元宇宙从冰雪世界开始

2022年02月10日 21:35   21世纪经济报道 21财经APP   倪雨晴
VR落地为元宇宙发展增加了技术能力。

21世纪经济报道记者倪雨晴 深圳报道

今年冬奥会上,科技含量之高备受瞩目。从AR/VR应用、到全新的动作追踪技术、再到数字孪生、辅助驾驶系统……这些新兴的技术力愈发普及,似在冰雪世界中构建了元宇宙。

观众们可以运用VR设备远程观赛、跨洋的工作人员们可以在虚拟的场馆中进行项目设计、运动员的辅助设备中带有更多的AI助力、开幕式上科技与影像的结合也更加紧密。疫情下的运动盛会因为底层创新,进一步连接了物理世界和虚拟世界、也连接了艺术与科技,而背后离不开全球科技巨头们的合作。

英特尔研究院副总裁、英特尔中国研究院院长宋继强向21世纪经济报道记者介绍道,英特尔在冬奥会的合作中使用了先进的数字孪生技术、360度VR技术、3DAT、5G和边缘计算等技术。这些技术对元宇宙的技术方案中的场景和人物采集、虚拟现实、大规模场景重建、用AI算法产生虚拟人和动作、硬件加速和网络优化等都有重要作用。

与雪花共舞背后的3DAT技术

开幕式上,漫天流动的风雪在滑冰运动员的脚下实时消散、五百多个孩子在舞台上嬉戏,这些画面的呈现上离不开关键的动作追踪技术,对上百名对象进行精准识别。据介绍,英特尔基于3DAT动作捕捉技术,联合第三方专业团队定制开发了“基于人工智能技术的演出实时特效系统”,应用在《致敬人民》和《雪花》两个节目中。

具体来看,英特尔只需要在国家体育场架设4台摄像机进行拍摄,随后将视频信号送到边缘计算系统中进行三维信号重建及渲染,随即将生成的艺术形象呈现在LED大屏上,并以强大算力确保演员与大屏中艺术形象互动的实时性与流畅性。

英特尔北京奥林匹克项目办公室总经理赵宏向21世纪经济报道记者表示:“3DAT是我们从实验室到直接应用在赛场上的一项突破性的黑科技。之前其实有很多动作捕捉技术,3DAT是一项利用计算机视觉来进行动作捕捉的人工智能技术。”

对比来看,传统的光学动作捕捉需要人体上贴上非常多的红外发光点,且成本高昂、场景覆盖受限;另一种惯性动作捕捉需要非常多的传感器,累积误差较大;而新兴计算机视觉动作捕捉成为重要研究方向,“3DAT技术有四个非常重要的特点:一是覆盖范围非常广,二是它的识别精度非常高,三是无需穿戴传感器或者是标记类的可穿戴设备,四是数据生成非常高效。”赵宏总结道。

除了艺术表演,3DAT技术也已经应用于运动员的辅助训练中。英特尔技术专家介绍道,英特尔的3DAT技术,是一种无标记无穿戴三维人体动作捕捉技术,利用计算机视觉和人工智能算法,对所采集的视频数据进行智能分析处理,能够高质量重建人体骨骼关节在真实空间的三维运动信息,基于此信息可以进行生物力学特性及动作合理性分析,帮助教练员制定科学正确的训练方法,为运动员的日常训练提供切实有用的技术支持。除了专业体育运动训练,3DAT技术还能用于体育赛事电视转播,健身锻炼,医养康复,游戏影视制作,艺术创作等领域。

同时,英特尔技术专家也谈道,目前光学动捕或惯性动捕相关技术相对成熟,基于计算机视觉的人体动捕技术还处于学术研究阶段,且逐渐成为研究热点,目前市场上与此有关的商用产品相当少。现有视觉动捕技术存在的主要问题是人体姿态跟踪的精度不高,空间定位不稳定,易出现人体姿态结果异常等。而随着算力的不断提升、AI算法模型的更新,3DAT技术的精确度、实时性将进一步提高。

冰雪世界的元宇宙

以3DAT为例,冰雪世界中的平行线上世界愈发丰富。3DAT技术提供了物理世界信息捕捉的底层工具,此外,数字孪生、VR的落地也为元宇宙的发展增加了技术能力。

在宋继强看来,数字孪生使用的技术对构造元宇宙很关键,是基础性的技术。元宇宙的技术方案还未定型,应该需要整合虚拟现实、混合现实、人工智能、社交网络、虚拟货币等技术,并且需要更大规模的信息基础设施来支持社交、工作、贸易等应用场景。

比如此次英特尔提供的VSS数字孪生场馆模拟仿真系统,便是在虚拟世界中重构现实,戴上VR设备就可以在线上场馆中畅游。英特尔技术专家告诉记者:“我们整个项目历时两年多,在两年时间里,我们大量的时间都是在做基础的1:1的建模工作,将13个场馆、3个奥运村、主媒体中心,将运行设计图从最初的OB1.0,可能就是一个土石方,到慢慢建成一个主体,到最后的OB7.0。”

通过这套系统,可以进行转播运行设计。因为疫情原因很多导演无法来到中国,冬季项目在山上面要架摄像头等有很多困难,有了这套系统之后,可以在数字孪生的1:1数字场馆环境下,做模拟演练;同时,北京冬奥组委也可以在虚拟世界当中进行运行设计,包括景观设计、形象设计等等。

在基于边缘计算的VR解决方案上,则去掉了传统VR需要有一台电脑在附近的布局,“基于边缘计算,把所有的强大运算都放在边缘端,不在VR眼镜上也不在你的身上,你只要戴着VR眼镜就可以自由自在的行走,来体验VR虚拟世界的场景。”另一位英特尔技术专家向记者介绍道。

“我们认为前期VR有几个问题,比如说VR眼镜的易戴程度,体验的眩晕感,包括VR内容的清晰度、解像度、运算处理能力都有欠缺。这就是为什么我们和我们的合作伙伴一起开发新一代的VR解决方案,”该技术专家说道,“我们也希望以奥运为契机,新的VR解决方案能够刺激VR产业第二次发展。 同时,最近元宇宙的概念很火热,我们认为VR是通向元宇宙可以看到、体验到的重要入口。基于现在5G发展、元宇宙概念越来越火热,我们会看到VR产业也面临一个新的高速发展的契机。”

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