【專欄】元宇宙的2大關鍵基礎設施:貼近真實的虛擬化身與輕鬆創造的3D模型
【專欄】元宇宙的2大關鍵基礎設施:貼近真實的虛擬化身與輕鬆創造的3D模型
2022.06.07 | 區塊鏈

2021年起,關於元宇宙(metaverse)的討論變得熱門起來。雖然至今人們對此一詞彙仍沒有共識,但這並不影響每個人釋放自己對未來的想像。不過,我比較不擅長談想像,因此這篇將從目前已經可見的科技進展中來一窺未來的可能性。

關鍵一:貼近真實的「人造」虛擬化身

我認為元宇宙中最關鍵的元素之一是 虛擬化身(avatar) ,也就是「我」是誰。Facebook 母公司 Meta 於 2019 年首次發表虛擬化身系統Codec Avatars 1.0,整件系統運作分成兩部分:先在一個特殊攝影棚內用171台照相機取樣一個人的臉部畫面資訊,之後在VR裝置中即時算繪(render)該模型。

「為什麼要這麼麻煩呢?都要看真人了,直接視訊對話不就得了?」或許很多人會抱著這個疑問。然而,視訊是 2D 的,無法傳達3D的質感與真實度。此外,近乎真實的「人造」(synthetic)影像有更多可能性,例如更換性別、改變造型、使禿頭擁有飄逸長髮等。

Codec Avatars 主打「真實」,但有在 Oculus 2 上玩過 Horizon Workrooms 的人應該都知道, Meta 目前的內建虛擬化身很「卡通」,原因有二:第一,系統並沒有使用者本人的模型資料;第二,為了在 Oculus 2 上即時算繪多個化身,顧及效能的情況下,只好算繪較單調的模型。

高通和meta
圖/ YouTube/ Snapdragon

不過,Meta最近發表了 Codec Avatars 2.0,相較1.0有不少強化處。真人模型雖然還是得進特殊攝影棚取樣,並且送進神經網絡當中學習;但大幅進化的演算法可用更少鏡頭數來即時算繪模型,且算繪性能更好,最高可同時算繪5個模型。

我認為卡通化身與真人化身並不衝突,且可以並存。在多人場合中,卡通化身可兼顧效能與溝通需求;在一對一或少數人互動的場合,真人化身可讓遠距溝通的臨場感更強。不過,Codec Avatars 目前都還只是研究階段的產物,距離商用化還有一段不小的距離。

關鍵二:3D模型的創造解放

元宇宙中除了「我」是誰以外, 另一個重要的元素是 3D 模型 。人們現在能用各種工具輕鬆創作出有設計感的圖像與影音,但要輕鬆創造出3D模型還有一大段距離。

用手機相機掃物件,輸出3D模型這件事並不新,至少有8年的發展歷史。不過,當3D引擎領頭羊Epic Games自己跳下來做時,還是能引起我的注意。Epic Games宣布與Capturing Reality跟Quixel合作推出RealityScan應用,展示影片中呈現的效果超級嚇人,以後人人都是建模師。

RealityScan的運作方式跟其他同類型的應用不太一樣。由於主打「精緻模型」,RealityScan操作起來較麻煩。首先,你不是拿著手機「掃」物件,而是不斷「拍」照片,最少需要拍20張,拍愈多建出來的模就愈細緻。其次,RealityScan不是在終端算圖,而是把照片丟回雲端。好處是可以算出更精細的模型,而且也方便資產管理。

解放人們的3D模型創造能力,是許多大廠著眼的未來趨勢。文字、聲音、圖像的製作工具愈來愈多、愈來愈強大,還愈來愈易上手,剩下一個高度專業、或說「高度手工業」的創作領域就是3D模型了。除了技術門檻比較高,「需求」比較沒這麼多也是另個主因。人人都需要用文字、聲音、影像來表達,但不一定需要用到3D模型。不過,這個狀況即將被一個關鍵字打破,沒錯,又是「元宇宙」。

如果「所謂的」元宇宙是一個開放、共創(UGC)、可交互(interoperable)的虛擬空間,那麼解放人們 3D 模型的創造力可謂至關重要,因為它不僅是創意的基點,也是交易標的。

最後,上述內容都牽涉到不同程度的「手工」,未來有沒有可能交給 AI自動生成內容?最近電腦生成內容領域最大條的消息之一,莫過於OpenAI發表了新版的文字轉圖像(text to image)模型:DALL-E 2(發音同藝術家達利)。DALL-E 2是一個基於CLIP的AI模型,使用者只要給出文字描述,該系統就能自動生成2D圖像。

DALL-E_compare.png
DALL-E 能將文字描述自動生成2D的影像圖片,最新發表的DALL-E 2在解析度上更提升,且更加精緻和逼真。

DALL-E 2與另個有意思的領域有關:2D圖像轉3D。Nvidia在今年3月的發表會上發表了改良版的 Instant NeRF,一個2D照片轉3D技術。

Instant NeRF 是加州大學柏克萊分校、Google研究院與加州大學聖地牙哥分校研究人員在2020年提出的運算模式,可用大量2D平面照片合成擬真的 3D場景。Nvidia表示,透過針對自家顯示晶片所特化開發的神經網路學習方式,將大幅縮減 Instant NeRF 的運算時間,可在幾秒鐘內將2D 照片轉換成擬真的3D場景,還能詮釋擬真光線與景深表現,讓視覺表現不會顯得突兀。

透過文字產生擬真3D物件、3D場景,會是一個比產生影片還要快實現的技術道路嗎?我認為這個發展將比透過文字產生影片更加有趣。 凡是能透過數位與網路的方式創造豐盛(abundance)的領域,必將創造出新的財富泉源,因為網路、或者說科技進步的價值,從來不是創造稀缺(scarcity),而是打破稀缺。

責任編輯:傅珮晴、蘇柔瑋

關鍵字: #元宇宙
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保育類食蟹獴回來了! 晶睿通訊「安全地圖」賦能南投種瓜溪重開機
保育類食蟹獴回來了! 晶睿通訊「安全地圖」賦能南投種瓜溪重開機
晶睿通訊
晶睿通訊安防解決方案成功捕捉到保育類動物食蟹獴在種瓜溪旁覓食的珍貴影像。
圖/ 晶睿通訊

「當許多地區為防洪而大肆築牆時,我們反其道而行,用減法思維打造全台第一個還野於溪,承洪韌性更佳的生態廊道。」中興大學生命科學系許秋容與Peter Chesson教授,娓娓道來這個位於南投縣國姓鄉種瓜溪的溪望故事,在拆除長近兩百公尺、高四公尺的防洪牆後,逐漸恢復原有生態樣貌。晶睿通訊舉辦第五屆「安全地圖」永續活動,聚焦守護生物多樣性,攜手中興大學社會責任(University Social Responsibility, USR) 「環境韌性與永續」團隊,發起「復育種瓜溪 生態安全地圖」任務,在種瓜溪為動植物構築家園,並導入安防解決方案監測生態,成功捕捉到保育類動物食蟹獴覓食的珍貴影像,期盼更多生物到此定居,讓安全成為人與自然共生的連結。

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中興大學許秋容教授推動復野工程,讓種瓜溪從水泥建設掙脫,復育生態。
圖/ 晶睿通訊

「還地於溪」 復育種瓜溪的願景

2004年受颱風侵襲後,種瓜溪為防洪而築高牆、設固床工,但也形成阻隔和破壞生態系。多年來,護牆出現裂隙、基腳淘空和固床工鋼筋外露,反成安全隱憂。2018 年,許秋容與Peter 教授入住溪畔農舍,倡議用減法思維,以拆牆「還地於溪」方式兼顧防洪與保育,經過努力奔走,最終2023年促成台灣首宗由居民發起的溪流復育工程。目前由中興大學許教授等人所組成的USR團隊持續進行生態監測研究與棲地維護,晶睿通訊則透過「安全地圖」活動,投入技術與人力,共同守護這條重生的溪流。

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晶睿通訊為種瓜溪導入安防解決方案,守護動植物與棲地生態。
圖/ 晶睿通訊

以行動實踐關懷 安防科技讓人與自然共好

晶睿通訊總經理廖禎祺表示:「公司以『關懷』作為品牌催化劑,在2010年智利礦災時,我們的攝影機深入礦坑,記錄受困礦工的生命跡象,將畫面傳給救援團隊,為這場奇蹟營救盡一份心力。在澳洲維多利亞公園,我們運用 AI 解決方案,觀測菲利普港灣的海豹棲地,掌握漁線、繩索等潛在威脅。這次『安全地圖』活動,晶睿通訊攜手中興大學USR團隊,將關懷、守護社會安全的初心,轉化為對溪流生態系與野生動植物保育的投入,讓科技成為人與自然共好的基礎設施。」

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晶睿通訊同仁齊力打造生態池,現迎來澤蛙、蜻蜓、划蝽等動物入住。
圖/ 晶睿通訊

築起安全棲息的家園 讓自然重回生機

在中興大學 USR 團隊引導下,晶睿通訊安防小隊觀察種瓜溪水生昆蟲、原生植物,理解溪流復育拆除水泥護岸前、後對生物的影響。隨後以分組形式,一邊打造小型生態池,並以竹筒為艾氏樹蛙搭建新家;一邊則是整地並清除外來入侵種包括含羞草、香澤蘭和象草等,栽種葦草蘭、野牡丹、金銀花、紫珠、臺灣山桂花和月橘等台灣原生植物,以穩定水土和復育濱溪植被。

連續5年參與「安全地圖」活動的工程師Ben表示:「能親手參與復育工作、為自然盡一份力,是身為晶睿人的驕傲。」首度參加的影像設計師Abbie說:「加入『安全地圖』活動,我看見安防科技能為永續帶來更多正向影響,期待未來將這些現場經驗融入設計工作,讓影像更具溫度與說服力。」

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晶睿通訊邀請DATAYOO悠由數據加入活動,提供種瓜溪生態研究的數據基礎。
圖/ 晶睿通訊

晶睿通訊與DATAYOO悠由數據合作 大數據掌握溪流復育

晶睿通訊發言人暨企業品牌永續室處長謝邦彥指出:「『安全地圖』活動從鄰里社區、教養院、學校、歷史聚落,到種瓜溪,累積上百人次的公司員工一起健檢各場域、提出安全解決方案。透過這些實踐,我們將「安全」的定義從單純守護人,延伸至守護動植物與棲地,看見了安全的多元面向。未來,我們將持續號召產業跨界合作,以安防專業為基石,更廣泛地擴大社會影響力,創造更具包容性的安全價值與樣貌。」

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晶睿通訊員工落實永續行動,與許秋容教授(前排右1)和Peter教授(前排右5)一起合作。
圖/ 晶睿通訊

今年晶睿通訊也邀請以AI大數據推動精準農業的合作夥伴DATAYOO悠由數據,加入行動,透過其FarmiSpace PRO監測服務,使用AI作物監測系統,透過衛星光譜資料運算出的各項作物指數進行分析,提供中興大學USR團隊進行種瓜溪生態研究的數據基礎、以科學化方式掌握自然復育方向,讓科技成為助力。

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晶睿通訊員工分組種植台灣原生植物,以及清除外來入侵種。
圖/ 晶睿通訊

此次棲地復育行動已有初步成效,晶睿通訊員工打造的生態池,很快地吸引澤蛙、蜻蜓、划蝽和龍蝨等生物入住。許秋容教授表示:「企業主動提案,並願意帶著公司同事親身參與,是實踐復育行動最具力量的表現。透過晶睿通訊的安防專業與志工投入,以及AI解決方案帶來長期生態監測,讓我們加速復原種瓜溪的生態系,讓更多人看見人與自然的共好。」

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晶睿通訊員工協助復育種瓜溪,已收穫初步成果。
圖/ 晶睿通訊

【關於晶睿通訊VIVOTEK】

晶睿通訊在2000年於台灣成立,2011年在台灣證交所上市(股票代號:3454),陸續與全球夥伴建立策略聯盟,成功攜手逾100個國家、超過200家授權經銷商合作,且於美國、日本、荷蘭、印度、墨西哥等地設有子公司或辦公室。晶睿通訊擁有20多年經驗,以深耕影像及音訊的領先技術能力而廣受市場認可,聚焦台灣研發、生產、製造基礎,致力發展IP攝影機、影像管理軟體、雲端安防服務,更將人工智能、邊緣運算等廣泛應用於服務內容。2017年,加入全球電源管理解決方案領導品牌台達集團,成為樓宇自動化業務安全與智能的核心事業之一。自從2021年進行品牌銳變後,朝向更安全、更智慧、更永續的品牌前進,更於今年發起「MAKE TOMORROW EASIER, TODAY!」宣傳活動,期望深植品牌口號「We Get The Picture」,致力成為全球最值得信賴的安防品牌。更多信息,請見官網 https://www.vivotek.com/

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圖/ 晶睿通訊

【關於中興大學USR團隊】

中興大學USR團隊「環境韌性與永續——生態復育森川里共榮」成立於2024年,是延續由成員所發起臺灣第一次的溪流復育 (南投國姓的種瓜溪),以培養人才、支持偏鄉、生態復育及推廣啟發為目標 ; 對應SDGs 6、11和15。連續3年外來種移除吳郭魚從75%降至0和持續增加的生物多樣性顯示「溪流復野 (River Rewilding) 」的價值和生態系的韌性、年度到訪超過1300人次及公司企業參與的加入在在顯現溪流復育的強大生命力和看見未來的「溪望」。更多訊息請見團隊粉專https://reurl.cc/zKZjAQ

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【關於DATAYOO悠由數據】

DATAYOO 悠由數據是一家專注於智慧農業創新的AI數據分析公司,以「用AI賦能農業」為使命。公司擁有超過六項全球專利,能精準運算各類土地相關資訊,協助農企業與政府在作物精準操作、水分管理、作物辨識與產量預測等方面提升效率與決策品質。旗艦產品FarmiSpace是一款AI衛星作物監測系統,不需安裝感測器就可立即透過太空衛星和作物演算法,了解作物生長狀態,協助農企業快速精準判斷施作決策,提升產量和收益。更多資訊請見官網https://datayoo.com.tw/

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