走近元宇宙

信文｜金小剛

隨著VR和AR硬件發(fā)展的漸漸成熟、上網(wǎng)速度和計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力大幅提升，加上科技大廠的背書(shū)，元宇宙躍升為今年的熱門(mén)關(guān)鍵字。但關(guān)于元宇宙的理解，100個(gè)人心中有100個(gè)哈姆雷特，每個(gè)人心中都有自己的元宇宙

今年，元宇宙（Metaverse）題材發(fā)燒。臉書(shū)（Facebook）、微軟（Microsoft）和英偉達(dá)（NVIDIA）等國(guó)際大廠爭(zhēng)相投入元宇宙，帶動(dòng)VR與AR硬件、芯片等供應(yīng)鏈商機(jī)。那么，元宇宙到底是什么，它有什么樣的特征和關(guān)鍵技術(shù)？本文帶你一探究竟。

與元宇宙有關(guān)的重要事件

元宇宙的概念最早是在1992年的科幻小說(shuō)《雪崩》（Snow Crash）中提出，是指由現(xiàn)實(shí)與虛擬混合而成的數(shù)字世界，主人公戴上眼鏡和耳機(jī)，連接電腦，就能進(jìn)入一個(gè)虛構(gòu)空間。它平行于現(xiàn)實(shí)世界，卻有一套相似的運(yùn)作規(guī)則——土地可以開(kāi)發(fā)，做生意需要錢(qián)和許可證，人們?cè)谶@個(gè)世界有分身，可以進(jìn)行娛樂(lè)、交易和生活。

2018年3月，美國(guó)華納兄弟影業(yè)出品了史蒂文·斯皮爾伯格導(dǎo)演的關(guān)于VR題材電影《頭號(hào)玩家》（《Ready Player One》）。影片主要講述2045年，處于混亂和崩潰邊緣的現(xiàn)實(shí)世界令人失望，人們將救贖的希望寄托于“綠洲”，一個(gè)由鬼才詹姆斯·哈利迪一手打造的虛擬游戲宇宙。人們只要戴上VR設(shè)備，就可以進(jìn)入這個(gè)與現(xiàn)實(shí)形成強(qiáng)烈反差的虛擬世界。就算你在現(xiàn)實(shí)中是一個(gè)掙扎在社會(huì)邊緣的失敗者，在“綠洲”里也依然可以成為超級(jí)英雄，再遙遠(yuǎn)的夢(mèng)想都變得觸手可及。

2020年1月，美國(guó)風(fēng)險(xiǎn)投資人馬修·鮑爾發(fā)表了一篇業(yè)內(nèi)頗為流行的文章，詳細(xì)解釋何為元宇宙。他認(rèn)為，元宇宙不僅僅是一個(gè)虛擬空間、虛擬經(jīng)濟(jì)，一款游戲或者UGC（用戶創(chuàng)造內(nèi)容）平臺(tái)，在元宇宙中有一個(gè)始終在線的實(shí)時(shí)世界，有無(wú)限量的人們可同時(shí)參與其中，有完整運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)體系，是跨越實(shí)體和數(shù)字的世界。

而隨著羅布樂(lè)思（Roblox）上市引發(fā)的關(guān)注，不少公司決定把元宇宙當(dāng)成發(fā)展目標(biāo)。今年5月，Microsoft首席執(zhí)行官（CEO）薩蒂亞·納德拉稱(chēng)，公司正在努力打造一個(gè)“企業(yè)版元宇宙”。7月，美國(guó)游戲公司英佩游戲（Epic Games）表示，已籌集10億美元資金，將用于元宇宙。全球芯片巨頭英偉達(dá)也開(kāi)放實(shí)時(shí)仿真和協(xié)作平臺(tái)Omniverse· Enterprise，用于探索元宇宙。

FACEBOOK：在元宇宙中的工作想象，與2D屏幕以外的同事聯(lián)系。

如何理解元宇宙

隨著VR和AR硬件發(fā)展的漸漸成熟、上網(wǎng)速度和計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力大幅提升，加上科技大廠的背書(shū)，元宇宙躍升為今年的熱門(mén)關(guān)鍵字。今年3月，美國(guó)游戲公司Roblox上市，當(dāng)天股價(jià)暴漲54%，市值超過(guò)480億美元。Roblox在招股書(shū)中提到“元宇宙正在實(shí)現(xiàn)”，意外引爆了美國(guó)的科技圈，成為最炙手可熱的名詞。7月，F(xiàn)acebook創(chuàng)始人馬克·扎克伯格稱(chēng)，要在5年內(nèi)把Facebook打造成一個(gè)元宇宙企業(yè)。10月，扎克伯格在Facebook Connect年度大會(huì)（面向VR/AR開(kāi)發(fā)者舉辦的年度大會(huì)）上宣布，將公司名稱(chēng)更改為“Meta”（Meta來(lái)自希臘語(yǔ)，意為“超越”，也是取自Metaverse的 前 綴）。11月，Microsoft宣布，正在嘗試推出企業(yè)版的元宇宙，用戶在里面將可以使用PowerPoint和Excel。而且，Microsoft可能在2022年上半年推出第一款元宇宙產(chǎn)品——具有數(shù)字化身功能的MicrosoftTeams聊天和會(huì)議程序版本。

關(guān)于對(duì)元宇宙的理解，正如莎士比亞所說(shuō)，100個(gè)人心中有100個(gè)哈姆雷特。每個(gè)人的出發(fā)點(diǎn)不同，理解和看法也都不同。目前大家普遍認(rèn)為，在元宇宙中，用戶主導(dǎo)的生態(tài)、平臺(tái)上的游戲都是玩家自制，用戶不再是被動(dòng)的消費(fèi)者，也是內(nèi)容生產(chǎn)者，而且消費(fèi)者之間也存在很強(qiáng)的社交屬性。Roblox主打元宇宙，很多人因此覺(jué)得元宇宙可行，可以打破互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的現(xiàn)狀。Roblox理解的元宇宙是沉浸式自由化虛擬世界：“元宇宙是一個(gè)將所有人相互關(guān)聯(lián)起來(lái)的3D虛擬世界，人們?cè)谠钪鎿碛凶约旱臄?shù)字身份，可以在這個(gè)世界里盡情互動(dòng)，并創(chuàng)造任何他們想要的東西。Roblox只是創(chuàng)造元宇宙的用戶的‘牧羊人’，我們不制作也不控制任何內(nèi)容?！?/p>

圖1 Roblox元宇宙的特征

大力推動(dòng)元宇宙的Facebook認(rèn)為，元宇宙是一個(gè)虛擬世界，人們可以和身處不同空間的人一起打造與探索，也可以在其中與朋友交流、工作、娛樂(lè)、學(xué)習(xí)、購(gòu)物和創(chuàng)作等。從Facebook Connect年度大會(huì)上發(fā)布的視頻可以看出，由于原有的交流方式不夠直觀，F(xiàn)acebook希望在元宇宙打造的虛擬世界中，能夠帶來(lái)更加直觀的交流方式。因此，F(xiàn)acebook更多的是從社交媒體的角度來(lái)理解元宇宙的。除此之外，F(xiàn)acebook還希望將商務(wù)社交或者說(shuō)人們的工作場(chǎng)景納入其中。受新冠疫情影響，人與人之間特別是工作方面的交流受到很大的限制。Facebook Connect年度大會(huì)上發(fā)布的視頻展示了非常重要的成像技術(shù)，意味著能夠在虛擬空間中實(shí)現(xiàn)真實(shí)的商務(wù)形式交流。

另一家大力推動(dòng)元宇宙的巨頭是Microsoft，他們推出的概念是從工廠車(chē)間到會(huì)議室。MicrosoftCEO納德拉（Satya Nadella）曾形容，元宇宙能讓整個(gè)世界變成人們的App畫(huà)布，透過(guò)軟件供應(yīng)商的云端運(yùn)算服務(wù)，有望打造企業(yè)端的元宇宙。這也代表具備元宇宙題材的不只有VR、AR硬件產(chǎn)業(yè)，人工智能、芯片、社交媒體、游戲、金融等都將在其中扮演關(guān)鍵角色。

元宇宙包含的核心技術(shù)

從Facebook和Microsoft發(fā)布的視頻，我們可以看到，視頻中呈現(xiàn)的效果還都非?？ㄍɑ?。這說(shuō)明對(duì)于我們所期待的元宇宙應(yīng)該呈現(xiàn)的效果還有很大差距；這也和目前元宇宙相關(guān)核心技術(shù)發(fā)展情況有關(guān)。

《元宇宙通證》一書(shū)中提出了元宇宙的六大支撐技術(shù)，包括電子游戲技術(shù)、交互技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)算技術(shù)、人工智能技術(shù)等。從這些技術(shù)的角度擴(kuò)展出去范圍非常廣泛，幾乎把跟計(jì)算機(jī)相關(guān)的大部分公司都包含在內(nèi)。但是筆者認(rèn)為，元宇宙涉及的核心技術(shù)應(yīng)該主要包含計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、VR/AR的核心技術(shù)，顯示設(shè)備，芯片，人工智能，云計(jì)算和邊緣計(jì)算，通信技術(shù)以及區(qū)塊鏈等七大類(lèi)技術(shù)。

創(chuàng)建元宇宙，首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)虛擬空間，需要用到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、VR/AR等核心技術(shù)進(jìn)行建模。此外，虛擬環(huán)境建立以后，還需要進(jìn)行渲染、動(dòng)畫(huà)和人機(jī)交互，這些都需要用到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、VR/AR等相關(guān)核心技術(shù)。

創(chuàng)建的虛擬空間還需要顯示設(shè)備，目前已有的顯示設(shè)備主要有各種新型頭盔，如AR/VR頭盔，以及真三維現(xiàn)實(shí)設(shè)備。但目前的頭盔為了呈現(xiàn)較好的視覺(jué)效果，都比較笨重。未來(lái)如果在這方面有所突破，將會(huì)極大地帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。除了AR/VR頭盔，真三維現(xiàn)實(shí)設(shè)備也是近年來(lái)顯示設(shè)備發(fā)展的熱點(diǎn)，但這類(lèi)設(shè)備往往造價(jià)高昂，性?xún)r(jià)比不高。

芯片技術(shù)用于創(chuàng)建元宇宙中的場(chǎng)景。今后，我們對(duì)虛擬空間的場(chǎng)景肯定要求越來(lái)越真實(shí)、越來(lái)越復(fù)雜，而這些要求需要依靠芯片技術(shù)的發(fā)展來(lái)實(shí)現(xiàn)。在芯片技術(shù)中，負(fù)責(zé)與圖像有關(guān)的GPU芯片，和負(fù)責(zé)與AI有關(guān)的NPU芯片與元宇宙的關(guān)聯(lián)尤為密切。當(dāng)芯片技術(shù)發(fā)展得足夠強(qiáng)大，將能夠支撐去實(shí)時(shí)體驗(yàn)宣傳中的真實(shí)產(chǎn)品，而不是目前展現(xiàn)的卡通形象。

圖2 元宇宙Bigant六大技術(shù)全景圖（圖片來(lái)源：中譯出版社《元宇宙通證》）

圖3 騰訊公司歸納的元宇宙七大特征

人工智能技術(shù)涉及數(shù)據(jù)挖掘和各類(lèi)讓元宇宙更加智能的算法，對(duì)元宇宙的發(fā)展起到重要作用。目前，信息的產(chǎn)生主要是由專(zhuān)家產(chǎn)生內(nèi)容（PGC）和像抖音一樣人人創(chuàng)造內(nèi)容（UGC）。在未來(lái)，人工智能技術(shù)發(fā)展到足夠強(qiáng)大，人工智能將會(huì)自動(dòng)創(chuàng)造內(nèi)容（AIGC），并支撐起人們?cè)谔摂M空間中創(chuàng)作內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)交易。

此外，云計(jì)算和邊緣計(jì)算技術(shù)也非常重要。元宇宙中的這些信息需要網(wǎng)絡(luò)及其運(yùn)算技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)分發(fā)與流轉(zhuǎn)，在云化部署模式下，供應(yīng)商為企業(yè)搭建信息化所需要的所有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施及軟硬件運(yùn)作平臺(tái)，并負(fù)責(zé)所有前期的實(shí)施、后期的維護(hù)等一系列服務(wù)，而企業(yè)只需按照實(shí)際使用量付費(fèi)。相較傳統(tǒng)部署方式，IT基礎(chǔ)設(shè)施的云化部署模式更加靈活、高效、易于擴(kuò)展，并大大節(jié)約了硬件以及IT部門(mén)的開(kāi)支。

通信技術(shù)也是構(gòu)成元宇宙的核心技術(shù)?，F(xiàn)在的AR/VR頭盔之所以不能做得更輕便小巧，很重要的一個(gè)原因就是數(shù)據(jù)“跑不動(dòng)”，都只能是本地宣傳。如果未來(lái)通信技術(shù)不斷發(fā)展，5G、6G甚至7G技術(shù)不斷開(kāi)發(fā)利用，那么即使在非常復(fù)雜的環(huán)境下，只需在云端做好宣傳內(nèi)容，就可以通過(guò)高速的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，將會(huì)極大地推動(dòng)元宇宙的發(fā)展。

最后一個(gè)核心技術(shù)是區(qū)塊鏈技術(shù)。在元宇宙的構(gòu)建中，人們不僅可以?shī)蕵?lè)、游戲，還可以參與很多經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，這就需要在元宇宙當(dāng)中擁有虛擬資產(chǎn)和虛擬貨幣，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)交易。

元宇宙的七大特征

騰訊研究員認(rèn)為元宇宙具有七個(gè)特征，即實(shí)時(shí)真實(shí)、社交性、心流、可互操作性、平臺(tái)性、擁有經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、開(kāi)放性。元宇宙不等同于“虛擬空間”“虛擬經(jīng)濟(jì)”，或僅僅一種游戲抑或UGC平臺(tái)。這些特征強(qiáng)調(diào)了元宇宙的虛擬空間應(yīng)該非常真實(shí)而且是快速實(shí)時(shí)的，而且人們?cè)谄渲锌梢猿两降剡M(jìn)行社交互動(dòng)。在元宇宙當(dāng)中，物品可以放在區(qū)塊鏈上，能變成真正的資產(chǎn)，人們可以在元宇宙環(huán)境中進(jìn)行交易。

事實(shí)上，筆者認(rèn)為元宇宙有以下幾個(gè)特性。一是網(wǎng)絡(luò)化，元宇宙與虛擬現(xiàn)實(shí)不同，虛擬現(xiàn)實(shí)強(qiáng)調(diào)的是利用可穿戴設(shè)備去看，而元宇宙則強(qiáng)調(diào)所有人都可以參與，并在這個(gè)空間里感覺(jué)是真實(shí)的，是數(shù)字空間和物理空間相融合的，因此打造元宇宙的平臺(tái)必須是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，物理世界、虛擬世界和社會(huì)生活都通過(guò)這個(gè)沉浸式的空間無(wú)縫融合。而且在這個(gè)開(kāi)放共享的空間里，和游戲世界不一樣之處在于，人們可以在這里生產(chǎn)自己的內(nèi)容，而且這些生產(chǎn)的內(nèi)容還可以拿去交易。二是社交性，這是Facebook的屬性，但在元宇宙中將會(huì)有更加真實(shí)的社交，比如大家可以像在辦公室一樣一起開(kāi)會(huì)。除此之外，社交性還有很大一部分體現(xiàn)在游戲中，元宇宙將帶來(lái)更加真實(shí)、沉浸式的游戲體驗(yàn)。三是協(xié)同工作，在元宇宙空間中，大家可以一起協(xié)同完成工作、學(xué)習(xí)、購(gòu)物和創(chuàng)作。

總的來(lái)說(shuō)，元宇宙概念來(lái)源于1992年的科幻小說(shuō)《雪崩》，新冠疫情進(jìn)一步推動(dòng)了元宇宙概念的落地。而Facebook把公司改名為Meta，極大地推動(dòng)了大家探索元宇宙的熱情。元宇宙是網(wǎng)絡(luò)化、沉浸式數(shù)字物理融合開(kāi)放空間。在元宇宙空間里，物理世界、虛擬世界和社會(huì)生活(CPS)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)無(wú)縫融合。人類(lèi)在共享開(kāi)放空間生產(chǎn)內(nèi)容、社交、開(kāi)會(huì)、娛樂(lè)、協(xié)同工作、學(xué)習(xí)、購(gòu)物、創(chuàng)作、交易等。