元宇宙优化算法(英伟达的元宇宙到底是做什么的)

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本文目录

1. 元宇宙利用的数学技术有哪些
2. 元宇宙是什么目前国内外有哪些公司涉及元宇宙
3. 英伟达的元宇宙到底是做什么的

元宇宙利用的数学技术有哪些

元宇宙利用的数学技术包括但不限于以下方面：

1.虚拟现实技术

虚拟现实技术是构建元宇宙的关键技术之一，其中数学技术发挥了重要作用。虚拟现实系统需要高效的计算能力来支撑大规模的场景渲染、物理模拟等计算问题。同时，虚拟现实中也需要进行空间变换、运动学计算、图形处理等方面的数学处理。

2.统计学

元宇宙中存在大量的数据信息，如用户行为数据、虚拟物品数据等。这些数据可以通过统计学方法进行处理和分析，并用于生成更加精细的场景和预测用户行为趋势等信息。例如，利用机器学习技术可以进行图像识别、目标检测等任务，进而可用于虚拟社区安全监管等领域。

3.图形学

图形学主要用于处理三维场景渲染、物理模拟等问题。其中，很多问题都涉及到计算机图形学相关的数学知识，如计算几何、线性代数等。例如，虚拟现实系统的众多效果（透视变换，光照模拟、纹理映射等）都需要近似解决微分方程和最优化问题，而这些问题也是图形学中研究的重点内容。

4.机器人学

在元宇宙中，虚拟角色的动作表现需要通过机器人学技术来实现。机器人学涉及到轨迹规划、控制策略设计等方面，而这些问题都具有较强的数学基础。因此，机器人学是构建真实感场景的关键技术之一。

5.密码学

元宇宙中存在大量的个人隐私、金融交易等敏感信息，因此信息安全问题也非常重要。密码学提供了一系列加密算法以保护用户数据不被恶意攻击或泄露。其中，许多加密算法都涉及到数论问题、模运算等相关数学知识。

6.网络科学

构建一个真实感、高质量的元宇宙需要大量的网络结构设计、节点连接方式、协议设计等工作。这些问题都涉及到网络科学相关的数学理论。例如，路由优化问题、数据传输速率计算等问题都需要网络的拓扑结构进行优化和改进。

综上，元宇宙是一个高度复杂的系统，需要多个领域的专业技术相互配合，其中数学技术在元宇宙构建的过程中扮演了非常重要的角色。

元宇宙是什么目前国内外有哪些公司涉及元宇宙

元宇宙很多人把它视为3D版互联网、下一代互联网、web3.0，大多数人理解的元宇宙则指一个通过AR（现实增强）、VR（虚拟现实）等技术支持的、与现实世界平行的虚拟世界。简单来说，就是现实世界中的所有人和事都被数字化投射在了这个云端世界里，你可以在这个世界里做任何你在真实世界中可以做的事情。与此同时，你还可能做你在真实世界里做不到的事情。

目前国内外基本上主要的科技巨头都在进军元宇宙。

国内内容端：

腾讯（成立XR部门，主攻社交、游戏）

字节跳动（流量全球化）

网易（网易园宇宙产业基地）

芒果超媒（互动+虚拟+云渲染）

爱奇艺（内容版权和VR产出能力）等等。

国内硬件端：

歌尔股份（VR/AR硬件）

京东方（智慧显示方案）

东山精密（软/硬板核心供应商）

欧菲光（VR/AR透镜、模组）

利亚德（AR沉浸式全景仿真系统、MR混合现实拍摄）

水晶光电（滤波片、光学器件和模块）等等。

国外主要的元宇宙公司

Matterport，Inc：专注于物理世界数字化的空间数据公司。

Mate：Facebook前身，不用多说，连名字都改了的元宇宙公司。

Roblox公司：元宇宙领域的关键参与者。

UnitySoftwareInc：创建并运营一个交互式实时3D内容平台。

Autodesk，Inc：在全球范围内提供3D设计、工程和娱乐软件和服务。

英伟达：该公司的旗舰元宇宙产品是NVIDIAOmniverse，该平台使企业能够汇集各种数字资产并在虚拟环境中实时模拟生产过程。

亚马逊：已将元界技术集成到其市场中。该公司提供了一种AR购物工具，允许用户在购买前将其房间中的家具可视化。

AlphabetInc：提供了一系列AR和VR产品。

微软：该公司正在开发基于AR和VR技术的Azure、Windows、Office365和LinkedIn的未来版本。

英伟达的元宇宙到底是做什么的

现实世界中所有存在或不存在的东西，都值得在Omniverse上再做一遍。

11月9日，英伟达在2021年GPU技术会议上，宣布了要将产品路线升级为

“GPU+CPU+DPU的“三芯战略

，同时，将其新发布的

“全宇宙平台定位为“工程师的元宇宙

。

具体来说，Omniverse是什么？在做一件什么事情？市场有多大呢？

产品：Omniverse是什么？

NVIDIAOmniverse是一个易于扩展的开放式平台

，专为虚拟协作和物理级准确的实时模拟打造，并由NVIDIARTX技术提供动力支持的实时协作，其底层技术为该公司创建的图形平台RTX，并可使用CUDA核心进行加速。

在Omniverse平台上，创作者、设计师、研究人员和工程师可以连接主要设计工具资产和项目，从而在共享的虚拟空间中协作和迭代。开发者和软件提供商还可以在Omniverse的模块化平台上轻松地构建和销售扩展程序、应用、连接器和微服务，以扩展其功能。

根据英伟达官网介绍，Omniverse可以转变行业工作流程，其中物理级准确的光线追踪渲染对于沉浸式可视化、准确模拟以及更快审查和发现而言较重要。同时，Omniverse平台灵活易于定制，并采用新的Omniverse应用、扩展程序和Connector，实现了持续增强。

技术：Omniverse在做一件什么事情?

在元宇宙时代，产业需要更为强大的工具将现实中的物体进行3D建模，为元宇宙世界输入不同的模型。

其中，3D建模算法需要基于不同的垂直场景不断优化。现阶段已有的建模技术包括游戏建模、影视建模、工业建模与建筑建模几类。

东方证券张颖团队认为，产业对于更高效的建模技术需求来自于以下三个方面:

数据量级：

3D模型下数据量将达到TB级，相关的软件需要对TB级的数据进行运算。针对垂直应用场景更优化的建模技术将节约虚拟建模的时间；

算法优化：

进阶的算法可以精简3D模型所需的数据量，从而提升软件处理的效率；

面向现实的物理算法：

为了达到更好的模拟效果，需要更多物理维度的算法，如确定数字模型物理实体的材质及其他物理特征。英伟达Physics算法即是根据现实物体物理材质建模的算法。通过Omniverse平台，英伟达可以为产业提供高效的3D建模工具，从而实现开发者生态软件生态以及垂直应用场景的发展，拉动底层算力的需求。

因此，英伟达在

设计协作技术

与

工业数字孪生技术

方面均有了积极的布局。

设计协作技术方面，英伟达借助Omniverse平台创造了全新的产品：

艺术家、设计师、创作者和开发者可以在Omniverse平台中使用NVIDIAPhysX5、Blast和Flow的实时物理模拟功能，并使用使用OmniverseCreate、IsaacSim_RIVESim扔τ谩

工业数字孪生技术方面，英伟达开始在制造业、自动驾驶汽车、机器人以及超算中心上发力。

在制造业方面，宝马的虚拟数字化工厂基于英伟达Omniverse平台打造；机器人方面，Omniverse提供支持的NVIDIAIsaacSim是一款可扩展的机器人仿真应用程序和合成数据生成工具；在超算中心方面，英伟达开发了IndeX这种立体可视化工具，该工具支持用户通过交互方式可视化整个数据集并加速收集更深入见解的过程。

竞争格局：Omniverse带来的崭新市场

许多元宇宙中的虚拟场景是根据现实中的场景建模。这一过程需要依赖高度成熟的3D建模算法，

这些算法的积累可能来自于游戏、娱乐、建筑、工业等场景。

这为布局3D虚拟建模的厂商带来了新的营收。这一营收增量可被拆解为软件工具的营收以及生态对于底层算力的拉动。

定位于3D工作流互连中心的Omniverse，独特优势在于其软件能力与生态系统的融合。

在Omniverse内，英伟达专为加速不同工作流程而打造的专用的应用程序。开发者可以使用Omniverse应用程序，或在Omniverse套件上构建自己的应用程序。

这一赛道上，

Omniverse的主要竞争对手

为Unity、Autodesk以及Epic旗下的UnrealEngine。

本文内容主要来自东方证券张颖团队通信行业深度报告：《元宇宙专题|从英伟达Omniverse平台看元宇宙》

本文来自“华尔街见闻，作者：高智谋，36氪经授权发布。

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