В трёхмерной сцене каждая точка подобна конфете с переливающейся обёрткой: её цвет меняется в зависимости от угла зрения. Чтобы описать эту игру оттенков, для каждой точки хранят десятки чисел — специальную математическую функцию, разложение в ряд, предложенное ещё Жозефом Фурье. Это как записывать мелодию нотами вместо того, чтобы рисовать форму звуковой волны, — но память заполняется мгновенно.

Новый метод группирует «конфеты» с похожими цветовыми повадками: вместо точного оттенка каждой запоминают усреднённый с малой поправкой. Так же в спектроскопии описывают свет звезды, не перечисляя каждый фотон, а выделяя основные спектральные компоненты. Отсеивая незаметные глазу детали с помощью энтропии — меры беспорядка, то есть избыточной информации, — данные сжимаются ещё сильнее. Встроенные в видеокарту блоки распаковывают их мгновенно, подобно тому как в фотометрии важна каждая доля секунды при измерении яркости.

Неожиданный факт: те самые формулы, что управляют цветом виртуального мира, — сферические гармоники — изначально родились в физике для описания формы электронных облаков. Эти «облака» не пушистые шарики, а вероятностные распределения: области вокруг атомных ядер, где электрон может находиться с той или иной вероятностью. Теперь же сферические гармоники помогают рисовать игры и симуляторы плавными даже на слабых ноутбуках.