GEOINT和更广泛的地理空间社区完全有能力为元宇宙提供有价值的贡献。

“元宇宙”（一种沉浸式3D互联网）的概念最近吸引了消费者和行业的想象力。互联网和云技术的不断改进，以及逼真、沉浸式3D技术在建模与仿真（mod/sim）应用程序和视频游戏中的主流化，为生活世界带来了令人兴奋的可能性。

作为互联网的一个演变，元宇宙对GEOINT及其他领域的最终益处将是它能够改进其试图重新创建的现实世界工具和环境。基于标准的互联网允许与大量独立数据库、软件工具和数据存储库相联系的应用程序在一个二维超链接平台中结合在一起。开放元宇宙也可以做到这一点，以实现实时可视化和安全数据处理。

特色图片说明：受GEOINT启发的元宇宙中的5G建模，图片由NVIDIA和爱立信提供

元宇宙不仅仅是在线视频游戏，它还将包括可互操作的持久平台，用户可以在虚拟和现实世界中的3D沉浸式世界中进行协作和交互。

美国地理空间情报基金会（USGIF）首席执行官朗达·施伦克（Ronda Schrenk）表示：“尽管‘元宇宙’这个术语现在使用得很宽泛，但USGIF将其广泛地定义为一个数字领域，在这个领域中，人们利用虚拟现实、增强现实、多维模型和仿真以及视频和音频，从各种地理空间数据中寻求深刻的见解。”

GEOINT增强的“真实世界”元宇宙将是数字孪生的地方，软件开发人员可以在这里测试和编写软件。这将是一个GEOINT专业知识与新任务相关的地方，决策者的风险将降低，分析师的创造力将大放异彩。

凭借数十年的相关数据、模型、软件、人才、标准等方面的集体经验和成熟度，GEOINT和更广泛的地理空间社区已完全具备为元宇宙提供宝贵贡献的条件。

今年的美国“GEOINT研讨会”主题是“GEOINT：从地图到元宇宙”。2023年5月21日至24日在圣路易斯举行。加入我们，探索GEOINT元宇宙！了解更多信息：https://usgif.org/geoint-symposium/。

现实世界的元宇宙

与先前模拟环境的一个关键区别是，我们新发现了快速生成真实世界的地理特定（而非地理典型）表达的能力。换言之，模拟和游戏中的合成环境越来越精确地反映了世界上的实际位置，不再是通用的、具有代表性的例子。

美国陆军的“一个世界地形”等项目可以在全球任何地点提供高保真的合成训练环境。在游戏世界中，像微软飞行模拟器这样的程序结合了一个地球的3D模型供玩家探索。将这两个例子联系在一起的一个共同点是他们对Maxar Technologies及其行业合作伙伴开创的3D数据解决方案的依赖，这些解决方案是通过将大量卫星图像档案与3D技术相结合而产生的。

Maxar公司执行副总裁兼公共部门的地球情报总经理托尼·弗雷泽（Tony Frazier）说，像陆军这样的用户需要精确的地理配置，在所有维度上都要达到三米的绝对精度，而游戏应用则优先考虑外观而不是精确的地理精度。虽然这种优先级的差异需要不同的方法来生成3D数据，但在这两种情况下，真实的情况是，整个军事界和公众的消费者都希望以完全沉浸式的3D方式来可视化他们的世界。

就训练而言，向特定地理环境的转变将使人类和机器都受益。对于人类来说，用户可以身临其境地体验他们计划在现实世界中旅行的地方，让他们对该地点有更好的认识，或者在评估不同场景和行动方案时，能够演练他们可能需要执行的任务。对于机器学习（ML）和人工智能（AI）的应用，如自动驾驶汽车背后的应用，数字孪生允许进行本地化训练，以优化特定地点和一组任务的性能。当我们把目光投向地球以外的地方时，这种建模和仿真也有可能有利于太空作业和对其他星球的探索。

NVIDIA（英伟达）的GTC开发者大会将于 2023年3月20日至23日举行，重点关注人工智能和元宇宙。了解有关此免费活动的更多信息：https://bit.ly/3HRNtbC。

开放的元宇宙

如果建设得好，元宇宙将大于其各部分的总和。采用和使用开放的标准和平台，如3D Tiles、glTF、Geopose、ARML和通用场景描述符（USD），将打破系统之间的壁垒，把丰富的元宇宙所需的许多部分——3D图形、VR/AR/XR、分布式协作、物理建模、CAD、BIM、物联网输入、科学/HPC处理、全保真可视化、合成数据生成、地球观测和其他真实世界数据收集、模拟、机器人技术等结合起来。

GEOINT元空间工作流程的重要元素可以包括互补的工具和平台，如英伟达的Omniverse和Cesium，它们能够释放和建立GEOINT社区的专业知识。

Cesium公司使用他们创建的开放标准3D Tiles，将许多现有的可信地理空间数据集合并到一个地方。下图显示了纽约市的CityGML数据，该数据已被转换为3D Tiles 1.1，并在Cesium for Unreal中进行了可视化处理，实现了元数据的挑选和造型，以便进行分割和分类。用户可以简单地触摸建筑物、物体或地形来获取相关的元数据，如它们的高度、材料组成、相对战术重要性、企业名称等等。Cesium利用了源数据的存储和存档优势，同时提高了运行时的性能和能力。

在Cesium for Unreal中的纽约市的3D瓦片，突出了元数据的提取和造型。图片来源：Cesium公司

同样，英伟达的NVIDIA Omniverse也是一个用于创建和操作元宇宙应用程序的平台。Omniverse以开放和可扩展的通用场景描述（USD）为基础，该描述诞生于视觉效果（VFX）行业，后来被建筑、工程和施工（AEC）、数字工程、操作性数字孪生、气候建模、机器人和自主系统等领域采用。通过使用通用场景描述，Omniverse允许用户利用现有的通用场景描述数据、工作流程和专业知识的丰富基础来构建元宇宙应用。

NVIDIA Omniverse数字孪生的高级产品经理马尔科·蒂尔曼（Marco Tillmann）表示：为了真正模拟物理世界的孪生体，地理空间情报是确保工业应用（如仓库和巨型工厂）和科学应用（如全球气候建模）模拟精度的关键因素。地理空间社区致力于在地理空间技术和NVIDIA Omniverse之间建立互操作性，这将有助于加快此类应用程序的速度。

地理空间和游戏引擎技术的融合也有助于开放的元宇宙。通过使Epic Games的Unreal和Unity Technologies的Unity游戏引擎从Cesium平台吸收真实世界的数据，Cesium的开源插件“Cesium for Unreal”和“Cesium for Unity”将GEOINT/地理空间社区开发的真实世界数据的高效存储和表达与游戏和VFX社区开发的高保真、高性能3D渲染相结合。

这些互补平台的用户可以使用现有的、可信的数据来构建沉浸式、交互式的世界，这些世界足够精确，可以进行高级仿真和分析，并为构建互联元宇宙铺平道路。

GEOINT和地理空间社区对元宇宙有很大贡献。我们社区成熟的相关“先驱”技术包括建模与仿真、数字孪生、ML/AI、3D/4D数据流和可视化、AR/VR、室内定位、地下基础设施以及支撑这一切的基础地理原理。但是，我们如何将社区的知识和经验带给参与构建元宇宙的众多参与者呢？

元宇宙标准论坛（Metaverse Standards Forum）是这种知识和经验的新兴场所。由Khronos集团主办的Metaverse标准论坛汇集了领先的标准组织、公司和研究组织，就构建开放元宇宙所需的互操作性标准开展行业范围的合作。正如互联网之所以成功，仅仅是因为开放标准允许任何人贡献网页一样，元宇宙也需要开放标准才能被广泛采用和扩散。如果没有标准，元宇宙将仍然是一系列应用程序，而不是一个开放平台。

GEOINT社区处于独特的位置，可以引领开放的元宇宙，这也将成功地支持GEOINT的运作。如果视觉上令人惊叹的、开放的、安全的现实世界元宇宙的愿景要取得成功，我们的社区还必须基于其在环境中工作的经验和技能，了解支持其开发的新工具，并建立基础设施来处理其处理和通信需求。