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)與構建虛擬世界的公司建立了許多合作伙伴關系，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；從構建硬件到設計結構電磁系統(tǒng)。

Banerjee 本人作為電子設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 年間領導了 HP 實驗室。最初，他是 1980 年代和 90 年代伊利諾伊大學的電氣和計算機工程教授（事實上，當 Mosaic 網(wǎng)絡瀏覽器于 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 中的事物進行交互”。

消費級元宇宙也需要物理學

令人驚訝的是，他堅持認為，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、英偉達和其他公司認為的企業(yè)元宇宙的關鍵概念之一。3D“數(shù)字雙胞胎”對象（例如數(shù)字汽車或醫(yī)療設備的雙胞胎）精確地模仿其真實世界的對應物至關重要。但是，如果 Facebook 的 3D 等價物沒有精確的物理特性又有什么關系呢？事實上，來自 Meta 的 VR 社交應用程序 Horizo n Worlds 的 3D 化身目前遠非現(xiàn)實——它們因卡通化和解剖學缺陷而被嘲笑。

“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?；谖锢淼挠嬎銠C模擬最終將為虛擬世界帶來相同水平的細節(jié)，盡管 Banerjee 給出了大約 50 年的時間框架。

Web 技術將推動前端

鑒于 Banerjee 將元宇宙定義為第三代互聯(lián)網(wǎng)，我問他網(wǎng)絡技術將在元宇宙中扮演什么角色。畢竟，網(wǎng)絡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)絡顯示技術，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)絡技術。這意味著 WebGL、OpenXR、glTF 等開放標準。

所以本質上，他是說元宇宙的前端將是基于網(wǎng)絡的。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诤蠖恕⒃贫诉\行。這種快速模擬不會在您的手機上使用網(wǎng)絡運行，對吧？你手機上的計算能力不夠好。所以本質上 […] 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)絡進行可視化?！?/p>

解決連通性

虛擬世界技術基礎設施的另一個關鍵部分將是連接性——特別是移動網(wǎng)絡消費高保真圖形內容的能力。Ansys 認為元宇宙將“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入 4G 時代，要達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。為了解決這種復雜性，可以使用 AI 和 ML 技術（如“降階模型”）將處理的數(shù)據(jù)從 10 億點減少到 1000 點。

還有一些編碼技術可以提供幫助。Banerjee 讓我想象你有一個 10 億點的 3D 幀。“現(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?，使用非常智能的編碼，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

在采訪快要結束時，班納吉告訴我，他認為虛擬宇宙將——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科學教授和一家大型工程公司的首席技術官。他認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 [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。現(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>