元宇宙技術支撐(項目來了 利用這項技術，這群人竟然要把現實世界“搬”進元宇宙)

在美國林登實驗室開發的“第二人生”（Second Life）游戲中，玩家可以在一個全三維的虛擬世界中旅行休閑、買賣交易甚至談戀愛，通過換身份、角色體驗不同的人生。

但游戲中的三維場景大多是“人造”虛構的，如果把現實世界原封不動地“搬進”元宇宙，會是什么樣？由中國科學院深圳先進技術研究院（以下簡稱“深圳先進院”）聯手深圳思為科技有限公司（以下簡稱“思為科技”）搭建的“元宇宙空間計算聯合實驗室”（以下簡稱“聯合實驗室”），正在努力實現這個“瘋狂”的暢想。

“可視化+數字化”

加速三維技術變革

要把現實世界“復制”到元宇宙

構建現實物理世界的虛擬鏡像

實現現實場景的三維數字化（3D化）

是基礎和關鍵

“我們的現實世界本身就是三維的，元宇宙中所需要的場景搭建、虛擬人物生成，都離不開3D建模技術。”聯合實驗室負責人、深圳先進院研究員程章林表示。

程章林回憶，他從2002年讀研期間就開始了這項研究，早期主要研究植物的三維建模。“和建筑物不同，植物并不是規則的物體，它的枝葉繁多，建模起來要更復雜些。”長期與樹“打交道”的程章林，積累了豐富的植物三維建模經驗。

2008年加入深圳先進院后，程章林參與籌建了深圳市可視計算與可視分析重點實驗室，該實驗室致力于將物理世界及各種信息數字化，以形象直觀的方式展現給用戶，并進行交互、模擬、分析與理解，“不僅做植物建模，現實世界中的物體都可以3D化”。

但程章林意識到，光有技術是不夠的。“市場上有哪些應用場景，迫切需要哪些技術我們還不太清楚，思為科技剛好對市場有成熟的經驗和探索。”程章林說。

據思為科技創始人彭雙全介紹，思為科技主要深耕房地產營銷數字化領域，自研出了思為營銷云、微沙盤、Ipad端線上售樓部等系統產品。

“這些‘虛擬’樓盤都要用到3D建模技術，但如果全部由企業承擔耗時耗力，深圳先進院的重點實驗室團隊可以通過技術賦能提高建模效率，雙方‘一拍即合’。”彭雙全告訴記者。

2022年8月，深圳先進院與思為科技共建“元宇宙空間計算聯合實驗室”。未來三年，雙方將依托彼此資源優勢，圍繞泛房地產行業，結合三維建模、大數據、人工智能、區塊鏈、遙感等技術在智慧孿生城市等可視化與數字化方向的應用，大力投入于對接國家發展元宇宙及數字孿生城市的產業需求和應用上。

“從文字到圖片再到視頻，現有的數字內容主要還是平面2D內容，但能夠直觀展現現實世界的3D新時代已經開始。”程章林認為。

高度模仿

構建元宇宙“第一人生”

如果說“第二人生”游戲中的場景

仍停留在虛構層面

那么聯合實驗室要做的就是

將游戲里的三維場景

換成基于真實世界的數字城市

進行現實世界的一種數字化再現

“人們可以在這個數字化的世界中體驗真實的人生，我們稱之為‘第一人生’。”程章林告訴記者，“第一人生”表現的是一個高度模仿人類現實世界的虛擬世界。比如在元宇宙中構建一個虛擬的城市，所有的城市靜態場景、動態的人流車流都可以基于現實世界的真實數據進行模擬仿真。“它‘復制’了現實世界的場景和各種信息屬性，可以說是現實世界的虛擬鏡像。隨著‘第一人生’與現實世界的分界越來越模糊，兩個世界會融合在一起，形成一個新的生存空間。”

如何讓虛擬世界更“真實”？背后離不開3D建模技術。其中，構建大場景和場景中各種物體的三維模型是基礎，比如建筑物、植物的高精度三維模型等。

據程章林介紹，目前3D建模的方法主要包括3D軟件手工建模、專業設備掃描三維點云建模、拍照建模等，業界普遍采用的城市建模方法大多存在制作成本高昂、生產周期長、自動化程度低等問題，而且基于航拍照片和激光掃描點云數據自動生成的場景三維模型存在模型復雜度高、數據規模大的問題，難以適用于實時渲染和可視化應用。

“聯合實驗室在前期城市大場景三維建模的工作基礎上，探索了由復雜模型自動生成簡化模型以及直接從無人機航拍照片重建輕量級模型的方法 。”程章林表示，未來希望基于少量照片，就能快速自動地生成高精度輕量級的城市三維模型。“相當于給幾張圖，就能‘秒變’3D。”

據悉，目前聯合實驗室已成功研發出基于單張照片、多張照片、三維點云、智能交互等不同類型輸入數據的植物和建筑物三維建模、城市大場景三維點云配準和重建等成果。

做好內容

賦能數字創意產業

“3D內容已成為元宇宙的重要基礎設施。”在程章林看來，除了VR/AR頭盔等三維顯示硬件，3D內容生成更值得關注。

今年6月，深圳市發布《關于發展壯大戰略性新興產業集群和培育發展未來產業的意見》，將數字創意產業集群作為重點細分領域之一，提出大力發展創意設計、數字文化裝備、影視制作、動漫游戲等細分產業，打造全國數字創意產業創新發展標桿。《深圳市培育數字創意產業集群行動計劃（2022-2025年）》也提出，加快推進數字技術在文化生產、傳播、消費等各環節的全面賦能，推動產業升級，促進業態創新，激發消費潛力，加快融合發展，完善數字創意生態體系。到2025年，數字創意產業增加值突破1000億元，成為全國數字創意產業創新發展高地。

彭雙全表示，3D建模技術的發展，將為影視制作、動漫游戲、元宇宙產業等注入強大動力，最終賦能數字創意產業的發展。在他看來，深圳擁有強大的科研實力和創新基因，吸引了一批三維數字化領域的人才，同時多項重磅政策對數字化、數字經濟的扶持，為3D建模技術的發展創造了良好的土壤。

“這次建立聯合實驗室，企業可以快速地接入非常先進的科研機構，并迅速找到產研合作的連接點，這是深圳這座城市的魅力所在。”彭雙全說。

讀創/深圳商報首席記者 陳小慧

編輯 趙曉瑩

責編 李耿光

監制 袁長喬

校審 喻方華