李飛飛的World Labs新發布的世界模型,是真的世界模型嗎?
BlockBeats 律動財經
9 月 1 日,李飛飛的 World Labs 發布了 Atlas。
發布頁上有一組畫面確實好看。幾台手機架在三腳架和夾具上,從三到五個角度對着同一個現場,然後時間停住,鏡頭開始移動,繞過人物,走到真實攝影機從未站過的位置。
子彈時間,這個手法這兩年不算稀奇。差別在 Atlas 同時交出來的另外三樣東西。
第一樣是 depth。給畫面裡每一個像素標上它離鏡頭有多遠,一張普通照片就變成一張按遠近上色的地形圖。
第二樣是 point cloud。在空間裡撒下幾百萬個點,每個點記住自己的三維坐標,湊到一起就是這間屋子的形狀。
第三樣是 3D Gaussian Splat。它不用三角面片搭模型,而是拿大量帶顏色、帶透明度、有朝向也有胖瘦的小光斑堆出整個場景,換任何一個角度都能重新渲染一遍。
這三樣東西的共同點是可測量。杯子的直徑、桌子到牆的距離,都能從裡面直接讀出數值。生成的結果不再只是給人看的畫面,可以送進遊戲引擎、設計軟體,或者一段機械臂的控製程式。
World Labs 幹脆把 Atlas 叫做世界模擬器。
模擬器這個詞他們用得不隨便。三個月前,他們自己寫過一篇文章,專門規定什麼樣的系統才配叫這個名字。
看得見和碰得到
那篇文章發在今年 6 月,討論的是什麼才算世界模型,結論是把市面上的系統分成三級,渲染器、模擬器、規劃器。
這種分類方法的源頭很老。1943 年,英國心理學家 Kenneth Craik 說過一個觀點,人能提前想明白一件事會怎麼發展,是因為腦子裡有一個縮小版的現實世界。這個說法後來被控制論、神經網路和強化學習一路接過去,變成三個詞,state、observation、action。
用一間廚房來說。
杯子擺在桌上的哪個位置、離桌邊幾公分、桌子離牆多遠、門開著還是關著,這些加起來是這間廚房此刻的 state。
人站在門口,只看得到狀態裡的一部分。被冰箱擋住的那塊地面他看不見,杯子裡還剩多少水他也不知道。他眼睛收進來的這一份資訊叫 observation。
他走過去把杯子推開,這是 action。
state、observation、action,一個系統能管幾樣,就決定了它屬於哪一級。
渲染器管畫面。人往前走一步,它算出這一步該看見什麼,畫得像、和上一幀接得上,事情就辦完了。杯子有多高、桌子離牆多遠,它不需要知道,因為它交出來的只是一張圖。
模擬器管狀態。杯子的位置、桌子的尺寸、門開到多大會撞上牆,這些數字它得一直存著,隨時能被調出來。也正因為存著這些數字,別的程序才接得進來,一隻機械臂才能在這間廚房裡伸手。
規劃器管動作。它不光知道杯子在桌上、碰倒了會怎麼樣,還要判斷現在該不該伸手、先拿哪一個、從哪個角度下手最穩。
按這套標準,Google DeepMind 的 Genie 3 被歸進最低一級,只是個渲染器。一起歸進去的,還有 World Labs 自己在 2025 年 10 月發布的 RTFM。
在這之前,「世界模型」這個詞幾乎什麼都能裝。輸入一句話,生成一段能走進去的畫面,是世界模型。把官網口號改成用 AI 模擬世界,也是世界模型。這篇文章第一次給它劃了條線,畫面歸畫面,世界歸世界。
過去一年那些演示大多停在第一級。比起純文字生成視頻,它們確實前進了一大截,按一下方向鍵,畫面會跟著變。
但是渲染器交出來的東西,人看著夠用,機器用不了。
Atlas 要夠的是模擬器那一級。按他們自己的定義,模擬器得維護這個世界的全部狀態,物理也算在裡面。
目前公佈的測試集中在相機條件生成和三維重建,複雜材料、流體、布料這類多物理相互作用還沒解決,整個行業都沒有解決。
Atlas 的技術上的名字是 multimodal autoregressive diffusion transformer,四個詞拆開來都不新鮮。
transformer 和 autoregressive 是大語言模型那一套,看著已經生成的內容一個接一個往下續。diffusion 是圖像和視頻生成那一套,畫面由它畫出來。multimodal 指的是它同時接收好幾種輸入。
新的地方在 multimodal 具體包括了文字、圖片、相機位姿和深度圖四類。
相機位姿說的是拍這張照片的時候,相機站在三維空間的哪個位置、朝著哪個方向,六個數字就寫得清楚。配上深度圖,每一張照片都不再是孤零零的一張圖,而是一張標好了拍攝位置的圖。
所有照片標在同一套坐標上,這套坐標就是 Atlas 的 shared spatial context,共享空間上下文。
舉例來說,站在客廳門口拍一張沙發,再走到窗邊拍一張。兩張照片裡的沙發大小不同、角度不同,還有一半被茶幾擋着。普通模型看到的是兩張不一樣的圖。人看到的是同一個沙發,因為人知道自己走了幾步、轉了多少度。
Atlas 拿到的,正是「走了幾步、轉了多少度」這份數據。
這份數據還有另一個用處,World Labs 上一代產品 RTFM 已經試過。它的目標是在單張 H100 上實時生成一個能一直逛下去的世界。往前走它往前生成,轉彎視角跟着變。麻煩出在記憶上。
假設有人在這棟虛擬房子裡逛了半小時。如果把這半小時生成的畫面全部塞進上下文,模型確實什麼都不會忘,但上下文越堆越長,算力會先撐不住。如果只留最近幾十幀,算力省下來了,可從臥室繞一圈走回廚房,模型已經不記得二十分鐘前桌子擺在哪兒,同一間廚房會被生成成兩個樣子。
World Labs 給 RTFM 的做法叫 posed frames as spatial memory。每一幀除了畫面,還存下拍它的時候相機在空間裡的位置和朝向。模型走到某個位置,系統不必把全部記憶翻一遍,只按位置就近取回幾幀,拼出這一次生成需要的上下文。
位置在這裡當的是索引。想知道廚房長什麼樣,把在廚房附近拍下的幀找出來就夠了,它們是什麼時候拍的不重要。
人用記憶其實也是這條路子。讓你回想上週三下午做了什麼,多半想不起來,但走進那間會議室,誰坐在對面、白板上寫了什麼,很快就能對上。按時間檢索要從頭數一遍,按地點檢索一步到位。
重建與生成
Atlas 的發布頁上還有一個實驗。先只給一張花園的照片,讓模型生成從高空往下看的畫面。照片裡只有花園,周圍什麼樣沒拍到,於是花園的部分照實還原,旁邊的建築靠它在訓練數據裡見過的常識補出來。
第二張照片拍到了旁邊的小屋,這一塊不用補了。第三張屋子露出來了,要補的地方又少一塊。
World Labs 的總結是,the more it sees, the less it imagines。按他們給出的數據,兩三張照片通常夠把場景還原到能用,一次最多可以放進一百多張。
這個實驗把兩件本來分得很開的事做進了同一個模型。
想在電腦裡得到一個三維場景,過去有兩條路。一條叫重建,拿現場拍回來的照片,把一個真實存在的地方按原樣還原出來,哪個角落沒拍到就空著,寧可留一個洞。另一條叫生成,模型憑訓練時見過的房子和草坪,造一個從來不存在的地方。
Atlas 兩頭都佔。沒拍到的地方先按常識補上,等新照片補進來,再把編的那部分換成真的。照片少就多編,照片多就少編。
我一直很喜歡一個叫 Funes World 的項目。他們帶著相機滿世界拍建築,龐貝、特洛伊、科隆大教堂、天壇祈年殿,也拍那些不出名的房子,就是某天改造完就再沒人記得原來長什麼樣的那種。他們會繞著建築走,從各個方向拍,照片之間留夠重疊,再用攝影測量、NeRF、Gaussian Splatting 拼回三維模型。公開檔案現在有 2100 多個模型,覆蓋 19 個以上的國家。
他們說自己在給真實世界做備份,做一個物理世界的 GitHub。
Funes 走的是純粹重建那條路。他們搶在推土機前面按快門,要的是那棟房子確實長成那樣。哪怕缺一塊,也不能讓模型替它補。
Atlas 面對的是另一種用戶。一間廚房裡的牆,只要位置和尺寸對得上,機械臂伸手撞上去的結果就一樣,牆上的花紋是拍來的還是編的機械臂不關心。
於是問題落到了另一個地方。一個有一部分靠編的世界,能不能拿來訓練一台要在現實裡幹活的機器。至於編出來的房子像不像真的,這裡可以先不管。
7 月,World Labs 買下了機器人公司 SceniX。收購之後公佈的第一批結果,回答的正是這個問題。
幾組機器人完全在模擬器裡訓練,沒有用一條真實世界的數據,然後直接裝到真實機械臂上,做裝箱、繞線、搬試管。其中幾台連續自主運行了 1 小時,中途沒有人干預。
更值得看的是他們怎麼判斷這個模擬器算不算合格。
有一條聽上去很自然的標準,模擬器裡成功率八成,真機上也該是八成。這條他們沒用。模擬器裡的牆和真牆的摩擦不一樣,零件的重量分佈也對不上,成功率必然差一截。
他們改成這樣做。先在模擬器裡把幾種方案各跑 2000 次,按表現排出高下,再把這幾種方案搬到真機上各跑 100 次,然後只對兩件事。模擬器裡 A 方案比 B 方案好,真機上是不是也這樣;模擬器說某個動作在哪一步最容易失手,真機是不是也在那一步失手。
在公佈的任務裡,這兩項都對上了。至於兩邊的成功率差多少反倒不用管,按 World Labs 自己的說法,有用的模擬器不需要和現實的成功率一致,只需要支持和現實一樣的決策。
這個方式一百多年前就有人用過。
1901 年秋天,萊特兄弟照著 Lilienthal 發表的機翼數據造出滑翔機,實際揚力只有預測值的三分之一。前人的數據有問題,可要重新測就得一次次把人送上天。於是他們用木頭做了一個六英尺長的風洞,一個下午能試好幾副機翼,一個冬天試了 100 多種。
風洞裡那點風和北卡羅來納的海風不是一回事,但哪副機翼更好是能比較出來的。
世界模型不必複製整個宇宙。它只需要留住和決策有關的那部分結構。
失敗的經驗
到這一步,World Labs 的生意輪廓就出來了。他們 2025 年推出的產品 Marble,已經能從文字、圖片和視頻生成可探索的三維世界,World API 開放之後開發者可以直接調用,Atlas 是這些產品底下的那層模型。
今年 2 月那輪 10 億美元融資,出錢的公司分佈得很雜。NVIDIA 要 Physical AI,Autodesk 要建築、工業設計和數字孿生,此外還有 AMD、Fidelity 和 Sea。同一個三維世界,導演在意機位和光線,建築師在意結構和尺度,機器人要的是一個能實驗的環境。
一個世界只要足夠通用,就能橫跨今天彼此分開的好幾套軟體產業。
至於把那些說自己在做世界模型的公司塞進同一張 benchmark 表已經沒什麼意義了。
Genie 3 在生成畫面,Meta 的 V-JEPA 2 幹脆不畫畫面,直接從視頻裡學規律,NVIDIA 的 Cosmos 把視覺推理、世界生成和動作預測裝進同一個模型,Runway 從視頻生成轉身去做模擬。用的是同一個詞,解的不是同一道題。
分歧只有一條。一派相信把世界預測得足夠好,三維結構自己會從數據裡長出來,視頻裡本來就藏著這些規律。另一派把相機位置、幾何和物理約束直接塞進模型,讓世界從第一天就帶著結構。Atlas 把相機位姿和深度做成原生輸入,就是這麼做的。
這條路上有一件事繞不開,訓練數據從哪來。
大語言模型拿到過一份餽贈。幾十年裡,人類寫網頁、寫代碼、在論壇上吵架,無意之間攢出一個巨大的語料庫。
三維世界沒有這份東西。空間關係很少被系統地記錄下來,一塊地板的摩擦系數不會自己寫進網頁。更難的是互動。機器人把線插歪了,現實裡那根線是真的歪了,下一次嘗試之前,得有人走過去把它扶正。文本可以無限複製,現實裡的經驗每一次都要重新發生一遍。
所以過去機器人最缺的其實是失敗。在現實裡犯錯太貴,模擬器一旦好用,機器人就可以在裡面跑幾千次幾萬次,快速積累經驗。
李飛飛和這個問題打了快 20 年交道。
2009 年,她和團隊做了 ImageNet,把互聯網上散落的圖片按 WordNet 的概念體系重新整理了一遍。完整索引裡有 1419 萬張圖片、21841 個 synset,後來引爆深度學習的 ILSVRC 只用了其中 1000 類。那一代計算機視覺的題目很簡單,給機器一張照片,讓它說出裡面有什麼、屬於哪一類、在畫面的什麼位置。
十七年過去,這道題早就不算問題。前面那間廚房裡的杯子,今天的模型不但認得出來,還能憑空生成 100 只從來沒有存在過的杯子。
難的變成了這隻杯子在屋裡的什麼位置,繞到桌子背後再去觀測它還是不是同一隻,有人把它推走之後,下一次看過去它應該在哪裡、是什麼狀態。認得出一樣東西,和知道這樣東西在世界裡怎麼待著,是兩件事。
從 ImageNet 到 Atlas,中間有一條出人意料的連續線:人到底要往機器裡塞多少關於世界的資訊,它才長成自己的世界。
1940 年,阿根廷作家阿道夫·比奧伊·卡薩雷斯寫過一本小說,《莫雷爾的發明》。
主角逃到一座荒島,遇見一群奇怪的人。這些人每天散步、聊天、跳舞,一切看起來都正常,但沒有人能看見他。更古怪的是,同一段談話過幾天會原樣再發生一次,連停頓的位置都不差。
後來他才知道,島上的科學家莫雷爾造了一台機器,把一群人在島上的一周完整錄了下來。聲音錄下來了,形象錄下來了,莫雷爾相信連觸覺、氣味和溫度也一並保住。機器由潮汐驅動,那一周在島上循環播放。
莫雷爾相信,當所有感官同步時,靈魂便出現了。
八十多年前寫下的這台機器,已經很像一個誇張到荒唐的 multimodal model。它保存了現實的全部感官證據,做出一份任何觀察者都分不出真假的複製品。
主角愛上了投影裡的女人 Faustine。他每天站到她面前跟她說話,想讓她看見自己。她一次也沒有回應,因為她所在的那一周早就錄完了。機器能把那一周重放一萬遍,卻放不出一件當時沒有發生過的事。
按 World Labs 自己那張表,莫雷爾造的是一台完美的渲染器。
今天的模型已經能把一個地方還原到挑不出毛病。難的是那件從來沒有被誰拍下來過的事,有人走進去,伸手,把桌上那隻杯子碰倒。
莫雷爾的島上什麼都有,只差這一下。
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