Inkwash: محاكي ألوان مائية في ملف HTML واحد

نشر جونو ويتيكر تطبيق Inkwash، وهو تطبيق لرسم الألوان المائية يعمل داخل المتصفح، ومعه شرح تقني طويل لكيفية عمله. التطبيق ملف HTML واحد لا يتجاوز ألف سطر، بلا تبعيات وبلا مرحلة بناء، ويحتاج إلى WebGL2 وإلى نُسج half-float قابلة للعرض، وهي إمكانات يرجّح الكاتب توفرها في العتاد من نحو عام 2021 فصاعداً.

من فرشاة الماء إلى حلّال السوائل

بدأ المشروع كاختبار لنموذج Claude Fable 5 من Anthropic، ثم تحوّل إلى محاولة لإعادة إنتاج عادة الكاتب في تدوين الطبيعة داخل المتصفح. تجمع هذه العادة بين قلم Pilot G2 وفرشاة ماء — فرشاة نايلون بمستودع ماء يُعصر في المقبض. ويكتب ويتيكر أنه لم يلمس الشيفرة بنفسه: يستطيع قراءة الملف، لكن التنفيذ كتبه النموذج، وكذلك جزء كبير من نص الشرح، وهو ما يصرّح به.

خلف اللوحة ليست الصورة بكسلات، بل كومة من النُسج ذات الفاصلة العائمة: صباغ متحرك، وصباغ مستقر، وماء، وحقل سرعة، وضغط. وتنتقل هذه كل إطار عبر نحو عشرة شيدرات WebGL2. وتعتمد حركة السائل على خوارزمية Stable Fluids لجوس ستام من عام 1999، إذ يتتبع الانتقال شبه اللاغرانجي كل خلية إلى الخلف على طول حقل السرعة، فلا تؤدي خطوة زمنية كبيرة إلى تفجير المحاكاة. ويجعل إسقاط الضغط بنحو 22 تكراراً من نوع Jacobi الماء غير قابل للانضغاط.

الرطوبة كنظام أذونات

ما يجعل النتيجة تُقرأ كورق هو أن حقل الرطوبة يتحكم في المحاكاة كلها. تُضرب السرعة بدالة smoothstep للرطوبة، فلا يمكن للتدفق أن يوجد على أرض جافة، وتتوقف الغسلة عند حدودها الخاصة. وتُقاس حركة الصباغ بالطريقة نفسها: الورق الرطب يسمح للحبر بالزحف، والورق المتشبع يسمح له بالجريان. أما الماء نفسه فينتقل بسرعة تعادل 0.6 من سرعة التدفق ويجف أسياً، مع شريط يضبط الثابت الزمني بين نحو ثانيتين و18 ثانية. ويترك حبر القلم الطازج رطوبة خفيفة خاصة به، ولهذا يجعله مرور الفرشاة فوراً بعد الخط يتفشّى، بينما يصمد الخط الأقدم.

Beer–Lambert والهالة الزرقاء

يُخزَّن الصباغ كثافة بصرية لكل قناة لا كألوان، ويحوّلها شيدر العرض وفق قانون Beer–Lambert بضرب لون الورق في أُسّ الكثافة. لذلك تتعمق الخطوط المتراكبة بدل أن تنبسط نحو الرمادي، على نحو ما تفعله طبقات الألوان الحقيقية. والخيار نفسه ينتج أثر التطبيق المميز: فخطوة النزيف تسير بمعدل مختلف في كل قناة، فتتفرّغ الحافة الرطبة من تلقاء نفسها إلى قلب غامق وهالة باردة زرقاء بنفسجية — محاكاة لكيفية تفصّل الحبر الأسود كروماتوغرافياً على الورق الرطب.

وتوفّر طبقة صباغ ثانية مستقرّة إمكان الرصف: يطلق زر "fix" مرحلة مدتها 1.2 ثانية تنقل الصباغ المتحرك إلى الطبقة المثبتة، وتجفف الورق فوراً، فيما يُدمج الغواش الأبيض فيها بصفة معتمة. ويقول الكاتب إن خط المعالجة كاملاً — اثنتا عشرة مرحلة شيدر بما فيها تكرارات Jacobi — يعمل بستين إطاراً في الثانية على هاتف، لأن الحساب المكلف يجري على شبكة خشنة.