在游戏、动画领域之外拓展数字模拟应用，「代码乾坤」希望实现物理引擎的国产替代

说起物理引擎，大部分人想到的往往是游戏，但事实上，物理引擎在航空航天、工业建筑、健康医疗、能源、科研等很多领域都有非常广泛的应用潜力。国际上一共有三大物理引擎，分别是PhysX、Havok、Bullet，目前均委身美国芯片巨头。

其中使用量第一的PhysX，由AGEIA公司开发，2008年被NVIDIA收购。大家了解更多的是Epic公司的虚幻引擎Unreal Engine（常用版本UE4）、以及Unity，这两个开发工具通常也被称作引擎，但事实上是属于应用层面的游戏引擎，或者叫编辑器。而Unreal Engine和Unity的核心都使用了PhysX作为物理引擎。

Havok成立于1998年，总部位于爱尔兰，2007年9月，Intel宣布收购Havok。Bullet是一个全开源的物理引擎，也是AMD的开放物理计划的核心。

不难发现，物理引擎的核心技术一直掌握在海外公司手中。虽然现在可以通过购买License的方式取得使用权，但是一旦因为种种原因进入各种清单，受到冲击的将不仅是游戏行业，国内众多领域的数字模拟工程都有可能被“卡脖子”，因此实现物理引擎的国产替代已成为当务之急。

３６氪了解到，目前国内的代码乾坤公司在从事物理引擎的研发，且进度处于领先位置。日前，就物理引擎的应用和外延、重启世界物理引擎的研发进度、物理引擎与元宇宙的关系等问题，36氪与代码乾坤的创始人邢山虎进行了一次交流。

重启世界物理引擎

一、物理引擎应用和外延

物理是科学的基石，也是皇冠上的宝石，在三大基础学科中，数学的公式、算法最终都是为了解释物理中的实际问题，而化学则是微观层面的物理世界。在算力足够的情况下，在计算机上模拟现实世界的物理现象成为解决诸多实际问题的捷径。

物理引擎最初有两个应用领域，游戏和动画，这是因为当时的硬件和网络设备限制了应用范围的拓展，不够逼真的物理引擎在其他领域应用价值较小。随着硬件性能与网络的提升，物理引擎的广泛应用正在成为现实——现在物理引擎已经成为热门研究领域，关于物理引擎的学术文献不断涌现，且在航空航天、医疗手术模拟等领域有了实例。

通过数字模拟的方式，让相关行业领域脱离图纸计算、单纯软件的低效，用智能、动态、可视化的方式展现模拟的过程和结果，既提高了效率，又更加直观。

二、重启世界物理引擎的问世，耗时5年、投入2亿

代码乾坤成立于2018年，总部位于北京，在西雅图有分公司，拥有超过190名员工。邢山虎谈到：代码乾坤始终没有把自己定义为一家游戏公司，公司的第一落脚点是物理引擎，另一个则是社交。

重启世界物理引擎项目从2016年底启动，原计划3年内完成开发，但是在开发过程中遇到了大量难题。此前，国内在物理引擎领域的人员、技术储备几乎为零，在过去的5年多时间，代码乾坤的核心团队从最底层入手，耗资2亿元，期间数次推翻重来，终于解决了将实体物理空间映射到物理引擎上所遇到多重维度的问题、攻克了物理引擎多人多端网络同步的世界性难题，填补了我国数字模拟领域的技术空白。

重启世界物理引擎机械结构模拟

通过不断迭代，重启世界物理引擎在实际测试中达到了国际三大引擎的水平，并在多项重要指标实现了超越。目前其物理引擎的研发进度在国内处于领先位置。根据实测，重启世界物理引擎在2万个刚体的物理运动模拟测试中运行帧数实现领先；光影、粒子表现已经追齐国际三大物理引擎水准。

重启世界物理引擎能够拟真现实世界中的各种力学现象，如碰撞、重力、自由落体等；无需代码即可满足不同创意内容的制作需求，甚至可应用于仿真模拟、建筑、计算机等领域；已经获得了数据同步、物理结算、页面渲染、光照等多项专利。

重启世界物理引擎在算法和云计算上也实现了突破。

算法方面包含解决分布式物理同步难题；渲染算法大幅提升了帧数，充分利用GPU，解放了CPU的压力；通过NGL渲染管线，实现了复杂的光效和后期效果堆叠；人工智能自动创造内容、虚拟玩家双重身份。

在云计算方面则包括将云端服务器的效率提升到单台服务器可支持128个物理环境世界；网络传输能力达到一台标准10兆带宽云服务器，最高可同时承载1000个用户互动；针对移动端设备进行了深度优化，同一屏幕可处理60万个3D物理面数。

物理模拟极限压力测试

三、代码乾坤也在拓展重启世界物理引擎在C端和B端的应用场景

在消费市场，代码乾坤以物理引擎为核心打造了重启世界UGC内容社区。

重启世界支持移动端、PC端，可以玩官方或其他人设计的游戏，也可以自己设计内容并发布在互动平台，供其他玩家参与互动。玩家同一个角色通用，即进入到所有已上线的产品中游戏。

同时重启世界降低了内容创作者的门槛，提高了内容的生产效率，UGC内容社区提供了互动提升的平台，特别对青少年，游戏不再是单纯的玩，创作的过程中可以通过思考、交流获得思维与能力成长。

在B端，重启世界物理引擎正在拓展应用蓝图，未来有望对军事军工、工业生产、建筑工程、航天航空、科研教育、矿业开采、医学医疗、计算机开发、影视制作等领域的数字模拟提供底层技术支持。

实时的光影渲染

代码乾坤还将推出“科研开放计划”，推动数字模拟领域的国产技术替代。

在科研、教育领域，重启世界物理引擎将对科研机构、高校等开放免费使用，为科研领域提供自主的数字模拟技术支持。

数字模拟领域具有明显的定制特征，作为本土科技企业，代码乾坤能够更加灵活地给予产品定制支持。

同时，重启世界物理引擎也能随着科研教育领域场景的延伸、更多科研教育机构工作者加入应用，不断进行打磨迭代，让相关领域在数字模拟领域不再受制于海外技术。

四、移动互联时代是起跑线，《重启世界》实现创作平权与体验反超

国内现阶段青少年群体作为移动互联时代的“原住民”，对手机的青睐远超PC。

而同类产品的内核大都基于PC开发，对移动端的优化难尽如人意。而且在海外的用户使用、开发者开发环境很难在国内重现。

重启世界从一开始就定位于移动端路线，首先在用户端实现了跨平台互通，针对国内用户习惯进行产品打磨。另据邢山虎透露，目前代码乾坤正在尝试将创作界面从PC向移动端转移，让移动端的玩家利用手机即可完成开发，实现创作平权化。

重启世界编辑器移动端创作演示

五、元宇宙（Metaverse）的到来是必然，物理引擎是底层支撑

历经5年的研发表达，邢山虎对时下大热的元宇宙以及代码乾坤在其中扮演的角色也表达了自己的看法。

“元宇宙是必然的趋势。”邢山虎认为：人类社会必然存在生存、发展资源分配的不平衡，当现实世界给予人的正向反馈不足时，从虚拟世界获得资源、实现个人价值也不失为一条可行途径。

正如互联网如今已经全方位影响社会经济运行，人类生产生活方式已经不局限于线下、现实世界，通过PC、移动端同样可以创造价值，基于虚拟世界的生活、学习、娱乐将以越来越多的形式呈现在人类社会，这已经显现出向元宇宙过渡的趋势。

正如《头号玩家》所描绘的人与虚拟空间交互方式，邢山虎认为：AR/VR的大范围应用将是物理引擎和元宇宙的爆发点。

物理引擎的流体模拟

现阶段的虚拟世界会给很多用户带来眩晕感、不真实感。而物理引擎可以赋予虚拟世界以现实的物理属性，符合人脑对世界的认知。随着技术的不断迭代，未来在细节感受层面，物理引擎甚至可以让用户感受到每个身体部位的运动，更加真实地沉浸在虚拟世界之中。

“我们没必要过多强调元宇宙的到来，因为它是一个必然。代码乾坤只专注元宇宙的底层支撑物理引擎，在元宇宙正在进化的当下，尽己所能为用户、创作者提供优质体验。”邢山虎如是说。

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