被巨頭攪動(dòng)的元宇宙“江湖”

如果科技可以讓你擁有“來(lái)生”，會(huì)是什么樣的？如何實(shí)現(xiàn)？

2033年，全民AI時(shí)代來(lái)臨，六大科技公司聯(lián)合運(yùn)營(yíng)了一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)酒店，可以讓將死之人把意識(shí)和記憶“上傳”其中，這樣就可以進(jìn)入數(shù)字虛擬世界，甚至能通過(guò)VR技術(shù)與真實(shí)人類社會(huì)的人接觸……

這個(gè)“虛擬現(xiàn)實(shí)酒店”擁有人工設(shè)計(jì)的完美自然風(fēng)光、豪華套房、可以自由設(shè)置的季節(jié)、專屬的“天使”客服等等，虛擬和現(xiàn)實(shí)在這里得到了極好的呼應(yīng)和融合。

以上是亞馬遜出品的科幻劇《Upload/上載新生》的基本劇情，通過(guò)將人類的意識(shí)進(jìn)行數(shù)字虛擬化，上傳云端，那些罹患癌癥、遭遇意外事故、即將死去的人便可以在虛擬世界里繼續(xù)活著。不過(guò)，這一切的前提是要給虛擬世界的運(yùn)營(yíng)商支付高額的費(fèi)用……

2033年是否會(huì)產(chǎn)生這樣的應(yīng)用場(chǎng)景值得商榷，這部劇集對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的反諷也姑且不評(píng)論，但不得不承認(rèn)，我們確實(shí)生活在一個(gè)虛擬和現(xiàn)實(shí)、數(shù)字化和物理世界急速融合的時(shí)代。利用科技手段進(jìn)行鏈接與創(chuàng)造的“元宇宙”，已經(jīng)在努力實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)世界映射與交互的虛擬世界，一個(gè)具備新型社會(huì)體系的數(shù)字生活空間正在進(jìn)行跨越式的提升。

元宇宙需要什么樣的技術(shù)底座？

未來(lái)的元宇宙，將是映射現(xiàn)實(shí)世界的在線虛擬世界，是獨(dú)立于現(xiàn)實(shí)世界的虛擬空間，也將是越來(lái)越真實(shí)的數(shù)字虛擬世界。它將具備完整的價(jià)值取向和秩序，打破時(shí)間、空間的限制，在這個(gè)實(shí)時(shí)在線的數(shù)字世界里進(jìn)行游戲、社交、創(chuàng)作等一系列的協(xié)作活動(dòng)。

隨著虛實(shí)共生時(shí)代的到來(lái)，全球各行業(yè)各領(lǐng)域?qū)?shù)字內(nèi)容創(chuàng)作的需求正在攀升。業(yè)界既需要一款兼顧現(xiàn)有使用習(xí)慣的技術(shù)平臺(tái)，同時(shí)也要兼顧未來(lái)技術(shù)應(yīng)用的拓展需求。

NVIDIA英偉達(dá)在2019年推出了NVIDIA Omniverse，根據(jù)黃仁勛當(dāng)時(shí)的介紹，這就是一款能夠成為現(xiàn)實(shí)世界連接數(shù)字虛擬世界的入口以及基礎(chǔ)設(shè)施，成為打造元宇宙的底層技術(shù)平臺(tái)。它所面向的應(yīng)用涉及方方面面，無(wú)論是汽車還是工業(yè)機(jī)器人，還是科學(xué)計(jì)算、驗(yàn)證、仿真、科研，或者是樓宇建筑、游戲創(chuàng)建、產(chǎn)品設(shè)計(jì)，以及娛樂、電影內(nèi)容制作等等……如此龐大的體系構(gòu)建，勢(shì)必需要能夠面向行業(yè)用戶、企業(yè)用戶甚至是個(gè)人愛好者提供便捷支持的能力。從當(dāng)時(shí)的官方資料來(lái)看，NVIDIA Omniverse的突出表現(xiàn)在于三大能力：能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)協(xié)作、實(shí)時(shí)追蹤、實(shí)時(shí)渲染的真實(shí)感。

自NVIDIA Omniverse推出以來(lái)，NVIDIA英偉達(dá)不斷為它注入新動(dòng)能。通過(guò)功能的不斷迭代，進(jìn)一步強(qiáng)化平臺(tái)功能、提升平臺(tái)的擴(kuò)展性，觸及更多細(xì)分行業(yè)的用戶需求。

在日前召開的SIGGRAPH 2022大會(huì)上，NVIDIA英偉達(dá)宣布了Omniverse的幾大重要進(jìn)展：發(fā)布重要版本更新、發(fā)展通用場(chǎng)景描述（USD）的大型計(jì)劃、以及用于構(gòu)建虛擬助手和數(shù)字人的云原生AI模型Omniverse Avatar Cloud Engine（ACE）。

可以說(shuō)，這幾方面更新和進(jìn)展環(huán)環(huán)相扣，既抓住了行業(yè)痛點(diǎn)，又結(jié)合了自身底層軟硬件技術(shù)優(yōu)勢(shì)和生態(tài)優(yōu)勢(shì)，最終呈現(xiàn)出來(lái)的這些突破，很大程度上也反映了數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作者當(dāng)前對(duì)工具平臺(tái)的主要需求方向。

“NVIDIA Omniverse越來(lái)越像個(gè)工具箱”

NVIDIA英偉達(dá)Omniverse和仿真模擬技術(shù)副總裁Rev Lebaredian表示：“元宇宙蘊(yùn)含的商機(jī)價(jià)值數(shù)萬(wàn)億美元，任何企業(yè)機(jī)構(gòu)都不愿錯(cuò)過(guò)它，但許多企業(yè)機(jī)構(gòu)找不到加入它的明確途徑。Omniverse縮小了物理世界和虛擬世界之間的差距，這些新的工具、技術(shù)和合作項(xiàng)目讓我們?cè)诮裉炀涂梢赃~入3D互聯(lián)網(wǎng)?！?/p>

Rev Lebaredian所指的3D互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是采用了3D顯示與交互的網(wǎng)絡(luò)社交技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，人們加入數(shù)字孿生、數(shù)字化身、虛擬資產(chǎn)等內(nèi)容，進(jìn)一步拓展出元宇宙概念，使元宇宙成為一個(gè)包羅眾多數(shù)字技術(shù)的集成概念。

要實(shí)現(xiàn)如此宏大的愿景，就需要一個(gè)集大成的平臺(tái)工具。NVIDIA Omniverse就是這樣一個(gè)技術(shù)底座，可以把NVIDIA英偉達(dá)對(duì)它的定位理解為一個(gè)工具箱——如果想用傳統(tǒng)的專業(yè)圖形可視化技術(shù)，那么就去工具箱里拿對(duì)應(yīng)的工具，要是想用AI就去找對(duì)應(yīng)的AI工具……從而讓任何人都能獲得開箱即用的工具體驗(yàn)，為他們降低應(yīng)用門檻。

從用戶需求出發(fā)，NVIDIA英偉達(dá)對(duì)于NVIDIA Omniverse的“工具箱”特性盡可能保留了開放性和兼容性，用Rev Lebaredian的話來(lái)說(shuō)就是——工具箱中所包含的都是組件技術(shù)，它們的功能可以進(jìn)行配置和組合。哪怕用戶想對(duì)其中一種技術(shù)進(jìn)行替換，也可以用其已有的技術(shù)，和剩余的其他堆棧進(jìn)行組合。

從NVIDIA Omniverse在SIGGRAPH 2022上發(fā)布的重大更新來(lái)看，主要還是圍繞“實(shí)時(shí)協(xié)作、實(shí)時(shí)追蹤、實(shí)時(shí)渲染的真實(shí)感”等功能特性進(jìn)行了工具包拓展和組件升級(jí)，具體包括：

首先，用于構(gòu)建本地NVIDIA Omniverse擴(kuò)展和應(yīng)用程序的工具包Omniverse Kit，主要包括兩方面進(jìn)展：一是PhysX的更新，包括實(shí)時(shí)、多GPU、可擴(kuò)展的柔體和顆粒布料仿真，能夠幫助提高虛擬世界和物體的物理準(zhǔn)確性；二是全新OmniLive Workflows：對(duì)NVIDIA Omniverse中基于USD的協(xié)作進(jìn)行全面改造，為多個(gè)應(yīng)用程序的3D工作流程帶來(lái)更高的速度和性能并實(shí)現(xiàn)非破壞性的USD工作流程，使藝術(shù)家和開發(fā)者之間的協(xié)作比以往更容易。

其次，直接通過(guò)音頻文件創(chuàng)建面部動(dòng)畫的AI工具Omniverse Audio2Face，其推理和生成逼真情緒的新功能為AI動(dòng)畫帶來(lái)了巨大的飛躍，可用于制作所有面部特征動(dòng)畫。

第三，還有用于構(gòu)建3D電影和動(dòng)畫電影的應(yīng)用Omniverse Machinima，發(fā)布了數(shù)百個(gè)來(lái)自《戰(zhàn)爭(zhēng)附言（Post Scriptum）》等游戲的全新免費(fèi)3D資產(chǎn)，以及Audio2Gesture（可以利用音頻文件生成逼真手臂和身體運(yùn)動(dòng)的AI）等一套全新AI動(dòng)畫工具。

值得一提的是，Omniverse DeepSearch已面向Omniverse Enterprise客戶開放。DeepSearch使用自然語(yǔ)言幫助團(tuán)隊(duì)利用AI直觀、準(zhǔn)確地在龐大的、未標(biāo)記的3D視覺資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行搜索。對(duì)于因擁有數(shù)十萬(wàn)未標(biāo)記資產(chǎn)而使搜索成為一大難題的游戲開發(fā)商或視覺特效工作室而言，DeepSearch將帶來(lái)巨大的改變。

另外，物理機(jī)器學(xué)習(xí)框架NVIDIA Modulus現(xiàn)已可用于為Omniverse擴(kuò)展程序。經(jīng)Modulus訓(xùn)練的物理機(jī)器學(xué)習(xí)模型可提供近實(shí)時(shí)的性能，根據(jù)不同的應(yīng)用，其速度可提高4000甚至100000倍，并且具有更接近高保真模擬的準(zhǔn)確性。Modulus是NVIDIA Earth-2等科學(xué)數(shù)字孿生的基石之一。

除了上述全新應(yīng)用和框架，NVIDIA英偉達(dá)還發(fā)布了多項(xiàng)核心仿真模擬技術(shù)的重大更新，這些技術(shù)在元宇宙世界中用于表示材質(zhì)、物理和光線。其中，NVIDIA MDL支持物理級(jí)精確的3D材質(zhì)表現(xiàn)，現(xiàn)已完全開源，使開發(fā)者能夠?yàn)槿魏武秩酒鲙?lái)材質(zhì)定義語(yǔ)言支持；即將發(fā)布公測(cè)版的NeuralVDB是OpenVDB的下一個(gè)升級(jí)版本，它為稀疏體積數(shù)據(jù)集帶來(lái)了AI和GPU優(yōu)化，并將這些海量數(shù)據(jù)集的內(nèi)存占用率降低了多達(dá)100倍。

持續(xù)打造通用“語(yǔ)言”生態(tài)

在使用NVIDIA Omniverse打造元宇宙時(shí)，最關(guān)鍵的是通用場(chǎng)景描述（USD）技術(shù)。NVIDIA英偉達(dá)最新宣布的一項(xiàng)發(fā)展USD的大型計(jì)劃值得關(guān)注，這意味著開源USD作為NVIDIA Omniverse協(xié)作和模擬平臺(tái)的基礎(chǔ)，將進(jìn)一步擴(kuò)大用戶生態(tài)，持續(xù)成長(zhǎng)為開放元宇宙和3D互聯(lián)網(wǎng)的主流平臺(tái)。

關(guān)于USD，可以將它理解為元宇宙的HTML，起源于皮克斯動(dòng)畫工作室。USD作為一個(gè)開源框架，是皮克斯制作流程的基石，目前在視覺特效和動(dòng)畫方面，以及工業(yè)、設(shè)計(jì)和科學(xué)應(yīng)用方面都呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭，幾乎已是業(yè)界公認(rèn)的未來(lái)流程協(xié)作的數(shù)據(jù)格式了。

Rev Lebaredian提到，皮克斯早在2012年就開始開發(fā)USD，并在2015年向整個(gè)社區(qū)開放。也大約是在2015、2016年左右，NVIDIA英偉達(dá)在決定未來(lái)方向時(shí)，意識(shí)到?jīng)]有比USD更合適的語(yǔ)言了。而事實(shí)證明這個(gè)選擇是對(duì)的，他強(qiáng)調(diào)，在今年的SIGGRAPH上，幾乎到處都會(huì)聽到USD，幾乎每個(gè)工具都在集成它，每個(gè)公司都有一個(gè)USD策略……現(xiàn)在它正在離3D互聯(lián)網(wǎng)夢(mèng)想更近的地方了。

NVIDIA英偉達(dá)推行開源USD作為NVIDIA Omniverse協(xié)作和模擬平臺(tái)的基礎(chǔ)，能夠讓大型團(tuán)隊(duì)在一個(gè)共享的3D場(chǎng)景中同時(shí)使用多種軟件應(yīng)用工作，這對(duì)NVIDIA Omniverse在行業(yè)中的應(yīng)用至關(guān)重要。這一開源標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)，能夠?yàn)檐浖献骰锇樘峁┒喾N擴(kuò)展和連接NVIDIA Omniverse的方式，無(wú)論是通過(guò)USD采用和支持，還是創(chuàng)建插件，或是通過(guò)Omniverse 連接器（Connector）。

目前，NVIDIA英偉達(dá)正在與皮克斯以及Adobe、Autodesk、西門子等多家行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)合作，實(shí)施一項(xiàng)多年發(fā)展路線圖，將USD的功能擴(kuò)展到視覺效果應(yīng)用之外，使其能夠更好地支持建筑、工程、制造、科學(xué)計(jì)算、機(jī)器人、工業(yè)數(shù)字孿生等領(lǐng)域的工業(yè)元宇宙應(yīng)用。

NVIDIA英偉達(dá)還與工業(yè)、設(shè)計(jì)、模擬和CAD軟件生態(tài)系統(tǒng)中的合作伙伴一同發(fā)布了11個(gè)新的Omniverse連接器，這些基于USD的插件進(jìn)一步向工業(yè)界和科學(xué)界的公司開放Omniverse工作流程。目前，Omniverse USD生態(tài)系統(tǒng)中的連接器總數(shù)已達(dá)到112個(gè)。

隨著越來(lái)越多合作伙伴擴(kuò)展基于通用場(chǎng)景描述USD的應(yīng)用，它將有望形成元宇宙的一項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也將進(jìn)一步發(fā)展成為開放元宇宙和3D互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)。

降低創(chuàng)建和部署逼真虛擬助手和數(shù)字人的門檻

在元宇宙的藍(lán)圖中，數(shù)字人和虛擬助手的需求在飛速增長(zhǎng)的，但創(chuàng)建和擴(kuò)展它們卻變得越來(lái)越復(fù)雜。為此，NVIDIA英偉達(dá)推出了全新的用于構(gòu)建和部署逼真虛擬助手和數(shù)字人的云原生AI模型和服務(wù)Omniverse Avatar Cloud Engine（ACE），它將幫助游戲、聊天機(jī)器人、數(shù)字孿生和虛擬世界的開發(fā)者提供用于構(gòu)建和部署交互式虛擬形象的云原生AI模型，值得一提的是，它已經(jīng)能夠助力虛擬助手和數(shù)字人通過(guò)圖靈測(cè)試。

對(duì)于NVIDIA ACE推出的重要意義，Rev Lebaredian表示：“幾十年來(lái)，我們所在的行業(yè)一直在教計(jì)算機(jī)如何輕松地交流和執(zhí)行對(duì)人類來(lái)說(shuō)十分輕松的復(fù)雜任務(wù)。NVIDIA ACE讓這一切變得觸手可及。ACE結(jié)合了許多復(fù)雜的AI技術(shù)，使開發(fā)者創(chuàng)造出將能夠通過(guò)圖靈測(cè)試的數(shù)字助手?！?/p>

據(jù)介紹，ACE建立在NVIDIA英偉達(dá)的統(tǒng)一計(jì)算框架基礎(chǔ)之上。該框架為用戶提供豐富的軟件工具和API，使他們能夠使用各種用于創(chuàng)建高度逼真的全互動(dòng)式虛擬形象的技能。這些工具包括用于開發(fā)語(yǔ)音AI應(yīng)用的NVIDIA Riva、用于計(jì)算機(jī)視覺和智能視頻分析的NVIDIA Metropolis、用于高性能推薦系統(tǒng)的NVIDIA Merlin、用于自然語(yǔ)言理解的大型語(yǔ)言模型NVIDIA NeMo Megatron，以及用于AI賦能動(dòng)畫的NVIDIA Omniverse。ACE所支持的助手和虛擬形象，有望改變游戲、娛樂、銀行、交通和酒店等領(lǐng)域的互動(dòng)方式。

寫在最后

窮盡一切想象，元宇宙仍充滿了未知。

當(dāng)前，業(yè)界一些研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為2030年之后，元宇宙將進(jìn)入第三發(fā)展階段，逐漸實(shí)現(xiàn)各個(gè)子宇宙的聚合，并形成真正意義上的元宇宙。元宇宙的形態(tài)將會(huì)隨著科技水平的提升而隨之?dāng)U張，同時(shí)各個(gè)行業(yè)將涌入元宇宙體系，打通虛擬和現(xiàn)實(shí)的邊界，元宇宙由此進(jìn)入千行百業(yè)的數(shù)字化的虛實(shí)共生的時(shí)代。

元宇宙的崛起也勢(shì)必離不開龐大技術(shù)生態(tài)的支持。NVIDIA Omniverse從發(fā)布之日起，一直在不斷迭代、整合更多的第三方工具、兼容更多的素材庫(kù)、運(yùn)行更多的數(shù)據(jù)、擴(kuò)展更大的應(yīng)用生態(tài)……可預(yù)見的未來(lái)，它會(huì)變得越來(lái)越強(qiáng)健，能夠提供效果逼真的數(shù)字環(huán)境，在NVIDIA Omniverse場(chǎng)景中能夠生成合成數(shù)據(jù)，也可以基于NVIDIA Omniverse模擬創(chuàng)建AI模型，最終探索更多的應(yīng)對(duì)方法。而不論是平臺(tái)工具的重大更新，還是生態(tài)的持續(xù)打造，NVIDIA英偉達(dá)正致力于打造元宇宙開發(fā)和落地的閉環(huán)，夯實(shí)在元宇宙的布局和地位。