項(xiàng)目來(lái)了|利用這項(xiàng)技術(shù),這群人竟然要把現(xiàn)實(shí)世界“搬”進(jìn)元宇宙
近日,《深圳商報(bào)》以《將現(xiàn)實(shí)“搬”進(jìn)元宇宙》為題,對(duì)我院【元宇宙空間計(jì)算聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室】做了重點(diǎn)報(bào)道。

在美國(guó)林登實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的“第二人生”(Second Life)游戲中,玩家可以在一個(gè)全三維的虛擬世界中旅行休閑、買賣交易甚至談戀愛(ài),通過(guò)換身份、角色體驗(yàn)不同的人生。
但游戲中的三維場(chǎng)景大多是“人造”虛構(gòu)的,如果把現(xiàn)實(shí)世界原封不動(dòng)地“搬進(jìn)”元宇宙,會(huì)是什么樣?由中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院(以下簡(jiǎn)稱“深圳先進(jìn)院”)聯(lián)手深圳思為科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“思為科技”)搭建的“元宇宙空間計(jì)算聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”(以下簡(jiǎn)稱“聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”),正在努力實(shí)現(xiàn)這個(gè)“瘋狂”的暢想。
“可視化+數(shù)字化”,加速三維技術(shù)變革
要把現(xiàn)實(shí)世界“復(fù)制”到元宇宙,構(gòu)建現(xiàn)實(shí)物理世界的虛擬鏡像 、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的三維數(shù)字化(3D化)是基礎(chǔ)和關(guān)鍵。
“我們的現(xiàn)實(shí)世界本身就是三維的,元宇宙中所需要的場(chǎng)景搭建、虛擬人物生成,都離不開(kāi)3D建模技術(shù)。”聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人、深圳先進(jìn)院研究員程章林表示。
程章林回憶,他從2002年讀研期間就開(kāi)始了這項(xiàng)研究,早期主要研究植物的三維建模?!昂徒ㄖ锊煌?,植物并不是規(guī)則的物體,它的枝葉繁多,建模起來(lái)要更復(fù)雜些?!遍L(zhǎng)期與樹(shù)“打交道”的程章林,積累了豐富的植物三維建模經(jīng)驗(yàn)。
2008年加入深圳先進(jìn)院后,程章林參與籌建了深圳市可視計(jì)算與可視分析重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,該實(shí)驗(yàn)室致力于將物理世界及各種信息數(shù)字化,以形象直觀的方式展現(xiàn)給用戶,并進(jìn)行交互、模擬、分析與理解,“不僅做植物建模,現(xiàn)實(shí)世界中的物體都可以3D化”。
但程章林意識(shí)到,光有技術(shù)是不夠的?!笆袌?chǎng)上有哪些應(yīng)用場(chǎng)景,迫切需要哪些技術(shù)我們還不太清楚,思為科技剛好對(duì)市場(chǎng)有成熟的經(jīng)驗(yàn)和探索?!背陶铝终f(shuō)。
據(jù)思為科技創(chuàng)始人彭雙全介紹,思為科技主要深耕房地產(chǎn)營(yíng)銷數(shù)字化領(lǐng)域,自研出了思為營(yíng)銷云、微沙盤、ipad端線上售樓部等系統(tǒng)產(chǎn)品。
“這些‘虛擬’樓盤都要用到3D建模技術(shù),但如果全部由企業(yè)承擔(dān)耗時(shí)耗力,深圳先進(jìn)院的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)可以通過(guò)技術(shù)賦能提高建模效率,雙方‘一拍即合’。”彭雙全告訴記者。
2022年8月,深圳先進(jìn)院與思為科技共建“元宇宙空間計(jì)算聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”。未來(lái)三年,雙方將依托彼此資源優(yōu)勢(shì),圍繞泛房地產(chǎn)行業(yè),結(jié)合三維建模、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈、遙感等技術(shù)在智慧孿生城市等可視化與數(shù)字化方向的應(yīng)用,大力投入于對(duì)接國(guó)家發(fā)展元宇宙及數(shù)字孿生城市的產(chǎn)業(yè)需求和應(yīng)用上。
“從文字到圖片再到視頻,現(xiàn)有的數(shù)字內(nèi)容主要還是平面2D內(nèi)容,但能夠直觀展現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的3D新時(shí)代已經(jīng)開(kāi)始?!背陶铝终J(rèn)為。
如果說(shuō)“第二人生”游戲中的場(chǎng)景仍停留在虛構(gòu)層面,那么聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室要做的就是將游戲里的三維場(chǎng)景換成基于真實(shí)世界的數(shù)字城市,進(jìn)行現(xiàn)實(shí)世界的一種數(shù)字化再現(xiàn)。
“人們可以在這個(gè)數(shù)字化的世界中體驗(yàn)真實(shí)的人生,我們稱之為‘第一人生’?!背陶铝指嬖V記者,“第一人生”表現(xiàn)的是一個(gè)高度模仿人類現(xiàn)實(shí)世界的虛擬世界。比如在元宇宙中構(gòu)建一個(gè)虛擬的城市,所有的城市靜態(tài)場(chǎng)景、動(dòng)態(tài)的人流車流都可以基于現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬仿真?!八畯?fù)制’了現(xiàn)實(shí)世界的場(chǎng)景和各種信息屬性,可以說(shuō)是現(xiàn)實(shí)世界的虛擬鏡像。隨著‘第一人生’與現(xiàn)實(shí)世界的分界越來(lái)越模糊,兩個(gè)世界會(huì)融合在一起,形成一個(gè)新的生存空間?!?/span>
如何讓虛擬世界更“真實(shí)”?背后離不開(kāi)3D建模技術(shù)。其中,構(gòu)建大場(chǎng)景和場(chǎng)景中各種物體的三維模型是基礎(chǔ),比如建筑物、植物的高精度三維模型等。
據(jù)程章林介紹,目前3D建模的方法主要包括3D軟件手工建模、專業(yè)設(shè)備掃描三維點(diǎn)云建模、拍照建模等,業(yè)界普遍采用的城市建模方法大多存在制作成本高昂、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、自動(dòng)化程度低等問(wèn)題,而且基于航拍照片和激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)生成的場(chǎng)景三維模型存在模型復(fù)雜度高、數(shù)據(jù)規(guī)模大的問(wèn)題,難以適用于實(shí)時(shí)渲染和可視化應(yīng)用。
“聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室在前期城市大場(chǎng)景三維建模的工作基礎(chǔ)上,探索了由復(fù)雜模型自動(dòng)生成簡(jiǎn)化模型以及直接從無(wú)人機(jī)航拍照片重建輕量級(jí)模型的方法 。”程章林表示,未來(lái)希望基于少量照片,就能快速自動(dòng)地生成高精度輕量級(jí)的城市三維模型。“相當(dāng)于給幾張圖,就能‘秒變’3D?!?/span>
據(jù)悉,目前聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室已成功研發(fā)出基于單張照片、多張照片、三維點(diǎn)云、智能交互等不同類型輸入數(shù)據(jù)的植物和建筑物三維建模、城市大場(chǎng)景三維點(diǎn)云配準(zhǔn)和重建等成果。
“3D內(nèi)容已成為元宇宙的重要基礎(chǔ)設(shè)施?!痹诔陶铝挚磥?lái),除了VR/AR頭盔等三維顯示硬件,3D內(nèi)容生成更值得關(guān)注。
今年6月,深圳市發(fā)布《關(guān)于發(fā)展壯大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群和培育發(fā)展未來(lái)產(chǎn)業(yè)的意見(jiàn)》,將數(shù)字創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)集群作為重點(diǎn)細(xì)分領(lǐng)域之一,提出大力發(fā)展創(chuàng)意設(shè)計(jì)、數(shù)字文化裝備、影視制作、動(dòng)漫游戲等細(xì)分產(chǎn)業(yè),打造全國(guó)數(shù)字創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展標(biāo)桿。《深圳市培育數(shù)字創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)集群行動(dòng)計(jì)劃(2022-2025年)》也提出,加快推進(jìn)數(shù)字技術(shù)在文化生產(chǎn)、傳播、消費(fèi)等各環(huán)節(jié)的全面賦能,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí),促進(jìn)業(yè)態(tài)創(chuàng)新,激發(fā)消費(fèi)潛力,加快融合發(fā)展,完善數(shù)字創(chuàng)意生態(tài)體系。到2025年,數(shù)字創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)增加值突破1000億元,成為全國(guó)數(shù)字創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展高地。
彭雙全表示,3D建模技術(shù)的發(fā)展,將為影視制作、動(dòng)漫游戲、元宇宙產(chǎn)業(yè)等注入強(qiáng)大動(dòng)力,最終賦能數(shù)字創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在他看來(lái),深圳擁有強(qiáng)大的科研實(shí)力和創(chuàng)新基因,吸引了一批三維數(shù)字化領(lǐng)域的人才,同時(shí)多項(xiàng)重磅政策對(duì)數(shù)字化、數(shù)字經(jīng)濟(jì)的扶持,為3D建模技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的土壤。
“這次建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,企業(yè)可以快速地接入非常先進(jìn)的科研機(jī)構(gòu),并迅速找到產(chǎn)研合作的連接點(diǎn),這是深圳這座城市的魅力所在?!迸黼p全說(shuō)。

元宇宙空間計(jì)算聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室揭牌
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