时隔4个月揭秘演讲视频作假，数字孪生工具平台厉害在哪

　　北京时间8月12日凌晨，人工智能计算公司英伟达（NVIDIA）首次发布纪录片，揭秘4个月前在英伟达GTC大会上发布一系列重磅新品的CEO黄仁勋是假的。片中透露，在厨房中发表演讲的老黄并非真人拍摄，而是由计算机合成出来的。不过，并不是发布会全程都由虚拟克隆人出席，而是虚实结合，仍有相当部分的内容是真人露脸。
　　虚拟克隆人老黄和他的虚拟厨房。图自英伟达官网
　　据了解，虚拟克隆人老黄和他的虚拟厨房均是在基础工具平台Omniverse中完成的。这一平台将使得克隆真实世界虚拟双胞胎的数字孪生技术更加便于应用。有专家曾指出，目前世界多国都将数字孪生技术上升成为国家战略，而我国发展数字孪生技术的瓶颈之一，在于基础工业软件严重依赖国外企业。
　　1制作虚拟克隆人背后，是基础平台Omniverse
　　英伟达工程师Rev在纪录片中表示，GTC大会提供了机会，让团队可以向外界演示该司在超级计算、深度学习和图形领域的成果。据悉，将这些成果汇集在一起的，是超级平台Omniverse。有Omniverse作为基础工具，创造一个真实物体的虚拟双胞胎将更加便捷。
　　片中介绍，为了在数字世界中创造虚拟老黄和他的虚拟厨房，34名美术师、15名研发人员制作了21个版本，并从中最终选出了一个。首先，设计团队用相机从多角度拍摄了数千张照片，以捕捉老黄的形态特征，甚至他的皮外套也被单独全方位拍照。随后，设计团队依据采集到的数据，进行精细到皱纹的3D建模。接下来，设计团队利用AI技术，给3D模型赋予表情和动作，再加上光线渲染，就打造出了虚拟克隆版的老黄。
　　给3D模型赋予表情和动作。图自英伟达官网
　　英伟达称，Omniverse是用于构建元宇宙的管道。所谓元宇宙，就是遵循现实世界物理定律、高保真模拟的虚拟世界。元宇宙是训练机器人的理想环境，机器人可以在AI大脑支持下，在数字化环境中不断学习。真正的机器人连接到这些学习成果，就能够被广泛应用于工厂等。
　　作为基础工具平台，Omniverse厉害在哪？据介绍，该平台的运行主要有三部分：第一部分是连接用户，负责建模、布局、着色、动画、照明、特效或渲染工作的设计师可以协作创建场景；第二部分是合成、渲染和动画引擎，即虚拟世界的模拟，可以模拟出每束光线的反射情况、真实世界的物理特性等；第三部分是将扩展现实内容串流到Android和Windows设备上，让用户可以自如进入和退出。
　　这意味着，通过Omniverse，分散存在的3D世界可以被连接到共享的虚拟世界，团队可以在不同地点、使用不同工具实时协作处理相同的项目。
　　2我国发展数字孪生技术，缺乏基础工业软件是瓶颈
　　英伟达称，已有多家公司借助Omniverse实现数字孪生。比如，宝马正借助这一平台打造一个数字孪生的虚拟工厂，可以连接企业资源规划系统，模拟工厂吞吐量、布局等。它甚至可以成为工厂员工的控制面板，员工可以对其连接的真实机器人进行远程操作。
　　何谓数字孪生？
　　复旦大学计算机科学技术学院研究员冯瑞曾介绍，数字孪生是根据真实世界事物构建虚拟孪生体的空间，并对现实物理空间进行指导和优化的过程。简言之，就是对照现实世界再造一个虚拟世界双胞胎。
　　据了解，数字孪生其实早已有实际应用。此前，这一技术在工程技术里面叫仿真，在测试和系统评估里叫模拟；而在人工智能、智慧城市领域，在算力和网络的支持下，通过对物理世界的建模，城市治理有了新的方法。
　　冯瑞说，目前数字孪生已经上升成为全球主要国家战略，比如由美国国防部主导建立的国家数字化制造与设计创新机构，在2018年就把数字孪生列入战略投资重点；德国工业4。0把数字孪生作为重要内容，英国也于2020年发布了国家数字孪生体原则。
　　我国也在该领域持续探索。不过，冯瑞指出，我国发展数字孪生技术还需要突破精准建模以及超大规模计算技术，来自数学、物理等基础类学科尤其交叉类基础学科的支撑也非常重要。此外，在数字孪生的每个构建层都需要使用大量基础工业软件，但这些工业基础软件目前都严重依赖国外企业，这将对我国的数字孪生发展造成极大困扰。
　　采写：南都记者马嘉璐