元宇宙:建筑師如何打開元宇宙的大門？_DES

你或許聽說過，馬克·扎克伯格希望Facebook能夠成為一家元宇宙公司，并且在今年年初，Epic Games 宣布完成了一輪10億融資，以支持元宇宙的長期開發。“元宇宙”無疑已經成為了科技界最火的熱詞。本文深入淺出地探討了什么是元宇宙，誰將建造元宇宙，以及一個關鍵問題——為什么元宇宙對建筑師很重要，建筑師又如何在這項蓬勃興起的數字經濟中扮演重要角色呢？

“元宇宙”（Metaverse）一詞源自1992年的一部科幻小說《雪崩》（“Snowcrash”），在書中 Neal Stephenson 創造了這個專有術語。作為互聯網的繼承者，他構想了在不久的將來的數字世界。

你可能在電影《頭號玩家》和《黑客帝國》中對元宇宙的生活產生了初步的概念，在其中，我們想象到的東西都有可能存在，并且我們能夠一直生活在元宇宙中，為生命增添更多奇妙的經歷。有許多文章都對元宇宙給出了不同的定義和標準，其中我最認可的有兩篇：《元宇宙：是什么，在哪里，誰來建造，以及“堡壘之夜”》和 《2021年的元宇宙》。

誰將建造元宇宙？

與電影《頭號玩家》中那種集中式的元宇宙——“綠洲”（Oasis）不同，科技圈普遍認為元宇宙應當是一種開放的、兼容性較強的生態系統，而不是僅僅被一家公司所主導。就像馬克·扎克伯格所說的：“說不定在將來，當你問一家公司在不在開發元宇宙時，就像現在問一家公司能不能聯網一樣荒謬可笑。”

與此同時， Roblox 和 Epic Games 作為現在最火的“元宇宙概念股”公司，同樣認為元宇宙應當具有非集中式特征，避免被少數力量所掌控。Roblox 聯合創始人 Neil Rimer 表示：“元宇宙的活力不是來自公司，而是來自于它的用戶。” Epic Games 的CEO Tim Sweeney 也強調：“元宇宙不是從某一家工業巨頭公司發展而來的，而是上百萬人合作的結晶。每個人都通過內容創作、編程和游戲設計等方式為元宇宙添磚加瓦，也可以通過其他方式為元宇宙創造價值。”

很多年以來，互聯網都是一個用超鏈接相互連接的二維網絡，現在它更有趣了起來，具有向三維拓展的潛力，并將改變我們工作、購物和生活的方式。那么，建筑師如何塑造和豐富元宇宙的世界呢？

“中國旅游日”山西首次發布古建筑數字藏品:金色財經消息，5月19日，“中國旅游日”主會場活動在山西開幕。在文化和旅游部市場管理司指導下，山西省文物局、山西省文化和旅游廳聯合騰訊幻核、騰訊區塊鏈，共同推出“古建有畫說”公益數字文創藏品計劃，面向群眾免費限量發行五款共計5萬份的山西古建筑數字藏品。用戶不僅可以在線上感受山西古建之美，同時基于區塊鏈技術可以在云端將古建數字藏品永久收藏。

本次項目以山西省的國寶級不可移動文物佛光寺、飛虹塔、永樂宮、晉祠以及平遙古城為代表，以藝術再創的形式打造一系列古建文化數字藏品。[2022/5/19 3:27:10]

宏觀圖景：數字經濟的興起

當前，世界正經歷著從實體經濟到數字經濟的轉變，而在新冠疫情以來，這兩者的融合速度又進一步加快了。

我們已經見證了許多真磚實瓦建成的零售店倒閉，與此同時，像巴黎世家（Balenciaga）這樣的時尚品牌卻選擇了在一款電子游戲中發布它的最新產品。商業地產的持有者也正在苦苦掙扎，因為他們的租戶要么放棄了辦公場所，要么縮小了空間規模。而像 Zoom 這樣的視頻會議公司卻在疫情中迅速發展，并取得了巨大的成功。無論你喜不喜歡，新冠疫情都已經改變了我們的工作文化，加速了電商的興起，并改變了商業的運行模式。游戲、時尚、好萊塢和加密貨幣都是率先采用元宇宙技術的先驅行業。對其他希望生存下去的行業來說，除了加入這場新游戲，已經別無選擇。

藝術中的 NFT：數字資產的崛起

數字物品的市場規模已經超過一百億，為了讓數字物品具有現實的、持久的價值，它們必須獨立于任何可能隨時移除或禁用這些物品的實體而存在。這就是區塊鏈技術的最新應用—— NFT（Non-fungible tokens ，非同質化代幣）出現的原因。

“非同質化”表示它具有獨特性，不能被別的東西替代。因此，非同質化代幣的價值可以理解為就在于，它能夠證明數字物品的創造是“獨一無二”的。而這里所謂的數字創造可以是任何東西，包括虛擬建筑。多倫多的藝術家 Krista Kim 以超過50萬美元的價格售出了第一座數字資產虛擬住宅，這已經超過了許多美國北部城市的真實房產的價格。

靈境天壇建筑數字藏品將于今日發售:1月25日消息，靈境天壇系列建筑藏品共發售8款建筑數字藏品，每款數字藏品各發售12500個，將于1月25日20:00在“元宇宙市場”正式開啟售賣。[2022/1/25 9:12:12]

加密貨幣世界的另一個潮流就是投資虛擬房地產。作為2021年初開始的 NFT 市場狂潮的一部分，虛擬世界中基于區塊鏈技術的房地產的價格也在不斷地飆升。在區塊鏈網絡世界 Decentraland（意為去中心化的世界）中，最近就有一大批虛擬土地賣出了超過90萬美元的價格。

在諸如 Decentraland, Sandbox 和 Somnimum Space 等虛擬世界中，人們能夠展出他們的 NFT 藝術品，與朋友散步，參觀建筑和參加各種活動。這或許對很多人來說都像是一場惡作劇，這個平臺可能也還不夠成熟，但這對設計師來說卻絕對是一個有趣且有利可圖的領域，他們可以用上在現實世界中的設計技能，并將其擴展到虛擬世界中。

建筑師經常抱怨，很難找到既完全支持他們的創意又能按時付錢的好客戶。大多數設計都會永遠停留在紙上，它們可能因為各種各樣的原因而被棄用，并且這些“紙上建筑”的大部分都會因為不被客戶所認可而變得一文不值。即使你的設計很幸運地被建造出來，施工也是非常耗費財力和時間的，并且施工過程中充滿了不確定性。當項目出現問題時，你甚至還會很容易遭到起訴。

對這殘酷的世界，我們深感抱歉。除此之外，在現代社會中，建筑師也已經不再是過去的“百匠之首”的角色。建筑師作為項目管理者，與其他各種專業的顧問、工程師、承包方、客戶、政府官員合作，從而讓一個項目得以實現。而正如其他服務型職業一樣，我們也是按工作時長來計酬的。就像投資人 Naval 說的：“你永遠也不可能通過重復出賣你的時間來變得富有。”建筑師應當重構自己的商業模式，去提供能夠規模化生產的產品或服務，而不是提供一對一服務，應當提供能夠重復應用并造福上百萬用戶的設計方案，而不是僅僅滿足一個客戶的要求。

元宇宙世界需要海量的內容來娛樂用戶。我們需要體驗虛擬游樂場、虛擬電影院、虛擬音樂會、虛擬賭場、虛擬學校、虛擬會議……你可以盡情暢想。對建筑師來說，元宇宙是一片充滿可能性的處女地，也是擺脫了現實世界的種種限制的烏托邦。建筑師可以基于 NFT，為想收藏獨一無二的資產的客戶提供獨特的設計。建筑師也可以建造城市、建筑、家具、雕塑、點云、材質等各種數字資產，并將他們在虛擬世界、虛擬游戲或者虛擬電影中反復出售，這與為游戲或電影工作的藝術家的工作環境很相似。除了靜態的設計之外，建筑師也能設計一種“程序”，讓用戶通過調整參數而生成各種各樣的結果，就像 Grasshopper 代碼或者 Houdini 數字資產。

區塊鏈賦能建筑業“第一單”在上海落地:8月3日消息，在近日上海市科協主辦的“數字技術塑造產業新生態”高峰論壇上，中國建筑學會副理事長、上海市建筑學會理事長曹嘉明透露，上海老啤酒廠改造工程將引入區塊鏈技術，這也是全國范圍內區塊鏈賦能建筑業的“第一單”。在上海老啤酒廠的改造項目中，區塊鏈技術將應用于立項、設計、施工、置換等全過程，大約半年時間完成。目前，設計部分已經完成，正在進入施工階段，由區塊鏈技術提供的“智能合約”被廣泛嵌入全流程中。（財聯社）[2020/8/3]

盡管建筑相對而言是一種具有在地性的生意，但你仍然可以為全世界提供數字產品或服務。你在當地可能很難找到欣賞你的設計的客戶，但如果在全世界范圍來找就容易得多了。就像《1000個真正的粉絲》一書中所稱，你可以通過做自己喜歡的事來謀生。

無論你做什么，都要試著用內容創作者的方式來思考，利用你的努力實現指數級的增長，在數字叢林中找到能夠跨越不同平臺的自我營銷的方式，通過高質量的內容接觸潛在用戶，增強用戶黏性并擴大你的受眾基礎。

到此為止，你已經對這些新的機遇感到躍躍欲試了，但建筑師究竟如何才能加入這場新游戲呢？

向游戲產業學習?

游戲是元宇宙的金字塔尖。游戲被認為是元宇宙的最佳載體，特別是越來越受人們歡迎的沙盒游戲，它們已經有了元宇宙的雛形。比如《GTA》（俠盜獵車手）系列，《Minecraft》（我的世界），《Fortnite》（堡壘之夜）等……他們都提供了游戲體驗的高自由度。許多游戲還提供了專業工具，讓玩家自制模組（Mod）來豐富游戲內容，延長游戲壽命。

同時游戲也是與建筑師關系密切的一個產業。比如《SimCity》（模擬城市）就是一款經典的城市建設主題的游戲，許多城鄉規劃師都認為它很有啟發性。在游戲中建造世界的過程，與在現實生活中的設計過程十分相似。環境藝術家將概念藝術家的二維作品轉變為三維的逼真的虛擬世界，這一過程中所用的工具正是建筑師多多少少比較熟悉的三維建模軟件：Blender，3Ds Max，Maya，ZBrush，Substance Painter 等等……以及 Unity 和 Unreal（虛幻）等游戲引擎。

中國建筑學會副理事長：區塊鏈可協助建筑行業建立誠信體系:近日，中國建筑學會副理事長、上海市建筑學會理事長曹嘉明在上海舉行的“數字技術塑造行業新生態”高峰論壇上表示，數字科技在建筑行業的普及應用尚有很大的發展空間。從規劃設計、建造、施工到運維，從改善營商環境到加強城市風險管理，整個行業急需建立工程建設全過程管理和建筑全壽命維護中的大數據集成，把原有分割的片段信息串聯起來，建立起可以追溯的誠信體系，這與區塊鏈的技術特點基本吻合。[2020/7/7]

學習一些編程知識—像軟件開發者一樣思考

在建筑領域，計算式設計（Computational design）已經不是一個新話題了，我們已經見過生成式設計（generative design）、參數化設計（parametric design）、算法設計（algorithmic design）等各種各樣的術語。我并不想去爭論這些術語之間的區別，總的來說，這些都是解決問題的新方法。設計師不再僅僅是依賴于個人的靈感和經驗，而是將設計過程抽象化，將大的問題分解為更小的問題，設定會影響設計結果的參數或限制條件，不斷迭代設計工作流和調整選擇，最終基于分析的基本原理來做出決定。計算式設計正是幫助你像一名軟件開發者一樣規模化推廣你的設計的關鍵所在。

像 Grasshopper 這樣的軟件已經在建筑領域得到廣泛的應用，它是在設計工作流中發揮出計算式工具的潛力的很好的應用途徑。

如果你想學習編程， Processing就是一門在視覺藝術領域很適合學習的編程語言。Python也是一個相對易于入門的編程語言，并且在數據分析、數據可視化、人工智能、機器學習、網站開發等方面都有著廣泛的應用。

程序化內容生成 (PCG)

在計算式設計領域中，程序化內容生成（Procedural Content Generation，PCG）是一種通過算法生成數據的方法，而不是人工生成數據，后者通常是將人工提供的數據和算法與計算機提供的隨機性和處理能力相結合。在計算機圖形學領域，這被普遍用于創造材質和三維模型（Wiki）。程序化內容生成通常被用于游戲和電影中，讓開發者能夠產出大量的內容，并用無窮無盡的內容來擴充游戲的可能性。程序化地生成內容有許多種方法，我建議你可以觀看 Kate Compton 在 GDC 發表的精彩演講。

動態 | 美國科技公司Magic Leap招聘高級區塊鏈建筑師及區塊鏈工程師:據variety報道，根據美國科技公司Magic Leap本月發布的多份工作招聘清單，該公司正在招聘高級區塊鏈建筑師以及多個區塊鏈工程師。該公司希望使用區塊鏈技術來存儲和保護其部分用戶數據。[2019/4/13]

《Townscraper》是我最喜歡的獨立游戲之一，它也是 PCG 的一個典型案例。玩家能夠隨機點擊并根據貼圖的限制條件生成美麗的城鎮，就像解數獨游戲一樣。

Houdini 是一個很好的程序化工具，它是為在3D動畫領域以及電影、電視、游戲和虛擬現實的VFX（Visual Effects，視覺特效）領域工作的藝術家所設計的。Houdini 將這所有的領域整合成了一個強大的平臺，它與其他3D動畫軟件的根本區別就在于它的程序化特征。Houdini 擁有一個開放的環境，并通過各種 API 提供程序腳本，而其中大多數選擇的都是 Python。

CityEngine 是一款由 Esri R&D Center Zurich 開發的商業三維建模軟件，專注于3D城市環境的生成。通過程序化建模的方法，它能夠創造具有豐富細節的大尺度3D城市模型。

應用人工智能輔助設計

人工智能是科技界的一個熱門話題，并且已經在計算機視覺、自然語言處理等領域取得了成功的應用。在設計中，人工智能可以被用于訓練機器學習，基于現有的內容來生成新的內容。在所有的機器學習平臺中， GAN（Generative Adversarial Network，生成式對抗網絡）無疑是一個吸引了許多設計專家目光的新星。以下是我發現的一些具有啟發性的例子：

Stanislas Chaillou 的論文項目中應用 GAN 生成了不同風格的平面圖。

藝術家 Refik Andaol 應用了數據驅動的機器學習算法來創造抽象的、夢一般的環境。

Simon Fraser 大學與 Autodesk Research 研究團隊在近期發表的文章中對 GAN 進行了優化，為建筑師自動生成房屋的平面布局。

NVIDIA Research 研究團隊的最新模型以 GAN 為核心，為游戲開發者、藝術家、設計師和建筑師將2D圖像轉化為3D模型。

New Balance 正在應用一種設計師易于上手的 ML（Machine Learning，機器學習）工具—— Runway 來設計他們的下一代運動鞋。

數字經濟中建筑師的身份危機

建筑師在現實世界中已經面臨著身份危機。我們曾經是百匠之首，懂得所有的建筑相關知識和技術。然而在現代工業社會中，結構、機械、電力、預算、工程管理等許多專業都已經從建筑學科中獨立出來，剩下的大多是造型、可視化、團隊合作等缺乏核心技術的內容。

“建筑是一個需要花費大量時間的職業，一項建筑工作至少需要4年、5年甚至6年，這個速度對于正在發生的社會變革來說實在太慢了。”普利茨克獎得主、荷蘭建筑師雷姆·庫哈斯的這句話指出了建筑行業的缺點，以及它該如何適應當今不斷變化的社會和技術環境。技術正在不斷進步，而技術的“局外人”則正在致力于重構或變革 AEC 行業（Architecture, Engineering & Construction，建筑、工程和施工行業）。從業界到學界，我們都需要通過改變來適應這個世界。

元宇宙是一個新的游樂場，建筑師可以和其他利益相關方共同參與其中。但如果我們是在與游戲設計師或開發者競爭的話，我們能給游戲帶來什么額外的價值?

建筑師作為現實世界和虛擬世界的橋梁?

幾個世紀以來，建筑師一直在領導著現實世界的建設。作為建筑項目的管理者，我們與所有學科合作，向客戶交付項目。因此建筑師往往對項目有更全面的了解，而其他學科的顧問可能只熟悉整體的一部分。

隨著在 AEC 行業實踐中興起數字孿生（Digital Twin）的潮流，建筑師可以作為現實世界和虛擬世界之間的橋梁。根據 Autodesk 給出的定義，“施工、工程和建筑行業中的數字孿生是一種動態的、實時更新的現實資產或資產組的數字復制品——無論它是一棟建筑、一個校園、一個城市還是一條鐵路，它能夠將設計、施工和實時運作的數據都整合到一起。數字孿生可以模擬、預測并為決策提供信息支持。”建筑師可以模擬現實世界的場景，來“測試”未建成的建筑。數字孿生通過使用來自傳感器的數據，講述建筑在整個生命周期內的故事，從測試到實際建成并投入使用。通過物聯網數據，我們可以衡量一座建筑的健康程度和性能表現的具體指標，比如溫度和濕度。數字孿生還可以增強物理體驗，想象你在現實世界有一座只能容納2萬名觀眾的現場音樂會的體育場，但你可以通過數字孿生讓數百萬用戶參與到這場活動中來，同時在兩者之間進行動態交互。

在元宇宙中將會有很多有趣的應用，比如托管數字孿生或掃描數據——如點云和對現實世界的場所的攝影測量。建筑師可以創造性地利用資產，并策劃兩個領域之間的體驗和互動。

虛擬世界中的社會責任

建筑師是很好的傾聽者和溝通者。我們從傾聽開始，去理解客戶和社區的需求。除了服務客戶，建筑師往往還會重點考慮社會影響和社會責任，從而讓設計服務于整個社區。

建筑是文化的宣言和表達。在概念設計之前，建筑師往往首先會試圖去理解當地特定的文化背景，包括語言、場所記憶和生活方式。雖然元世界沒有特定的地理位置，但用戶確實來自不同的文化背景，因此我們可以設計“方言”元世界，讓它充滿多樣性和文化包容性。

建筑的價值

這是一個深刻的話題，我想再次引用雷姆·庫哈斯的話：“建筑的一條腿站在一個有3000年歷史的世界，另一條腿則站在21世紀。這種幾乎像芭蕾舞一樣的伸展動作，讓建筑師的職業內涵驚人的深刻。你可以說，我們是最后一個保留著記憶的職業，或者是最后一個可以追溯到3000年前，并且今天仍然在證明與過去漫長的發展道路一脈相承的職業。一開始，我認為我們不該處理‘現在’的問題，但如今，我們給予‘現在’的是記憶。”

歷史就像一面鏡子，每當我們審視它時，都會看到新的圖像。“建筑的價值”也隨著歷史的發展而不斷變化。從古羅馬時期的“堅固、適用、美觀”，到19世紀羅斯金的“建筑的七盞明燈——奉獻、真理、權利、美、生命、服從和記憶”。從20世紀勒·柯布西耶的《走向新建筑》中為我們打開現代建筑的大門，將移除裝飾和擁抱純粹形式作為工業時代的新精神，到 Christopher Alexander 的“模式語言”深刻影響了軟件工程……在這個數字時代，我們需要定義建筑的新價值嗎？親愛的讀者朋友們，這是一個開放的問題。但如果我們能更好地定義和實現建筑的價值，我們就能更好地創造一個偉大的元宇宙。

元宇宙的大門正在緩緩向我們打開，建筑師朋友，你們準備好了嗎？

本文譯者：徐文睿

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