世界模型，這個在當前中國智駕被說的最多的詞，最近在自動駕駛?cè)τ只鹆艘淮�，不過這次引發(fā)的不是某某車企和自動駕駛公司宣傳，而是2026年1月份最新公開的名為“基于地面實況啟發(fā)式渲染環(huán)境的視點捕獲模擬”（Simulation of viewpoint capture from environment rendered with ground truth heuristics）的專利（US20260017875A1）。

這個專利本質(zhì)上就是特斯拉提出的世界模型，里面細節(jié)分享了特斯拉世界模型的理念以及特斯拉是如何構(gòu)建世界模型，引發(fā)了業(yè)內(nèi)的廣泛討論。

以下是基于專利文獻內(nèi)容的科普解讀：

1. 特斯拉的世界模型是什么？

世界模型是做什么的？我們目前�？吹叫麄魇澜缒Ｐ偷挠袃煞N：一種是世界模型用來仿真和環(huán)境重構(gòu)，另外一種是用來直接理解環(huán)境輸出Physical AI物理AI的動作等。

但特斯拉專利和本文探討的都是前者，對于后者我不認為現(xiàn)在這個方法論是成立的。

簡單來說，特斯拉這個專利講述的方案是一套“數(shù)字孿生+平行宇宙”生成系統(tǒng)。它首先利用現(xiàn)實世界中車輛攝像頭拍攝到的畫面，重建出道路的“骨架”（地面實況 3D 模型）。然后，它不滿足于僅僅復(fù)制現(xiàn)實，而是利用算法（啟發(fā)式規(guī)則）給這個骨架“換膚”、“加特效”，生成出無數(shù)種在現(xiàn)實中可能很難遇到、或者極其危險的虛擬駕駛場景，最后用虛擬攝像機把這些場景拍下來，喂給 AI 進行訓(xùn)練車端算法。

這樣對于AI訓(xùn)練而言，他有如下優(yōu)點：

打破現(xiàn)實局限（上帝視角）：它可以在虛擬世界中隨意修改環(huán)境。例如，它可以在熱帶地區(qū)的地圖上通過算法生成暴雪天氣，或者在平坦的道路上憑空制造出坑洼和積水。

制造“邊緣場景”（Corner Cases）：現(xiàn)實中收集極端路況數(shù)據(jù)（如極度復(fù)雜的路口、矛盾的交通標志）非常耗時且危險。該系統(tǒng)可以人為制造這些“邏輯沖突”（例如同一條路既是單行道又是雙行道），訓(xùn)練 AI 處理混亂局面的能力。

訓(xùn)練數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級增長：相比于讓實車在路上跑幾十萬公里，該系統(tǒng)可以通過計算機快速生成成千上萬種變體，極大地豐富了訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫。

但是，要實現(xiàn)這樣一個世界模型，他也有如下門檻：

算力消耗巨大：為了生成高保真的 3D 環(huán)境和逼真的光影效果（如路面反光、動態(tài)天氣），系統(tǒng)需要極高的計算資源。專利中特別提到了需要將地圖切分成小塊（Tiling）并分配給不同的處理器并行計算來解決這一問題。

依賴基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準確性：雖然可以變異，但基礎(chǔ)的道路骨架（First Surface）仍需基于真實攝像頭的反饋生成。如果原始感知的幾何結(jié)構(gòu)有誤，后續(xù)的虛擬生成可能也會出現(xiàn)偏差。

2. 特斯拉世界模型的核心技術(shù)是？

這項技術(shù)的“黑科技”主要體現(xiàn)在三個層面，實現(xiàn)了從“看見”到“想象”的飛躍：

首先是混合現(xiàn)實建模（Ground Truth Modeling）：系統(tǒng)不是憑空畫圖，而是基于“地面實況”。它從采集車（Ego object）的視頻流中提取數(shù)據(jù)，生成包含道路邊界、路沿和地表拓撲結(jié)構(gòu)的3D 網(wǎng)格（First Surface）。接著，它會將車道線、路面標識等作為 2D 幾何對象精貼合在 3D 路面上。

這個采集車是關(guān)鍵，融合視頻采集植，環(huán)境真值（一般是激光雷達系統(tǒng)，這也就是為什么一直宣傳不用激光雷達的特斯拉采購了幾千個激光雷達），自車執(zhí)行機構(gòu)等采集值。

專利里面，講述了特斯拉的世界模型核心理念，三維模型生成（3D Mesh Generation）：

他將世界模型底層結(jié)構(gòu)分為：

第一表面（First Surface）：也就是物理環(huán)境的“第一環(huán)境指標”，即道路表面。這些指標包含了物理道路的邊界（Boundaries）、路沿（Curbs）和地表拓撲結(jié)構(gòu)（Surface Topology）。這構(gòu)成了一個基礎(chǔ)的“路網(wǎng)及路沿網(wǎng)格（Road and Curb Mesh）”。

二維幾何對象映射（2D Geometric Objects）：在第一表面之上，系統(tǒng)根據(jù)“第二環(huán)境指標”生成2D對象。這些對象包括車道線、方向箭頭和其他路面標識。技術(shù)上，這些是貼合在3D網(wǎng)格表面的紋理或平面對象。

這樣就構(gòu)成了一個多層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的世界模型，他包括以下方面：

道路邊界模型（Road Boundary Models）：定義道路的外邊緣和表面拓撲。

中間邊緣模型（Median Edge Models）：定義道路內(nèi)部的不可行駛區(qū)域（如交通島）。

車道圖模型（Lane Graph Models）：定義車輛或行人在道路上的移動路徑邏輯。

地理空間模型（Geospatial Models）：包含地圖模型（交通燈、停止標志的位置）和環(huán)境模型（建筑物、非行駛區(qū)域）。

這就類似世界模型的樂高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，有了這個世界模型的特征表達樂高機構(gòu)，接下來就是特斯拉提出了一個啟發(fā)式環(huán)境變異（Heuristic Variation）的方法論。

系統(tǒng)使用一套“啟發(fā)式規(guī)則”來修改基礎(chǔ)模型：

物理變異：修改路面的拓撲結(jié)構(gòu)（制造減速帶、坑洼）。

視覺變異：改變物體的不透明度或反射率（例如，通過增加反光來模擬結(jié)冰或積水的路面）。

環(huán)境變異：注入天氣算法，生成霧、雨、落葉，甚至替換路邊的建筑物風(fēng)格（如將城市背景換成鄉(xiāng)村背景）。

以上就形成了世界模型我們常常看到的變幻場景，但是我們自動駕駛感知的東西基本是基于8-11個攝像頭輸入的數(shù)據(jù)，接下來就需要把世界模型的視頻轉(zhuǎn)換成這8-11個攝像頭輸入，于是特斯拉提出虛擬視點渲染的概念。系統(tǒng)在 3D 世界中放置虛擬攝像機，其位置、角度和視野與真實車輛上的硬件完全一致（前視、側(cè)視、后視等），生成幾十路并行的模擬視頻流。

這樣，類似于真實世界采集的數(shù)據(jù)形成，導(dǎo)入給訓(xùn)練算法就行了。

這個流程看起來容易，你想想你跑一個3D游戲需要高端游戲設(shè)備，對于世界模型的構(gòu)建，那更是吃算力的，算力即成本，算力即時間。如何高效低成本的訓(xùn)練？

為了處理龐大的地理數(shù)據(jù)并實時生成復(fù)雜場景，特斯拉的專利提出了一種高效的計算架構(gòu)，世界模型的分塊并行處理：

瓦片化（Tiling）與分段：系統(tǒng)根據(jù)計算資源的限制，利用“區(qū)塊啟發(fā)式算法（Block Heuristic）”將巨大的地理區(qū)域模型切割成一個個小的“區(qū)域段（Region Segments）”或瓦片。

動態(tài)資源分配：系統(tǒng)包含“瓦片創(chuàng)建器”和“瓦片加載器”，能夠識別并將不同的地圖瓦片動態(tài)分配給不同的處理器核心并行執(zhí)行。

這就解決了渲染大規(guī)模高精度環(huán)境時的算力瓶頸問題。

3. Physical AI的世界模型的發(fā)展和展望

這項專利解釋了自動駕駛訓(xùn)練的世界模型理論和方法，也點出了機器人等Physical AI實體同樣適用，這樣世界模型的方法論讓自動駕駛等Physical AI 從“被動學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)向“主動進化”，快速了解物理世界的交互法則，構(gòu)建閉環(huán)的Physical AI 進化系統(tǒng)：

實車采集數(shù)據(jù)

生成虛擬場景

訓(xùn)練 AI 模型

模型部署回實車

實車表現(xiàn)反饋再校準。

這意味著每一輛行駛在路上或者存在物理世界的AI實體都在為這個虛擬世界貢獻“骨架”，而虛擬世界反過來讓實車變得更聰明。

其實這個世界模型的理論和我們?nèi)祟悓W(xué)習(xí)類似，學(xué)習(xí)分為實踐學(xué)習(xí)（可以看成實際數(shù)據(jù)訓(xùn)練）和傳授學(xué)習(xí)（可以看成世界模型合成數(shù)據(jù)訓(xùn)練），這樣形成了直覺，1+1就是等于2。

由于自動駕駛或者機器人這類硅基智能能具有強大的物理存儲，在能量的維持下所以他可以有比人類更多的存儲，所以世界模型的變種場景他都能記住在算法里面，但碳基的人類有一項能力就是舉一反三，也就是推理能力，所以說世界模型的下一步應(yīng)該就是怎么讓Physical AI物理掌握推理能力，這也是當前各個Physical AI 公司都在探索和實踐的。

參考資料以及圖片

Simulation of viewpoint capture from environment rendered with ground truth heuristics US20260017875A1

參考圖片為Gemini根據(jù)專利繪制

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       原文標題 : 特斯拉世界模型專利全解讀：從“看見”到“想象”，Physical AI 的進化奇點