大廠們“秀肌肉”新路數(shù)：用AI搞虛擬雪花，連區(qū)塊鏈、云渲染都用上了

楊凈 蕭簫 發(fā)自 凹非寺

量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

也是沒(méi)想到，這次冬奧會(huì)，竟然成了科技互聯(lián)網(wǎng)大廠的集體整活舞臺(tái)。

有自制數(shù)字雪花將你直接送進(jìn)冬奧開(kāi)幕式，四舍五入就是人在現(xiàn)場(chǎng)：

以及雖然搶不到冰墩墩，但可以擁有冰墩墩特效。

還有AR版的數(shù)字藏品，無(wú)論拍視頻還是照相都能“帶上”：

各種各樣的新玩法，簡(jiǎn)直讓人目不暇給。

就在最近，央視《消費(fèi)主張》欄目中盤(pán)點(diǎn)了冬奧期間的黑科技應(yīng)用。

其中就點(diǎn)名了華為云聯(lián)合央視頻推出的“數(shù)字雪花”。

這個(gè)項(xiàng)目不僅搞出了京劇臉譜雪花等新玩法，更是用AI來(lái)實(shí)現(xiàn)了編曲和繪圖等“藝術(shù)創(chuàng)作”，連創(chuàng)意生成都帶著點(diǎn)科技感。

可以說(shuō)，又秀又國(guó)潮國(guó)風(fēng)~

這當(dāng)中究竟有哪些黑科技含量，央視為何偏偏點(diǎn)名華為云？

數(shù)字雪花背后的黑科技

了解原因之前，先來(lái)看數(shù)字雪花是怎么互動(dòng)的。

在這里，用戶(hù)只需要上傳一張照片，就能生成專(zhuān)屬“臉譜雪花”或是“漫畫(huà)人像雪花”，識(shí)別過(guò)程不到1秒鐘：

而且不光雪花中心不同，雪花周?chē)男螒B(tài)也是獨(dú)一無(wú)二的。

之后，這片代表著你個(gè)人身份的雪花，將會(huì)永久地保存在華為云上。

這樣的操作，看起來(lái)貌似很簡(jiǎn)單輕松。

但華為云的工程師在《消費(fèi)主張》欄目中感慨，黑科技含量并不低。

通常來(lái)說(shuō)，生成上圖中的這樣一片數(shù)字雪花，有幾個(gè)技術(shù)要點(diǎn)：

• AI利用人臉識(shí)別、風(fēng)格遷移等算法，以人臉特征生成臉譜、漫畫(huà)風(fēng)等效果
• 利用區(qū)塊鏈技術(shù)，確保數(shù)字雪花的獨(dú)特性與唯一性
• 利用云渲染等技術(shù)，渲染雪花飄落路徑、開(kāi)幕式場(chǎng)景等

聽(tīng)起來(lái)似乎并不復(fù)雜，然而細(xì)看雪花特點(diǎn)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，還有很多問(wèn)題亟待解決——

AI技術(shù)上，如何僅憑手機(jī)算力，在1秒不到的時(shí)間里生成風(fēng)格迥異的人像？

這次的雪花形態(tài)“確保全球每個(gè)用戶(hù)領(lǐng)到的都不一樣”，如何做到？

參與人數(shù)超2000萬(wàn)，如何讓每一片雪花實(shí)時(shí)入場(chǎng)的效果都有差異？

……

另外，還有更關(guān)鍵的挑戰(zhàn)，這種重大賽事期間在全國(guó)性的平臺(tái)上做應(yīng)用，對(duì)技術(shù)穩(wěn)定性等要求還會(huì)更高。

先說(shuō)說(shuō)人像生成的問(wèn)題。

雖然聽(tīng)起來(lái)就是風(fēng)格遷移算法結(jié)合GAN的技術(shù)，然而實(shí)操中就會(huì)發(fā)現(xiàn)，還有不少“小問(wèn)題”需要考慮。

例如，京劇臉譜“自帶”性格特征，如紅色代表正直、黑色代表勇猛、綠色代表頑強(qiáng)、黃色代表沉著等。

△像這位就是AI眼里“正直”的小伙子

如何確保給用戶(hù)生成的臉譜是最適合的？

這里需要AI不僅能提取人臉，更要通過(guò)人臉識(shí)別表情和屬性（性別年齡等），來(lái)篩選合適的臉譜形狀和配色等。

也就是說(shuō)，AI不僅能分析臉型和五官，還得學(xué)會(huì)“看面相”（手動(dòng)狗頭）。

除了臉譜以外，又如何確保上傳的照片是真人，而非動(dòng)漫人物或貓狗等“替身”，提升AI識(shí)別的準(zhǔn)確率和速度？

為了解決上述兩個(gè)問(wèn)題，華為云這次用上了擁有30億參數(shù)的盤(pán)古CV大模型。

一方面能同時(shí)運(yùn)行人臉識(shí)別、表情和屬性分析、生成網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)CV算法；

另一方面，作為業(yè)界最大的CV預(yù)訓(xùn)練語(yǔ)言模型，分析人像只需1秒不到、小樣本識(shí)別的精度也更高，能準(zhǔn)確排除“非真人”的圖像。

例如，這里我們?cè)囍蟼饕恢挥斜亲佑醒鄣臏?，結(jié)果就生成失敗了：

如果沒(méi)有盤(pán)古CV大模型加持，要想用AI分析特征并生成風(fēng)格化的人臉，不僅識(shí)別質(zhì)量確保不了，不同風(fēng)格的生成效果可能還要再打折扣。

然后就是數(shù)字雪花的獨(dú)特性了。

用區(qū)塊鏈可以確保雪花作為數(shù)字資產(chǎn)的獨(dú)特性，然而雪花本身的形態(tài)呢？

這次儲(chǔ)備的雪花數(shù)量達(dá)到80億個(gè)，但僅憑CG渲染技術(shù)，真能做到每片雪花的形態(tài)都不一樣嗎？

△能看出來(lái)有什么不一樣嗎？

為了解決這個(gè)問(wèn)題，華為云用上了散列算法，也就是我們常說(shuō)的哈希算法。

作為一個(gè)輸出長(zhǎng)度固定的算法，散列算法能將所有輸入長(zhǎng)度不定的數(shù)據(jù)，表示成一個(gè)輸出長(zhǎng)度固定的“數(shù)字指紋”，也就是哈希值。

由于這個(gè)“數(shù)字指紋”是不可逆的，也就是不可能通過(guò)輸出反推到輸入，因此就能以哈希值來(lái)直接對(duì)應(yīng)雪花的形狀細(xì)節(jié)。

由于用戶(hù)在輸入圖像和昵稱(chēng)等信息時(shí)，就擁有了唯一的數(shù)據(jù)哈希值，由它對(duì)應(yīng)渲染出的雪花形態(tài)也是唯一的，也就能確保每個(gè)用戶(hù)的雪花形態(tài)都不相同。

結(jié)合名字、手機(jī)號(hào)、雪花ID序號(hào)、存證時(shí)間、授時(shí)憑證編號(hào)等“多重保險(xiǎn)”，還能進(jìn)一步確保雪花作為數(shù)字資產(chǎn)的獨(dú)特性。

在區(qū)塊鏈這方面，華為云自帶花瓣鏈等技術(shù)儲(chǔ)備，確保端云協(xié)同的高效性，生成雪花的同時(shí)就已經(jīng)在云上記錄好了數(shù)據(jù)，永久保存。

最后就是進(jìn)入開(kāi)幕式的效果了。

在這次參與的2000多萬(wàn)人中，不僅每個(gè)人雪花入場(chǎng)的角度不一樣，而且就連背景音樂(lè)也不同。

這又是怎么做到的？

事實(shí)上，這次的開(kāi)幕式入場(chǎng)，全部采用了云渲染的技術(shù)。

華為云渲染的算力超過(guò)了30萬(wàn)核，不僅能實(shí)時(shí)渲染出不同角度的雪花飄落效果，甚至還支持4K場(chǎng)景的渲染（當(dāng)然，這也取決于手機(jī)播放能力）。

也就是說(shuō)，只要手機(jī)觀看效果夠好，你就能看到自己的數(shù)字雪花以4k分辨率飄進(jìn)會(huì)場(chǎng)的模樣。

至于開(kāi)幕式獨(dú)特的背景音樂(lè)，同樣采用了AI技術(shù)。如果打開(kāi)手機(jī)聲音，就能聽(tīng)到一段AI專(zhuān)門(mén)為你編寫(xiě)的入場(chǎng)音樂(lè)（8秒鐘）。

這是華為云與中央音樂(lè)學(xué)院合作的技術(shù)之一，也是華為的“老藝能”了。

之前在2019年，華為就曾經(jīng)借助AI模型續(xù)寫(xiě)了舒伯特的《d小調(diào)第8號(hào)交響曲》。（模型還遷移到了Mate 20 Pro上）

最終做出來(lái)的數(shù)字雪花，就連華為云內(nèi)部也有不少技術(shù)專(zhuān)家在玩。

例如華為云AI首席科學(xué)家田奇、華為信息論科學(xué)家白鉑等，不僅自己玩，還邀請(qǐng)身邊的人一起：

這也稱(chēng)得上是華為云一次AI實(shí)力的趣味“秀肌肉”了。

數(shù)字雪花只是“順路”結(jié)果？

但其實(shí)這次的出圈亮相，也只不過(guò)是華為云諸多應(yīng)用中的一個(gè)。

相比于在各行各業(yè)智能化升級(jí)，數(shù)字雪花更像是順路結(jié)下的果。

直接拿數(shù)字雪花來(lái)說(shuō)，背后技術(shù)就主要集成在華為云MetaStudio數(shù)字內(nèi)容生產(chǎn)線上。

此前，這條生產(chǎn)線就為華為云首位數(shù)字人員工云笙、湖南衛(wèi)視數(shù)字主持人小漾提供技術(shù)支撐，囊括了如NLP、盤(pán)古大模型、AI語(yǔ)音驅(qū)動(dòng)、AI離線渲染加速等能力。

△云笙

像國(guó)產(chǎn)電影《長(zhǎng)津湖》，就是華為云與伙伴們基于云渲染技術(shù)制作的。

這條生產(chǎn)線之外，華為云的技術(shù)能力，其實(shí)都在比想象中更深入現(xiàn)實(shí)的地方落地。

從生活中的方方面面，到城市當(dāng)中的基礎(chǔ)設(shè)施，再到偏遠(yuǎn)的大涼山區(qū)、太行山脈……

某種程度上，這也是驅(qū)動(dòng)央視頻選擇與華為云合作的主要原因。

首先是與我們生活息息相關(guān)的領(lǐng)域，比如農(nóng)業(yè)生鮮、醫(yī)療、物流、教育、游戲娛樂(lè)。

生鮮水果方面，以草莓為例，為了保證口感，早期種植階段就很關(guān)鍵。

華為云就與百果園合作，開(kāi)發(fā)了基于一站式AI開(kāi)發(fā)平臺(tái)ModelArts訓(xùn)練的農(nóng)作物病蟲(chóng)害AI模型，只需拍照，就可推薦出植保方案，幫助農(nóng)戶(hù)答疑解惑。

除此之外，還深入到草莓的運(yùn)輸、售賣(mài)、營(yíng)銷(xiāo)等各個(gè)環(huán)節(jié)，解決企業(yè)供應(yīng)鏈、損耗滯銷(xiāo)等難題。

醫(yī)療健康方面，華為云EI醫(yī)療智能體基于AI的基因組分析，將測(cè)試病毒所需的時(shí)間從數(shù)小時(shí)減少到數(shù)分鐘。

目前這些系統(tǒng)已經(jīng)部署在40多個(gè)國(guó)家、100多家醫(yī)院，幫助當(dāng)?shù)貒?guó)家抗擊病毒。

還有在物流方面。德邦快遞借助華為云，利用自然語(yǔ)言、人工智能的方式進(jìn)行線上業(yè)務(wù)輔助，提升審批時(shí)效5.6倍，呼叫時(shí)間平均節(jié)省17分鐘，

還有針對(duì)常見(jiàn)的暴力分揀問(wèn)題，基于華為云的智能視頻分析技術(shù)。這項(xiàng)服務(wù)可自動(dòng)識(shí)別揀貨時(shí)泡、扔、推倒、用力踢等行為，后續(xù)還將支持叉車(chē)違規(guī)AI識(shí)別。

在這一服務(wù)支持下， 德邦快遞的破損率同比下降14.3%。

還有像關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的教育層面，華為云就與知途教育合作，推出了AI高校學(xué)科建設(shè)解決方案。在疫情期間，暨南大學(xué)校園就率先投入使用，學(xué)生使用ModelArts平臺(tái)完成課題實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。

在文娛方面，華為云還照顧到了游戲開(kāi)發(fā)者，提出了ModelArts For Games解決方案。

這套方案曾為西山居打造了個(gè)基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法的AI競(jìng)技機(jī)器人；為網(wǎng)易伏羲實(shí)驗(yàn)室提供了計(jì)算平臺(tái)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)方面的支持。

如果這些方案你都不曾感知，那么牽涉到城市基礎(chǔ)設(shè)施中的方方面面，華為云更是在意想不到的領(lǐng)域創(chuàng)造價(jià)值。

在上海，有個(gè)城市最小管理單元數(shù)字治理——南京大樓。

華為云做的不光是超精細(xì)建模實(shí)現(xiàn)視覺(jué)還原，還接入了多維數(shù)據(jù)（政府業(yè)務(wù)、物聯(lián)感知、視頻AI、門(mén)店管理等），在面對(duì)人流密集、亂停亂放、疫情管理等城市問(wèn)題時(shí)也能數(shù)字化管理。

在蘇州，華為云建設(shè)了內(nèi)澇水尺智能識(shí)別系統(tǒng)，可7×24小時(shí)全天候監(jiān)控內(nèi)澇態(tài)勢(shì)，做出準(zhǔn)確預(yù)判。

在重慶永川，基于盤(pán)古CV大模型獨(dú)創(chuàng)了電力行業(yè)的預(yù)訓(xùn)練模型，每天采集5萬(wàn)張高清圖片，樣本篩選效率提升約30倍。

……

實(shí)際上，除了參與城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在更偏遠(yuǎn)的地方，其實(shí)也有它的身影。

最近、也是最典型的例子，就是前段時(shí)間，華為云為四川大涼山區(qū)小孩送去新年冬衣。

依托于盤(pán)古多模態(tài)大模型的“以文生圖”能力，再加上服裝設(shè)計(jì)師攜手合作，將原本長(zhǎng)達(dá)三周的新衣設(shè)計(jì)流程提速到一周以?xún)?nèi)。

同樣意想不到的地方落地，還有在層巒疊嶂的太行山脈。

他們聯(lián)合山西沃成生態(tài)環(huán)境研究所，為當(dāng)前總數(shù)總數(shù)不足400只、國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物華北豹，開(kāi)發(fā)了一款自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。

它可完成自動(dòng)紅外相機(jī)影像數(shù)據(jù)物種識(shí)別和篩選，快速完善華北豹個(gè)體資料數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)而及時(shí)掌握華北豹種群數(shù)量及變化情況。

基于這樣全方位的行業(yè)落地能力，也就不難理解，在這樣一屆特殊的冬奧會(huì)，央視頻會(huì)選擇與華為云進(jìn)行合作。

但另一方面，也正因這屆冬奧會(huì)的特殊，促成了更多像華為云與央視頻這樣“跨行業(yè)”的技術(shù)黑科技。

生活才是AI施展的大舞臺(tái)

這種特殊，表面上看是疫情常態(tài)化下的特殊決定——照顧更多人的觀看體驗(yàn)，用技術(shù)增強(qiáng)觀眾的參與感。

但實(shí)際上，卻是一次面向全球的科技展示。

從開(kāi)幕式“傾瀉而下”的巨型LED屏、再到奧運(yùn)冠軍背后的AI、數(shù)字人教練……

以及在賽場(chǎng)外為了照顧到少數(shù)人的手語(yǔ)解說(shuō)虛擬人設(shè)置、再到各平臺(tái)開(kāi)發(fā)的特效、互動(dòng)方式……

此前人民網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，這屆冬奧會(huì)中共有212項(xiàng)技術(shù)落地。

科技，正在重新定義奧運(yùn)會(huì)。

它的更高更快更強(qiáng)更團(tuán)結(jié)，也已經(jīng)不再僅僅代表人類(lèi)極限的挑戰(zhàn)，還意味著著科技水平和能力。

對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，奧運(yùn)會(huì)，也正在成為自身技術(shù)展示的全新載體。

以華為云為例，不光數(shù)字雪花，還有各種技術(shù)能力直接滲透到了賽場(chǎng)內(nèi)外。

在賽場(chǎng)內(nèi)，冰球、短道速滑和滑雪大跳臺(tái)等賽事，就都用到了華為云的“AI助教”來(lái)協(xié)助訓(xùn)練和參與打分。

例如這是在冰球訓(xùn)練時(shí)，利用AI來(lái)跟蹤姿態(tài)、實(shí)時(shí)檢測(cè)隊(duì)員的站位和追蹤球的軌跡：

在賽場(chǎng)外，有群機(jī)器人“志愿者”參與做飯、送餐、配送、清掃等各項(xiàng)工作，背后同樣能看見(jiàn)華為云的身影。華為云面向機(jī)器人開(kāi)發(fā)者與用戶(hù)，構(gòu)筑了云機(jī)器人開(kāi)放平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)云與機(jī)器人的融合，助力行業(yè)機(jī)器人開(kāi)發(fā)更靈巧、管理更便捷。

甚至于連場(chǎng)館內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)、冰面故障檢測(cè)這種不容易被感知到的細(xì)枝末節(jié)，背后都有華為云盤(pán)古大模型在做技術(shù)支撐。

這樣一次集成亮相，對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，不光只是一次難得的機(jī)遇，還有更深層次的普及意義。

應(yīng)用在運(yùn)動(dòng)員身上的AI助教，可以是面向普通消費(fèi)者的“健身教練”。

AI根據(jù)不同個(gè)人的身體狀況，結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)肢體動(dòng)作分析，提出實(shí)時(shí)指導(dǎo)意見(jiàn)。

而在場(chǎng)館內(nèi)做飯、清掃、配送的機(jī)器人，可以更多應(yīng)用在社會(huì)生活、家庭場(chǎng)景中。

正在北京環(huán)保園工作的收納機(jī)器人，就能通過(guò)3D位姿、抓取估計(jì)、路徑規(guī)劃等算法，可準(zhǔn)確識(shí)別物體位置進(jìn)行抓取，并搬運(yùn)到指定的位置，實(shí)現(xiàn)雜物的自動(dòng)收納、垃圾分類(lèi)清理等功能。

……

類(lèi)似的例子還有很多。

不可否認(rèn)的是，北京冬奧是一場(chǎng)科技盛宴，但我們的現(xiàn)實(shí)生活才是AI真正施展的大舞臺(tái)。

一方面，冬奧會(huì)上的“炫技”，在我們?nèi)粘Ｉ钪衅鋵?shí)觸手可及。

冬奧賽場(chǎng)上協(xié)助運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練的AI姿態(tài)檢測(cè)和動(dòng)作追蹤，在目前的智能手機(jī)攝影和特效中同樣有所應(yīng)用；

而像應(yīng)用于輔助打分和賽場(chǎng)監(jiān)測(cè)的盤(pán)古CV大模型，能生成每個(gè)人都能擁有的“數(shù)字雪花”。

另一方面，即便是這次冬奧中應(yīng)用的、日常生活中還不常見(jiàn)的技術(shù)，未來(lái)肯定也會(huì)進(jìn)一步“落入尋常百姓家”。

放大到整個(gè)科技行業(yè)的進(jìn)展來(lái)看，真正適合應(yīng)用的前沿技術(shù)，最終量產(chǎn)并落地是必然的趨勢(shì)。

無(wú)論是最近爆火的元宇宙、以及其帶來(lái)的一系列NFT和VR等“虛實(shí)相生”的熱潮，還是智能機(jī)器人所展現(xiàn)出來(lái)的潛力，最初也都由區(qū)塊鏈和AI這些技術(shù)發(fā)展而來(lái)。

或許在不久的將來(lái)，我們?cè)诩乙膊恍枰俳o機(jī)器人下命令、或是安排工作，他們自己就具備了“云上協(xié)作”的能力。

冬奧黑科技已經(jīng)來(lái)了，距離我們用上還會(huì)遠(yuǎn)嗎？