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全球最大的仿真游戲《微軟模擬飛行2020》本周正式上線。這款游戲還原了全球200萬個城鎮、15億座建筑物和3.7萬個機場，讓玩家感受到真實世界里開飛機的感覺。

知名游戲評測媒體IGN給它打出了滿分10分。

《微軟模擬飛行2020》體積巨大，安裝文件就有90GB，這還僅僅是飛機數據和基本世界數據。

此外，其他城市的3D圖像和機場數據全部需要從微軟服務器下載，總共用到了2000TB的必應地圖數據。

那么微軟是如何用2000TB的數據來對真實世界建模的呢？顯然靠人工是不可能的，他們選擇了和一家AI公司合作。

其中之一就是來自奧地利的初創公司Blackshark.ai，該團隊僅有大約50人，卻借助著AI和云計算資源，從2D圖像重建了世界各地的15億座建筑物。

微軟為何與這家AI公司合作

微軟為何選擇這家公司合作原因有兩個方面：

首先，Blackshark所在的城市格拉茨原來有個微軟地圖團隊，他們開發了第一批街景和3D版本的必應地圖。

雖然谷歌在地圖方面贏得了市場，但是必應的3D地圖卻強于谷歌。之后微軟又在此地成立了一個研究中心，留下了大量人才。

其次，Blackshark公司脫胎于游戲工作室Bongfish，后者開發了《坦克世界：前線》、《Stoked單板滑雪》等知名游戲。Stoked第一個360度建模高山運動游戲。

后來，他們在開發《坦克世界》的時候意識到，像以前開發Stoked那樣建造一個龐大的3D地圖，然后手工防止每個巖石是不太現實的。

從此Bongfish開始建立內部AI團隊，使用了機器學習技術來構建一個系統，讓它和設計者學習如何構建地圖。

一個偶然的機會，Blackshark公司CEO Michael Putz遇到了來自微軟的人，這個人正在尋找一個工作室來幫助微軟開發新的飛行模擬游戲。兩人一拍即合。

重建3D建筑并不容易

但Putz表示，很難從2D地圖重建3D建筑，即使弄清楚建筑物的輪廓也不容易。

“我們在飛行模擬器中所做的基本上是先查看2D區域，然后找出建筑物的占地面積，這實際上是計算機視覺任務。”

Putz舉了一個簡單的例子：

“建筑物可能會被一棵樹的陰影所遮擋，這樣一來，就不再清楚建筑物的組成部分是什么，因此我們需要機器學習完成建筑的其余部分。”

雖然Blackshark也能夠依靠其他一些數據，包括照片、傳感器數據和現有地圖數據，但它必須基于很少的信息來確定建筑物的高度和其他某些特征。

搞清楚建筑物輪廓后，下一個問題是計算建筑物的高度。如果存在現有的GIS（地理信息系統）數據，那么這個問題很容易解決。

對于世界上大多數地區來說，這些數據根本不存在或不容易獲得。該團隊將根據2D圖像中的陰影等信息尋找提示。

但是，要根據陰影確定建筑物的高度，需要拍攝照片的時間點，而必應地圖的圖像并沒有加時間戳。

Putz指出：“機器學習的方法略有不同。例如摩天大樓和購物中心，兩者的屋頂都是平的，但是摩天大樓上的屋頂擺設與購物中心的屋頂不同。當我們以正確的方式標記它時，將有助于AI學習。”

然后，如果系統知道這個區域內購物中心的平均高度通常為三層，則可以使用該高度推測出其他建筑的高度。

仍有bug

雖然微軟飛行模擬2020獲得了10分好評，但是用機器學習方法來恢復3D建筑數據，不可能避免地產生bug。而且地標和橋梁無法使用AI生成，因此需要手動構建。

從8月18日上線以來，僅僅不到一周的時間，已經有多位玩家發現了一些奇怪的建筑。

比如，墨爾本出現212層高的摩天大樓，實際上當地沒有這么高的樓，有人指出可能是系統將當地的尤里卡大樓高度估計錯誤。

就是將一般建筑的風格套用在一些地標建筑上。

英國女王居住的白金漢宮變成了90年代風格的辦公樓：

△ 圖片來自BBC

美國的華盛頓紀念碑也變成了狹長的摩天大樓：

位于佛羅里達州的一個橄欖球場變成了房頂種滿草皮的辦公樓：

微軟表示，將會修復這些bug，逐漸完善這款游戲。即便如此，《微軟模擬飛行2020》仍然是世界上最逼真的模擬器。

未來或用于自動駕駛

像《刺客信條》或《GTA》這樣具有龐大世界的游戲大作，往往需要上千人來開發，將來可能很難繼續擴展。Putz認為，需要更多的自動化才能做到這一點。

而且Blackshark還有著更大的愿景，他們與微軟之外的其他公司合作，圍繞自動駕駛模擬重建城市場景。

Blackshark目前關注的另一個領域是飛行模擬器中未使用的點云，該公司計劃使用AI系統分析點云，找出建筑物的層數。

普茨指出，虛幻引擎就是一個游戲出圈的例子，該引擎最初只是用于游戲，如今已遍地開花。

微軟的飛行模擬游戲具有很大的借鑒意義，游戲技術也許未來將在其他行業發揮重要作用。