一些世界上最大的公司正在全力投入元宇宙。你可能不知道 Ansys，這是一家美國(guó)上市公司，生產(chǎn)工程仿真軟件，自 1970 年以來(lái)一直存在。Prith Banerjee 博士是其首席技術(shù)官，上周我與他談到了他對(duì)元宇宙的愿景——以及具體來(lái)說(shuō)，為什么他認(rèn)為如果沒(méi)有“基于物理的最佳建模和仿真”，虛擬世界就無(wú)法充分發(fā)揮其潛力。

事實(shí)證明，Ansys 已經(jīng)與構(gòu)建虛擬世界的公司建立了許多合作伙伴關(guān)系，包括全球電信公司、微芯片和 GPU 制造商、數(shù)據(jù)中心和存儲(chǔ)公司，以及“所有云提供商”，Banerjee 表示。他說(shuō)，Ansys 為這些客戶提供了硬件和軟件專業(yè)知識(shí)的組合；從構(gòu)建硬件到設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)電磁系統(tǒng)。

Banerjee 本人作為電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化專家擁有杰出的職業(yè)生涯，包括在 2000 年代創(chuàng)立了幾家公司，并在 2007-12 年間領(lǐng)導(dǎo)了 HP 實(shí)驗(yàn)室。最初，他是 1980 年代和 90 年代伊利諾伊大學(xué)的電氣和計(jì)算機(jī)工程教授（事實(shí)上，當(dāng) Mosaic 網(wǎng)絡(luò)瀏覽器于 1993 年發(fā)布時(shí)，他就在那里）。

Banerjee 在描述他如何看待元宇宙時(shí)，回憶起早期的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。他說(shuō)，馬賽克時(shí)代主要基于文本的互聯(lián)網(wǎng)是第一代。第二代基于 2D 圖像和 2D 視頻，他說(shuō)“這就是我們現(xiàn)在生活的世界”。他認(rèn)為元宇宙將成為互聯(lián)網(wǎng)的第三代，因?yàn)樗鼘⑹鼓軌颉芭c 3D 中的事物進(jìn)行交互”。

消費(fèi)級(jí)元宇宙也需要物理學(xué)

令人驚訝的是，他堅(jiān)持認(rèn)為，我們將需要他所說(shuō)的“基于物理的最佳建模和模擬”，不僅適用于企業(yè)元宇宙，而且適用于馬克扎克伯格和其他人所支持的消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)類型。

我可以理解為什么物理建模對(duì)于創(chuàng)建數(shù)字孿生很重要，這是微軟、英偉達(dá)和其他公司認(rèn)為的企業(yè)元宇宙的關(guān)鍵概念之一。3D“數(shù)字雙胞胎”對(duì)象（例如數(shù)字汽車或醫(yī)療設(shè)備的雙胞胎）精確地模仿其真實(shí)世界的對(duì)應(yīng)物至關(guān)重要。但是，如果 Facebook 的 3D 等價(jià)物沒(méi)有精確的物理特性又有什么關(guān)系呢？事實(shí)上，來(lái)自 Meta 的 VR 社交應(yīng)用程序 Horizo n Worlds 的 3D 化身目前遠(yuǎn)非現(xiàn)實(shí)——它們因卡通化和解剖學(xué)缺陷而被嘲笑。

“我想說(shuō)，基于物理的模擬對(duì)于今天的企業(yè)客戶來(lái)說(shuō)更為重要，這是我們的大多數(shù)客戶 […]，但未來(lái)消費(fèi)者將需要它，”Banerjee 說(shuō)。他指出，電影動(dòng)畫已經(jīng)變得非常逼真，甚至連動(dòng)畫角色上的幾縷頭發(fā)都變得如此逼真?；谖锢淼挠?jì)算機(jī)模擬最終將為虛擬世界帶來(lái)相同水平的細(xì)節(jié)，盡管 Banerjee 給出了大約 50 年的時(shí)間框架。

Web 技術(shù)將推動(dòng)前端

鑒于 Banerjee 將元宇宙定義為第三代互聯(lián)網(wǎng)，我問(wèn)他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將在元宇宙中扮演什么角色。畢竟，網(wǎng)絡(luò)是第一代誕生的源泉，并且（與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)一起）它在第二代中發(fā)揮了重要作用。

“我們將依賴網(wǎng)絡(luò)顯示技術(shù)，如 React 等，但我們會(huì)將用于模擬的 3D 數(shù)據(jù)輸入其中，”他回答道。他特別提到了由The Khronos Group（Ansys 是其成員的一個(gè)非盈利行業(yè)聯(lián)盟）管理的開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這意味著 WebGL、OpenXR、glTF 等開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。

所以本質(zhì)上，他是說(shuō)元宇宙的前端將是基于網(wǎng)絡(luò)的。我注意到目前，像 Unity 和 Unreal Engines 這樣的原生游戲引擎是高端圖形的首選。那么網(wǎng)絡(luò)能夠與之競(jìng)爭(zhēng)嗎？

“前端將是 Web 工具——所有的東西，如 React、Angular 等——但這些前端將與后端一起工作，”班納吉說(shuō)?！拔覀兊墓ぞ邔⒃诤蠖?、云端運(yùn)行。這種快速模擬不會(huì)在您的手機(jī)上使用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，對(duì)吧？你手機(jī)上的計(jì)算能力不夠好。所以本質(zhì)上 […] 我們將有一個(gè)到后端的前端連接，計(jì)算將發(fā)生在云上的后端——在 Azure 或其他任何地方——它會(huì)在前端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行可視化?！?/p>

解決連通性

虛擬世界技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的另一個(gè)關(guān)鍵部分將是連接性——特別是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)高保真圖形內(nèi)容的能力。Ansys 認(rèn)為元宇宙將“在 5G 和最終 6G 世界中需要前所未有的連接水平”。我問(wèn)班納吉，鑒于我們目前才剛剛進(jìn)入 4G 時(shí)代，要達(dá)到這種連接水平有多困難。

他回答說(shuō)這是一個(gè)重大障礙，因?yàn)椤霸谀M中，我們正在解決矩陣問(wèn)題”——這涉及數(shù)百萬(wàn)或數(shù)十億個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。為了解決這種復(fù)雜性，可以使用 AI 和 ML 技術(shù)（如“降階模型”）將處理的數(shù)據(jù)從 10 億點(diǎn)減少到 1000 點(diǎn)。

還有一些編碼技術(shù)可以提供幫助。Banerjee 讓我想象你有一個(gè) 10 億點(diǎn)的 3D 幀?！艾F(xiàn)在，在下一幀中，所有的事情都在改變嗎？不，這只是那個(gè)場(chǎng)景的剩余部分，”他說(shuō)?！耙虼耍褂梅浅Ｖ悄艿木幋a，您實(shí)際上可以模擬出所有十億點(diǎn)，但您只發(fā)送增量，即 1,000?！?/p>

元宇宙中的所有 5 種感官

在采訪快要結(jié)束時(shí)，班納吉告訴我，他認(rèn)為虛擬宇宙將——在 30 到 40 年后——能夠模擬所有五種人類感官。這是我們中的一些人寫過(guò)的科幻小說(shuō)，但班納吉是一位杰出的計(jì)算機(jī)科學(xué)教授和一家大型工程公司的首席技術(shù)官。他認(rèn)為氣味和味覺(jué)都將成為虛擬世界的一部分，加入我們今天在 VR 中所擁有的觸覺(jué)、視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)。

“我在伊利諾伊大學(xué) [and] 我們有這個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室，”班納吉說(shuō)?！拔覀儗?shí)際上是在測(cè)試所有這些感官。現(xiàn)在，它們還沒(méi)有上市，但 50 年后它們會(huì)上市?！?/p>

最終，Ansys 希望將其仿真技術(shù)開(kāi)放給普通人使用。Banerjee 說(shuō)，目前，只有少數(shù)高技能工程師可以使用 Ansys 制造的高級(jí)仿真工具類型，例如Ansys Fluent，它的流體仿真軟件具有“高級(jí)物理建模能力”。他繼續(xù)說(shuō)，最終目標(biāo)是“使模擬民主化”。

根據(jù)班納吉的說(shuō)法，“地球上所有 90 億人都將使用模擬來(lái)做他們想做的任何事情。所以這就像一個(gè)宏大的計(jì)劃，超越了元宇宙?！?/p>