51VR創(chuàng)始人兼CEO李熠

科技公司51VR之所以能在無人駕駛仿真測(cè)試上取得一定成績，背后離不開可視化能力和實(shí)時(shí)仿真能力的支持。

近日，51VR創(chuàng)始人兼CEO李熠表示，數(shù)字孿生不僅能幫助AI訓(xùn)練變得更為高效，且在跟AI進(jìn)行深度融合后，能為智慧城市提供可視、仿真及智能決策的基礎(chǔ)設(shè)施。李熠認(rèn)為，數(shù)字孿生世界對(duì)于AI訓(xùn)練非常重要，想要真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生規(guī)模商業(yè)化，兩大核心能力必不可少，即極致的可視化能力和實(shí)時(shí)仿真能力。

兩項(xiàng)能力的應(yīng)用場景之一便是無人駕駛。

雷鋒網(wǎng)新智駕了解到，51VR在2017年調(diào)研了很多主機(jī)廠、算法公司的需求后，最終決定進(jìn)軍無人駕駛仿真測(cè)試領(lǐng)域。去年年底，51VR正式對(duì)外發(fā)布了全模塊自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試平臺(tái)51Sim-One，并表示，該平臺(tái)可以做到全生命周期仿真，完全覆蓋軟硬件供應(yīng)商、算法公司、傳感器公司、主機(jī)廠及檢測(cè)機(jī)構(gòu)的需求。

李熠稱，51Sim-One自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試平臺(tái)目前已經(jīng)能做到不需要輸入代碼便能使用，直接通過操作界面來配置主車、各種傳感器、天氣、交通流、案例場景，由此來對(duì)無人駕駛進(jìn)行測(cè)試和訓(xùn)練，甚至讓訓(xùn)練自動(dòng)化。

據(jù)雷鋒網(wǎng)新智駕了解，除了應(yīng)用于無人駕駛仿真測(cè)試，51VR的仿真能力還可以用于實(shí)時(shí)交通流仿真、地產(chǎn)數(shù)字化和城市智能等領(lǐng)域。

P.S 7月13日，在CCF-GAIR 2019 智能交通分會(huì)場上，我們將討論構(gòu)建智能交通的核心要素、車路協(xié)同、自動(dòng)駕駛等三個(gè)主題展開探討，我們計(jì)劃邀請(qǐng)上海市交通委科學(xué)技術(shù)委員會(huì)委員，同濟(jì)大學(xué)博士生導(dǎo)師、同濟(jì)大學(xué)教授馬萬經(jīng)；華為物聯(lián)網(wǎng)解決方案副總裁劉建峰 、四維圖新-世紀(jì)高通副總裁熊繼林、比亞迪研究院院長舒西星、采埃孚（中國）研發(fā)負(fù)責(zé)人綦平、騰訊車聯(lián)總經(jīng)理劉昕、阿里巴巴人工智能實(shí)驗(yàn)室首席科學(xué)家王剛、小鵬自動(dòng)駕駛負(fù)責(zé)人吳新宙等超過10位嘉賓與會(huì)進(jìn)行演講和討論。

以下根據(jù)李熠在“2019商湯人工智能峰會(huì)”上的演講內(nèi)容整理，雷鋒網(wǎng)新智駕進(jìn)行了不改變?cè)獾木庉嫞?/strong>

最近數(shù)字孿生這個(gè)概念非?；?，股票全線飄紅，百度指數(shù)也是一度破萬。要知道這個(gè)詞在去年的百度指數(shù)基本還是接近于零。數(shù)字孿生能力是實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的關(guān)鍵所在，其中非常重要的一個(gè)應(yīng)用場景就是用來訓(xùn)練AI。通過將真實(shí)世界進(jìn)行1：1還原，實(shí)現(xiàn)特定場景下AI算法的訓(xùn)練需求。而這樣的還原，并非僅僅是視覺上的1：1還原，還包括對(duì)真實(shí)世界物理規(guī)則及運(yùn)行規(guī)律的1：1還原，達(dá)到AI訓(xùn)練的強(qiáng)化疊加環(huán)境。

在不斷訓(xùn)練AI的過程中，數(shù)字孿生所構(gòu)建的環(huán)境在不斷學(xué)習(xí)，不斷通過自進(jìn)化來將真實(shí)數(shù)據(jù)融入數(shù)字孿生平臺(tái)，最終完成整個(gè)系統(tǒng)的AI化?；贏I進(jìn)行不斷自生長的數(shù)字孿生環(huán)境，會(huì)在更大場景中實(shí)現(xiàn)規(guī)劃和預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)更多當(dāng)前在真實(shí)世界不可想象的功能。

早在三年前，我們就開始提出一個(gè)概念——克隆地球，并朝著這個(gè)目標(biāo)一點(diǎn)點(diǎn)去實(shí)現(xiàn)。今年還有一個(gè)詞特別火——鏡像世界，和我們一直沿用的地球克隆如出一轍。它里面都包含了一個(gè)特別重要的概念——數(shù)字孿生。

但是，基于我們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域一直以來的耕耘，我想說，數(shù)字孿生不是憑空蹭熱點(diǎn)的概念，這個(gè)技術(shù)想要真正落地實(shí)現(xiàn)，真正賦能未來的地球克隆或是鏡像世界，前提必須是基于兩項(xiàng)核心能力的實(shí)現(xiàn)：極致可視化和實(shí)時(shí)仿真。沒有這兩項(xiàng)核心能力的支撐，數(shù)字孿生很難規(guī)?；刭x能各行各業(yè)。

極致的可視化，是還原真實(shí)世界的一項(xiàng)基礎(chǔ)能力，也是當(dāng)前行業(yè)應(yīng)用范圍極廣的一項(xiàng)能力。但僅僅是視覺的還原，不足以讓虛擬場景承擔(dān)更多功能，更不足以作為真實(shí)世界的強(qiáng)大補(bǔ)充，去完成真實(shí)世界中絕不可能的創(chuàng)造。因此，實(shí)時(shí)仿真將是實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生不可或缺的另一項(xiàng)核心能力。

51VR如何基于數(shù)字孿生兩項(xiàng)關(guān)鍵能力：極致可視化和實(shí)時(shí)仿真能力，以及這樣的能力如何幫助AI落地，幫助城市變得更加智能？

51VR和商湯最早結(jié)緣于Star VC的牽線。由于雙方在各個(gè)產(chǎn)品線和技術(shù)路線上都有著非常高的匹配度，且彼此高度認(rèn)可，雙方一拍即合，由此開啟密切合作。在2017年年底，商湯科技參與了51VR的B輪融資。此后，雙方在智慧城市及無人駕駛領(lǐng)域雙方合作頗為頻繁。商湯為51VR提供計(jì)算機(jī)視覺的支持，幫助商業(yè)場景中的海量非結(jié)構(gòu)化視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

51VR為商湯無人駕駛算法訓(xùn)練提供逼真的場景支持，并結(jié)合仿真能力，為算法訓(xùn)練提供絕佳的數(shù)據(jù)衍生和數(shù)據(jù)展示支持，幫助其AI算法不斷進(jìn)化。同時(shí)，在智慧城市產(chǎn)品中，51VR的51City OS可視化操作系統(tǒng)又協(xié)同商湯的智慧城市整體解決方案去服務(wù)客戶。

商湯科技一直倡導(dǎo)“以AI賦能全行業(yè)”，51VR所做的事情就是“幫助AI更快，更好落地”。

以下主要從極致可視化和實(shí)時(shí)仿真能力，來談?wù)?1VR對(duì)于AI的賦能。

從L1到L5，無限接近真實(shí)的可視化

 

圖為51VR虛擬世界L1-L5精度等級(jí)分級(jí)

極致可視化是幫助AI落地的第一步。接下來先和大家詳細(xì)分享一下51VR在3D場景構(gòu)建上的積淀。

我們所有的數(shù)據(jù)均來自于真實(shí)世界的采集，由此實(shí)現(xiàn)與真實(shí)世界1：1完全比對(duì)。數(shù)據(jù)采集包括無人機(jī)斜拍、雷達(dá)車掃描、衛(wèi)星地圖、GIS數(shù)據(jù)，BIM數(shù)據(jù)等超過十類數(shù)據(jù)源，以及四年多公司內(nèi)部所沉淀的超過130多萬件數(shù)字資產(chǎn)。

這些數(shù)據(jù)通過自研的機(jī)器學(xué)習(xí)及自動(dòng)化工具，快速實(shí)現(xiàn)3D建模，最終根據(jù)實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)從L1-L5的不同精度類型場景還原。

目前，51VR在L1精度已實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化。L1精度能從形狀上區(qū)別不同建筑，但從外觀顏色等方面，不體現(xiàn)具體差別。

圖為51VR大場景自動(dòng)化生成

第二個(gè)級(jí)別，L2精度是在L1的基礎(chǔ)上，增加了材質(zhì)、光照等。

  

圖為51VRL2級(jí)別西雅圖城市場景還原

L3精度是我們目前關(guān)于智慧城市的主打類別?；贚3精度的城市底板，我們?cè)谄渖贤ㄟ^疊加各類數(shù)據(jù)，包括水電氣暖、警務(wù)政務(wù)、交通道路等，實(shí)現(xiàn)園區(qū)或城市級(jí)的可視化運(yùn)營。

  

圖為51VR L3級(jí)別某省會(huì)城市場景還原

L4精度就更高了，誤差在厘米級(jí)。AI訓(xùn)練就需要在這個(gè)精度級(jí)別來完成。

  

圖為51VR L4級(jí)別場景用于訓(xùn)練無人駕駛算法

至于L5精度，它能精確到毫米級(jí)，但造價(jià)比較高，目前某全球頂級(jí)互聯(lián)網(wǎng)巨頭是51VR在這一精度級(jí)別的客戶，用來訓(xùn)練其AI機(jī)器人。

 

圖為51VR L5級(jí)別全擬真還原

說完第一個(gè)核心能力，來跟大家分享一下51VR在實(shí)時(shí)仿真能力上的積累。

無人駕駛仿真，讓AI算法更快落地

兩年多以前，我們開始考慮在仿真上的布局。我們看到，在中國整個(gè)汽車工業(yè)界，沒有一款國產(chǎn)原創(chuàng)軟件被行業(yè)大范圍接受，全部采用歐美軟件。中國的汽車工業(yè)，更多是用資金和市場來換技術(shù)。

當(dāng)無人駕駛L3和L4開始大勢(shì)襲來時(shí)，我們開始思考，有沒有機(jī)會(huì)在這個(gè)新的潮流下去做一款中國的原創(chuàng)仿真軟件？

2017年，我們調(diào)研了很多主機(jī)廠、算法公司的需求，綜合判斷自身優(yōu)勢(shì)，最終決定進(jìn)軍無人駕駛仿真測(cè)試這個(gè)領(lǐng)域。

2018年12月底，我們正式對(duì)外發(fā)布了中國第一款全模塊自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試平臺(tái)51Sim-One，這個(gè)平臺(tái)可以做到全生命周期仿真，完全覆蓋軟硬件供應(yīng)商、算法公司、傳感器公司、主機(jī)廠及檢測(cè)機(jī)構(gòu)的需求。

目前，51Sim-One自動(dòng)駕駛仿真測(cè)試平臺(tái)已經(jīng)能做到不需要輸入代碼便能使用，直接通過操作界面來配置主車、各種傳感器、天氣、交通流、案例場景，由此來對(duì)無人駕駛進(jìn)行測(cè)試和訓(xùn)練，甚至讓訓(xùn)練自動(dòng)化。如果在訓(xùn)練過程中算法出現(xiàn)Bug，就可以通過回放案例將事故現(xiàn)場還原出來，查看問題到底出在哪里。

當(dāng)前，我們?cè)谡麄€(gè)無人駕駛仿真上投入了超過100位專家及工程師。

圖為自動(dòng)駕駛感知的數(shù)字化顯示與攝像頭、激光雷達(dá)的識(shí)別率檢測(cè)

基于無人駕駛仿真研發(fā)，51VR的核心點(diǎn)主要有三個(gè)，即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、動(dòng)態(tài)還原和擴(kuò)展，以及傳感器仿真。

首先是將道路信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理。機(jī)器看到的世界，與人眼看到的世界是完全不一樣的，結(jié)構(gòu)化處理其實(shí)就是將現(xiàn)實(shí)世界處理為機(jī)器能看懂的信息。

在動(dòng)態(tài)還原方面，要實(shí)現(xiàn)對(duì)無人駕駛AI算法的訓(xùn)練，就必須有足夠多事故案例。目前，我們通過自研的案例還原和擴(kuò)展工具，來滿足指數(shù)級(jí)增加的AI算法的訓(xùn)練和測(cè)試需求。

在傳感器仿真方面，比如攝像頭仿真，我們和商湯有緊密合作，它負(fù)責(zé)從我們的仿真場景實(shí)時(shí)獲取語義分割圖等真值，并用于商湯識(shí)別算法的機(jī)器學(xué)習(xí)。我們則根據(jù)機(jī)器學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)機(jī)制，不斷提高仿真場景的真實(shí)度和攝像頭仿真模型的可靠性。

圖為攝像頭識(shí)別算法驗(yàn)證

目前我們?cè)跓o人駕駛仿真領(lǐng)域成績還不錯(cuò)，不僅得到了國內(nèi)的車廠、無人駕駛算法公司的認(rèn)可，與德國的客戶也有良好的合作。

實(shí)時(shí)交通流仿真，為交通擁堵時(shí)時(shí)把關(guān)

道路和交通數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化不僅可以用于無人駕駛仿真，其實(shí)時(shí)的交通流模擬和實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，還能在整個(gè)交通系統(tǒng)中發(fā)揮更大的作用。

基于路側(cè)攝像頭的交通實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流，我們與合作伙伴共同抽取和平滑車輛軌跡，以實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境中交通流的鏡像還原，將非結(jié)構(gòu)化視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可追蹤和分析的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，為交通的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)以及科學(xué)決策提供模型依據(jù)，由此實(shí)現(xiàn)提前預(yù)警、實(shí)時(shí)應(yīng)對(duì)、決策分析及規(guī)劃優(yōu)化。

同時(shí)，我們可以從這些結(jié)構(gòu)化的交通流數(shù)據(jù)中抽取典型的標(biāo)準(zhǔn)工況和危險(xiǎn)工況案例，并利用案例泛化功能，用于無人駕駛算法的測(cè)試和迭代進(jìn)化。

在51VR的仿真訓(xùn)練平臺(tái)中，隨著訓(xùn)練數(shù)據(jù)不斷被沉淀，這些數(shù)據(jù)又能反哺到算法。

圖為51VR實(shí)時(shí)交通流仿真 

實(shí)時(shí)仿真能力會(huì)是未來極為重要的能力，它將超越大數(shù)據(jù)，對(duì)真實(shí)世界產(chǎn)生更為深遠(yuǎn)的影響。

比如，預(yù)測(cè)當(dāng)前北京早高峰和晚高峰的交通系統(tǒng)是否合理，是否需要調(diào)整。

對(duì)于這個(gè)問題，交管局不可能給出一百種措施，一一試錯(cuò)。但在仿真系統(tǒng)中，卻可以嘗試一千種，乃至一萬種方式，無論是增改某條道路，還是優(yōu)化交通信號(hào)燈等等，讓系統(tǒng)去找到最優(yōu)解，讓決策變得更科學(xué)。 

再比如，當(dāng)一個(gè)城市面臨二十萬輛無人車上路時(shí)，交通系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)什么異樣？ 在規(guī)劃一座新城時(shí)，重要基礎(chǔ)設(shè)施的位置設(shè)定將如何影響人流走向……這些靠大數(shù)據(jù)已經(jīng)不足以解決的問題，正是實(shí)時(shí)仿真大展身手之際。

城市智能，從操控到模擬的未來之路

仿真能力不僅可以用到交通上，還可以用到城市中。我們所開發(fā)的51City OS，就是希望用這個(gè)能力讓城市變得更加智能。

比如，在這個(gè)系統(tǒng)中，監(jiān)控系統(tǒng)不再是幾十個(gè)割裂的單個(gè)畫面，而是所見即所得。由于整個(gè)園區(qū)被做了完整的3D還原，既可以直接從上帝視角觀看園區(qū)的總體人流熱力圖，又可以直接查看和調(diào)取任意位置的詳細(xì)監(jiān)控畫面。

圖為51City OS 智慧園區(qū)可視化運(yùn)營平臺(tái)

由于監(jiān)控系統(tǒng)跟安保系統(tǒng)做了底層的數(shù)據(jù)打通，因此，針對(duì)異常情況可直接從畫面中調(diào)集最近的安保人員，安排其前往查看。

除了監(jiān)控、安保外，這個(gè)平臺(tái)可以疊加一切數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)分析、實(shí)時(shí)調(diào)動(dòng)、實(shí)時(shí)控制。

當(dāng)然，要做這個(gè)系統(tǒng)并不容易，需要打通好幾個(gè)層次。

首先是接入層。接入層需要對(duì)接各種類型的軟硬件接口，好比Windows系統(tǒng)中需要對(duì)接各類硬件接口。各類硬件，比如傳感器等接入進(jìn)來后，才能構(gòu)建超級(jí)API。

第二層，數(shù)據(jù)層。這一層主要是對(duì)接入的軟硬件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和整理。它們既包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，也包括非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。如果是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，我們就需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步結(jié)構(gòu)化。

第三層，界面層。這一層主要解決數(shù)據(jù)孤島的問題。通過51City OS系統(tǒng)，所有的數(shù)據(jù)在一個(gè)界面被打通，且基于一個(gè)界面進(jìn)行展示。任何人只用十分鐘的培訓(xùn)就可直接上手，操作非常直觀。這跟Windows中的UI界面相似。

第四層，應(yīng)用層。這一層主要解決操控的問題。所有接入的物聯(lián)設(shè)備均已實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，管理人員可以在一個(gè)屏幕上完成所有的操作，和在Windows系統(tǒng)中直接點(diǎn)擊應(yīng)用程序一樣方便敏捷。

再往下一個(gè)層次，就是仿真模擬層。未來，隨著系統(tǒng)的不斷完善，我們會(huì)將仿真能力接入進(jìn)來。那時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)就能真正服務(wù)于更多的超越大數(shù)據(jù)的模擬需求，提供園區(qū)、城市級(jí)的最優(yōu)解決方案。

51City OS自去年12月推出以來，五個(gè)月時(shí)間已落地十余座城市。每一個(gè)客戶看到這樣的操作系統(tǒng)，都很震撼，而且反饋真正受用：人工成本極大降低，運(yùn)營人員的學(xué)習(xí)成本大大降低，管理變得更直接，效率極大提升。

圖為51VR為海外某城市打造的智慧城市管理系統(tǒng)

無論是應(yīng)用在無人駕駛訓(xùn)練、交通流預(yù)測(cè)上的實(shí)時(shí)仿真，還是在軟硬件集成基礎(chǔ)上從操控到模擬的城市級(jí)系統(tǒng)仿真，都是在不斷融入越來越多的數(shù)據(jù)過程中，讓操控、訓(xùn)練和模擬變得更加真實(shí)、準(zhǔn)確。

同時(shí)，這個(gè)集極致可視化和實(shí)時(shí)仿真于一體的環(huán)境也在不斷進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，不斷通過數(shù)據(jù)的喂養(yǎng)變得更加聰明，變得具有自生長的能力，從而完成系統(tǒng)層面的AI化，形成具有強(qiáng)大功能的數(shù)字孿生世界。由此，這個(gè)數(shù)字孿生世界也將在更大場景中實(shí)現(xiàn)規(guī)?；A(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)更多在當(dāng)前真實(shí)世界中不可想象的創(chuàng)造。

當(dāng)然，回到當(dāng)下，只有極致的可視化和實(shí)時(shí)仿真能力過硬了，數(shù)字孿生的規(guī)模商業(yè)化，才有實(shí)現(xiàn)的可能。

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