“元宇宙”需要依靠什么樣的技術才能實現?

                      一段時間,“元宇宙”這個新詞十分火爆,許多國際著名科技公司在元宇宙賽道上爭相布局,股市也掀起陣陣“元宇宙”概念炒作,甚至一些毫不相干的商家也來蹭“元宇宙”的熱度。那么,到底什么是“元宇宙”?“元宇宙”需要依靠什么樣的技術才能實現?“元宇宙”的設想與現實還有多遠?

                      設想

                      元宇宙是一種互聯網應用和社會形態

                      1991年8月,歐洲核子研究中心向公眾開放WWW的訪問,這一網絡最終演變成了我們今日所見到的互聯網。就在這個事情發生的第二年,也就是1992年,美國科幻小說家尼爾·斯蒂芬森的作品《雪崩》面世。書中描繪了一個行于現實世界的未來虛擬空間,現實人類與虛擬人共同生活在這個虛擬空間里,那就是元宇宙(METAVERSE)。書中描述了元宇宙的百老匯、香榭麗舍大道:它是一條燈火輝煌的主干道,反射在阿弘的目鏡中,能夠被眼睛看到,能夠被縮小,被倒轉。它并不真正存在,但那里正有數百萬人在街上往來穿行。

                      斯蒂芬森寫下這些文字的時候,我們今天熟知的社交軟件、移動互聯網、5G、VR(虛擬現實)、AR(增強現實)、MR(混合現實)、ER(擬真現實)、BCI(腦機接口)、物聯網、人工智能、區塊鏈等還遠未到來。斯蒂芬森當時也許不會想到,僅僅不到30年,他天馬行空的科幻想象已經有了不少成為現實的技術基礎,而他所創造的“元宇宙”一詞會在2021年成為資本圈和科技圈的大熱話題,國內騰訊、字節跳動等紛紛進入相關領域,國外臉書、微軟、英偉達等科技公司也均已布局。

                      《雪崩》中的METAVERSE是一個合成詞,由Meta(超越)+Verse(宇宙)合成,字面含義就是“超越于現實宇宙的另外一個宇宙”?!堆┍馈分袑υ钪娴慕忉屖牵涸钪媸?span class="keyword">平行于現實世界的、始終在線的虛擬世界。在這個世界中,除了吃飯、睡覺需要在現實中完成,其余都可以在虛擬世界中實現。

                      今天,隨著元宇宙概念的火爆,業界出現了各種各樣的解釋,并沒有一個權威的元宇宙定義。清華大學新聞與傳播學院新媒體研究中心給元宇宙下了一個較為規整的定義:元宇宙是整合多種新技術而產生的新型虛實相融的互聯網應用和社會形態,它基于擴展現實技術提供沉浸式體驗,基于數字孿生技術生成現實世界的鏡像,基于區塊鏈技術搭建經濟體系,將虛擬世界與現實世界在經濟系統、社交系統、身份系統上密切融合,并且允許每個用戶進行內容生產和世界編輯。

                      這段話怎么來理解呢,首先,元宇宙是一種互聯網應用和社會形態,它通過多種新技術整合來實現,比如在本文開頭提到的移動互聯網、5G、VR、AR、MR、ER、人工智能、物聯網、區塊鏈等。

                      其次,元宇宙能實現虛擬與現實的高度融合,所以,我們現在玩的VR、AR游戲并非完全的元宇宙,單純的虛擬世界也非完全的元宇宙。

                      第三,用戶可以產生或編輯內容,也就是說,人的化身本身就是這個虛擬世界的組成部分,這些化身可以在元宇宙中的規則下干自己想干的一切事情,可以建房子、開公司、賺錢養家,當然也可能為了利益發生化身與化身之間的沖突甚至群體與群體之間的沖突,所有的這些都是元宇宙中的內容。

                      總之,元宇宙可能就是現實世界在虛擬世界的翻版。

                      現實

                      元宇宙所需要的技術條件正在發展

                      元宇宙既然是現實世界在虛擬世界的翻版,那么,它需要哪些技術來加持呢?目前達到什么程度了?基于當前業界對元宇宙的定義共,元宇宙所需技術可以從以下四個方面來理解:

                      基礎設施——

                      高速移動互聯網、物聯網、移動智能終端

                      元宇宙既然是一個虛擬與現實高度融合的世界,那么必然需要高速移動互聯網、物聯網、移動智能終端來承載。

                      移動互聯網方面,雖然中國的5G移動互聯網已在全球處于領先的地位,但遠未達到完全的覆蓋,要達到全球各國5G全覆蓋的目標,還有很長的路要走。

                      物聯網是提供世間萬物相互聯系的網絡,大家日常生活中看到冰箱、電視、空調、體重秤、掃地機器人等紛紛聯網,但離世界萬物都聯網也還有很長的路要走,在物聯網普及的過程中,IPv6的大規模部署是先決條件,不然根本沒有足夠的地址來供萬物互聯,但IPv6在全球的規模部署才剛剛開始。

                      移動智能終端設備日漸豐富,智能手機高度普及,但元宇宙所需要的移動智能終端設備僅有智能手機是不夠的,在元宇宙中,各種原始信息的采集都需要移動智能終端來實現。

                      交互設備——

                      VR、AR、MR、ER、BCI

                      在眾多的穿越電視劇中,主人公要穿越到古代或者未來,要么借助某種神奇的設備,要么受傷穿越。要實現元宇宙的虛擬世界與現實世界相融,交互設備必不可少。這里,VR、AR、MR、ER、腦機接口就派上了用場。

                      VR提供沉浸式體驗,它提供的是現實世界的輸入和輸出;

                      AR在VR的基礎上增強我們對于現實世界難以察覺的信息顯示;

                      MR就是將真實世界和虛擬世界混到一起;

                      ER是指通過各種技術的綜合應用,在網絡空間內建造真實世界。

                      目前,這些都有一定程度的技術積累,但離廣泛應用也還有很長的路要走。舉個簡單的例子,現在大家玩VR的時候,普遍會有眩暈的感覺,這說明這些技術還僅在初始階段,僅能供大家偶爾玩玩,要想靠這些技術進入一個“宇宙”,那是萬萬不行的。

                      BCI(腦機接口)方面,BCI是一種連接大腦和外部設備的實時通信系統,BCI系統可以代替正常外圍神經和肌肉組織,實現人與計算機之間或人與外部環境之間的通信。20多年來,隨著人們對神經系統功能認識的提高和計算機技術的發展,BCI技術的研究呈明顯上升趨勢,但技術水也僅在起步階段。根據統計數據顯示,以目前的BCI技術均7.4年才能使可同時記錄的神經元數量翻倍的速度計算,要達到同時記錄100萬個神經元需要等到2100年,而要記錄人腦中的所有神經元,則要等到2225年。當然,我們也不要太悲觀,畢竟,元宇宙的實現并不需要記錄人腦中的所有神經元。

                      內容產生——

                      人工智能、數字孿生

                      元宇宙中呈現的海量內容,通過虛擬人所聯系的實體人人工產生的僅占極小的比例,更多的內容則需要人工智能。通過人工智能,可以智能生成不重復的海量內容,實現元宇宙的自發有機生長;可以驅動虛擬數字人將元宇宙的內容有組織地呈現給用戶;可以對元宇宙中無法以人工完成的海量內容進行審查,保證元宇宙的安全與合法。

                      數字孿生是充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據,集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程,在虛擬空間中完成映射,從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。元宇宙中龐大的地理空間可以由AI生成現實世界所沒有的地圖,也可以用數字孿生的方式生成與現實世界完全一致的地圖。用戶在元宇宙的地圖中可以實現購買或租賃土地,修建建筑物,甚至改變地形等操作。

                      經濟關系——

                      區塊鏈技術

                      元宇宙是一個巨大的臺,需要能夠防止中心化臺的壟斷,而區塊鏈正是為元宇宙提供價值傳遞解決方案的重要技術。區塊鏈最大的特點便是去中心化且不可篡改,可以在確保元宇宙安全的前提之下,傳遞價值和權益。

                      具體而言,利用區塊鏈防篡改和可追溯可實現元宇宙中身份的確定;基于區塊鏈技術的虛擬貨,使元宇宙中的價值歸屬、流通、變現成為可能;基于區塊鏈技術去中心化的結算臺和價值傳遞,可以實現經濟體系的高效、穩定;基于區塊鏈的去中心化特,可有效解決中心化臺的壟斷問題。

                      未來

                      元宇宙的終極形態尚無法預知

                      以今天的技術基礎來看,在未來10年,元宇宙很可能將依舊以社交、游戲、內容體驗等為主要載體,其中,具有沉浸感的內容體驗是這個階段最為重要的形態之一,并帶來較為顯著的用戶體驗提升。依托于今天已經普及了的移動智能終端和VR/AR等技術的逐步成熟,元宇宙初級階段的社交、游戲和虛擬購物、虛擬駕駛、虛擬旅游等內容體驗將更進一步提升舒適感、便捷感、真實感。

                      下一階段,隨著相關技術的更進一步提升,用戶規模的不斷積累,使用時間的進一步增加,消費、金融、生活服務等真實世界的元素將不斷融入到虛擬生活中,智慧城市、智慧生活、智慧交通、智慧醫療、智慧政務等都將取得長足進步,虛擬的消費體系也將逐步形成閉環,新的虛擬經濟生態將進一步形成。

                      未來的元宇宙到底是什么形態,它發展的速度到底能有多快,這些我們都還無法預知,但我們對它的期待是帶來更豐富的內涵、更便捷的生活、更智能的工作。

                      來源: 北京日報
                      編輯:GY653

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