也许是时候重建 3D 技术栈了

AI 原生的 3D Studio:用 AI 创造可以渲染、也可以玩的 3D 世界。

一个 AI 原生的 3D 创作工作台,正在生成一个可玩的低多边形世界

我一直对做一个新的 3D 引擎或游戏引擎这件事很着迷。最近,随着模型在代码生成和理解 3D 世界上进步得很快,这个想法又回到了我脑子里,慢慢变成了一个甩不掉的幽灵。

也许是时候为 AI 重建 3D 技术栈了。

我读博时做的 3D 视觉研究,和创业做消费级产品积累的经验,好像突然在这个问题上交汇了。

传统的 3D 工具

今天的 3D 软件大致可以分成几类:

  1. 数字内容创作工具,比如 Blender,人们用它建模、做动画、离线渲染图片或视频。
  2. 游戏引擎,比如 Unreal Engine 和 Unity,人们用它搭建实时运行的可交互 3D 世界。
  3. 工业设计工具,比如 CAD 软件,强调精度、工程约束和可制造性。
  4. 机器人仿真平台,比如 Isaac Sim,强调物理、传感器,以及机器人和环境之间的交互。

这些工具服务于不同的行业,但它们解决的是一组相似的问题:怎么创造一个 3D 世界,怎么让它动起来并做出响应,以及怎么把它呈现出来。更宽泛地说,3D 技术栈由 Modeling、Simulation/Animation、Rendering 和 Runtime 组成。

不同的工具优化的是这个栈里的不同部分。CAD 侧重精度,Blender 侧重艺术创作,游戏引擎侧重实时交互,Isaac Sim 侧重物理真实性。但它们的创作范式是一样的:人必须理解复杂的软件,并且几乎所有事情都要手动完成。

AI + 传统 3D 工具?

最直接的做法,是让 AI 通过自然语言去操作 Blender、Unity 或 Unreal Engine。Agent 可以调用工具、改参数、写脚本。这是有用的,但底层的表示是为人的工作流设计的,而不是为 AI。

传统的 3D 资产通常存成 mesh。Mesh 非常适合渲染,但它往往只保留了最终的几何形状。一棵树的 mesh 里可能有顶点、三角面和材质,但没有哪些部分是树干、树枝和树叶,它们应该怎么动,或者这棵树是怎么被构造出来的。

换句话说,mesh 往往丢掉了最终结果背后的结构、过程和设计意图。AI 可以操作它,但很难理解它,也很难持续地重新设计它。

AI 原生的 3D 系统需要这样的表示:机器可以渲染,同时 AI 也能理解、生成和修改。

把代码作为一种 3D 表示

AI 生成 3D 内容主要有两种方式。它可以直接生成 mesh、3D Gaussian、NeRF 或其他视觉表示;也可以生成代码,通过 Three.js 这样的工具把物体和场景构造出来。

代码目前生成的画面可能更粗糙,但它保留了一个物体是怎么被搭出来的。一只鸟可以表示成身体、翅膀、尾羽和喙,每个部分有自己的几何和行为。这样 AI 就可以调整它的比例或动作,而不用把整个物体重做一遍。

代码还让图形学的 know-how 可以被复用。一只鸟可以用简单几何体、SDF 或参数化曲面。一丛灌木近看可以用几何叶片,远看可以用 billboard。这些技巧可以被积累下来,在很多场景里复用。

这不是说所有东西都应该变成代码。对细节丰富的物体,生成的 mesh 可能效果更好;对需要结构、变化或行为的物体,代码可能更合适。关键是把多种表示结合起来,让 AI 去选合适的那一种。

为什么不直接用 Codex 和 Three.js?

用户现在已经可以让 Codex 做一个 Three.js 场景,再把它变成视频或者一个简单的游戏。但从一次性的代码生成到一个完整的创作产品,中间还有很大的距离。

第一,好的程序化 3D 内容需要专门的 know-how。AI 不会总是选对建模、动画或渲染的技术。一个专门的产品可以把这些技术沉淀成可复用的资产、行为、模板和生成策略。

第二,每个场景都需要同一套基础设施:场景树、资产管理、相机控制、时间线、输入处理、版本历史、预览、runtime 和导出。产品可以把这些能力一次性提供好,而不是每个项目都重新生成一遍。

把它变成一个产品

如果这个方向走得通,它最终可能会成为一个 AI 原生的 3D studio,人们在里面创造、导演、游玩和分享 3D 世界。

但从第一天就想替代 Blender、Unity 和 Unreal Engine,范围太大了。我们还是需要一个具体的切入点:一个传统 3D 工具太复杂、而通用 coding agent 又还不够可靠的任务。

有三个可能的方向:AI 3D Director、AI 3D Game Studio,或者更宽泛的 AI 3D World Builder。

方向一:AI 3D Director

AI 3D Director 会帮人们创作短片、MV、meme、游戏预告片和其他视觉内容。用户生成一个可编辑的 3D 场景,调整里面的物体、动画、节奏和相机,然后直接渲染,或者用视频生成模型做增强。

它的主要价值是控制。和纯视频生成不同,3D 场景让创作者可以明确地控制位置、运动、构图和相机路径。它也是更容易做出来的产品:第一版主要需要场景生成、物体编辑、简单动画、相机和视频导出。

主要的风险是输出质量。视频生成也许能改善材质和视觉风格,但修不好糟糕的运动或镜头语言。整条管线可能是跑通的,但最终的视频还是达不到用户的预期。所以这个方向可能更适合风格化内容、社交视频、previs 和游戏预告片,而不是专业的影视制作。

方向二:AI 3D Game Studio

AI 3D Game Studio 会让人们通过自然语言生成、修改和分享可玩的 3D 网页游戏。用户描述一个游戏,马上就能玩,修改它的世界和规则,再把结果分享成一个可以 remix 的链接。

它的优势在于,粗糙的 3D 内容也能成立。低多边形资产和简单动画放在电影里可能显得没做完,但在游戏里可以成为一种正当的风格。这也形成了一个自然的循环:Create → Play → Share → Remix。

但游戏更难做得可靠。系统必须处理输入、物理、碰撞、游戏状态、UI,以及不可预测的玩家行为。第一版大概需要聚焦在受约束的品类上,比如飞行游戏、驾驶游戏、物理沙盒,或者小型的探索世界。

方向三:AI 3D World Builder

也可以不急着做选择,让产品先从 AI 3D World Builder 开始: 用 AI 创造可以渲染、也可以玩的 3D 世界。

在这里,主要的创作对象是世界,而不是视频或游戏。用户先生成并编辑一个结构化的环境,然后加上相机和动画把它渲染出来,或者加上控制和交互让它变得可玩。

这不是说要同时做一个完整的影视工具和一个完整的游戏引擎。第一版可以把 Render Lite(简单的相机、动画和视频导出)和 Play Lite(基础的控制、碰撞、交互,以及一个可分享的网页链接)结合起来。

这种做法可以让用户行为来指引下一步。如果大家主要在做视频,产品就可以加深 Director 方向的能力;如果大家花更多时间做可玩的体验,它就可以往 Game Studio 演进。主要的风险是,“搭一个世界”可能不如做一个视频或游戏那么具体,所以价值需要通过产出物来传达:从一个想法创造一个 3D 世界。把它变成视频,或者让它可以玩。

产品需要积累什么

一个把 Codex、Three.js 和视频模型简单包一层的产品,会随着底层模型的进步变得越来越容易被替代。一个能长久的产品,需要积累那些让创作更可靠、更可复用的能力。

层核心能力
Scene Runtime组织物体、关系、状态和时间
Reusable Assets沉淀有用的建模、动画和交互技术
Agent Runtime把用户意图转化成可靠的局部修改
Interactive Runtime支持输入、规则、物理和反馈
Generative Rendering把结构化的 3D 场景变成更好的画面

Scene Runtime、可复用资产和 Agent Runtime 构成了共同的基础。Interactive Runtime 支撑 Play,Generative Rendering 支撑 Render。它们合在一起,把一次性的代码生成变成一个持久的创作系统。

从资产到世界

随着产品的成长,人们分享的可以不只是静态模型,还有程序化资产、行为、游戏机制和完整的 World Template。这些不是做完的场景,而是 AI 可以继续修改和扩展的结构化世界。

这反映了 3D 创作里一个更大的转变:从静态的 mesh,到保留了结构、行为和意图的程序。一个为视频创造的世界,加上输入和规则就可以变成可交互的;一个为游戏创造的世界,加上相机和导演意图就可以变成视频。

两条路最终可能通向同一种形态:

一个 AI 原生的 World Studio,里面的世界可以被渲染、被游玩,并且被持续扩展。

更大的问题是:

如果今天为 AI 重建 3D 技术栈,我们应该怎么表示和创造一个世界?