Oxford University Press, NY. Gregory Benford (1981) Extraterrestrial Intelligence Q. Jl. R. astr. Soc. 22:217. David Bennett, Kim Driest, Christopher Stubbs, Alex Rodgers, Kem Cook, Will Sutherland (1996) Researchers Determine Machos May Comprise Fifty Percent of Galactic Dark Matter. Press Release, AAS Meeting, San Antonio, Texas, January 16. Glen David Brin (1983) The Great Silence: The Controversy Concerning Extraterrestrial Intelligent Life, Q. Jl. R. astr. Soc. 24:283-309. Brandon Carter (1983) The Anthropic principle and its implications for biological evolution Phil. Trans. R. Soc. Lond. A 310:347-363. Brandon Carter (1993) The Anthropic Selection Principle and the Ultra-Darwinian Synthesis, in The Anthropic Principle . Ed. F Bertola, U. Curi, Cambridge Univ. Press, 33-63. I. A. Crawford (1995) Some Thoughts on the Implications of Faster-Than Light Interstellar Space Travel Q. Jl. R. astr. Soc. 36:205-218. Francis Crick, L. E. Orgel (1973) Directed Panspermia Icarus 19:341. Francis Crick (1981) Life Itself: its origin and nature . Simon and Schuster, NY. David R. Criswell (1985), Solar System Industrialization: Implications for Interstellar Migrations, in Interstellar Migration and the Human Experience . Ed. Finney amp Jones, 50-87. K. Eric Drexler (1992a) Nanosystems . John Wiley amp Sons, Inc. NY. K. Eric Drexler (1992b) Molecular Manufacturing for Space Systems: An Overview, Journal of The British Interplanetary Society . Vol. 45:401-405. Freeman Dyson (1966) The Search for Extraterrestrial Technology in Perspectives in Modern Physics . Ed. RÉ. Marshak, Wiley, NY, 641-655. Martyn J. Fogg (1987) Temporal Aspects of the Interaction among the First Galactic Civilizations: The Interdict Hypothesis Icarus 69:370-384. Robert Forward (1985) Starwisp: An Ultralight Interstellar Probe, AIAA Journal of Spacecraft and Rockets 22:345-350. Robert Forward (1986) Feasibility of Interstellar Travel: A Review Journal of the British Interplanetary Society 39:379-394. Ben R. Finney, Eric M. Jones (1985) Interstellar Migration and the Human Experience . Univ. of Calif. Press. Ben R. Finney, Eric M. Jones (1985) Fermis Question in Interstellar Migration and the Human Experience ed. Finney amp Jones, 298-300. Walter M. Fitch, Francisco J. Ayala (1995) Tempo and Mode in Evolution, Genetics and Paleontology 50 Years After Simpson . National Academy Press, Washington D. C. F. E. Freiheit (1993) The Possibilities of FTL: Or Fermis Paradox Reconsidered, 1993, www-personal. engin. umich. edu Donald Goldsmith (1980) The Quest for Extraterrestrial Life, A Book of Readings . University Science Books. J. Richard Gott (1982) Cosmology and Life in the Universe, in Extraterrestrials, Where Are They . Ed. M. Hart amp B. Zuckerman, 122-134. Ingemar Hansson, Charles Stuart (1990) Malthusian Selection of Preferences, American Economic Review . June 80(3):529-544. Michael H. Hart (1975) An Explanation for the Absence of Extraterrestrials on Earth, Q. Jl. R. astr. Soc. 16:128. Michael H. Hart, Ben Zuckerman (1982) Extraterrestrials, Where Are They . Pergamon Press, New York. Sabastian von Hoerner (1978) Where is Everybody Naturwissenschaften . 65:553. Harry J. Jerison (1991) Brain Size and the Evolution of Mind . American Museum of Natural History, New York. Andrew Knoll (1995) Proteroic and Early Cambrian Protists: Evidence for Accelerating Evolutionary Tempo in Tempo and Mode in Evolution, Genetics and Paleontology 50 Years After Simpson . Ed. Fitch amp Ayala, 63-83. Thomas Kuiper, Glen David Brin (1989) Extraterrestrial Civilization . Am. Assoc. Physics Teachers, College Park, MD. John Leslie (1996) The End of the World: The Science and Ethics of Human Extinction . Routledge, NY. Ernst Mayr (1985) The probability of extraterrestrial intelligent life, in Extraterrestrials, Science and alien intelligence . Ed. Regis, 23-30. David S. McKay, Everett K Gibson Jr. Kathie L. Thomas-Keprta, Hojatollah Vali, Christopher S. Romanek, Simon J. Clemett, Xavier D. F. Chillier, Claude R. Maechling, Richard N. Xare (1996) Search for Past Life on Mars: Possible Relic Biogenic Activity in Martian Meteorite ALH84001, Science . August 16, 273. Christopher Miller (1995) Cosmic Hide and Seek: the Search for the Missing Mass w3.gti. netcmmillerdrkmttr. html John Ostrom (1992) A History of Vertebrate Successes, in Major Events in the History of Life . Ed. J. W. Schopf, 119-139. Michael D. Papagiannis (1978) Are We Alone, or Could They be in the Asteroid Belt Q. Jl. R. astr. Soc. 19:277. Michael D. Papagiannis (1984) Natural Selection of Stellar Civilizations by the Limits of Growth, Q. Jl. R. astr. Soc. 25:309-318. Edward Regis, Jr. (1985) Extraterrestrials, Science and alien intelligence . Cambridge University Press, NY. Mark Ridley (1993) Evolution . Blackwell Scientific Publications, Boston. Dale A. Russell (1983) Exponential Evolution: Implications for Intelligent Extraterrestrial Life Adv. Space Res. 3(9):95-103. Carl Sagan, William I. Newman (1983) The Solipsist Approach to Extraterrestrial Intelligence, Q. Jl. R. astr. Soc. 24:113-121. Don Savage, Jim Sahli, Ray Villard (1995) Astronomers Announce First Clear Evidence of a Brown Dwarf, Space Telescope Press Release No. STScI-PR95-48, November 29. Louis K. Scheffer (1994) Machine Intelligence, the Cost of Interstellar Travel and Fermis Paradox Q. Jl. R. astr. Soc. 35:157-175. J. William Schopf (1992) The Oldest Fossils and What They Mean, in Major Events in the History of Life . Ed. J. W. Schopf, 29-63. J. William Schopf (1992) Major Events in the History of Life . Jones and Bartlett, Boston. J. William Schopf (1995) Disparate Rates, Differing Fates: Tempo and Mode of Evolution Changed from the Precambrian to the Phanerozoic, in Tempo and Mode in Evolution, Genetics and Paleontology 50 Years After Simpson . Ed. Fitch amp Ayala, 41-61. Robert Shapiro, Gerald Feinberg (1982) Possible Forms of Life in Environments Very Different from the Earth, in Extraterrestrials, Where Are They . Ed. M. Hart amp B. Zuckerman, 113-121. George G. Simpson (1964) The nonprevalence of humanoids Science 143:769. Peter Skelton (1993) Evolution: A Biological and Palaeontological Approach . Addison-Wesley, NY. David G. Stephenson (1979) Extraterrestrial Cultures within the Solar System, Q. Jl. R. astr. Soc. 20:422. David G. Stephenson (1982) Models of Interstellar Exploration Q. Jl. R. astr. Soc. 23:236-251. Frank J. Tipler (1980) Extraterrestrial Intelligent Beings do not Exist, Q. Jl. R. astr. Soc. 21:267-281. Frank J. Tipler (1981) Additional Remarks on Extraterrestrial Intelligence, Q. Jl. R. astr. Soc. 22:279-292. P. Weber, J. M. Greenberg (1985) Can Spores Survive in Interstellar Space Nature 316:403-407. Paul S. Wesson (1990) Cosmology, Extraterrestrial Intelligence, and a Resolution of the Fermi-Hart Paradox, Q. Jl. R. astr. Soc. 31:161-170. D. P. Whitmire, D. P. Wright (1980) Nuclear Waste Spectrum as Evidence of Technological Extraterrestrial Civilizations Icarus 42:149-156. O. B. Zaslavskii (1996) Generalized second law and the Bekenstein entropy bound in Gedankenexperiments with black holes Class. Quantum Grav. 13:L7-L11. B. Zuckerman (1985) Stellar Evolution: Motivation for Mass Interstellar Migrations Q. Jl. R. astr. Soc. 26:56-59.
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