5年自研，代码乾坤希望实现物理引擎的国产替代

近十年来，指引整个芯片行业发展的“摩尔定律”似乎遇到问题了：原本大约每隔18个月到两年，芯片的工艺制程就会更新换代，性能也会随之增强。

但随着硅基芯片逐渐逼近物理极限，达到原子级别，摩尔定律迎来了技术瓶颈：现在全球以台积电和三星为代表的芯片代工厂已经迈向了5纳米时代，而等3纳米、2纳米芯片登场之后，随着芯片制程工艺提升难度的日渐拔高，想要实现集成电路组件数量每两年翻一番的目标，已经很难达到。

摩尔定律失效之后，在下一个十年甚至更远的将来，哪一个领域会取代芯片，出现促进生产方式和效率变革的新技术？

有人认为是物理引擎领域，原因是当下正在各个领域发生的数字孪生（Digital Twin），其底层技术正是物理引擎。

以物理引擎为核心技术的数字孪生，被广泛应用于现代高精尖科研领域，是众多产业领域科研攻关的底层支撑技术，将是未来十年比肩芯片产业、影响国家发展的重要底层技术。

数字孪生的前世今生

数字孪生，指的是同时存在于现实物理世界和虚拟计算机世界中的两个个体。这个概念最早来源于2003年由美国密歇根大学Michael Grieves提出的“信息镜像模型”（Information Mirroring Model）理论，基本思想是在虚拟空间构建的数字模型与物理实体交互映射，忠实地描述物理实体全生命周期的运行轨迹。

2010年，NASA在技术报告中正式提出数字孪生概念，并在2012年的论文中给出了描述：数字孪生是指充分利用物理模型、传感器、运行历史等数据，集成多学科、多尺度的仿真过程，它作为虚拟空间中对实体产品的镜像，反映了相对应物理实体产品的全生命周期过程。

目前，数字孪生已经应用于众多行业，德国西门子、美国通用电气，以及我国的海尔等公司都进行了积极探索。根据德勤的估计，数字孪生的全球市场规模将会以38%的复合年均增长率持续增长，在2023年之前达到160亿美元。

与数字孪生密切相关的还有今年获得广泛关注的“Metaverse”,国内外科技大厂纷纷押注。以物理引擎为支撑的数字世界边界被再度拓宽，成为目前公认的最接近“Metaverse”愿景的领域。在国内，已经出现了要素相对完备、技术较为成熟的《重启世界》。

有业内人士认为，无论现阶段PC、移动端，还是方兴未艾的VR/AR，物理引擎是获得更强沉浸感体验的必备要素。

在数字孪生、Metaverse的宏达愿景下，作为数字孪生底层技术的物理引擎，日后地位将越发凸显，甚至站在与芯片同等重要的位置。

什么是物理引擎

物理引擎用于计算2D或者3D场景中物体与场景之间、物体与角色之间、物体与物体之间的运动交互和动力学。

重启世界物理引擎模拟演示

物理引擎的基础是系统动力学。动力学是对现实世界中物体运动规律的数学描述，这种数学描述主要是基于常微分方程的，物理引擎核心的任务就在于求解常微分方程。

随着虚拟现实技术的发展，物理引擎开始广泛应用在游戏、动画、电影等诸多领域。

目前国际上主流物理引擎包含Havok、PhysX和Bullet等。Havok最早于2000年在GDC游戏开发者大会上公布，现在是微软拥有；PhysX由Ageia公司于2005年公布，2008年被英伟达收购；Bullet由Erwin Coumans开发，采用全开源授权，也是AMD开放物理计划的核心。

不难看出，前述物理引擎的核心技术全都掌握在欧美公司手中。虽然现在可以通过购买许可证的方式获得使用权，但参看华为公司近年的遭遇就可以发现，为阻挠中国崛起，西方会以各种名义来阻挠中国获得关键技术。

若物理引擎被“断供”，到时候受到冲击的不仅是游戏和影视行业，国内众多领域的数字孪生和模拟工程都将被“卡脖子”，因此实现物理引擎的国产替代已成为当务之急。

邢山虎和其创立的代码乾坤公司

好在国内已经有企业着手开发，并取得了令人喜悦的成果。由代码乾坤研发的重启世界物理引擎，正在不断拓宽应用场景。

重启世界物理引擎

代码乾坤的创始人是游戏界传奇人物邢山虎，他曾在金山负责WPS业务线全部产品，同时以“说不得大师”为笔名写作了一部热门奇幻网络小说《佣兵天下》，在网文平台这部小说被打上了“神作”标签。

文章来源：《大学物理》 网址: http://www.dxwlzz.cn/zonghexinwen/2021/0902/805.html