作者| 琰琰、維克多
編者按：SIGGRAPH 2021在太平洋時間8月9日于線上召開。在此期間，Unreal Engine舉辦了一場題為“Building the Open Metaverse”的研討會。本次研討會涉及四個關鍵主題：平臺和引擎、物理和數字世界的出現、可能的重大機遇以及互操作性和標準。每個主題進分為35分鐘演講和10分鐘問答兩個環節。Cesium首席執行官、Unrel Engine主管Patrick Cozzi主持了本次分享會。
元宇宙（Metaverse）的概念近期風靡全球科技和游戲行業，關于它的由來和命名不必再多少，我們現在要進一步思考如何定義和描述它。在很多專家眼中，一個真正的元宇宙，不應該只是互聯網的三維擴展，而是應該追求更加開放的標準。Patrick Cozzi表示，在Epic的視角中，元宇宙可以理解為大量獨立的3D空間以指數形式相互連接而成的龐大網絡，任何人都可以對其進行操控，就像一個虛擬的社交平臺，用戶可以從中獲取他們想要的任何東西，比如聊天、玩游戲，購物和看電影。 同時，他強調，“這個虛擬平臺應該是絕對公開和公平的，它能夠滿足消費者和創作者的利益，也能夠在開發商之間形成良性的競爭關系。現在討論這一點可能尚早，但它決定著我們看待這個世界的方式，是我們未來生活要面臨的主要問題?！?/span>在平臺和引擎的主題分享中，三位專家主要探討了開放性如何在元宇宙（Metaverse）中發揮創造性作用，以及開放性所代表的代碼開源、開放標準、開放協作等一系列重要概念。Rev Lebaredian是NVIDIA高級仿真技術工程師，他們發現，模擬虛擬世界是創建AI技術并將其帶入虛擬世界的的關鍵，這意味著計算機圖形學在AI應用場景中都能夠發揮價值，它幾乎涵蓋了從機器人到自動駕駛汽車等所有領域。近幾十年來，計算機圖形學在構建虛擬世界方面提供了核心的技術驅動力。過去，研究人員主要關注計算機圖形學在娛樂領域的應用，包括提升視覺效果或者游戲畫質。但隨著第三次人工智能浪潮的興起，這種模式似乎發生了轉變。我們以前很難想象如今的互聯網會變得如此龐大，如此重要。在Lebaredian看來，如果它不是開放的，沒有統一的標準，每個瀏覽器不能以相同的方式顯示同樣的內容，我們今天不可能在這里共享會議，甚至討論未來如何共享虛擬世界。在互聯網世界中，我們可以一起創造，一起行動，一起工作。他認為，我們需要像互聯網那樣的一套標準來定義元宇宙。從不同的角度來看，通過低水平管道建構元宇宙都是最好的方法之一。自Web誕生至今已制定了許多標準，但顯然，如今web中使用的3D輕量級表示仍然不足以滿足需求，它需要增添獨立的應用程序和設備，以在web之外運行不同的軟件堆棧，并提供更豐富的三維體驗。Lebaredian認為，對于未來的元宇宙，僅僅把3D置于2D網絡中是遠遠不夠的。而是需要圍繞一套完整的三維web構建標準，將二維web嵌入到三維網絡中。我們知道，二維web和三維web中的文件有著明顯的差別，前者的數據尺寸往往要大得多，因而需要一個增量引擎來溝通二者之間的差異和變化。Lebaredian表示，模擬虛擬世界需要耗費大量算力，才能獲得逼真的效果和復雜的環境，我們需要最大限度地利用現有的資源和標準，尤其是云計算。同時，他認為制定標準還可以有助于消解內容創建和內容消費之間的界限?！?span style="font-size: 15px;letter-spacing: 0.5px;">我們所想象的元宇宙應該是一個動態的世界，人類能夠修改、添加，甚至操控它。就像網頁一樣，從最初的HTML1發展到后來的HTML5，它變得越來越豐富，以至于能夠運行大部分應用程序。”基于此，他相信未來Pick Stars，USD formats、API和引擎將形成未來元宇宙的基礎。從根本上說，要想建立一套完整的開放標準，任何一家公司都不可能獨立完成，它需要各位從業者像搭樂高一樣來共同來建構它。元宇宙是一個龐大的網絡，它超越了互聯網，超越了任何一家公司。從這一點來看，Lebaredian表示，我們需要從一個原則做起，即保留各行各業的人們在特定的工作流程中所使用的工具。此外，就像HTML1難以滿足Web的所有需求一樣，如今USD仍缺少很多實時的功能。Royal O‘Brien是Linux基金會數字媒體與游戲部分總負責人。他的工作涉及如何實現技術的開源開放，并將其通過協同效應賦能到不同的企業，讓更多的開發者受益。他表示，雖然大家都在談論元宇宙，但它到底是什么我們并不清楚。
他表示，元宇宙不僅局限于娛樂、商業以及社交等領域，它涉及范圍可能是無限的?！?span style="font-size: 15px;letter-spacing: 0.5px;">目前我們已經開發出了移動網絡、AR/VR等技術用來創建虛擬世界，未來可能還會出現虛擬嗅覺、神經植入等技術，面對這種未知和挑戰，我們必須提前做好準備。”對于分布式系統而言，集線器（hubs）是至關重要的。我們所有人不可能在同一個地方學習新聞或進行社交，每個不同的地方都需要成為一個獨立的交互中心。而這樣會讓不同的集線器具有無限的可伸縮性，因為它們需要延伸到整個Web結構當中。從社區的角度來看，開放共享確實能夠帶來最大的創新和增長速度，這是人們不斷進行交流與合作的結果。如果從一個組織的角度來看，這些技術的知識產權可能會限制用戶的使用，并減緩增長速度。而從開源的角度來看，技術資源可以被無限制的使用。任何不同規模、不同地域的公司都可以參與同一個開源項目中。而這意味著，開放標準需要按照一個通用的模式來建立，否則會在遷移性和可兼容性方面遇到阻礙。事實上，開源與開放標準不是同一件事。開源可以理解為實現，開發者可以在任何地方與任何人自由地共享代碼，但代碼的歸屬權仍屬于一個人。通過社區的形式組織不同類型的活動，有助于軟件的使用和貢獻代碼，而一個有很多開放標準的軟件，可以讓開發者們避免重復造輪子。開放標準中的開源軟件更符合規范。創建一個可自由使用的標準，重點在于如何實現上層能力的可遷移性。開放標準委員會更關注有利益相關者，他們更注重開源質量和標準。由于開源通常是由開發者用戶的實際需求驅動的，他們在使用開源軟件時，往往會產生很多新的特性和需求。在Royal看來，開放標準和開源支持任何人的分享和貢獻，同時防止了供應商壟斷的同時，這為創造可持續的生態系統提供了重要保障。事實上，一個可持續生態系統從根本上代表了一個完整的商業系統。這是一個循環模型。如果一個技術社區能夠滿足企業所提出的需求，它必然會吸引相關公司來進行共同研發和完善，而更多不同社區和團體的參與，或許能夠將這項技術轉化為一個扭轉局面、開拓市場的新產品。
從商業的角度來看，這些項目中產生的技術，可以轉化為產品，進而形成利潤。如果要想在社區、商業和開源項目之間實現這種轉化，一個基本要求是必須擁有一個完整的生態系統。因此，從企業的角度而言，他們可以將公開研發的技術轉化為商業產品或解決方案，進而獲取利潤。換一個角度來講，他們參與并投資到開源技術社區中，使飛輪持續運轉，也是公司良性發展的關鍵。
Vladimir Vukicevic 是Unity軟件工程師，對于元宇宙，他認為，我們需要思考的是虛擬世界與現實世界如何互動的問題，人們是否只能通過內置耳機體驗虛擬世界？如何增強虛擬世界的現實感？
在他看來，將現實世界和虛擬世界完全融合在一起，需要找到一種運作的方式。在這個運作系統中，大量傳感器的輸入是關鍵。創作者需要在虛擬世界中制作能夠被理解所有的內容，并做出反應。
例如，我們很容易在一個簡單的游戲中嵌入動畫效果，但很難嵌入行為邏輯，這意味著進入屬性時，并沒有一種通用的方法來表達這些動畫，尤其是一些元屬性。然而，元宇宙由一組資產、屬性和行為的構成的，它需要與其他虛擬內容組合在一起，并進一步實現與現實世界的交互。
事實上，我們并不會事先知道這些行為具體是什么。Vladimir 認為大規模數據開發，是找到這種可知行為的主要途徑之一。他表示當我們在數據和行為之間有了清晰的連接后，就可以開始獨立地進行處理，并從中發現用于建立事物的共同語言，描述事物的方式，描述事物行為的方式。Teddy Bergsman 是游戲巨頭Epic Games公司高級主管。他認為，很長時間以來，只有在擁有頂尖藝術家的團隊才能真正實現大規模的數字化創作，這是因為數字化創作是一個昂貴且耗時的工作，個人或小型團隊往往難以承受。在10年前，要想解決一個問題必須組件硬件/軟件團隊，并通過公共數字圖書館的形式共享給所有人。為了捕捉真實世界的輸出，大部分公司一直在執行掃描世界的任務，而由此引發了很多人的疑問：使用任何引擎構建數字化場景是否都需要構建塊？Teddy 在會上提供了一張利用游戲引擎技術掃描的完全交互式的實時環境圖，如下：在他看來，在虛擬制作和相機特效的情況下，使用相同的掃描和實時技術可以合并物理和掃描集，使其沉浸在數字世界的“火山口”中。然而，我們目前只是觸及了這些令人興奮的技術的表層功能，還遠遠沒有達到可以掃描地球的地步。據悉，一個來自全球范圍內的200人團隊正在建設圖書館和研發掃描技術，從完整的生物群落到復雜城市環境，他們嘗試捕捉一切。捕捉如此龐大和精細的真實世界是一項艱巨的工作，任何一個團隊和公司都無法獨自完成。對此，Teddy的觀點是，要讓我們的星球真正全面地實現數字化，不能完全靠自己完成，同時要開源掃描庫本身和創建的硬件和軟件。為了達到這個目標，Teddy認為有三個關鍵問題需要解決。第一、智能手機能夠進行高質量的掃描，以消除對專用設備的需求，其關鍵的挑戰是為度量構造和紋理生成開發高質量和足夠快的處理算法。第二、如何進行在云中進行自動化掃描處理。第三，如何在質量、稅收密度、標簽特征等方面進行標準化。Shehzan Mohammed是 Cesium 公司項目主管。他認為，大規模數字化能夠顯著提高虛擬場景中更多物理細節的真實感，且大幅降低內容制作的成本。他們目前正在大力投資開源、運行引擎和數據庫，使所有開發人員和平臺能夠集成現實場景中的更多細節。如果得以實現，這將意味著任何游戲引擎平臺，包括促銷和專有平臺，也可以使用這些庫集成3D。Shehzan表示，盡可能地利用真實世界的位置和數據，對于創建豐富的虛擬世界至關重要。正如有專家強調的那樣，這件事就像互聯網不會被一個實體所控制一樣，它需要多種協作方式，并且相互之間具有互操作性。元宇宙的目標是使活動和內容創建能夠更輕松，而實現這一點的最好方法是使用開放標準，APS協作來授權創作者。”“我們一直在探索一種工具，能夠靈活設計人類的數字分身。無論是長相還是行為方式，都可以完美‘復刻’。這一工具要求數字分身和‘真身’的性格一樣，記憶相通，當在數字世界中暢游的時候，體驗也應該是連續的?！?/span>不同的人有不同的數字大腦，每個人都有自己的數字分身，這是一種相互連接，也是一種新的世界。只有這樣我們才有足夠的“靈性”填充這個世界?？傊?，在物理世界和數字世界之間搭建橋梁是一項復雜的挑戰，需要整個行業的努力。而在Mohammed看來，管道和運行時間是需要重點要解決的問題，因為它能夠將地球場景中的每一厘米數字化。Samantha是PitchFWD創始人，也是紐約大學的教授，以“如何加速新技術的應用”為主要研究方向。在他看來，在解釋一個新事物時，我們需要明白用戶感興趣的方向。站在用戶的角度，我們應該思考元宇宙是怎樣的一個世界，用戶如何互動，如何達到沉浸式體驗，能夠收獲什么。游戲、VR/AR/MR、社交等領域被業界視為元宇宙的重要突破口。作為一位資深游戲玩家，Samantha表示，他作為用戶最關心的是虛擬世界的體驗感，是否能夠與真實世界無縫連接。其實，元宇宙更多的是在真實世界中的，而且有更多的用戶，互動性更強。玩游戲的過程中，更具有沉浸感。如果想要交易，那么所使用的貨幣是數字的。更重要的一點是，在元宇宙里，只要你想，就可隨心到達任何時間點和地點。關于元宇宙里的速度是多少？安全隱私用什么保護？用什么設備連接真實世界和現實世界？等問題，Samantha認為，元宇宙的速度和真實世界是一致的；隱私可以用區塊鏈等技術保護；至于連接設備，眼鏡是個不錯的載體。關于交互性，在元宇宙里，萬物皆可互動。2021 年 3 月 10 日，Roblox率先將“元宇宙”概念寫進公司招股書并成功上市，因而被稱為元宇宙第一公司。Roblox將元宇宙定義為具備身份、朋友、沉浸感、低延遲、多元化、隨時、經濟系統、文明八大要素的虛擬世界。Morgan McGuire是Roblox公司首席科學家，他表示，Roblox正在嘗試為用戶提供多個角色，同時打造實時高效的游戲引擎，實現云數據存儲功能，并開發更多協作性內容創作工具。對此，他們現階段需要解決的挑戰，包括三個方面：
第一個挑戰是大規模的分布式系統。具體包括需要為所有用戶提供自定義的頭像， 完全模擬的3D云環境和能夠擴展的客戶端；大規模的網絡管理。第二個挑戰是自然語言處理。在系統中，你需要為玩家構建一些NPC，如何能讓這些NPC自主靈活對話，非常不容易。由于用戶來自世界各地，他們的語言不通，因此所需要的實時的語音翻譯技術還需要加強；再者，如何為那些有視聽障礙的用戶提供設施，也是當前需要解決的問題。第三個挑戰是如何加強內容創作。我們采取的方式是讓專業人士指導孩子；利用AI的過程性生成；提供支持模擬的編輯器；以及創作的時候支持驗證、剖析和調試。此外，Neil Trevett在會上分享他關于“元宇宙是如何進化的怎樣進化”？這一問題的思考。在他看來，元宇宙就像一個去中心化的網絡，能夠橫跨現實與虛擬世界。在技術上，其架構需要更加先進的用戶界面，社會交互以及服務的多樣性。但是到目前，并沒有一種設計或者路線可以滿足所有需求。 構建元宇宙需要合成視覺現實、實用XR光學、實時環境掃描和語義理解、精確的物理模擬、高效的遠程社交、網絡傳輸的低延遲等技術。至于它會如何進化？Trevett表示，可以肯定的是，進化將是有機的，達爾文式的想法、創新、商業成功和失敗的有機結合，這一過程必將伴隨混亂、協同以及令人敬畏的實驗。另外，成熟的解決方案將出現并被廣泛采用，為下一輪創新奠定基礎。他具體談論了以下幾點：首先，標準是基礎，它決定了元宇宙的基礎設施有多牢固；再者，如果一個平臺想要更加適用，就要符合多種標準。然而，開放的標準和開放的資源非常重要，真正的開放標準不是由任何一家公司控制的，它必須由多家參與，而且定義明確。
開放的標準等同于共享規格。這需要一個穩定的設計目標，可能需要時間才能就新標準達成共識，因此，一致性測試至關重要。
如上，開源意味著共享實施（Shared Implementation）。
另外，需要明確專有技術和開放標準其實并不是水火不容的關系。他們之間即復雜又相互依賴。專有技術標準能夠推動庫奧數創新，達爾文試驗場智能創新者可以保持長期優勢；開放標準能夠滿足廣泛的技術需求，推動技術進步。因此，標準是進化的重要因素。
Teddy：最重要的是打開眼睛，發現世界的美好，然后獲得設計虛擬世界的啟發。本質上講，我們的任務不是復刻現實世界的每一個細節，而是復刻現實世界中最有價值的東西，然后代表這世上的美好。聽起來很簡單，但是做起來非常困難，畢竟評價一個物體、事情是否有價值一直是巨大的挑戰。對比來看，將物體掃描進引擎、工具反而是非常簡單的事情。提問2：對物理世界進行數字化是一件非常棒的事情，將真實世界數據進行組合，然后讓藝術家對其進行修改。那么，請問你對DNN、GPT-3在數據生成的作用怎么看？Mark：我一直強推數字大腦，無論是程序還是人類，在里面創建的數據都會有相應的作用，并且數據創建的數量是無限的。構建一個“嬰兒”類型的智能數字系統至關重要，對于人類來說，我們對不同的數據類型有不同的反應程度，例如詞匯、聲音、情感等等。人腦能夠處理其帶來的無限數據，并歸納為有限的行動。所以，數字大腦的設計不可能是“靜態”系統，而是一個學習的模型，從而能夠應對正在變化的內容。Teddy：我從小就夢想著能與數字人進行自主對話。其實，一個程序所生成的事情，不一定非得是“當下”，可以是歷史。想像一下，你走在17世紀的“大道”上，和那里的人進行交流，了解關于17世紀這個時代的情況。這是一種沉浸學習歷史的發哪個是，在數字虛擬的背景下，這種學習方式大有可為。 Mark：隱私必須要考慮，如何控制內容也遇到了很多挑戰。面對兩個世界的時候，如何調節“沖突”也是需要考慮的事情。Teddy：請人類牢記：虛擬合成的東西，在現實世界中并不存在。我們正在為現實世界建模，這樣那些藝術家和工程師就可以把精力放在“創想”上。雷鋒網雷鋒網雷鋒網
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