一文告诉你什么是元宇宙!设想与现实还有多远?

北京日报

近一段时间,“元宇宙”这个新词十分火爆,许多国际著名科技公司在元宇宙赛道上争相布局,股市也掀起阵阵“元宇宙”概念炒作,甚至一些毫不相干的商家也来蹭“元宇宙”的热度。那么,到底什么是“元宇宙”?“元宇宙”需要依靠什么样的技术才能实现?“元宇宙”的设想与现实还有多远?我们邀请通信技术专家、科普作者李黎玥和我们一起来聊一聊。

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设想:

元宇宙是一种互联网应用和社会形态

1991年8月,欧洲核子研究中心向公众开放WWW的访问,这一网络最终演变成为了我们今日所见到的互联网。就在这个事情发生的第二年,也就是1992年,美国科幻小说家尼尔•斯蒂芬森的作品《雪崩》面世。

书中描绘了一个平行于现实世界的未来虚拟空间,现实人类与虚拟人共同生活在这个虚拟空间里,那就是元宇宙。书中描述了元宇宙的百老汇、香榭丽舍大道:它是一条灯火辉煌的主干道,反射在阿弘的目镜中,能够被眼睛看到,能够被缩小,被倒转。它并不真正存在,但那里正有数百万人在街上往来穿行。

斯蒂芬森写下这些文字的时候,我们今天熟知的社交软件、移动互联网、5G、VR、AR、MR、ER、BCI、物联网、人工智能、区块链等还远未到来。斯蒂芬森当时也许不会想到,仅仅不到30年,他天马行空的科幻想象已经有了不少成为现实的技术基础,而他所创造的“元宇宙”一词会在2021年成为资本圈和科技圈的大热话题,国内腾讯、字节跳动等纷纷进入相关领域,国外脸书、微软、英伟达等科技公司也均已布局。

《雪崩》中的METAVERSE是一个合成词,由Meta+Verse合成,字面含义就是“超越于现实宇宙的另外一个宇宙”。《雪崩》中对元宇宙的解释是:元宇宙是平行于现实世界的、始终在线的虚拟世界。在这个世界中,除了吃饭、睡觉需要在现实中完成,其余都可以在虚拟世界中实现。

今天,随着元宇宙概念的火爆,业界出现了各种各样的解释,并没有一个权威的元宇宙定义。清华大学新闻与传播学院新媒体研究中心给元宇宙下了一个较为规整的定义:元宇宙是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态,它基于扩展现实技术提供沉浸式体验,基于数字孪生技术生成现实世界的镜像,基于区块链技术搭建经济体系,将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合,并且允许每个用户进行内容生产和世界编辑。

这段话怎么来理解呢,首先,元宇宙是一种互联网应用和社会形态,它通过多种新技术整合来实现,比如在本文开头提到的移动互联网、5G、VR、AR、MR、ER、人工智能、物联网、区块链等。

其次,元宇宙能实现虚拟与现实的高度融合,所以,我们现在玩的VR、AR游戏并非完全的元宇宙,单纯的虚拟世界也非完全的元宇宙。

第三,用户可以产生或编辑内容,也就是说,人的化身本身就是这个虚拟世界的组成部分,这些化身可以在元宇宙中的规则下干自己想干的一切事情,可以建房子、开公司、赚钱养家,当然也可能为了利益发生化身与化身之间的冲突甚至群体与群体之间的冲突,所有的这些都是元宇宙中的内容。

总之,元宇宙可能就是现实世界在虚拟世界的翻版。

现实:

元宇宙所需要的技术条件正在发展

元宇宙既然是现实世界在虚拟世界的翻版,那么,它需要哪些技术来加持呢?目前达到什么程度了?基于当前业界对元宇宙的定义共性,元宇宙所需技术可以从以下四个方面来理解:

基础设施——高速移动互联网、物联网、移动智能终端

元宇宙既然是一个虚拟与现实高度融合的世界,那么必然需要高速移动互联网、物联网、移动智能终端来承载。

移动互联网方面,虽然中国的5G移动互联网已在全球处于领先的地位,但远未达到完全的覆盖,要达到全球各国5G全覆盖的目标,还有很远的路要走。

物联网是提供世间万物相互联系的网络,大家日常生活中看到冰箱、电视、空调、体重称、扫地机器人等纷纷联网,但离世界万物都联网也还有很长的路要走,在物联网普及的过程中,IPv6的大规模部署是先决条件,不然根本没有足够的地址来供万物互联,但IPv6在全球的规模部署才刚刚开始。

移动智能终端设备日渐丰富,智能手机高度普及,但元宇宙所需要的移动智能终端设备仅有智能手机是不够的,在元宇宙中,各种原始信息的采集都需要移动智能终端来实现。

交互设备——VR、AR、MR、ER、BCI

在众多的穿越电视剧中,主人公要穿越到古代或者未来,要么借助某种神奇的设备,要么受伤穿越。要实现元宇宙的虚拟世界与现实世界相融,交互设备必不可少。这里,VR、AR、MR、ER、脑机接口就派上了用场。

VR提供沉浸式体验,它提供的是现实世界的输入和输出;

AR在VR的基础上增强我们对于现实世界难以察觉的信息显示;

MR就是将真实世界和虚拟世界混到一起;

ER是指通过各种技术的综合应用,在网络空间内建造真实世界。

目前,这些都有一定程度的技术积累,但离广泛应用也还有很长的路要走。举个简单的例子,现在大家玩VR的时候,普遍会有晕眩的感觉,这说明这些技术还仅在初始阶段,仅能供大家偶尔玩玩,要想靠这些技术进入一个“宇宙”,那是万万不行的。

BCI方面,BCI 是一种连接大脑和外部设备的实时通信系统,BCI 系统可以代替正常外围神经和肌肉组织,实现人与计算机之间或人与外部环境之间的通信。20 多年来,随着人们对神经系统功能认识的提高和计算机技术的发展,BCI技术的研究呈明显上升趋势,但技术水平也仅在起步阶段。根据统计数据显示,以目前的BCI技术平均7.4年才能使可同时记录的神经元数量翻倍的速度计算,要达到同时记录100万个神经元需要等到2100年,而要记录人脑中的所有神经元,则要等到2225年。当然,我们也不要太悲观,毕竟,元宇宙的实现并不需要记录人脑中的所有神经元。

内容产生——人工智能、数字孪生

元宇宙中呈现的海量内容,通过虚拟人所联系的实体人人工产生的仅占极小的比例,更多的内容则需要人工智能。通过人工智能,可以智能生成不重复的海量内容,实现元宇宙的自发有机生长;可以驱动虚拟数字人将元宇宙的内容有组织地呈现给用户;可以对元宇宙中无法以人工完成的海量内容进行审查,保证元宇宙的安全与合法。

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。元宇宙中庞大的地理空间可以由AI生成现实世界所没有的地图,也可以用数字孪生的方式生成与现实世界完全一致的地图。用户在元宇宙的地图中可以实现购买或租赁土地,修建建筑物,甚至改变地形等操作。

经济关系——区块链技术

元宇宙是一个巨大的平台,需要能够防止中心化平台的垄断,而区块链正是为元宇宙提供价值传递解决方案的重要技术。区块链最大的特点便是去中心化且不可篡改,可以在确保元宇宙安全的前提之下,传递价值和权益。

具体而言,利用区块链防篡改和可追溯性可实现元宇宙中身份的确定;基于区块链技术的虚拟货币,使元宇宙中的价值归属、流通、变现成为可能;基于区块链技术去中心化的结算平台和价值传递,可以实现经济体系的高效、稳定;基于区块链的去中心化特性,可有效解决中心化平台的垄断问题。

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未来

元宇宙的终极形态尚无法预知

以今天的技术基础来看,在未来10年,元宇宙很可能将依旧以社交、游戏、内容体验等为主要载体,其中,具有沉浸感的内容体验是这个阶段最为重要的形态之一,并带来较为显著的用户体验提升。依托于今天已经普及了的移动智能终端和VR/AR等技术的逐步成熟,元宇宙初级阶段的社交、游戏和虚拟购物、虚拟驾驶、虚拟旅游等内容体验将更进一步提升舒适感、便捷感、真实感。

下一阶段,随着相关技术的更进一步提升,用户规模的不断积累,使用时间的进一步增加,消费、金融、生活服务等真实世界的元素将不断融入到虚拟生活中,智慧城市、智慧生活、智慧交通、智慧医疗、智慧政务等都将取得长足进步,虚拟的消费体系也将逐步形成闭环,新的虚拟经济生态将进一步形成。

未来的元宇宙到底是什么形态,它发展的速度到底能有多快,这些我们都还无法预知,但我们对它的期待是带来更丰富的内涵、更便捷的生活、更智能的工作。

图片来源/视觉中国

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