服務數字人準确快速地解答觀衆問題、全息艙實時拍攝生成卡通形象虛拟現實（VR）明信片、元宇宙平台打造沉浸式互動體驗……從關鍵技術不斷突破、終端産品推陳出新，到創新内容日益豐富、應用場景持續拓寬，伴随着VR和人工智能（AI）技術的成熟應用，大陸元宇宙戰略視窗期正在加速打開。
元宇宙與AI激情碰撞
“請問元宇宙主題論壇要怎麼走？”“您好，元宇宙主題論壇位于酒店1樓鉑瑞廳A，您可以乘酒店直梯下樓……”在10月19—20日舉行的2023世界VR産業大會現場，數字人講解員小麥正和觀衆們互動，對于各式各樣的問題，小麥經過簡單“思考”都給出了準确的答案；在大會開幕式現場，虛拟主持人江小微3.0憑借動作捕捉、文本合成語音驅動口型等技術，實作與真人主持人同步主持……在AI技術的賦能下，數字人擁有了更加精準的語言表達、邏輯思維和情緒感覺能力。
在2023世界VR産業大會，記者看到，作為引領技術和産業發展的兩個重量級元素，元宇宙和AI正在加速擁抱彼此，帶來一場全新的變革。
百度希壤元宇宙平台
“元宇宙的核心在于個性化和參與感。要想做出一個好的元宇宙産品，必須滿足使用者對個性化和友好互動方式的需求，進而打造出更加鮮活、豐富、具有情感共鳴的虛拟世界。大模型等AI技術的出現，為元宇宙的破局與新生帶來了新的機會。”百度副總裁阮瑜表示，一方面，元宇宙借助大模型進一步拓展了數字内容，為使用者提供更好的體驗；另一方面，在大模型的加持下，一些真實世界中的細節特征可以被更好地複刻出來，元宇宙中的虛拟角色也将越來越真實。
中國工程院院士戴瓊海認為，大模型已成為元宇宙的技術引擎和内容源泉。他解釋稱，大模型可以實作跨領域、跨語言、跨媒體的智能化，在大模型技術的驅動下，元宇宙可以為人類提供新的創造空間和内容體驗，極大促進人類的協作和交流。
香港科技大學校董會主席、美國國家工程院外籍院士沈向洋表示，互動是困擾元宇宙行業的技術難點之一，直到大模型的問世才給行業帶來新的驚喜。通過大模型，人的身體、動作可以完成互動，人臉跟表情的互動也可以越做越好。“相信未來，将會在真實世界中并存一個巨大的人工智能世界，人工智能體将連接配接人類世界與虛拟世界，參與到人類和自然界的互動過程。”沈向洋暢想道。
工業元宇宙大放異彩
戴上AR眼鏡，透過眼鏡觀察實景，各種資訊被投射到眼鏡上，佩戴者可全程語音互動，并将實時資訊傳送給遠方的工程師……近年來，不少工業制造企業開始利用元宇宙技術，改變傳統的工業設計、裝配、檢修模式。而這一趨勢，在本次大會上得以彰顯。
“大陸工業正面臨産業更新的需求。利用AR、VR等元宇宙關鍵技術，可以提高工業智能化程度，達到降本增效的目的。”聯想集團副總裁毛世傑表示，如今，工業元宇宙發展初見成效，打造了一批典型應用，形成了一批标杆産線、工廠、園區。
亮風台工業元宇宙産品
例如，在傳統汽車行業，研發出一個零部件需要經過設計、裝車、道路測試等多道流程。而利用數字孿生技術則可以在汽車的研發階段預測其各項實體性能及整體性能，并在虛拟環境中對産品進行分析或優化，縮短了概念設計、方案設計等研發周期，提高了研發效率。此外，預測性維護也為汽車行業帶來了颠覆性變革。車企可利用從汽車傳感器收集并上傳到雲端的資料，對每輛汽車進行數字模拟，并通過分析資料預測車輛可能發生的故障，及時做出反應，避免裝置故障當機。
“在工業領域，我們之是以需要元宇宙，是因為在虛拟空間裡可以實作真實世界難以實作，或者是實作成本很高的事情。但是在建構虛拟空間後，最終的目的仍是要回到現實世界中，滿足人和機器的協同效率，為現實世界提供服務。”在毛世傑看來，實作工業元宇宙要分三步走：一是建構元宇宙産線。在元宇宙産線中，工業産線疊加虛拟世界的資訊與感覺能力，可以提升人與機器人的決策能力和協作效率；在人、機器、資料等關鍵要素融合的産線數字孿生體和工業元宇宙虛拟裝配空間中，非接觸式檢測手段可以實作三維自動化、智能化質檢；工藝仿真模型庫可以引導規範産線操作，提供專家遠端協同指導等。
二是建構元宇宙工廠。在元宇宙工廠中，通過低延遲時間、高保真、智能決策的工廠級元宇宙平台可以實作多類型工業軟體內建、沉浸互動裝置實作智能巡檢、遠端協作等應用，工廠生産營運各環節資訊可以全面感覺和實時回報。
三是打造元宇宙園區。在元宇宙園區中，虛實結合的新型園區建設模式和營運模式可以提升工業園區産業規劃和布局能力，優化園區空間布局、設施配套、資源調配等協同服務能力和營運效率。同時，還可以建立基于工業元宇宙的科技創新和招商引資平台，創新園區服務模式。
近眼顯示打開元宇宙新入口
通過提升近眼顯示元件子產品的性能穩定度與顯示效果，能夠打造更有沉浸感的虛拟現實體驗。在本次大會上，中國科學院院士、南昌大學教授、南昌實驗室主任江風益介紹了南昌在AR兩大核心硬體——微顯示屏和光波導鏡片研究方面取得的重要進展：南昌實驗室研究開發出晶圓級微型LED內建技術，已制備出高分辨率單色AR微顯示屏，突破行業瓶頸技術高光效微紅光；南昌虛拟現實研究院自主研發了全息光波導鏡片、模組和AR眼鏡。
近眼顯示技術越來越成熟據了解，作為元宇宙的重要入口，AR核心硬體包括微顯示屏、光波導、透鏡和處理器。近年來，光學技術、晶片技術和互動體驗不斷改進，AR産品不斷創新。然而，AR硬體系統仍有兩大問題亟待解決：一是缺乏高亮度的高清全彩微顯示屏，二是缺乏高光效、輕薄的光波導鏡片。為解決這兩大難題，南昌實驗室（南昌大學國家矽基LED工程技術研究中心）基于矽基GaN（氮化镓）半導體LED材料和晶片技術，成功研發出晶圓級微型LED內建技術，并制備出高分辨率單色AR微顯示屏。據江風益介紹，GaN材料中載流子擴散長度小，微型LED受側壁複合影響小，有利于制備各種顔色的高光效微型LED。矽基GaN微型LED與CMOS驅動電路無熱失配，可實作晶圓級對準鍵合，轉移效率高、良率高。紅綠藍微型LED全部采用矽基GaN材料制備，整個體系可以實作無熱失配，有利于實作RGB混合內建。“要在同一種材料體系實作紅橙黃綠青藍紫高效發光，特别是發紅光，難度非常大。而我們使用的材料體系，微紅光效率可達26%，屬業内領先水準，為微型LED全彩屏打下良好的基礎。”江風益表示。南昌VR研究院（國家虛拟現實創新中心）在全息光波導方面的研究也有了新的進展。江風益介紹，光波導有陣列光波導、浮雕光栅光波導、全息光波導三條技術路線。全息光波導相較于陣列光波導和浮雕光栅光波導，其優點在于顯示效果好，制造成本低，但高性能全息材料較為缺乏，制造技術還不成熟。目前，南昌VR研究院研發的全息材料核心性能參數在公開文獻中處于世界第二位；同時，還研發出了全息光波導鏡片、模組和AR眼鏡。其主要亮點為單層波導實作RGB三色顯示、光效率高達2000nit/lumen、鏡片成像清晰，顯示效果較好。“在不遠的将來，我們有望突破全彩化、實用化AR制造技術。”江風益說。
作者丨張維佳
編輯丨趙晨美編丨馬利亞監制丨連曉東