元宇宙造物主：人工智能3D場景和交互內容生成

王立軍

元宇宙是下一代沉浸式互聯網，是未來數字經濟的集大成者。在元宇宙中，人工智能扮演著至關重要的角色，特別是在3D場景和交互內容生成方面，AI不僅可以作為“造物主”創造出豐富多彩的3D虛擬世界，還能提供自然的人機交互體驗。

人工智能在3D場景生成中的應用，主要依賴于深度學習和計算機視覺技術。通過訓練大量的3D模型數據，AI可以學習到物體的三維結構、材質、光照效果等信息，從而自動生成復雜的3D場景。例如，使用生成對抗網絡（GANs）可以創建出逼真的3D模型和虛擬環境。神經輻射場（neural radiance fields,NeRF）用于從稀疏視圖創建高質量的3D場景。NeRF通過建模光線在場景中的行為，能夠處理復雜的光照和遮擋關系，生成新的視角圖像，適用于高質量的虛擬現實內容制作和影視特效。從復原消失了的古老城堡到創造未來城市，AI已經能夠根據給定的條件和參數創造出具有高度真實感的局部場景。這些技術的發展，使得元宇宙中的世界構建變得更加快速和高效。

在元宇宙的虛擬世界中，用戶交互體驗的自然性和流暢性至關重要。人工智能在此領域的應用包括自然語言處理(natural language processing, NLP)、語音識別和機器視覺等技術，它們共同作用于提高用戶與虛擬環境之間的交互質量。AI可以實現虛擬角色的自然語言對話，模擬真實人類的行為和反應，甚至能夠根據用戶的行為和偏好進行個性化的交互內容生成。這些交互不僅限于文本和語音，還包括肢體語言和表情識別，讓虛擬交流變得更加豐富和真實。

盡管人工智能在元宇宙的3D場景和交互內容生成方面展現出巨大的潛力，但仍然面臨巨大的技術挑戰。首先，生成高質量、大規模連續3D場景和交互內容需要在模型算法方面取得突破，比如英偉達提出的狀態空間模型（state space model, SSM），需要比文本和圖像生成高出數量級的計算資源。其次，保持虛擬環境的真實感和交互的自然性，需要AI技術在理解復雜環境和用戶意圖方面達到更高的準確度。隨著生成式人工智能在文本、圖像和視頻（Sora）生成領域接連取得突破，我們相信3D人工智能生成（3D AIGC）技術的成熟將指日可待。