企业机构数字化建设 | 揭秘元宇宙(三):华为的元宇宙——“河图全息网络”。

       相信大部分伙伴们第一次了解元宇宙这个概念,应该都是在11月7日扎克伯格,Facebook更名Meta正式进军元宇宙开始的,但其实元  宇宙这样一个宏观的概念,在很早之前就已经开始慢慢形成了,并且几大互联网巨头都已经对于元宇宙理念进行了不同程度的布局。




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       除了外国的科技企业,在元宇宙领域大展拳脚,我国的科技企业自然也不甘落后,那么中国几大科技巨头是如何在元宇宙领域布局的呢?今天就让干货铺为大家揭秘一下我国科技企业领导者华为的宇宙布局。





(一)元宇宙研究框架




      在介绍华为对于元宇宙的布局之前,先为大家简单介绍一下元宇宙的研究框架,目前全世界公认的元宇宙研究框架主要包含六大部分,这六大部分都是以体验升级为终极目标倒推出来的必备要素



       首先这第一部分就是提供元宇宙体验的硬件入口,这其中就包括了在前两期为大家介绍的让玩家进入元宇宙的VR/AR/MR脑机接口。


       第二部分是能够让宇宙顺利运行的操作系统


       第三部分是支持元宇宙稳定运行的后端基建,这一部分包括了5G、算力、算法、云计算以及边缘计算。


       第四部分是底层架构,这一部分就是我们通常说的引擎、开发工具、区块链等技术。


       第五部分是元宇宙中的核心生产要素,就是人们常说的人工智能


       最后一部分就是呈现出来的百花齐放的内容与场景,以及宇宙生态繁荣过程中涌现出来的大量提供技术与服务的协同方




       目前来说元宇宙尚处于早期发展阶段,科技巨头公司们的一举一动,都牵动着人们的心弦,他们对于元宇宙的重视既是为了保持自身现有的行业地位,也将通过自身的努力达成塑造元宇宙的终极梦想






(二)华为:硬核科技决定领导地位,河图打造互联网





       作为我国科技行业当之无愧的第一名,华为也早早开始了元宇宙的布局,目前根据干货铺调研,华为主要着力于XR核心环节自主研发权的争夺以及华为之前就已经闻名遐迩的技术5G技术的行业领导权




       首先为大家来简单介绍一下什么是XR(extendedreality),是指通过计算机技术和可穿戴设备产生的一个真实与虚拟组合、可人机交互的环境,是AR、VR、MR等多种形式的统称。三者视觉交互技术融合,实现虚拟世界与现实世界之间无缝转换的“沉浸感”体验。



       在XR技术方面,华为不仅发布了XR专用芯片游戏控制器VR头盔显示器等相关专利产品,同时还围绕着“1+8+N”战略集结了5G、云服务、AI/VR/AR等一些列前沿先进技术,通过自主研发、扶持开发者、与游戏厂商合作等多种形式,不断丰富鸿蒙系统内容生态。



      在5G方面,华为更是一枝独秀,作为全球端到端标准最大的贡献者,在端到端的网络端、芯片端以及终端均占据了主导地位,真正构建网络-芯片-终端的端到端能力。




      根据我们上文中元宇宙框架的分类,目前华为重点在硬件操作系统底层架构以及后端基建这几个领域,进行了重点布局。






       1、硬件及操作系统





       华为的XR战略目前来说是“端+管+云”协同打造繁荣开放的生态体系,同时这一部分XR也是华为1+8+N全场景智慧化战略非常重要的组成部分。



       在华为开发者大会XR分论台上,华为VR/AR产品总裁李腾跃介绍道:“华为回忆VR/AR+5G+AI为核心连接云端,围绕XR全场景端到端地构建XR核心能力。


       同时华为消费者业务将执行1+8+年战略,并对于该战略做了简单介绍,即以手机为中心+8大智能产品类别+N个生态产品来覆盖全产品


       而其中VR/AR眼镜作为8大智能产品类之一,与平板、耳机、PC、眼镜、印象、大屏幕和车技并列。


       华为利用Hilink将这些产品连接了进来,华为VR/AR是全场景智慧化战略中不可或缺的组成部分,可以帮助华为智慧场景连接更多的云端设备。”




      在基础能力方面,华为以XR硬件+OS+HMS为基础端云结合全力打造开放XR生态;目前华为在应用底层Launcher、XRCloud、XRKit、XREngine,以及AOSP、鸿蒙OS、XR硬件、AI、GPU/NPUAPI等基础能力上已经建立了夯实的基础。


      内容开发工具方面,华为也推出了Reality Studio,该工具致力于让没有专业开发能力的用户也能够轻松开发内容。



       Reality Studio的功能包括多方面,交互设计场景设计模型编辑发布管理全体系


       该工具还将支持3D格式转换,华为将联合国内开发者共同推动中国自有的3D模型格式——RSDZ格式的建立,目标将中国3D模型格式推成国际标准







       2、华为的XR科技产品





       分体式VR头显HuaweiVRGlass



       2019年9月,华为正式发布华为VRGlass。VRGlass采用超短焦光学模组,机身厚度仅26.6mm、重量仅为166g,具备3200*1600分辨率、1058PP(I每英寸像素数)、90°视场角,支持3.5mm耳机和蓝牙耳机。同时,VRGlass支持700°以内的单眼近视独立调节,瞳距自适应范围高达55-71mm。




       华为一体机MateStationX



       2021年9月,华为在智慧办公新品发布会上推出了旗下首款旗舰一体机MateStationX。


       该设备标配智慧无线键鼠配件,不仅支持开箱自动连接,在键盘上还加入了便捷的智慧按键,按下键盘指纹电源键便可实现一键指纹开机、解锁;一键唤起智慧语音功能,实现会议语音转文字记录,AI字幕翻译外文课。


       键盘右侧Shift键内臵了华为分享感应区域,将手机NFC感应区域靠近即可开启与华为MateStation X的多屏协同,也可与平板电脑协同,任意选择扩展、共享、镜像三种模式,能够拓展屏幕显示范围、打通电脑与平板的数据通道。


       此外,华为MateStation X还支持华为Free Buds系列耳机靠近自动弹窗功能,连接配对更方便。


       而华为云空间、华为应用市场、华为浏览器等能力则让华为MateStationX的使用体验再度提升。




       芯片——海思XR专用芯片挑战高通霸权



       拥有专用的软硬件是一项技术或产品走向产业化的标志,目前VR/AR芯片由高通占据主导地位。


        华为于2020年5月推出海思XR专用芯片,是首款可支持8K解码能力集成GPU、NPU的XR芯片,首款基于该平台的AR眼镜为RokidVision。


        除了支持8K硬解码能力之外,可以支持到单眼42.7PDD(每度像素数)


       海思XR芯片还使用了海思半导体专有架构NPU,最高可以提供9TOPS的NPU算力。但是,由于国际政治因素,华为XR芯片的代工量产或许会碰到一些阻力




       操作系统——自研操作系统构建闭环生态




       鸿蒙系统:面向万物互联时代的全场景分布式操作系统



        鸿蒙不是一款单纯的手机操作系统,而是面向万物互联时代的全场景分布式操作系统。华为提出1+8+N的战略,这里1指智能手机主入口8则是4个大屏入口-平板/车机/PC/智慧屏,以及4个非大屏入口-手表/耳机/AI音箱/VRAR,N则是泛IoT硬件构成的华为HiLink生态,通过HuaweiShare实现各类设备互联互通。


       华为真正培育鸿蒙原生的应用生态,先切入其他IoT硬件设备市场,引导开发者开发基于鸿蒙原生的IoT应用生态,最后反哺手机鸿蒙原生生态,用农村包围城市的方式帮助鸿蒙实现全场景覆盖。




       VR/AREngine:全方位支持开发者进行内容开发



       AREngine是一款用于在Android上构建增强现实应用的引擎,目前已经迭代到AREngine3.0,包含AREngine服务、ARCloud服务与XRKit服务,其中XRKit是基于AREngine提供场景化、组件化的极简AR解决方案,二者均可实现虚拟世界与现实世界的融合,带来全新的交互体验。VREngine同样经过3次迭代至VREngine3.0,目前已经能够实现6DoF交互,支持PCVR无线化,以及第三方交互设备。






       3、底层架构:河图Cyberverse架起元宇宙梦想





       河图Cyberverse=Cyber(网络)+Universe(宇宙),华为将这两个词融合起来,将河图Cyberverse称为“数字现实黑科技”。简单来说,河图Cyberverse就是基于空间计算算法以及AI识别技术打造的虚实融合的超视觉体验服务


       河图Cyberverse依托终端硬件产品和华为地图数据,基于3D地图及VRAR的融合,再通过空间计算链接用户、空间与数据,最终给华为移动终端用户带来全新的交互模式与视觉体验。



       河图Cyberverse的功能已经涵盖包括识物百科识人辨人识字翻译识车安保3D地图识别等等,其应用场景也包括景区景点、博物馆、智慧园区、机场、高铁站、商业空间等公共场所,为游客提供导览服务等。



       据华为Fellow(公司级院士)、河图Cyberverse总工程师、Camera总工程师罗巍介绍,河图Cyberverse融合3D高精度地图全场景空间计算强环境/物体理解虚实世界融合渲染的4项核心能力,在端管云融合的5G架构下,将提供地球级虚实融合世界的构建与服务能力




      3D高精度地图:


      2020年7月5日,国家自然资源部公布华为已具备甲级地图测绘资质和制作资质,这也是我国民用地图领域最高的资质。




       全场景空间计算:


       河图Cyberverse的全场景空间计算使得手机可以解算出自己的厘米级定位,一度以内定姿的高精度位姿信息,从而实现真实世界与物理世界的无缝融合。




      强环境/物体理解:


      河图Cyberverse融合了深度学习技术和地理位臵信息,极大提升了手机准确识别物理环境与物体的能力。




       虚实世界融合渲染:


       高精度的HDMAP构建能力可以自动化的提取周围环境的特征信息,自动构建多源多维HDMAP,使得手机准确获取周围世界的3D信息。超逼真的虚实融合渲染能力,使得河图Cyberverse的绘制效果更加逼真。







        4、5G领导者,连接华为网络生态





       相信大家每一次提起5G技术,第一个想起的永远会是中国的华为,根据欧洲电信标准化协会发布的全球 5G 标准核心必要专利数量排名(2020),华为获得第一,其1970 件的专利数量超出第二名的诺基亚 33%


       5G 的关键技术包括 MassiveMIMO、SDN/NFV、全频谱接入、网络切片、边缘计算等,华为均有所涉及且排在前列。



       华为通过占 5G 专利优势,在拥有自主知识产权技术的同时,还降低了未来专利交叉许可的成本。根据咨询公司 Strategy Analytics,华为在端到端 5G 标准的总体贡献超过全球所有企业


       该研究公司评估了 13 家领先公司对 3GPP R15 与 R16 版本5G 标准的贡献,考虑了提案的提交量、主席席位与工作组的参与度,最终研究结论表明华为、爱立信、诺基亚、高通与中国移动是全球 5G 标准的主要贡献者。




       华为真正具备“网络+芯片+终端”的端到端能力。“端到端”,是指华为的 5G 产品与技术已经实现了从无线接入、网络基础设施、到终端设备的“端到端”。要想打造 5G 端到端的能力, 就必须掌控每一个核心环节、不遗漏每一个解决方案。



       产品端:


      作为 5G 时代的领导者,华为发布的 5G 产品解决方案完全基于 3GPP 全球统一标准,具备“全系列、全场景、全云化”的能力。目前来看,该系列产品也是行业唯一能够提供的 5G 端到端全系列产品解决方案。



        芯片端:


       华为拥有两款全球领先的王牌产品,第一款是5G基站核心芯片——华为天罡,是一块包括多频段、多制式在内的极简5G凝结而成的产品。


       第二款5G终端芯片——巴龙5000,是一款集成度非常高的5G终端芯片,实现了单芯片多模的能力,可以提供从2G到5G的支持,同时也可以支持NSA以及SA架构。




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      (三)干货





       华为将自己的元宇宙,定义为了“全息互联网”,他们的愿景是把数字虚拟世界带入到每个家庭、每个组织、每个人,构建万物互联的智能世界


       他们认为现实世界的呈现是个体感官对外界感知的表达,而感官感知的就是信息,每一次信息的获取、记录、分享的革新,都会带来人类文明的进步。像以前古代人们传递信息大部分都是用纸张以及文字,最多再加上绘画,到了近现代随着科学技术的发展,人类获取信息的方式已经发展到图像、音频再到现在的视频的形式,内容的形态在持续进化。


        华为就将下一个表现阶段就定义为了“全息”,其实也就是我们的主题“元宇宙”的形式。


      “全息”在视觉上会呈现为3D的形式,也包含听觉、嗅觉以及触觉,是一种革命性的进步。



       在之后的几期中干货铺将继续为大家介绍国内其他公司的元宇宙布局,以及世界各大科技巨头的产业升级计划,经过了不少资料的分析比对,其实干货铺发现,国外科技强国尤其是美国在硬件、操作系统以及底层架构方面遥遥领先于中国;中国的优势在于场景、协同方这两大部分,并且后续在后端基建人工智能这两大方向迅速缩小差距。


       但是在底层架构这方面仍旧有非常大的差距,在这一方面,唯有华为具备一定的技术累计,甚至可以说华为的“河图”承载着中国“底层架构”的希望之火,干货铺也希望有一天华为的“河图”可以让这星星之火成长为燎原的烈火,我国的科技企业指明方向搭建平台。









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