《黑神話：悟空》里的中國古建如何實(shí)現(xiàn)高度還原？背后算力驚人
隨著今年春晚舞臺上，中國傳統(tǒng)建筑創(chuàng)演秀《棟梁》大放異彩，中國古建筑再次展現(xiàn)出傳統(tǒng)文化瑰寶的獨(dú)特魅力。而在去年夏天橫空出世的國產(chǎn)游戲《黑神話：悟空》中，高度還原的中國古建筑，配合具有中國傳統(tǒng)文化的劇情成為游戲的獨(dú)特亮點(diǎn)。
游戲里的中國古建
如何實(shí)現(xiàn)高度還原？
如果我們將游戲截圖和實(shí)景圖拼接在一塊，很難區(qū)分出虛擬和現(xiàn)實(shí)。寺廟上的壁畫、雕像上的花紋，即便是放大十倍后，上面細(xì)微的紋理和裝飾都清晰可見。那么，游戲制作是如何實(shí)現(xiàn)這種虛實(shí)難辨的效果？背后還有哪些不為人知的故事呢？
在浙江杭州的“中國視谷”，記者來到了一家視覺設(shè)備制造企業(yè)，《黑神話：悟空》里場景還原就使用了他們的設(shè)備。一進(jìn)展廳，里面擠滿了來參觀交流的團(tuán)隊(duì)。
先臨三維品牌經(jīng)理 劉海華：我們的產(chǎn)品，主要是基于高精度的3D視覺技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對真實(shí)物體的高精度的三維建模。
總臺央視記者 王顥一：這就是這家公司最新研制的3D掃描設(shè)備，可以看到這個(gè)設(shè)備非常小巧，一個(gè)手就可以拿得動。這個(gè)設(shè)備有一些攝像頭負(fù)責(zé)掃描，還有一個(gè)屏幕，可以實(shí)時(shí)地看到掃描的結(jié)果。
僅僅是這樣一個(gè)小物件，就需要掃描出近200萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；而如果這是一個(gè)中型雕像，數(shù)據(jù)點(diǎn)量會超過1000萬；如果再想讓這個(gè)雕像有材質(zhì)和顏色，數(shù)據(jù)處理難度更大。這么大的數(shù)據(jù)量，在過去，需要一大堆設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)。
先臨三維品牌經(jīng)理 劉海華：我們這個(gè)掃描儀、電腦、電源，這些都是需要用線連接起來的。每次這個(gè)工程師外出掃描作業(yè)的時(shí)候，都需要攜帶一大堆設(shè)備，不像我們的新產(chǎn)品，能夠開機(jī)即掃，過去像這樣的一個(gè)掃描工作，光準(zhǔn)備這些設(shè)備就要耗費(fèi)個(gè)把小時(shí)的時(shí)間。
上下游協(xié)同促產(chǎn)品落地
應(yīng)用場景趨廣泛
一繁一簡之間，用了近十年時(shí)間，需要從底層的算法、硬件到控制系統(tǒng)等方面進(jìn)行創(chuàng)新開發(fā)設(shè)計(jì)。然而當(dāng)時(shí)，國內(nèi)3D掃描技術(shù)還處于起步階段，這家技術(shù)企業(yè)很難找到配套的硬件廠商，設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品很難落地。而這家技術(shù)企業(yè)坐落在“中國視谷”，這是從2022年在杭州啟動建設(shè)的視覺智能產(chǎn)業(yè)園區(qū)，全力打造視覺智能全產(chǎn)業(yè)鏈。它的出現(xiàn)讓企業(yè)難題迎刃而解。
隨著“中國視谷”成立，杭州開始梳理起視覺智能產(chǎn)業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)。了解到企業(yè)發(fā)展的瓶頸，當(dāng)?shù)亻_始著手引進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的配套，并且一定是有針對性的配套企業(yè)。
現(xiàn)在，和這家企業(yè)一街之隔的，就是一家專門從事電子制造的上游企業(yè)。
設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品能夠迅速落地，還可以和上下游一同研發(fā)，事半功倍。如今，不僅設(shè)備的體積越來越小、精度也越來越高。目前這家企業(yè)的掃描儀最高每秒可以記錄超過600萬個(gè)點(diǎn)位，掃描的產(chǎn)品從幾十平方米的古建筑，到僅有幾毫米的小工件，都能夠?qū)崿F(xiàn)。各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先，價(jià)格卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于進(jìn)口產(chǎn)品。
“中國視谷”負(fù)責(zé)人、浙江視覺智能創(chuàng)新中心總經(jīng)理 羅偉節(jié)：隨著現(xiàn)在的這個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈成熟以后，營收指數(shù)性地上漲，所以，這其實(shí)就是爆發(fā)期到來了，保持在30%以上的快速增長。
目前這家企業(yè)的產(chǎn)品已經(jīng)銷往了全球100多個(gè)國家和地區(qū)，而隨著《黑神話：悟空》的爆火，今年一開年，來企業(yè)洽談合作的客戶越來越多，涉及的應(yīng)用場景也越來越廣。
日均數(shù)據(jù)傳輸量10TB意味著什么？
我們看到，在國產(chǎn)游戲成功的背后，其實(shí)是有我們意想不到的產(chǎn)業(yè)支撐。 不只是游戲，近年來，國產(chǎn)動漫作品畫面越來越精美、動作越來越流暢、場景越來越真實(shí)，這背后也是科技和產(chǎn)業(yè)的實(shí)力支撐。比如電影《雄獅少年2》里的片段，在幾場格斗擂臺戲里，拳拳到肉的打擊感、肌肉在不同運(yùn)動狀態(tài)下的細(xì)節(jié)、汗水揮灑的軌跡等等，都讓動畫電影拍出了“現(xiàn)場感”。
而這一系列復(fù)雜場景、動作、特效的實(shí)現(xiàn)，需要海量的計(jì)算資源來進(jìn)行渲染，每天平均的數(shù)據(jù)傳輸量達(dá)到10TB，也就是10太字節(jié)。這個(gè)速度意味著什么呢？
華為云中國區(qū)副總裁 張鵬：我們?nèi)A為云調(diào)用了三大超級數(shù)據(jù)中心樞紐的3萬臺設(shè)備，采用全新的AI加速渲染技術(shù)，整體效率也提升了70%。原本以年為單位的制作時(shí)間，我們僅用了三個(gè)月就完成了。
有了覆蓋全國的算力網(wǎng)絡(luò)，不僅讓過去國漫電影里難以達(dá)到的“真實(shí)感”成為現(xiàn)實(shí)，也讓整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)突破創(chuàng)新成為可能。
記者來到了浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形系統(tǒng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，科研團(tuán)隊(duì)正在測試最新的國產(chǎn)渲染引擎。
浙江大學(xué)教授 王銳：這個(gè)畫面里面其實(shí)包含了豐富的光照細(xì)節(jié)，比如光源的細(xì)節(jié)，車漆的復(fù)雜材質(zhì)，包括地面雨下過后對光的反射和微光的效果，其實(shí)都是用渲染引擎實(shí)時(shí)地呈現(xiàn)出來的。
專家告訴記者，渲染引擎，不僅僅可以應(yīng)用在游戲、影視制作上，還可以用于建筑、醫(yī)療、工業(yè)、仿真等多個(gè)領(lǐng)域。但是過去因?yàn)樗懔τ邢蓿瑖a(chǎn)渲染引擎開發(fā)比較緩慢，相關(guān)技術(shù)一直都被國外的公司壟斷。直到最近幾年，國家算力中心大規(guī)模部署后，國產(chǎn)渲染引擎開發(fā)速度才開始加快。
浙江大學(xué)教授 王銳：建設(shè)了一個(gè)計(jì)算機(jī)群，包含了最新的GPU（圖形處理器），包含了最新硬件，使得我們有比較豐富的算力資源可以使用，來支撐我們各項(xiàng)的科研。
算力夠用了，但是研發(fā)還是遇到了瓶頸。因?yàn)閲庖呀?jīng)發(fā)展了數(shù)十年，幾乎壟斷了產(chǎn)業(yè)鏈的上下游，包括GPU、CPU等硬件設(shè)備，到操作系統(tǒng)。這就意味著，即便開發(fā)出來一套渲染引擎，也只能適配在國外的產(chǎn)品之上、受制于人。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)開始尋找國內(nèi)的相關(guān)企業(yè)一同開發(fā)，即便最開始GPU的處理速度不如國外的產(chǎn)品，但是因?yàn)槟軌虿粩鄿y試、試驗(yàn)，可以針對性地改進(jìn)，也同步促進(jìn)了硬件水平快速提升。而就在去年，國產(chǎn)操作系統(tǒng)的發(fā)布，讓產(chǎn)業(yè)鏈全部國產(chǎn)化成為可能。
浙江大學(xué)教授 王銳：整個(gè)國產(chǎn)化，其實(shí)包含了從硬件、軟件到整個(gè)生態(tài)應(yīng)用的國產(chǎn)化。所以國產(chǎn)化三個(gè)字背后，其實(shí)是包含了跟硬件廠家、生態(tài)廠家深入合作，在這樣相互的迭代中間來完成的。
浙江杭州將力爭打造
前沿科技創(chuàng)新高地
在今年的春晚舞臺上，會扭秧歌的機(jī)器人受到海內(nèi)外關(guān)注。背后的科技企業(yè)同樣來自杭州。而根據(jù)相關(guān)的報(bào)告，如今杭州已經(jīng)擁有超過560家人工智能企業(yè)，占浙江省總數(shù)的一半。
這些企業(yè)有哪些共同之處？如何培育出更多這樣的創(chuàng)新企業(yè)？當(dāng)?shù)匾灿辛诵碌乃伎肌?span style="display:none">HbA知多少教育網(wǎng)-記錄每日最新科研教育資訊
記者來到杭州市經(jīng)信局，工作人員正在梳理今年杭州產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重點(diǎn)。記者發(fā)現(xiàn)，他們在梳理產(chǎn)業(yè)鏈條時(shí)，著重標(biāo)記出了有跨界融合的幾個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。
杭州市經(jīng)信局技術(shù)創(chuàng)新處處長 蔡榮：現(xiàn)在這個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)跨界融合的特性特別強(qiáng)，現(xiàn)在已經(jīng)跳躍式發(fā)展了。
蔡榮告訴記者，去年，在杭州，包括《黑神話：悟空》的制作團(tuán)隊(duì)“游戲科學(xué)”在內(nèi)的多家前沿科技企業(yè)，實(shí)現(xiàn)了井噴式發(fā)展，甚至火到了國外。它們大都是民營企業(yè)，憑借著多項(xiàng)前沿科技的運(yùn)用，打造出了一批貼近人們?nèi)粘Ｉ畹臒衢T應(yīng)用產(chǎn)品。最重要的是，它們都實(shí)現(xiàn)了跨領(lǐng)域的融合與創(chuàng)新。
產(chǎn)業(yè)鏈條越來越長、不同產(chǎn)業(yè)間的邊界在不斷打破，這是當(dāng)前新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出的顯著特點(diǎn)。相應(yīng)地，培育方式也要有新變化。去年，杭州就專門成立了市委科技委，將科技部門和產(chǎn)業(yè)部門的負(fù)責(zé)人綁定在一起，超前布局、提前介入，看看哪些科技成果能夠用到產(chǎn)業(yè)鏈新延伸出來的環(huán)節(jié)上去。
群核科技原本其實(shí)是做家裝場景設(shè)計(jì)的企業(yè)，因?yàn)橛兄罅康目臻g設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)積累，大家想到，如果加上最新的人工智能技術(shù)，是不是可以創(chuàng)造出新的產(chǎn)業(yè)空間。現(xiàn)在，這里竟然成了讓具身機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的地方，企業(yè)也從傳統(tǒng)家裝設(shè)計(jì)走向了人工智能新興領(lǐng)域。
群核科技聯(lián)合創(chuàng)始人 黃曉煌：我們通過空間智能技術(shù)跟多個(gè)新興產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了融合，給具身智能的訓(xùn)練提供了虛擬的空間環(huán)境。過去他們的機(jī)器人需要在物理世界里面訓(xùn)練，不僅成本高，而且周期非常長。但是在虛擬世界里面訓(xùn)練，不僅效果更好，而且速度更快，成本更低。
眼下，加強(qiáng)前沿科技的產(chǎn)業(yè)鏈集聚效應(yīng)，探索新的發(fā)展突破口，已成為當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。
杭州市經(jīng)信局技術(shù)創(chuàng)新處處長 蔡榮：我們始終堅(jiān)持科技創(chuàng)新是要以企業(yè)為主體，政府提供資金保障、政策保障、人才保障，甚至是產(chǎn)業(yè)集聚的保障，使企業(yè)更有余力、更有動力去拓展新技術(shù)，搶占新市場。
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