第18期 2021/12/31
做“元宇宙里的牛頓”，心咚科技腳下也站著“巨人”
如果某天，一個15歲的稚嫩少年問你“想不想和我們一起超越微軟？“ 你會好奇？會投以鄙夷的目光？還是會點燃你心中的那團火？另一個15歲的少年毫不猶豫的一口應下“想啊”。就靠這樣一句無厘頭的豪言壯志，他們組建起了一支黑客小隊。
從黑客到白帽子，從修改Linux項目到寫出128-bit操作系統，從改寫nouveau再到開發出全新的物理引擎。這些年他們的小團體不斷擴充，技術也在不斷積累。直到2014年的秋天，20歲的黃靖時和李若毫在西雅圖的一個小車庫里正式成立了他們的團隊，取名Heartdub（心咚科技）。
2018年11月，心咚科技帶著三板大斧回到了中國，填補了軟體仿真領域的數據空白和材料實時解算領域的技術空白。這三板大斧分別是：龐大的軟體材料數據中心；實時材料解算技術；自主研發的物理引擎。
市面上常見的物理引擎，多服務于游戲與特效制作。模擬過程中無法直接使用現實世界中的物理與化學參數指標，例如紡織領域最常見的垂度公式就無法被使用。更無法生成與現實世界相對應的數據結果。讓計算只能停留在視覺效果的模擬，而非物理仿真。生成的數據與成果也無法跨領域流通和使用。同時這也造成了模型與模型間的互相穿透問題——如人物和服裝，服裝和服裝。導致制作過程需耗費大量的時間和人力反復修改。以市面上主流引擎為例，制作一個不穿模的角色，需要在人物的大部分關節上綁定碰撞體，并反復調整碰撞體的大小，才能很好模擬出衣服貼合皮膚的效果。
心咚科技拋開了游戲與影視特效制作的傳統方法，從材料纖維開始做物理數據收集，并建立起了一套正向數據體系。區別于市面上主流的物理引擎，心咚物理引擎的模擬維度包含從模量到老化系數等80多組物理參數。心咚不僅解決了材料與人體間的關系，也實現了多層材料間的碰撞。解決了在復雜環境下物體相互之間的穿透問題和實時解算的性能問題。
心咚通過多年的技術研究，將材料工程，紡織工程與計算機科學跨領域深度結合，開創出了基于真實物理計算的數字材料結構層。從而使現實世界的物理數據可以在虛擬世界中被1:1還原，并使計算結果可實現跨領域流通，真正打通現實世界與虛擬世界的數據邊界。
這三板大斧可以做什么？具體來說，通過外形、操作、視覺及物理特性仿真，來為使用者提供身臨其境的虛擬體驗。拿成衣制作舉例，設計師在不接觸面料情況下，就可以了解面料的屬性和動態特征，看到成千上百的成衣上身效果。這意味著，他們可以充分發揮自己的創造力，零成本進行設計驗證。
作為一個新潮的科技初創公司，心咚科技的第一個業務落地場景卻選定了紡織服裝這樣的傳統行業，這在求快求新的創業市場并不常見。在被問及其中的原因時，黃靖時告訴至頂網記者：“很多人不知道，紡織服裝實際上已經是全球第二大污染行業，僅次于石油。我們認為從生產、銷售到回收環節都可以結合數字化技術，降低不必要的成本投入和資源浪費。”
這個選擇，的確讓心咚科技走得比別人慢，融資的過程也并不十分順利。有些人漸漸離開，但留下來的人，卻始終堅守著最初的信念——讓世界更美好。
如詩人余世存在《時間之書》的序言中所說：“你做三四月的事，在八九月自有答案。”過去7年里始終埋頭“平整土地”的心咚科技，如今等到了它期待的“答案”：
一方面，我國服裝行業的“十四五”規劃（《中國服裝行業“十四五”發展指導意見和2035年遠景目標》）指出，要圍繞產品生命周期，形成綠色設計、綠色生產、綠色營銷、綠色消費的可持續發展生態，重點形成服裝產業綠色制造體系，突破一批廢舊服裝回收利用關鍵共性技術，提升服裝纖維循環利用水平——這是心咚科技的行業“風口”；
另一方面，元宇宙熱潮被掀起，眾多企業加速“買票入場”，而心咚科技憑借多年專注于材料數據的收集和物理引擎的研發，早已是身在“局中”——這是心咚科技的技術“風口”。
李若毫告訴至頂網，很多人把心咚科技稱為“元宇宙里的牛頓”，“因為我們解決的是元宇宙中的物理問題。”“在未來元宇宙世界里，物理效果的演繹是必不可缺的一環。包括皮膚毛發、肢體動作、經濟模型、環境仿真，都需要大量的基礎科學和材料數據作為支撐，而這就是心咚所提供的。”
現實世界的牛頓曾經說過這樣一句話：“如果說我看得比別人更遠些，那是因為我站在巨人的肩膀上。”而“元宇宙的牛頓”的腳下，同樣站著“巨人”。李若毫表示，大規模的計算模型處理往往是TB體量甚至達到PB級別，要讓這些海量的數據轉變成“資產”，離不開強大的算力和基礎架構支撐。在這方面，心咚科技算得上是NVIDIA的“鐵粉”，心咚大量的計算模塊都構建于NVIDIA HPC-X和NVIDIA云原生超算架構之上。
此外，心咚科技還有另一層“身份”，即NVIDIA 初創加速計劃（NVIDIA Inception）中國為數不多的幾家高級會員 ( Premier Member) 之一。據李若毫透露，在解決元宇宙世界的物理問題的過程中，心咚科技也鎖定了NVIDIA 的Omniverse生態，并計劃在明年接入到該平臺上，通過 NVIDIA的算力與生態，賦能垂直領域的材料仿真與實時解算。
以下內容根據訪談編輯整理：
用最新潮的技術賦能最傳統的行業
至頂網：心咚科技是一家什么樣的公司？
黃靖時：心咚科技是一家專注軟體材料仿真的物理引擎公司，通過軟體材料數據中心；實時材料解算技術和自主研發的物理引擎，填補了我國軟體仿真領域的數據空白和材料實時解算領域的技術空白。
關于產品的落地場景，我們最先開始嘗試的是紡織服裝行業。因為紡織服裝行業擁有非常豐富軟體材料，并且每年都有技術創新。目前現實世界材料的數據和虛擬物理世界是割裂的，我們希望和產業結合以共贏的方式收集更多的數據，不斷提升我們的物理引擎，從而打破這個數據邊界。這是一次前所未有的嘗試和挑戰。
因此我們把第一個產品落到了服裝紡織行業——標準化SaaS軟件，Heartdub One。其中包含Pattern（花型）、Fabric（面料），Outfit（版型）等由大量材料參數構成的數據庫，方便用戶一鍵調用，讓數據可以在B端與C端之間實現閉環流通。
接下來我們會用這些數據賦能其他行業，比如游戲、影視特效、泛娛樂、基礎科學研究與工業制造等領域。讓虛擬與現實世界深度互聯，真正實現把實物成衣帶去線上，把虛擬裝備穿到線下。
深扎在這個產業中做數據收集，是一個很漫長的過程，這也是為什么在外界看來，我們也比其它的互聯網公司成長速度慢的原因。當然，這也是一個特別有意思的過程，因為我們認為這些數據足夠有價值，值得我們去深耕。
至頂網：具體來說，心咚科技的產品或者解決方案如何幫助服裝紡織行業解決他們的痛點？
黃靖時：這也是服裝紡織企業經常問我們的一個問題——數字化到底能給他們帶來什么。其實歸根結底，就是降本增效，提升企業的創造能力。
我們為企業提供數字面料和人體碰撞的實時解算SaaS，即Heartdub One。1）提供紗線和面料檢測服務，幫助企業建立自己的核心數據庫。2）通過SaaS協同平臺，將面料數據，花型數據，版型數據通過數字人實時呈現出來，在訂貨會，門店銷售，私人定制，VIP客戶服務等場景為企業減少了實體開發成本，減少了資源的浪費同時更快捷的觸達客戶。
在這個過程中，心咚聚焦的是底層的數據收集，然后把這些數據進行數字化呈現，再融入到企業的銷售和內部管理系統當中。
現在的服裝3D建模都是先通過3D服裝設計打版軟件，調整縫合版片，得到一個基礎服裝模型。再通過3D雕刻設計軟件進行細節打造和精修。設計人員會先在一個靜態模特上調整并連接板片，如果要讓這個靜態模特和服裝動起來，需要給靜態人模添加動畫，再通過較長時間的模擬，最終再進行渲染，才能得到最后的呈現效果。以市面主流軟件為例，一個動作1秒即30幀，也就是需要渲染30張圖片，按照傳統的渲染技術，1張高清服裝圖片的渲染時間大概是3分鐘以上，那么，完成一個1秒的高清動作渲染大概就需要3分鐘乘以30張圖片（即90分鐘）。而心咚物理引擎的實時解算能力，可以實時完成上述流程，并精確呈現出材料的物理特性。
另一方面，傳統的建模過主要依靠設計者對材料的主觀認知，不斷調節模擬選項與材質球來實現面料效果仿真。心咚基于真實的物理參數，用實時解算賦能創作者，從而降低制作成本和時間，并大幅減少制作中出現的錯誤和問題。
站在 “計算巨人”的肩膀
至頂網：在這背后，NVIDIA的技術發揮了哪些作用？
黃靖時：心咚物理引擎和材料數據中心的背后是大量的數據和計算模型。離不開強有力的硬件支持。伴隨Fermi架構的出現，開啟了CUDA和GPU計算的時代。加速了科學計算與HPC。相比較G80，GT200加速了我們早期的數據積累和開發，讓很多不可能變為可能。從NVIDIA GRID，vDWS到InfiniBand，在眾多環節都讓我們實現了高效生產。
同時我們也在積極籌備Grace CPU的測試和制定相關技術方案，來進一步優化我們的AI和HPC算力。
至頂網：其實市面上存在眾多的加速器或者孵化器，心咚科技在選擇NVIDIA時是出于什么考慮？
李若毫：因為我們發現，無論使用的是哪個服務商的計算平臺，最終都會回到NVIDIA。一方面是算力，另一方面是底層的調度機制。此外，無論是NVIDIA還是ARM，都匯聚了大量的開發者，在這里，會不斷有新鮮的技術和針對性的解決方案產生。
具體從技術方面來看，NVIDIA為心咚提供了不少支持。主要有兩個方面——第一，在產品（比如顯卡）供貨非常緊張的情況下，我們仍然得到了預期的交付；第二，在這個生態中，我們能夠非常清晰的了解到NVIDIA的各個技術路徑如何聯通，這對于我們后續接入NVIDIA的各個平臺生態（比如Omniverse）非常重要。
至頂網：除了技術，在NVIDIA的生態體系中，心咚科技還得到了哪些方面的賦能？
李若毫：首先是發聲，NVIDIA已經是非常金字塔尖的企業，可以幫助心咚更多地對外發聲、被看見，這件事對我們來說很重要，也是所有生態小伙伴都很需要的一件事情；
其二，生態伙伴之間的相互賦能也很重要，在這樣一個大平臺上，我們省掉了很多社交成本和中間成本；
其三，與Omniverse的合作，給我們未來的發展帶來了非常大的想象空間，不僅是經濟收益方面的，還有市場渠道方面。我們認為，未來的技術方向一定是基于人的，而Omniverse平臺可以鏈接很多線下的節點，讓普通的用戶也能通過簡單操作完成復雜的數字化工作，讓傳統企業也能擁抱元宇宙、進入數字時代，這是對實體行業很大的賦能。
做“元宇宙里的牛頓”
至頂網：您一直在強調Omniverse，很多人認為，這是元宇宙的一個基建工程。那么，心咚科技自身是如何看待元宇宙這個概念的？
李若毫：我認為元宇宙是人們在現實世界的虛擬化、數字化，也是數字世界的生活化，是兩個世界的融合。
很多人把心咚科技稱為“元宇宙里的牛頓”，因為我們解決的是元宇宙中的物理問題。那么，這個物理問題為什么一定要選像NVIDIA這樣的企業作為合作伙伴，我們又為什么一直想進入Omniverse的生態去協作呢——因為我們解決的是算法問題，而NVIDIA則能夠很好地解決算力問題。
在未來的元宇宙世界里，數據的收集、存儲和計算都很重要。尤其是仿真數據，包括皮膚毛發、肢體動作、經濟模型、環境仿真，都需要大量的基礎科學和材料數據作為支撐，而這就是心咚所提供的。
至頂網：但是在心咚最初做這件事時還沒有“元宇宙”，現在“元宇宙”來了，我們會怎么乘這個“勢”？
李若毫：其實從2011年開始，我們的團隊就在做云計算，在那時我們就基于云架構設計了具備資源虛擬化管理和調度能力的引擎，這和現在的元宇宙是不謀而合的。只不過這幾年來，隨著軟硬件、網絡等技術的不斷迭代，以及積累的數據量越來越多，我們引擎已經演化成為一個集物理仿真和實時渲染為一身的云原生超算架構，并且規模也不斷擴大。
所以說，我們一直有意識地去做這件事情，只不過現在風口來了而已。我們認為，每一個時代都會產生不同的交互方式，也會誕生新的公司和生態。我覺得，心咚有機會在這里面脫穎而出，因為我們已經做了十足的準備。
在這個過程中，我們希望可以幫助服裝紡織這樣的傳統行業，讓他們也在這個時代收獲到紅利，而不是像以往一樣后知后覺。其實，現在已經有不少傳統企業都在關心元宇宙這件事，而心咚能做的就是幫大家省去消化、理解的時間，幫他們做好準備，在恰當的時候直接沖到第一線。正是基于這樣的出發點，我們針對服裝紡織產業的產品定價非常低，希望以超低門檻讓大家進入到賽道中來，哪怕他們不懂元宇宙、不懂數字化，這個使用成本也是可承受的。
低迷期的始終堅守
至頂網：回顧心咚的創業經歷，我們認為在公司成長和業務發展中，資金、技術、人才該如何權衡？
黃靖時：其實對初創公司來說，錢是最重要。資金是一切的基礎，當然，這也是很多初創企業面臨的最大挑戰。很多公司，特別是科技公司，需要很長的周期，甚至數十年才能結“果”，但很多公司如果短期內沒有回報、沒有很好的流水，價值就會縮水。但公司還需要繼續將大筆資金投入到科研當中，所以，這個階段是創業公司最痛苦的時候，往往會面臨很多取舍。
而心咚最幸運的事情在于，我們的團隊在成立初期，就把公司定位和業務想得非常明確，所以不會因為資金等各方面的壓力去隨波逐流。這是很難的一件事。
當然，在這個過程中，會有不少人才因為公司發展慢而離開。我們希望能夠找到志同道合的伙伴，不能因為剛好處在風口上就蜂擁而至，而是非常清楚自己要什么，所以能夠一起堅持下來。
至頂網：那心咚科技最難的是哪個階段？
黃靖時：我們最難的是早期階段的融資。原因并不是因為我們沒有找到一個商業模型，而是因為沒有掙足夠多的錢，或者說是風口還沒有來。甚至，我們還經常被拿去和服裝打板軟件做比較，一度被認為是一個服務傳統行業的SaaS公司。在那個階段，我們必須要承認公司的估值很低，要去不斷融資來維持技術研發的投入。
至頂網：是什么樣的信念支撐我們堅持最初定下來的目標？
黃靖時：我們第一批美國團隊的成員都是這么來的——我問他們，“想不想一起超越微軟？”其實，這就是我們的信念。靠著這個“口號”，我們吸引到了很多志同道合的伙伴。雖然是說“超越微軟”，但實際上是希望大家可以去不斷挑戰和解決現實生活中的科學難題。比如，如何低成本實現海水淡化，如何通過算法分析腸道桿菌進行高效的生化模擬，如何降解塑料減少對環境的影響等。
這也是當初我們選擇服裝行業的一個重要原因。如前面所說，服裝產業早已是第二大污染來源，很多面料最終只能焚燒，其中的碳排放遠超過機動車。而在我們看來，從服裝生產到最后的回收處理，包括新材料的研發，很多環節都是可以通過數字化實現可持續發展目標。
繼續為世界做貢獻
至頂網：從現階段來說，資金的問題已經解決了，接下來，我們還有哪些具體規劃和探索？在這個過程中對NVIDIA有哪些期待？
黃靖時：首先，明年我們就會嘗試把自己在服裝紡織行業收集到的數據賦能到游戲、泛娛樂等其他行業，先讓大家去使用數據，先讓數據開始流通起來。
基于Omniverse這個平臺構建垂直領域的數據中心，專門去賦能材料仿真和實時解算。和NVIDIA共同推動全球服裝紡織的供應鏈的數字化轉型。
后記：記來處，向未來
在心咚科技北京總部的門口寫著“Hello Duber”的字樣。黃靖時說，“Duber”是心咚科技所有用戶的統稱，它既代表著具有超前意識的先鋒人物，同時也是心懷世界的環保衛士。
其實，無論是黃靖時、李若毫，還是每一位“心咚人”，又何嘗不是“Duber”。在那些焦慮的創業時光，是熱愛技術也熱愛世界的那束“光”，照亮他們來時的路和去往未來的方向。
那么當下一次有人坐在你身邊，問道“Hey，想要一起改變世界嗎？”你會怎樣回答？
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