工程师能在元宇宙中工作吗?

虚拟燃气轮机的机房是一个奇怪的灵感来源，但这是工程师肯和史蒂夫灵光一现的地方。或者更确切地说，他们的虚拟化身做到了——因为他们在一个虚拟的工厂复制品中相遇——并意识到他们可以发现一个可疑的泵，解决物流问题和闲聊，尽管他们和正在讨论的工厂在现实生活中相隔数百英里。

该技术咨询公司数字工程主管迈克•德怀尔(Mike Dwyer)表示，这个合成世界是凯捷(Capgemini)为工程客户创建的一个概念验证项目，但效果远远超出了预期。这就是元宇宙——不是你在《堡垒之夜》(Fortnite)的游戏世界里所知道的，也不是在沃尔玛(Walmart)购物时所知道的——而是一个工程师和技术人员实时合作的地方，事实和数据就在虚拟指尖。

德怀尔说:“肯和史蒂夫漫步在同一个数字宇宙中，走进控制区，查看操作参数。“真正的变化是，这一切都是自动完成的，没有插画团队在后台。”测试这项技术的工程师非常喜欢它，他们选择在那里开晨会。

尽管元宇宙还没有到来，但它可能会颠覆工程师、科学家和技术人员的工作生活。通过无缝的虚拟协作和模拟，复杂的项目可以更流畅地管理，生产力将大幅提高，成本将随着对物理原型的需求的减少而下降。

虚拟工厂、数字双胞胎和模拟已经被制造商部署了一段时间。苏黎世联邦理工学院的瑞士机器人专家已经展示了如何使用虚拟机器人模拟来创建一种算法，以训练和控制现实世界的机器人。德国汽车制造商宝马正在试验一个完整的虚拟工厂，以完善生产，提高流程效率。

就像时装公司首先在数字世界测试他们的设计一样，工程公司也可以。Autodesk汽车行业高级战略经理亚历克斯•斯特恩(Alex Stern)表示:“这几乎就像一个客户诊所，用来在实际生产产品之前评估客户的需求。”

一旦人们更容易思考“如果……会怎样”，史诗般的工程失败会成为过去吗?’的场景，而不是2D世界?

这是乐观的看法。但实现这个职业乌托邦的挑战是巨大的。马克·扎克伯格设想的元宇宙还不存在。这些行业的虚拟工作环境需要严密的安全性、传输和管理大量数据的带宽、计算能力和兼容的软件，以及获取访问权限的硬件。模拟重力等物理特性是一个挑战。

但更重要的是，这需要人类行为发生翻天覆地的变化，需要一个令人信服的理由来投入其中——对于20多岁以上的人来说，这一切听起来有点科幻。正如一些人指出的那样，在虚拟现实(VR)中简单地复制现实生活中的工作有什么意义呢?

但正如我们自大流行以来发现的那样，视频通话可能会让人精疲力竭，混合工作让一些员工感觉被排除在外，工业部门迫切希望实现自动化并提高生产率。

与此同时，虚拟现实和混合现实的成本正在下降。Meta和微软(Microsoft)等公司都在竞相为沉浸式专业世界推出工具。谷歌再次尝试打造一款新的增强现实设备。今年1月，美国芯片制造商英伟达(Nvidia)扩展了其3D开放平台Omniverse，在这个平台上，创作者可以在共享的虚拟空间中实时协作。Omniverse部署了通用场景描述(USD)——Nvidia将其描述为3D世界的“通用管道”或HTML等等物。

Gravity Sketch的联合创始人丹妮拉•帕雷德斯(Daniela Paredes)说，但在大肆宣传中，我们缺乏对科技将如何融入我们日常工作生活的理解。Gravity Sketch是一个虚拟工作室工具，个人可以在这里进行协作和创作。“‘元宇宙’很久以前就开始了，那时我们都开始通过互联网连接，”她说。“重要的部分是我们现在如何将数字交互从2D屏幕、键盘和鼠标中剥离出来。”就像我们现在通过手机进出在线网站一样，我们也可以在VR中做同样的事情——它最终将是一种更好的体验。

技术咨询公司Cognizant未来工作中心的邓肯·罗伯茨表示，不要将虚拟现实与元世界混淆。“XR(扩展现实)和VR是一种比在平板屏幕上更好地居住在元宇宙的方式。”人们如何专业地使用它将决定它的托管方式和位置——无论是在联网的个人电脑上还是通过耳机流媒体。并非所有场景都需要沉浸式环境。

热情的采用者表示，虚拟现实是一种更直观的工作方式——解放双手，不需要多个物理屏幕——一切都在你眼前，人与人之间的互动更自然。工程师们已经习惯了在数字空间中工作。特别是在航空航天和汽车行业，他们依靠计算建模和仿真来洞察产品和系统在上下文中的表现。斯特恩说，一辆汽车、一台机器、一个过程的整个开发可以变得不那么线性，更多的是协作，而且可能更快，而不需要那么多物理原型。有了这种程度的合作，成品可能会更好。

但笨重的耳机和笨拙的控制方式可能会让人反感，帕雷德斯说，在连接受到限制的地方，虚拟世界也是如此。“在虚拟交互中，每一个微小的头部运动都必须被跟踪和交流，这种3D数据是传输量最大的。”

尽管如此，疫情带来的限制和减少旅行的压力使得沉浸式设计工具的需求上升，阿迪达斯、福特和大众的工程师都使用了Gravity Sketch进行设计。帕雷德斯说:“我听说有些同事说，尽管他们从未见过面，但通过每天在一起工作，他们已经很了解彼此了。”帕雷德斯说，设计师们“踮着脚尖”走进他们共同设计的运动鞋，检查缝线——你可以在虚拟世界中缩小到小人国的大小——在发送设计原型之前，尝试不同的风格和材料，省去了几个生产阶段和物理旅程。

长期以来，工程公司一直在使用沉浸式环境来促进产品开发，自美国一所大学发明第一个CAVE(洞穴自动虚拟环境)以来已经有30年了。本质上是一个带有投影的空间，用于汽车设计，允许3D沉浸式体验。虽然虚拟现实技术——至少在过去十年里被宣传为下一个大事件——还没有达到它的宣传效果，但它适合于训练场景和设计。

软件和服务公司PTC的增强现实(AR)和虚拟现实(VR)首席技术官史蒂夫·吉(Steve Ghee)说，虚拟世界是一种查看产品上下文的有用方式。他与虚拟现实(VR)有大约30年的合作经验。“这就是我所看到的元宇宙在我们行业中的应用——VR和AR给了你‘超能力’，在那里你可以做和看到你身体上无法做到的事情——或者去月球，海底。”

正是汽车行业推动了虚拟设计工具的采用，斯特恩表示:“元宇宙在汽车设计领域已经完全成熟……虚拟数字内容变得越来越丰富。”汽车制造商在一个专有而非开放的平台上工作。“但它已经比扎克伯格展示的更先进了……他的陈述看起来仍然卡通化和不成熟。这些公司的做法非常专业。”

从工程、游戏到产品设计、机器人、自动驾驶汽车等等，“对于所有这些不同类型的工业用例，3D已经变得像全球网络一样必不可少。”

斯特恩说，许多其他行业也可以从协作式沉浸式平台中受益，尤其是建筑和建筑业，它们比航空航天和汽车行业数字化程度更低，碎片化程度更高。“也许元宇宙或这种虚拟协作可能是导致大规模采用数字技术的杀手级应用程序。”

行业专家说，软件包通常不能很好地协同工作。连接不兼容的工程工具和自动化流程是工程师在元宇宙中完全发挥作用之前需要解决的挑战。今天的产品很复杂，涉及许多不同的合作伙伴，需要在不同阶段投入。

斯特恩说:“对于工程师来说，要解决的最大挑战之一是将数据连接起来，使其更具流动性。”“许多公司使用不同的工具，你所看到的一切背后都有大量的数据。能够操纵它，看看它是如何相互作用的……将会改变游戏规则。一旦实现，这将使工程更容易获得和协作。”

Stern说，存在明显的安全担忧——汽车制造商和其他工业用户将希望保护他们的知识产权和工业机密——而且他们仍然可以做到。“但可以有封闭或专有的工程元verse，不必对整个生态系统开放。”

Ghee说，即使是精通技术的工程师和科学家也天生抗拒变化，他们喜欢在平板电脑上使用CAD。他提醒我们，人们花了一大笔钱不戴眼镜——“所以现在我们必须说服他们戴耳机?但如果我们能让人们更容易地进入现实，人们就会更舒服……你需要找到一个令人信服的理由，迫使人们走出他们的舒适区。”

如果你能克服恐惧因素，更不用说投资了，工作生活可能会变得更有吸引力。

Dwyer回忆道:“几年前，我有一个客户对我说，‘你能不能把所有这些(2D CAD)东西做得更像‘我的世界’?’这是一个身临其境、引人入胜的环境，人们喜欢置身其中。”

德怀尔说，随着产品变得越来越复杂，商业压力越来越大，开发新的工作方式来加快速度是有道理的。许多人认为，元宇宙是不可避免的，也许还要10年，但这是数字化的自然演变，而疫情加速了数字化的进程。斯特恩表示:“这将改变游戏规则。对于公司来说，一个更具协作性的虚拟世界可以让他们在任何地方雇佣员工，无论地点如何，并克服当地技能短缺的问题。小公司在采用新技术方面可能更灵活、更迅速，尽管它们需要努力将流程数字化，并确保这些流程融合在一起。

性能在提高，成本在下降，观察人士预计在未来十年左右达到一个临界点。但德怀尔警告说，你不能把一切都自动化。“一个公司的辉煌，一个品牌的智慧，都是由它的人传递的。对元世界的投资需要双管齐下的方法——由领导层支持，但最终由用户驱动，他们会发现不同的事情与它有关。”