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適用于VR開(kāi)發(fā)的AI虛擬生態(tài)引擎系統(tǒng)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2021-09-09

1、項(xiàng)目基本情況

VR 給人們提供的是沉浸式的真實(shí)體驗(yàn)，VR 內(nèi)容制作通過(guò)真實(shí)場(chǎng)景拍攝、 后期電腦制作等，給人們展示了一個(gè)立體的世界，但這個(gè)世界在某一瞬間往往是 靜態(tài)的。如果采用上述場(chǎng)景拍攝、電腦制作的方式，讓靜態(tài)的場(chǎng)景動(dòng)起來(lái)，以提 高觀者的真實(shí)感，成本巨大。AI 技術(shù)賦予靜態(tài)的真實(shí)場(chǎng)景一個(gè)算法，設(shè)置自然 規(guī)則及獨(dú)立邏輯，使場(chǎng)景中的元素做出符合其身份的自動(dòng)行為，人與生物、人與 環(huán)境自然鏈接、實(shí)時(shí)互動(dòng)并共同成長(zhǎng)，從而提高真實(shí)感。

本項(xiàng)目把 VR 和 AI 相 結(jié)合，開(kāi)發(fā)一種智能虛擬環(huán)境，不僅能有效提升 VR 系統(tǒng)的效率，從而提升沉浸感，也能給予 VR 世界以生機(jī)和活力，使消費(fèi)者感受到一個(gè)鮮活的虛擬世界。 本項(xiàng)目將構(gòu)建一套通用的程序系統(tǒng)框架，用模塊化的方法進(jìn)行分工開(kāi)發(fā)，包 含重要的 AI 基本算法和合理架構(gòu)，整合動(dòng)物智能仿真、植物生態(tài)模擬、仿真自然邏輯、仿真物理動(dòng)力學(xué)、仿真氣候等技術(shù)，然后以仿真邏輯相互鏈接，使所有 模塊在該系統(tǒng)下流暢運(yùn)行，并針對(duì)不同平臺(tái)提供技術(shù)出口，從而構(gòu)建出一套可自 由組合的具有高仿真度的虛擬物理空間庫(kù)，為 VR 產(chǎn)品批量開(kāi)發(fā)提供高效率低成本的解決方案。

圖：AI 虛擬生態(tài)引擎系統(tǒng)框架圖

AI 虛擬生態(tài)引擎系統(tǒng)，包括系統(tǒng)底層架構(gòu)、人工智能核心架構(gòu)和人工智能生態(tài)模型庫(kù)、VR 應(yīng)用模塊集。系統(tǒng)底層架構(gòu)是包括硬件管理、操作系統(tǒng)連接、神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架、線程管理、高性能數(shù)學(xué)庫(kù)等底層支持層的結(jié)構(gòu)體，其定義的規(guī)則、 標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議通過(guò)一定規(guī)范相互作用形成系統(tǒng)的基礎(chǔ)能力提供給上層模塊調(diào)用，是 該系統(tǒng)的基石。人工智能核心架構(gòu)是通過(guò)行為樹(shù)、尋路算法、狀態(tài)機(jī)、決策樹(shù)這 四個(gè)流程形成一個(gè)生物智能系統(tǒng)。人工智能生態(tài)模型庫(kù)，通過(guò)大量的樣本學(xué)習(xí)， 構(gòu)建各種生物的成長(zhǎng)規(guī)律、行為特征、社會(huì)規(guī)則等特征神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型集群。

VR 應(yīng)用模塊集，是專門(mén)針對(duì) VR 特有的核心技術(shù)，架接在現(xiàn)在的 VR 制作工具、播 放器的基礎(chǔ)上，提供諸如硬件適配、平臺(tái)移植、函數(shù)調(diào)用、參數(shù)調(diào)配等接口輸出， 實(shí)現(xiàn)不用關(guān)心底層實(shí)現(xiàn)、只在上層的簡(jiǎn)單接入即可完成復(fù)雜的虛擬生態(tài)的智能 化。 在該系統(tǒng)中，快速便捷的組合系統(tǒng)功能以及無(wú)需修改就可確保直接使用的優(yōu)勢(shì)給開(kāi)發(fā)者提供快速的產(chǎn)品原型驗(yàn)證，能夠使開(kāi)發(fā)者更全局的判斷產(chǎn)品方向；為開(kāi)發(fā)者節(jié)約 50%以上的開(kāi)發(fā)時(shí)間，讓開(kāi)發(fā)者有更多精力聚焦商業(yè)模式；省去開(kāi)發(fā) 者產(chǎn)品化過(guò)程 70%左右的適配時(shí)間，以最快速度將產(chǎn)品推向市場(chǎng)進(jìn)而抓住商機(jī)。 最終，將形成如下諸多優(yōu)勢(shì)：（1）大量節(jié)約產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間；（2）提高產(chǎn)品線的 整體品質(zhì)；（3）更多時(shí)間聚焦產(chǎn)品技術(shù)深度；（4）降低開(kāi)發(fā)人員的專業(yè)能力要求。

2、項(xiàng)目建設(shè)的必要性

（1）提高VR制作效率，為大規(guī)模制作提供基礎(chǔ)能力

軟件產(chǎn)品研發(fā)中，模塊化架構(gòu)是策劃層和程序?qū)拥幕?。比如：其他成熟軟件領(lǐng)域，存在許多大同小異的功能邏輯。具體軟件開(kāi)發(fā)時(shí)，會(huì)使用已開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的代碼，進(jìn)行適度修改后使用。這種形式一方面能夠極大提高研發(fā)效率，另一方面能夠讓團(tuán)隊(duì)擺脫軟件基礎(chǔ)層繁重重復(fù)的工作負(fù)擔(dān)，從而聚焦產(chǎn)品深度迭代。除了靈活復(fù)用軟件的功能模塊外，該項(xiàng)目構(gòu)建了四通八達(dá)的模塊組合體系，這一體系能夠讓開(kāi)發(fā)者在很短的時(shí)間內(nèi)，靈活組合想要的功能，所有的模塊建立在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，能夠節(jié)約大量的整合、適配、調(diào)優(yōu)等時(shí)間。該模式針對(duì)大型軟件產(chǎn)品或者多個(gè)軟件系列產(chǎn)品研發(fā)，具備數(shù)據(jù)互通，體驗(yàn)流暢、操控統(tǒng)一、無(wú)縫復(fù)用等優(yōu)勢(shì)，能夠讓開(kāi)發(fā)人員把更多精力放在產(chǎn)品關(guān)聯(lián)性、商業(yè)模式、用戶體驗(yàn)等方面。

（2）降低VR制作成本，為商用應(yīng)用場(chǎng)景的拓展助力

目前，軟件產(chǎn)品研發(fā)中，架構(gòu)搭建和功能撰寫(xiě)占據(jù)了總開(kāi)發(fā)周期50%以上。使用項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的本套系統(tǒng)之后，一方面團(tuán)隊(duì)無(wú)需再設(shè)計(jì)和搭建程序系統(tǒng)架構(gòu)，省去了開(kāi)發(fā)時(shí)間；并且，由于項(xiàng)目的核心技術(shù)已基本完成，不需要大量高級(jí)程序團(tuán)隊(duì)和程序架構(gòu)團(tuán)隊(duì)，中級(jí)和初級(jí)程序員即可完成整個(gè)項(xiàng)目的研發(fā)工作。因此，使用項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的本套系統(tǒng)可大大降低VR制作成本，進(jìn)而VR的商用場(chǎng)景將在體驗(yàn)增強(qiáng)、成本降低的環(huán)境下獲得拓展。

3、項(xiàng)目建設(shè)的可行性

（1）人工智能產(chǎn)業(yè)獲國(guó)家政策大力支持

自2017年7月國(guó)務(wù)院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》以來(lái)，科技部召開(kāi)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃暨重大科技項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)。工信部印發(fā)《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020年）》中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院發(fā)布《人工智能標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(shū)2018年版》，科技部成立人工智能發(fā)展研究中心，教育部印發(fā)《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，地方層面已有包括上海、北京、廣東、浙江等在內(nèi)的至少27個(gè)省市及地區(qū)發(fā)布相關(guān)規(guī)劃文件或扶持政策，部分規(guī)劃內(nèi)容已開(kāi)始逐漸落地。

（2）公司AI技術(shù)積累為項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)保障

公司已研發(fā)推出的親子互動(dòng)分發(fā)平臺(tái)產(chǎn)品——AI合家歡平臺(tái)，該平臺(tái)在AI功能設(shè)計(jì)上融入語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)義理解、體感識(shí)別、面部識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別等先進(jìn)技術(shù)，在兒童認(rèn)知能力的范圍內(nèi)，把自然交互的理念融入智能卡通菜單設(shè)計(jì)當(dāng)中，為少兒和家長(zhǎng)提供全方位的智能互動(dòng)體驗(yàn)。伴隨著AI合家歡平臺(tái)的研發(fā)及升級(jí)，公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的AI應(yīng)用包括：（1）基于單目攝像頭的體感交互技術(shù)，以及面部識(shí)別與手勢(shì)識(shí)別技術(shù)；（2）基于人工智能與語(yǔ)音識(shí)別的遠(yuǎn)程互動(dòng)技術(shù)；（3）AI與AR／MR增強(qiáng)（混合）現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合；（4）多屏遠(yuǎn)程信息共享與互動(dòng)技術(shù)；

（5）基于VR虛擬現(xiàn)實(shí)的移動(dòng)播控終端技術(shù)等。此外，公司注重深化人工智能方面的研究，尤其是深度學(xué)習(xí)在語(yǔ)音/動(dòng)作交互上的應(yīng)用。

4、項(xiàng)目實(shí)施主體

本項(xiàng)目的實(shí)施主體為恒信東方文化股份有限公司。

5、項(xiàng)目建設(shè)的主要內(nèi)容

本項(xiàng)目投資金額總額為14,000萬(wàn)元，投資明細(xì)主要包括系統(tǒng)底層架構(gòu)、人工智能核心架構(gòu)、人工智能生態(tài)模型庫(kù)、VR應(yīng)用模塊集四個(gè)方面。具體投資金額如下：

6、項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

本項(xiàng)目是公司落實(shí)發(fā)展戰(zhàn)略，打造VR和AI技術(shù)能力，為公司其他業(yè)務(wù)賦能的重要基礎(chǔ)。本項(xiàng)目建成后所提供的AI虛擬生態(tài)引擎系統(tǒng)將有助于公司培育新的盈利增長(zhǎng)點(diǎn)。本項(xiàng)目屬于技術(shù)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，不對(duì)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行測(cè)算。

7、項(xiàng)目涉及報(bào)批事項(xiàng)情況

“適用于VR開(kāi)發(fā)的AI虛擬生態(tài)引擎系統(tǒng)”已取得北京市東城區(qū)發(fā)改委出具的《京東城發(fā)改（備）【2019】63號(hào)》。

此報(bào)告為正式可研報(bào)告摘取部分，個(gè)性化定制請(qǐng)咨詢思瀚產(chǎn)業(yè)研究院。