元宇宙

来自中文百科,文化平台
跳转至: 导航搜索
在 2003 年虚拟世界第二人生中的头像

元宇宙英语:Metaverse),或称后设宇宙形上宇宙元界魅他域超感空间虚空间,是一个聚焦于社交连结的3D虚拟世界网络。主要探讨一个持久化去中心化的在线三维虚拟环境。此虚拟环境将可以通过虚拟实境眼镜扩增实境眼镜、手机、个人电脑电子游戏机进入人造的虚拟世界。

元宇宙的概念已有限地应用于VRChat等平台或《第二人生》等游戏中。元宇宙在电脑游戏、商业、教育、零售和房地产领域都有相当的潜力。运用方面,元宇宙目前主要受限于与实时虚拟环境互动所需的硬件装置和传感器的技术限制。许多公司,如Meta机器砖块、Valve、Epic Games字节跳动微软等,正在投资元宇宙技术的研究,以使其更符合成本效益和拓展其运用层面。元宇宙可以视为一种各样现成科技等巨大应用程序,即一个虚拟空间。此虚拟空间需要各种科技如区块链人工智能增强现实机器视觉。关心元宇宙的人士也关注讯息隐私与使用者成瘾问题,这也是目前所有社交媒体和电脑游戏行业所面临的挑战。

虚拟实境(虚拟现实)跳伞训练
基于VR进行音乐演奏,2017年

从词源的角度,元宇宙(Metaverse)由 Meta(超越)和 Universe(宇宙)两个词合成,意为超越现实的虚拟宇宙。这一概念最初源于 1992 年美国科幻作 家 Neal Stephenson 的科幻小说《雪崩》,书中描述了一个平行于现实世界的网络世界 Metaverse,所有现实世界的人在其中都有一个化身,可以交往和生活。后期的科幻电影如《黑客帝国》(1999 年)、《头号玩家》(2018 年)将对于元宇宙的解读和想象搬到了大银幕上,让这概念进入大众视野。2020 年,新冠疫情加速了线上数字化活动的趋势。2021 年 3 月,沙盒游戏平台 Roblox 作为“元宇宙第一股”在其招股说明书中再次提出元宇宙概念,并列出了平台具有通向元宇宙的 8 个关键特征,即:身份、朋友、沉浸感、随地、多样性、低延迟、经济和文明,就此引发资本及相关行业的热烈讨论及追捧。2021 年 10 月,Facebook 更名为 Meta 进一步激发了市场对于元宇宙概念的热情,将科幻的元宇宙概念迅速拉进了现实生活。

元宇宙的要素

元宇宙包括物质世界虚拟世界,一个独立运作的经济系统,以及化身数码资产在元宇宙不同部分的可转移性。

元宇宙将会是去中心化的(没有中央统一管理机构),将有许多公司和个人在元宇宙内经营自己的空间。元宇宙的其他特色包括数码持久化同步,这意味着元宇宙中的所有事件都是实时发生,并具有永久的影响力。

元宇宙生态系统包含了以用户为中心的要素,例如头像(Avatar)、身份、内容创作、虚拟经济、社会可接受性、安全和隐私以及信任和责任。

根据游戏开发商 Beamable 创始人 Jon Radoff 提出的元宇宙七层构成要素(The Seven Layers of the Meteverse),元宇宙的产业链从底层基础设施向外延展直到用户体验层,可分为七个层次,即:① 基础设施层,包括网络设施、芯片、图形处理技术等;② 人机交互层,指硬件层,包括手机、智能眼镜等可穿戴设备;③ 去中心化层,包括边缘计算、区块链等帮助生态系统构建分布式架构;④ 空间计算层,包括 3D 引擎、VR/AR/XR 等技术;⑤ 创作者经济层,帮助创作者制作并将成果货币化,包括设计工具、货币化技术等;⑥ 发现层,作为了解体验层的途径,包括各种应用商店、平台等;⑦ 体验层,实际参与的社交、游戏、现场音乐等非物质化的体验。

应用的可能性

元宇宙包含许多应用的可能性。理想的元宇宙容许用户进行任何体验或活动,或者解决他们几乎所有的需求,所以在理想状态下,元宇宙可应用于任何事物。

在商业领域,元宇宙可用于虚拟办公平台,用户可在模拟办公环境的3D环境中进行虚拟协作。这方面的例子包括Meta的Horizon Workrooms和微软的Mesh。这可进一步让员工在任何地方进行虚拟工作,减少在城市中生活的需要。

在教育领域,元宇宙可被用来在任何地方和任何历史点进行实地考察。2021年,英伟达公司正在开发一个名为Omniverse的元宇宙基础设施项目,该项目允许世界各地的开发者实时合作,建立元宇宙内容创作软件Together Labs公司也在研究创造逼真化身的技术,它将利用人工智能使历史人物仿似复活。

在房地产领域,元宇宙可用于拟真的虚拟房屋参观。购房者将可以在自己家里通过元宇宙参观位于世界哪方的房屋。NFT虚拟房地产亦为一个新市场。其一例子为 "Mars House",在2021年以50万美元售出之NFT房屋。

在音乐领域,近年有部分艺人在《我的世界》、《机器砖块》、《堡垒之夜》等游戏中举行元宇宙演唱会,饶舌歌手崔维斯·史考特2020年在《堡垒之夜》开办的演唱会就创下2000万美元的收入。

在整合领域,2022 年 2 月HTC VIVE 推出了 VIVERSE。

元宇宙生态系统,由旗下 5G 产品、VIVE VR 设备以及 ENGAGE 和 VRChat 等合作伙伴组成,让用户及非用户能通过VR装置及智慧型手机来体验元宇宙世界。

企业主也将能使用元宇宙,包括推出虚拟版的实体设施,并提供更为逼真的网上购物体验。顾客可以参观虚拟购物商场,尝试与现实生活中的尺寸相称的虚拟三维物品,这将减少网上购物时产品的不确定性,令使用者更安心购物。

目前现有的应用技术包括了虚拟实境(VR),将来脑机接口技术可望应用于虚拟实境。然而,美国科技业巨擘马斯克(Elon Musk)对元宇宙嗤之以鼻,笑称“没人会想把屏幕整天绑在脸上”。

元宇宙被预测为工业和互联网的下一次大变革方向,代表着第三次生产力革命,其变革会由无数技术及应用落地的节点构成。元宇宙的发展包括萌芽阶段、探索阶段、底层基础架构大发展阶段、内容消费与虚实互通成熟阶段、终极演进阶段。

元宇宙成熟前,必定需要先经历内容雏形(游戏、社交先行),再倒逼基建大发展,最后进入内容消费大爆发。当前处于探索阶段早期,3-5 年后随着子行业单点突破、内容发展、技术成熟及整合,有望进入底层基础架构大发展阶段(5-10 年),后续将迎来内容消费全面爆发乃至虚实互通生态。在互联网流量及时长见顶后,元宇宙或将承接移动互联网,突破两者容量上限,尝试构建数字经济下的新型社会形态。围绕元宇宙的三大核心技术(AI、交互性沉浸技术、区块链)已在点状发展进程中,但尚未成线。随着算力提升,5G、云计算、区块链、VR/AR、数字孪生等技术创新的聚合,元宇宙作为一个系统性工程,将通过全场景覆盖及产业链协同,从而实现继 iPhone 后的第二个整合创新。元宇宙的终极理想形态,将是向无限接近真实世界的经济系统和文明演变,生态开放、去中心化、经济自洽、虚实互通。一方面,元宇宙通过极致交互体验成为未来人类生活方式的延展,同时,与高端制造业相结合,将再次推动工业化和城市化进程。未来应用场景层面,将围绕消费元宇宙(To C)和产业互联网(To B)两条路径向现实及虚拟世界相互交融。

批评与忧患

罗伦·杰克逊(Lauren Jackson)于2022年2月《纽约时报》的报导文章中,指称元宇宙缺乏硬件和软件的基础设施、平台开发的垄断方式、缺乏明确管理标准而无法实现规模化,尽管尼克·博斯特伦(Nick Bostrom)等人认为未来的技术发展如更逼真的电脑图型和人工智能的进化,将继续促进用户参与元宇宙,进而促成元宇宙的“常态化”。

威尔乌创始人加布·纽维尔评论“元宇宙是个胡说八道的玩意,大多数谈论的人完全不知道自己在说什么,显然他们并没有玩过MMORPG”,他认为“真正的虚拟世界、身历其境的游戏老早已经存在了几十年,并且已经可以做到所有的事情,远比这些所谓的‘新概念’还要来得多”,他指出现在的所谓“元宇宙”是“一堆基于区块链的《第二人生》仿冒品,业者想办法以数百万的价格向商业品牌出售虚拟房地产”。

日本电影导演细田守接受采访时,评论“元宇宙是人们一直在寻求的渴望和希望,期待元宇宙的视觉技术演变”,但也表示“担忧元宇宙给世界带来能够解决社会问题的优势没有明确描述、造成它的意义被延迟”,还指出元宇宙时代会迎来一种平等的世界。

创作作品中的元宇宙

溃雪

“Metaverse”一词最早见于尼尔·斯蒂芬森1992年的科幻小说《雪崩(Snow Crash)》。斯蒂芬森用这个词来描述一个基于虚拟现实的互联网后继者。在本书中,Metaverse是一个虚拟的城市环境,沿着一条100米宽的道路发展,覆盖了一个无特征的、黑色的、完美球形星球上整个65536公里周长。这个虚拟世界中的土地可以被购买,并在上面开发建筑。Metaverse的用户可以通过高品质的个人虚拟现实眼镜,或通过高品质的公共虚拟现实眼镜进入,并与彼此或软件客户端进行互动。故事里有一种总是待在Metaverse的用户的次文化﹔他们因其怪异的外表而被冠以“石像鬼”的恶称。Metaverse的用户以第一人称视角来体验它。在Metaverse中,个人用户可以为任何形式的化身出现,唯一的限制是高度“以防止人们把他们的化身变成一英里高”。交通工具仅限于步行或车,与现实中一样。

黑客任务

电影《黑客任务系列》描述了一个反乌托邦的未来:人类在不知的情况下被困在一个名为“矩阵”(Matrix)的元宇宙里,而智能机器在利用人类的身体作为能量来源的同时分散人类的注意力。

头号玩家

2011年科幻小说《头号玩家》及其 同名改编电影描述了2045年的世界被能源危机和全球暖化所笼罩,造成广泛的社会问题和经济停滞。大多数人逃避现实的方式是通过VR眼镜和有线手套进入名为“绿洲”(OASIS)的元宇宙。OASIS既是一个大型多人在线游戏,又是一个虚拟社会。

神经唤术士

1984年科幻小说《神经唤术士》描述了一个具有网络空间反乌托邦未来。主角是黑社会中的一位低级电脑黑客。该小说普及了网络空间(cyberspace)这一术语。有别于元宇宙,网络空间是一个更具包容性的概念,反映了跨越所有表现维度的共享在线空间的整体。例如,与《神经唤术士》中引入的身体和心灵的笛卡尔式分离虚构概念(身体跟心灵只能观其一)不同,元宇宙允许其用户在与虚拟环境互动的同时仍然意识到他们的真实环境(可同时观测两者)。

刀剑神域

2002年网络科幻小说《刀剑神域》 描述2022年5月,大厂牌电子机械制造商ARGUS发布了能够实现的机器NerveGear,人们可以通过NerveGear进行完全潜行以进入虚拟世界。

加速世界

2007年10月网络科幻小说《加速世界》 描述2046年,人人都使用名为“神经连结装置”(Neuro-Linker)的终端连线设备,生活的大半时间都可以建构在网络世界的不远未来。

夏日大作战

2009年细田守执导的网络科幻动画电影《夏日大作战》,描绘拥有全球16亿名用户、以大型虚拟世界“OZ”为主流的世界,使用者可在“OZ”建立虚拟分身,通过手机电脑进入虚拟世界进行娱乐、商业、竞赛等活动,政府也会利用“OZ”发布公告和提供在线服务,全球的电子系统与“OZ”密切相关。

龙与雀斑公主

2021年细田守执导的网络科幻动画电影《龙与雀斑公主》,作品描述的元宇宙是拥有全球50亿名用户、名为“U”的大型虚拟世界。使用者注册“U”的个人帐号时,需要利用智慧手机搭配个人配件,扫描包含生物信息在内的和个人信息,借此创立简称“AS”的虚拟分身和通过科技装置(智慧手机、电脑等)进入虚拟世界。“U”可保障使用者的个人信息安全和激发使用者的潜能,提供多国语言自动翻译,使用者登入期间的生理和心理反应同时会投射在“AS”身上,还能从事娱乐、商业、竞赛、表演等活动,创建者则有解除用使用者“AS”外型曝光真面目的权限。

技术的发展现状及态势

人工智能(AI)、交互技术(AR/VR/MR)、区块链、网络及运算技术、物联网(IoT)、游戏是构成元宇宙的六大核心技术。AI 为元宇宙提供基础设施建设、数据分析与学习、海量内容生产;交互技术提供沉浸式体验与虚拟世界镜像,帮助实现虚实互通、感知交流;区块链为用户提供底层数据的追溯性和保密性,支撑经济体系的构建和完善;网络及运算技术提供算力及流畅、低延迟的网络环境;物联网为万物链接、虚实共生提供技术支持;游戏为元宇宙提供创作、社交、内容等应用场景,包括引擎、3D 建模、渲染等技术。

人工智能(AI):为元宇宙应用场景提供技术支撑

计算机视觉、自然语言处理、智能语音、机器学习等人工智能技术为元宇宙应用场景提供技术支撑。人工智能建模技术的进步有望提升 PGC(专业生产内容)、UGC(用户生产内容)的生产效率,同时降低内容创作门槛,提升游戏的可延展性。

交互技术 (VR/AR/MR): 元宇宙人机交互桥梁

交互技术(AR/VR/MR)是用户进入元宇宙场景的关键工具,是连接数字世界和现实的桥梁。AR 和 MR 将数字信息叠加在现实世界中,而 VR 则利用虚拟仿真给用户带来沉浸式体验。在元宇宙和社会数字化的背景下,虚拟与现实交互并存,VR/AR 将有望承接智能手机成为人机交互的主要平台,并成为元宇宙的重要接入口之一。目前,VR/AR 主要应用场景是游戏、培训、设计和社交(聊天和会议),游戏和社交将短期快速推动 VR/AR 用户触达,长期增长驱动力将来自内容生态的丰满。VR、AR、MR、全息影像、脑机交互、传感等交互技术持续迭代,不断深化感知交互,为元宇宙用户提供沉浸式虚拟现实体验。未来,基于 VR、AR 等人机交互技术将更加拟真,承载高频人机交互,沉浸感也有望大幅提升,不断缩小与元宇宙成熟形态之间的差距。

区块链:元宇宙经济系统核心

NFT(非同质化代币)、DeFi(去中心化金融)、公链速率、智能合约、DAO(去中心化的自治组织)社交体系、去中心化交易所、分布式存储等区块链技术是支撑元宇宙经济体系最重要的技术之一,其保障元宇宙用户的虚拟资产、虚拟身份安全,保障价值交换及交易的合法性、可监管及公平透明,为数据传输、追溯、验证、保密等提供支撑。区块链技术使得虚拟资产不受中心化机构限制,能在多个平台间自由流动,保证元宇宙经济系统得以维系。区块链作为元宇宙经济体系的核心,承载虚拟货币和数字资产的存储和流通。在经历去中心化账本、去中心化计算平台、DeFi 后,区块链应用目前已进入到 NFT 阶段。NFT 是元宇宙里数字版权、物权的合约,通过将资产/物品加密化,保证其独一无二、不可分割、不可复制、追溯性,是价值系统的基础。区别于加密货币,NFT 通常与货币互通,但类似商品属性不可直接互换,其价格取决于市场供需关系、价值共识和流动性。

网络及运算技术:元宇宙运行底层基础

元宇宙需要具备实时、低延迟、高承载等特性,而这些特性需要 5G 网络、云计算和边缘计算等网络及运算技术来解决。5G/6G 等网络通信技术扎实元宇宙的网络基础,提供低延时和流畅的体验;云计算、边缘计算等运算技术则支持功能强大和轻量化的终端,提高显示效果,增强渲染,提高渗透率和降低时延。元宇宙支持大规模参与,交互用户或将达到亿级,5G/6G 和云计算等底层技术将支撑大规模用户同时在线。

物联网技术:元宇宙连接核心工具

元宇宙强调实时互动、信息互联互通,主要靠物联网提供技术支持。考虑到元宇宙本身作为一个数字平行世界,通过庞大用户进行参与、制作、分享以及实时交互等完成日常运行,因而需要保持各种物理实体的连接和感知,以及数据信息的传递,而这部分功能的实现需要依靠物联网技术。

游戏:元宇宙的雏形

游戏是元宇宙的一种呈现方式,是元宇宙的雏形,游戏引擎、3D 建模、实时渲染等电子游戏技术为元宇宙数字内容场景、高质量素材搭建等提供支撑,并提供创作平台、交互内容和社交场景,以及聚合流量。

技术发展的竞争态势

元宇宙代表着下一代互联网机遇。在此背景下,世界上诸多国家如美国、韩国、日本、中国、新加坡等都依托自身禀赋和技术优势进行布局以期强化各自的竞争优势。

美国是元宇宙开拓者和领导者:技术上,集中于基础设施与功能性平台,技术实力全球领先;应用上,To C 社交与娱乐先行,To B 赋能工业生产;政策 上,政府支持 AR、VR 等虚拟技术研发。

韩国以官民合作构建元宇宙生态:政府牵头成立“元宇宙联盟”,首尔或将成为首个元宇宙城市;技术上,虚拟数字人领域独树一帜;应用上,借助成熟 偶像工业,拓展商业化应用场景。

日本专注虚拟空间服务,发挥游戏动漫优势:硬件与平台方面,主要围绕VR 硬件设备及游戏展开;应用方面,充分发挥动漫优势,应用场景由娱乐向会议演出方向延伸;政策方面,政府为日本在全球虚拟空间行业中占据主导地位出谋划策;企业方面,多家公司发布类元宇宙虚拟空间平台。

新加坡积极打造元宇宙 NFT 资产交易亚洲中心。

中国则强调沉浸式应用,坐拥最大的潜在市场:技术上,占据 5G 优势,在底层技术上奋力追赶;应用上,参照移动互联网发展历程,未来在内容、协同方有望弯道超车;政策上,多地政府密集出台政策支持元宇宙发展,目前广东、上海、无锡、合肥、山东等地方政府均已经出台了关于发展地方工业元宇宙的政策,其中上海市政府于 2022 年 7 月 8 日发布了《上海市培育“元宇宙”新赛道行动方案(2022~2025 年)》,提出到 2025 年元宇宙相关产业规模达到 3500亿元。

元宇宙概念掀起了全球资本的浪潮,国内外科技巨头纷纷布局元宇宙,侧重各有不同。如,游戏公司 Robolox 概念先行,通过互动系统构建虚拟社区,不断强化云基础设施;Facebook 改头换面,以 VR 为先,重资投入硬件研发,AR、VR、MR 协同打通元宇宙生态;微软启动企业元宇宙战略,赋能产业;英伟达开发 Omniverse 平台加速构筑元宇宙软件生态基石;Unity 通用性广泛适配,赋能元宇宙开发者;腾讯从消费互联网到产业互联网,元宇宙布局已深入各个层面;字节跳动积极布局硬件、内容及底层技术;百度决胜 AI 时代,积极布局元宇宙方向;华为重点聚焦元宇宙底层技术;网易的 RPG(角色扮演游戏)和虚拟人技术尤为突出等。

技术产业化的前景

迄今,元宇宙尚处产业发展早期阶段,Gartner 2022 版新兴技术成熟度曲线显示,元宇宙产业距离技术成熟预计至少还需十年的探索,长期发展风险和机遇并存。每一项技术的迭代和革新,都将意味着新契机与新挑战,同时也是一个新的开始。今后元宇宙的发展将有效衔接互联网,推动产业和经济的变革。

撬动信息技术产业新一轮发展

继互联网、大数据、人工智能之后,元宇宙将有望成为信息技术产业发展新的引擎,以元宇宙新消费概念为抓手,通过整合和提升现有软硬件产品和技术,推动综合集成和融合应用,面向新场景应用打造新的产品供给和服务体验,撬动信息技术产业新一轮发展,全面激发软硬件服务厂商的技术产品创新积极 性和活力。

升级提档现有产业业态

从“互联网+”、“大数据+”、“人工智能+”发展到“元宇宙+”,元宇宙技术发展和应用,必将带来信息技术和经济社会融合模式革命。元宇宙与现实世界的融合,将赋能各大行业,激发传统行业发展新动能,将会率先对社交娱乐、文化旅游、教育医疗、商贸服务等领域服务模式带来新的改变,给予在线服务逼真体验,让在线服务具有更加身临其境的沉浸体验感,同时技术应用也会催生出新的商业模式,促进产业生态繁荣。

为技术创新和科学研究提供重要平台支撑

元宇宙的发展为各领域技术攻关、科学研究、前瞻探索提供了新的仿真试验平台。推动科技研究仿真模拟实验从软件仿真向人机高度融合、环境更为逼真的虚拟空间仿真转变,将对装备制造、航空航天、生物医学、新材料、新能源等领域技术攻关,以及生命、物质、地球、海洋、宇宙等领域深度探索研究产生深远影响。

元宇宙发展空间可期

元宇宙作为虚拟世界与真实世界交互融合的全新形态,蕴含着办公、社交、工业等场景变革的巨大机遇,具有颠覆现有数字产业的可能。据普华永道分析,预计到 2030 年全球元宇宙市场规模将达到 1.5 万亿美元。麦肯锡更乐观,表示到 2030 年全球元宇宙市场规模将达到 5 万亿美元。

参见

概念

技术

跟踪