橙獅體育“元上奧體”場館元宇宙

  近年來，基于數(shù)字科技和人工智能（AI）的技術(shù)復(fù)合體——元宇宙，逐漸成為產(chǎn)業(yè)熱點。

  很多人對元宇宙的理解還停留在紙面上，認為其就是一個單純的虛擬空間。事實上，元宇宙不僅是多元的技術(shù)集成，其橫空出世在未來很多領(lǐng)域還有著里程碑式的意義。

  過去幾年，元宇宙大火的原因之一，是新冠疫情促使人們工作和生活方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，線下轉(zhuǎn)線上重構(gòu)了人們“在現(xiàn)場”的方式。同樣受到影響的還有體育賽事觀看者和體育運動參與者。體感游戲設(shè)備的火爆和網(wǎng)絡(luò)上各種花式參與云健身的視頻，證明即使在特殊時期，體育活動也依然是人們生活中不可或缺的一部分。再后來通過升級迭代，逐漸走到臺前的AI運動、數(shù)字人陪練，也都是云鍛煉需求下催生的產(chǎn)物。

  基于此背景，人們對數(shù)字世界、虛擬空間的想象力被深度挖掘。在技術(shù)人員層層堆疊的架構(gòu)下，一個個全新的、宏大的、“腦洞”無限的元宇宙應(yīng)用應(yīng)運而生。在元宇宙中，物理世界中珍貴的博物館藏、藝術(shù)家的傳世畫作不再是獨一無二的，而是以數(shù)字藏品的形式限量珍藏。功能多樣的數(shù)字人相繼被推出，得益于大語言模型和計算機視覺技術(shù)，功能性的數(shù)字人已經(jīng)可以條理性地解答具有一定難度的問題，也能在不同場景構(gòu)建下完成動作捕捉、識別、反饋等一系列操作，與人類產(chǎn)生行為互動。

  那么在更加具體的領(lǐng)域如體育，數(shù)字人和元宇宙能起到什么作用呢？在我看來，它們的優(yōu)勢十分明顯：前者能為線上體育培訓(xùn)工作提質(zhì)增效；后者則能突破物理時空限制，完美復(fù)刻傳統(tǒng)的線下體育空間，拓寬線上線下體育活動開展的邊界。

  目前，市面上包括橙獅體育在內(nèi)的多家線上健身課程提供方，已經(jīng)將生產(chǎn)的不同場景下的運動課程全部替換為用數(shù)字人呈現(xiàn)。以往上新一個課程，需要提前請教練到專業(yè)攝影棚進行動作分解、講解拍攝，還要更換不同的背景、服裝、器械。但數(shù)字人可以通過一次性動作采集來避免時間和精力的浪費。

  除了提效，我們還通過高精度建模，大幅提高了數(shù)字人呈現(xiàn)動作的精準(zhǔn)度，有些動作甚至精細到了平時肉眼注意不到的小肌群。目前，我們的數(shù)字人Letty已經(jīng)完成了對516個健身常用基礎(chǔ)動作的采集，其中包含站姿動作和墊上動作，基本覆蓋用戶日常鍛煉所需。數(shù)字人通過搭載大語言模型，可以解答健身新手大部分問題。

  橙獅體育團隊一直醞釀的場館元宇宙項目“元上奧體”也于2023年8月正式推出。這一元宇宙以亞運場館“大小蓮花”數(shù)字模型為藍本構(gòu)建，在管理艙完成IoT系統(tǒng)整合對接、實現(xiàn)B端智慧化運營后，目前正通過多形態(tài)終端向C端用戶開放使用。進入虛擬奧體園區(qū)的開放世界，大家可以沉浸式體驗不受物理時空限制的數(shù)字孿生空間，感受科技加成下“大小蓮花”場館的科技范兒與人文美。

  這樣規(guī)格的一個元宇宙項目，在實操層面有以下研發(fā)難點。

  首先是復(fù)合技術(shù)應(yīng)用有難度。元宇宙項目大多基于5G、AI、數(shù)字孿生、實時云渲染、虛擬/增強現(xiàn)實等技術(shù)。一個感官和交互體驗俱佳的元宇宙項目，結(jié)合使用者不同的終端操作場景，對算力、網(wǎng)絡(luò)、精度有著非常高的要求，往往越希望接近真實世界，綜合難度就會呈指數(shù)增長。在一個超大型且復(fù)雜的物理空間實體里，勢必有著精密的結(jié)構(gòu)和大大小小的零件裝置，渲染、計算、并發(fā)、穩(wěn)定、安全等各個方面都存在挑戰(zhàn)，對技術(shù)的使用要求自然也更高。

  其次是高精度建模難。“大小蓮花”作為舉辦國際賽事的特級場館，空間結(jié)構(gòu)跨度大、建筑設(shè)計復(fù)雜。其中，“大蓮花”是曲面形，又彎又扭；“小蓮花”的開合旋轉(zhuǎn)屋蓋為世界首創(chuàng)，內(nèi)含多項技術(shù)創(chuàng)新和建筑施工創(chuàng)新。奧體園區(qū)包含多條主干道、平臺、出入口以及水流，空間設(shè)計還需要將周邊同為亞運場館的“玉琮”“化蝶”以及地標(biāo)式建筑“杭州之門”等景觀考慮在內(nèi)。上述細節(jié)都要通過數(shù)字孿生技術(shù)在虛擬空間中完美復(fù)刻。

  完成如此大型、復(fù)雜且兼顧高精度需求的建筑群建模，在元宇宙中搭建一個真實可感的奧體園區(qū)，需要我們通過無人機進行多角度拍攝、激光紅外掃描、傳感器采集等渠道獲得物理模型，在虛擬空間完成仿真映射，創(chuàng)造數(shù)字版的奧體園區(qū)克隆版本，這一過程至少需要1500小時（以單人工時計）。

  “大小蓮花”的數(shù)字模型已經(jīng)達到了最高的L5級別，6.2平方千米的奧體園區(qū)被完全呈現(xiàn)在與真實世界地理坐標(biāo)完全一致的“數(shù)字孿生基座”上，令整個園區(qū)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)驅(qū)動、一艙管控全局。

  在元宇宙中，大家能不受物理和時空的約束自在漫游場館�？梢哉f，數(shù)字技術(shù)和體育空間的融合產(chǎn)生了奇妙的化學(xué)反應(yīng)，為運動愛好者呈現(xiàn)了這一高精度、高清晰度、高還原度、低時延的場館元宇宙項目。

  說到最實際的應(yīng)用，目前我們可以在元宇宙空間進行演習(xí)模擬、壓力測試、展覽演出等。以往大多數(shù)用戶想要感受場館，基本上是通過圖片和視頻，還停留在視覺和聽覺上的使用。通過體感設(shè)備和VR/AR穿戴設(shè)備，大家能在元宇宙中進行觸感交互。未來，結(jié)合腦機接口、革新型人機互動技術(shù)，嗅覺、味覺、心理、重力感知等難以量化的信號亦可通過仿真模擬實時反饋，讓人們真正實現(xiàn)云端“用館”，彌補線下體育場容量和時段上的局限性。

  在我看來，科學(xué)技術(shù)最大的妙用，不僅是幫助人類探索未知，更是讓大家的生活有品質(zhì)和幸福感，這才是科技向善帶來的福祉。我們相信，智慧化賦能的體育新空間正成為未來全民健身事業(yè)發(fā)展的新方向。伴隨著元宇宙和數(shù)字技術(shù)成長起來的“元數(shù)”一代，將真正有望見證“處處都是運動場，人人都是運動家”的美好圖景�！�

  （彭衛(wèi)，橙獅體育（原阿里體育）首席技術(shù)官。畢業(yè)于華中科技大學(xué)少年班，后投身互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，10多年來致力于互聯(lián)網(wǎng)與多媒體技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，在互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、OTT、云計算等各產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域有豐富經(jīng)驗。2007年加入阿里巴巴，曾主導(dǎo)多個億級用戶的產(chǎn)品研發(fā)。2022年加入橙獅體育，目前擔(dān)任公司首席技術(shù)官）