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    元宇宙的存在意義,讓虛擬賦能現實

    2021年11月24日 07:29  CCTIME飛象網  作 者:魏德齡

    飛象網訊(魏德齡/文)當Facebook正式更名為Meta,元宇宙(Metaverse)一詞更加備受關注,現在就連電信運營商也開始投資成立元宇宙概念的公司。這個來自科幻小說《雪崩》中的“Metaverse”,在被創作之初,就被用來指代一個虛擬的星球城市。

    如今,很多人都在憧憬進入元宇宙的虛擬世界,在其中尋找另一個世界中的新生活。不過,或許更應該對此進行雙向思考,元宇宙的虛擬又能給現實帶來什么,使其更具存在的意義,如同曾經的美洲之于大陸,虛擬新大陸的創新號角正在吹起。

     

    構建虛擬世界

    談及元宇宙愿景,則不得不先關注虛擬世界的構建,作為一個世界,自然需要有虛擬的外貌,同時還有一項容易被人們所忽略的關鍵,那就是各種物理定律的運行。

    談及Facebook改名Meta,一個有意思的現象是,該消息一出之后,英偉達的股價一度暴漲。事實上,英偉達目前確實已經具備了構建元宇宙的技術能力,通過該公司的Omniverse平臺就能創造出一個全新且真正的虛擬世界。

    “Omniverse是NVIDIA在整個工作體系中的巔峰之作,原因在于它能把領先的圖形計算、物理模擬和人工智能全部融合在一起!盢VIDIA中國區高級技術市場經理施澄秋在近期舉行的媒體溝通會上表示。

    Omniverse平臺是物理級準確的3D虛擬世界的“連接件”,擁有 AR、VR 和多 GPU 渲染等新功能,并集成基礎設施和工業孿生應用程序與Bentley Systems和Esri的軟件。目前,已經有多家公司開始利用Omniverse平臺來進行創作,自去年12月發布公測版以來,已有70,000 多個創作者下載,涉及的公司包括寶馬集團、CannonDesign、Epigraph、Ericsson、建筑公司HKS和KPF、Lockheed Martin以及Sony Pictures Animation。

    本月初的GTC大會,英偉達發布了該平臺的新功能:合成數據生成引擎Omniverse Replicator,生成用于訓練深度神經網絡的物理模擬合成數據。另外還發布了兩個用于生成合成數據的應用,其中DRIVE Sim用于承載自動駕駛汽車數字孿生的虛擬世界,Isaac Sim用于可操縱機器人數字孿生的虛擬世界。

    形象的來說,Omniverse Replicator類似于復制器,可以把建模做成一個相應的模組。在擁有NVIDIA Modulus數據庫的前提下,數據用Omniverse Replicator復制器去復制出來,就可以合成一個大規模應用場景,應用復制器可以讓開發者搭建自己的AI模型,來填補真實世界中間事物的空缺。

    這個大規模應用場景就可以是一座城市,如通過DRIVE Sim則可以還原初真實世界中的實際效果,相關的物理效應都能夠在虛擬環境中運轉。最終可以構建出一個虛擬且真實的環境,進而為后文將介紹的賦能現實埋下伏筆。

     

    構建虛擬個體

    有了具備真實物理定律的虛擬世界,如同有了一個滿足生存環境所需的星球。那么,下一步就需要讓這個世界擁有虛擬個體。

    這就不得不提起本次Omniverse的新能力Omniverse Avatar,也就是那個打造出了黃仁勛數字分身的技術。該平臺連接了NVIDIA的語音AI、計算機視覺、自然語言理解、推薦引擎和模擬方面技術,是一個能夠用于生成交互式AI虛擬化身的技術平臺。

    實際上,在GTC大會上,黃仁勛展示的兩個數字分身案例,數字分身Toy-me與Project Tokkio均依托于Omniverse Avatar平臺。從演示案例中不難發現,不僅能夠虛擬出一個活靈活現的虛擬角色,還能模仿現實世界中黃仁勛的面部微表情、語音語態,并且能夠與其他人進行自然交流。

    通過Omniverse Avatar,實現了將語音、語速、語調、感情,投射到黃仁勛數字分身臉部的過程,其中涉及到了一個復雜全方位的系統組件集成。例如,利用Riva以自然語言處理方式來提取聲紋,把人工智能計算處理的文本文字,用黃仁勛的聲音合成出來;當進行不同語種表達時,利用 Audio2Face的方式投射到面部,保持嘴形與所述語言一致;利用對自然語言的理解,Maxine 530B超大型的語言模型,可以識別理解生成人類語言;利用Maxine合成安靜的環境,保證無論任何環境都能保持語音的清晰,消除周圍噪音。

    與此同時,Omniverse的新功能還對于目前進入虛擬世界的AR、VR設備提供了更多支持。Omniverse VR支持開發者在平臺上構建自己的VR工具,最終用戶可以直接享受VR功能;Omniverse XR Remote提供AR功能和虛擬攝像頭,支持設計師查看他們通過iOS和Android設備全光線追蹤的資產;企業級沉浸式串流框架NVIDIA CloudXR也集成至Omniverse Kit,允許用戶以交互方式將Omniverse體驗串流至他們的移動AR和VR設備。

     

    元宇宙賦能現實

    從上文所提到的DRIVE Sim或Isaac Sim內容就能看出,Omniverse平臺對于現實有著極強的賦能潛力,無論是企業通過其構建數字孿生的虛擬世界,還是個人打造自己的數字分身,均能讓虛擬對現實實現賦能。從數字孿生的虛擬世界角度看,就好比人類擁有了一個平行世界,在這個世界中可以模擬現實中不好模擬的事件,最終將實驗結果回饋于現實。

    現實之中的自動駕駛測試,就只能集中在固定的范圍內,對于突發事件的測試,也有著局限性。通過DRIVE Sim,在實現真實世界中的LED屏閃、動態模糊,其他車輛的激光雷達、多普勒效應、彌漫效應等各種還原后,再利用DRIVE Hyperion 8的自動駕駛工具包,就能實現在虛擬世界中的自動駕駛訓練,甚至還能模擬野生動物的出現,這類在現實中無法刻意模擬的路面情況。訓練好的模型可直接通過DNN的方式部署。

    數字孿生的虛擬世界環境還能對網絡部署給出有效參考,尤其是對于更大站址規模的5G網絡來說,在城市中的部署已變得越發復雜。愛立信就針對5G網絡的部署通過Omniverse構建了數字孿生,用來準確模擬5G基站與環境之間的交互作用,從而更大程度地提高性能和覆蓋率。在實踐過程中,Omniverse可允許愛立信跨動態環境元素準確模擬網絡性能,NVIDIA RTX 加速的實時光線追蹤允許研究人員實時查看城市每個點的信號質量的精確表示,幫助愛立信進行如波束成形技術的嘗試,并隨時可獲得虛擬世界所給出的網絡信號、性能及覆蓋情況的反饋。

    對于個人的生活工作來說,虛擬的數字分身,能夠讓我們的線上交流更加真實。無疑在未來,所有人均可以通過虛擬人偶的形式在線上進行更真實的交流,通過VR設備,還能夠獲得更真實的臨場體驗。同時,Riva、Audio2Face、Maxine 530B等技術,一方面保證了交流過程中的真實感,甚至讓微表情語言同樣能夠反饋在虛擬世界,另一方面也為人類的跨語言交流提供了更多機會。即便是對于目前的在線視頻會議而言,通過數字分身技術,還能讓與會者在需要查看資料、翻看其他電子設備時,視頻中的形象仍可以保持一種隨時專注于屏幕的狀態,提升網絡會議的沉浸感。

    另外,Project Tokkio還可以為現實帶來更高效的虛擬客服體驗,餐廳就可以利用該技術在自助點餐機中部署會說話的機器人,讓虛擬客服更加具有親和力,更能理解客人的喜好,同時還能實現精準營銷。

    顯然,元宇宙的創新紀元正在開啟,它不僅開啟了另一個新大陸,也正在賦能當下的現實世界。

    編 輯:值班記者
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