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，這是一家美國上市公司，生產(chǎn)工程仿真軟件，自 1970 年以來一直存在。Prith Banerjee 博士是其首席技術(shù)官，上周我與他談到了他對元宇宙的愿景——以及具體來說，為什么他認(rèn)為如果沒有“基于物理的最佳建模和仿真”，虛擬世界就無法充分發(fā)揮其潛力。

事實證明，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)中心和存儲公司，以及“所有云提供商”，Banerjee 表示。他說，Ansys 為這些客戶提供了硬件和軟件專業(yè)知識的組合；從構(gòu)建硬件到設(shè)計結(jié)構(gòu)電磁系統(tǒng)。

Banerjee 本人作為電子設(shè)計自動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 實驗室。最初，他是 1980 年代和 90 年代伊利諾伊大學(xué)的電氣和計算機(jī)工程教授（事實上，當(dāng) Mosaic 網(wǎng)絡(luò)瀏覽器于 1993 年發(fā)布時，他就在那里）。

Banerjee 在描述他如何看待元宇宙時，回憶起早期的網(wǎng)絡(luò)時代。他說，馬賽克時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“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，因為它將使您能夠“與 3D 中的事物進(jìn)行交互”。

消費級元宇宙也需要物理學(xué)

令人驚訝的是，他堅持認(rèn)為，我們將需要他所說的“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互聯(lián)網(wǎng)類型。

我可以理解為什么物理建模對于創(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）精確地模仿其真實世界的對應(yīng)物至關(guān)重要。但是，如果 Facebook 的 3D 等價物沒有精確的物理特性又有什么關(guān)系呢？事實上，來自 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——它們因卡通化和解剖學(xué)缺陷而被嘲笑。

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

Web 技術(shù)將推動前端

鑒于 Banerjee 將元宇宙定義為第三代互聯(lián)網(wǎng)，我問他網(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 是其成員的一個非盈利行業(yè)聯(lián)盟）管理的開放網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這意味著 WebGL、OpenXR、glTF 等開放標(biāo)準(zhǔn)。

所以本質(zhì)上，他是說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)能夠與之競爭嗎？

“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?！拔覀兊墓ぞ邔⒃诤蠖?、云端運行。這種快速模擬不會在您的手機(jī)上使用網(wǎng)絡(luò)運行，對吧？你手機(jī)上的計算能力不夠好。所以本質(zhì)上 […] 我們將有一個到后端的前端連接，計算將發(fā)生在云上的后端——在 Azure 或其他任何地方——它會在前端通過網(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)施的另一個關(guān)鍵部分將是連接性——特別是移動網(wǎng)絡(luò)消費高保真圖形內(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”。我問班納吉，鑒于我們目前才剛剛進(jìn)入 4G 時代，要達(dá)到這種連接水平有多困難。

他回答說這是一個重大障礙，因為“在模擬中，我們正在解決矩陣問題”——這涉及數(shù)百萬或數(shù)十億個數(shù)據(jù)點。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 億點減少到 1000 點。

還有一些編碼技術(shù)可以提供幫助。Banerjee 讓我想象你有一個 10 億點的 3D 幀?！艾F(xiàn)在，在下一幀中，所有的事情都在改變嗎？不，這只是那個場景的剩余部分，”他說?！耙虼耍褂梅浅Ｖ悄艿木幋a，您實際上可以模擬出所有十億點，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，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的科幻小說，但班納吉是一位杰出的計算機(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、視覺和聽覺。

“我在伊利諾伊大學(xué) [and] 我們有這個虛擬現(xiàn)實實驗室，”班納吉說?！拔覀儗嶋H上是在測試所有這些感官?，F(xiàn)在，它們還沒有上市，但 50 年后它們會上市?！?/p>

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

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