什么是元宇宙?
什么是元宇宙
元宇宙概念源自美國小說家尼爾.史蒂芬森于1992年初版的科幻小說《潰雪》(Snow Crash),書中描述了一個(gè)讓人們化身為各種網(wǎng)絡(luò)分身進(jìn)行互動(dòng)的虛擬世界 -「Metaverse」?!窶eta」意為「超越」;「Verse」意為宇宙,組合成「元宇宙」,即為“超越宇宙”的概念:
一個(gè)平行于現(xiàn)實(shí)世界運(yùn)行的人造空間,是互聯(lián)網(wǎng)的下一個(gè)階段, 由AR、 VR、3D等技術(shù)支持的虛擬現(xiàn)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)世界。
可以參考2018年的電影《頭號玩家》。在電影中,男主角帶上 VR 頭盔,就能進(jìn)入一個(gè)極其逼真的虛擬游戲世界 ——“綠洲”,玩家可以在里面冒險(xiǎn)和社交。而“綠洲”即是一個(gè)元宇宙。
有何意義
從科學(xué)角度上說,元宇宙的誕生是多學(xué)科融合的結(jié)果。元宇宙將促進(jìn)信息科學(xué)、量子科學(xué)、數(shù)學(xué)和生命科學(xué)等學(xué)科的融合與互動(dòng),創(chuàng)新科學(xué)范式,推動(dòng)傳統(tǒng)的哲學(xué)、社會(huì)學(xué)甚至人文科學(xué)體系的突破。
從社會(huì)角度上說,元宇宙是獨(dú)立的基于現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字映射,當(dāng)元宇宙發(fā)展到某個(gè)階段時(shí),將由數(shù)字世界進(jìn)行模擬推演并影響實(shí)體世界實(shí)際決策,如工業(yè)智控、全息醫(yī)療、太空仿真等。
特征
元宇宙是由混合現(xiàn)實(shí)和數(shù)字建模等技術(shù)為基礎(chǔ)、以去中心化思想構(gòu)建的、擁有嶄新經(jīng)濟(jì)、身份、制度體系的數(shù)字世界。有下面幾個(gè)特征:
沉浸感沉浸感是元宇宙最重要的一個(gè)元素,也是區(qū)別于當(dāng)前2D互聯(lián)網(wǎng)最大特點(diǎn),就通過最新的VR/AR設(shè)備,加上更多的體感觸感設(shè)備、腦機(jī)接口,可以達(dá)到趨近現(xiàn)實(shí)世界的視覺、聽覺、觸覺、味覺等感受。
虛擬化身每一個(gè)人在元宇宙中,都擁有一個(gè)或多個(gè)虛擬化身(avatar),可以充分的裝扮個(gè)性化來表達(dá)自已,在虛擬世界中行動(dòng),與其它化身,互動(dòng),交流。
社交社交是元宇宙重要的組成功能,可以像現(xiàn)實(shí)世界一樣,可以正常的交流,互動(dòng),交朋友。
開放創(chuàng)造性元宇宙是開放的,人人可以參于元宇宙的建設(shè),在里面創(chuàng)作,可是開個(gè)畫廊,開場個(gè)人演唱會(huì),創(chuàng)作一個(gè)小游戲,建設(shè)一個(gè)屬于自已小窩等等。
經(jīng)濟(jì)文明系統(tǒng)元宇宙有人消費(fèi),有人生產(chǎn),有人娛樂,有人工作,元宇宙也有一個(gè)完整的經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng),虛擬數(shù)字資產(chǎn)可以在元宇宙流通,也可以在現(xiàn)實(shí)世界相互流通兌換。
元宇宙的應(yīng)用
游戲
游戲是元宇宙概念應(yīng)用的最廣泛的地方之一,因?yàn)樗谋举|(zhì)上跟電玩游戲是有點(diǎn)類似的,都是使用虛擬化身在虛擬空間中與其他人互動(dòng)。
Roblox 是以元宇宙為概念的游戲公司,在平臺上用戶不但可以使用Roblox Studio 引擎自行創(chuàng)造游戲,也可以玩其他人創(chuàng)造的游戲。此外,在平臺上也可以使用虛擬貨幣 Robux 進(jìn)行交易或是跟朋友聊天。
Roblox 于2021年3月成功在美國上市,根據(jù) Influencer MarketingHub 于 2022 年 3 月發(fā)表的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),Roblox 上有超過 800 萬個(gè)游戲開發(fā)者,提供的游戲超過 1,800 萬個(gè),每日活躍用戶超過 3,260 萬人。
教育
教育是另一個(gè)被認(rèn)為未來可以廣泛運(yùn)用元宇宙概念的領(lǐng)域。上述提到的游戲公司 Roblox 也跨足教育領(lǐng)域,打造 3D 多人互動(dòng)式的教育空間,目標(biāo)是在 2030 年有超過一億名學(xué)生使用這個(gè)平臺。
元宇宙的概念運(yùn)用在教育上將會(huì)使得教育更加生動(dòng)有趣。例如,以前歷史讀到古埃及文化時(shí),只能透過歷史課本看金字塔圖片,但是透過 VR 的技術(shù),未來學(xué)生可以直接身歷其境般進(jìn)入金字塔、甚至看到木乃伊,探索古埃及的世界。此外,未來學(xué)生還可以透過元宇宙平臺共同制作火箭,探索太空站,這些都是書本無法提供的體驗(yàn)。
根據(jù)教育機(jī)構(gòu) Brookings Insitution 在 2022 年發(fā)表的一份「當(dāng)教育遇上元宇宙的」的報(bào)告,元宇宙下的教育模式將會(huì)變得更生動(dòng)多元,學(xué)生們不但有更多體驗(yàn)的機(jī)會(huì),也會(huì)從被動(dòng)的角色改成主動(dòng)、探索的角色。
集會(huì)
集會(huì)在新冠疫情的影響下出現(xiàn)了許多問題,大部分被取消,且?guī)е谡?、保持距離的參會(huì)方式極大影響了集會(huì)的參與感。借助虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí),元宇宙中的集會(huì)將會(huì)是3D沉浸式的。參與者以虛擬形象出現(xiàn),齊聚一堂,能夠互相交流,提升疫情下會(huì)議的參與感。目前,不少學(xué)術(shù)講座、畢業(yè)典禮等集會(huì)都以元宇宙的方式舉行。
全球頂級AI學(xué)術(shù)會(huì)議之一的ACAI,將2020年的研討會(huì)放在了任天堂的《動(dòng)物森友會(huì)》上舉行,第七屆中國虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)學(xué)研大會(huì)(CVRVT 2021)以元宇宙會(huì)展形式在元宇宙空間召開。
UC Berkeley、中國傳媒大學(xué)等高校由于疫情原因無法開展線下集會(huì),轉(zhuǎn)而在沙盤游戲Minecraft (我的世界)中為學(xué)生舉辦虛擬畢業(yè)典禮。
旅游
旅游將會(huì)是元宇宙的另一大重要應(yīng)用,傳統(tǒng)旅游方式總是人滿為患,且時(shí)空阻礙人們探索全球各地著名風(fēng)景和遺跡。而以數(shù)字化方式捕捉空間的3D圖像,并將其放入云端以展示,游客只需要帶上VR眼鏡便能夠來一場“說走就走”的旅行,各種講解和仿真式的互動(dòng)更是幫助游客獲得超越現(xiàn)實(shí)旅游的沉浸式體驗(yàn)。
Matterport,一家專注3D取景的公司,已經(jīng)通過VR技術(shù)推出埃及五大遺跡,一經(jīng)推出便深受大家喜愛,無需跨國跨境,游客便可以沉浸式地游覽埃及的風(fēng)貌遺跡,了解其中歷史典故。此外,迪士尼CEO表示,元宇宙是迪士尼的未來。當(dāng)游客們訪問迪士尼樂園的虛擬現(xiàn)實(shí)版本,能夠以數(shù)字化身份與各種迪士尼角色交談、跳舞和玩游戲時(shí),迪士尼或許真的會(huì)成為元宇宙“最快樂的地方”。
購物
VR、AR和數(shù)字模擬等技術(shù)重構(gòu)線上電商場景,元宇宙在零售方面的應(yīng)用同樣是可以被預(yù)見的。在元宇宙中能夠創(chuàng)建購物中心,并通過一鍵下單的簡單操作,在游戲般的體驗(yàn)就能夠完成消費(fèi)。此外,元宇宙還能夠擺脫實(shí)體店的形式和功能,更具想象力的數(shù)字購物體驗(yàn)正被開拓。
沉漫式技術(shù)為零售電商場景提供更好的空間和載體,正在升級顧客的消費(fèi)體驗(yàn)。Gucci與Roblox合作推出“The Gucci Garden Experience”虛擬展覽,玩家可欣賞展覽并選購虛擬單品。天貓上線3D版天貓家裝城,為消者提供360°呈現(xiàn)家具裝修效果,幫助用戶瀏覽不同風(fēng)格的裝修設(shè)計(jì)和決策。由于疫情大流行阻止了消費(fèi)者頻繁光顧美容專柜,歐萊雅目前正推廣Modiface AR技術(shù),幫助顧客通過手機(jī)攝像頭嘗試化妝品,如口紅色調(diào)和發(fā)色等。
辦公
Meta(前Facebook)的CEO馬克·扎克伯格在談到元宇宙時(shí)表示,元宇宙廣泛地幫助人們體驗(yàn)的是一種存在感,這種存在感讓我們的互動(dòng)方式更加自然。我們今天舉行的許多會(huì)議時(shí),都在看屏幕上的面孔網(wǎng)格。但我們習(xí)慣于與人共處一室并有一種空間感,如果你坐在我的右邊,那么這意味著我也坐在你的左邊。未來,你可以像全息圖一樣坐在我的沙發(fā)上,而不是僅僅通過電話來做這件事。
遠(yuǎn)程辦公在新冠疫情的影響下變得更加普遍,但傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程辦公仍然面臨一些問題,比如缺少實(shí)時(shí)互動(dòng)、溝通效率低等。而元宇宙能夠使得虛擬辦公以“面對面”互動(dòng)的方式進(jìn)行。Google推出了“Project Starline”計(jì)劃,旨在3D化遠(yuǎn)程互動(dòng)形式,參與者能從不同角度觀察聊天對象,并進(jìn)行肢體或者眼神交流。Facebook推出了Horizon Workrooms,這是一種遠(yuǎn)程協(xié)作工具,支持佩戴VR設(shè)備的同事們在同一個(gè)虛擬會(huì)議室中面對面交流,打破屏幕的阻隔感。
車間
英偉達(dá)首席執(zhí)行官黃仁勛在接受《瘋狂的金錢(Mad Money)》節(jié)目采訪時(shí)表示,企業(yè)可以依靠元宇宙減少成本浪費(fèi),提高運(yùn)營效率。“我們浪費(fèi)了大量的東西來補(bǔ)償那些我們沒有進(jìn)行模擬的事實(shí)。我們想在元宇宙中模擬工廠,模擬植物,模擬現(xiàn)實(shí)世界里的電網(wǎng)。這樣一來,我們可以減少浪費(fèi),這就是企業(yè)會(huì)因?yàn)樵钪娑@得經(jīng)濟(jì)收益的原因。他們會(huì)愿意購買這種人工智能能力,借此省下數(shù)十億美元?!?br>
Omniverse是由英偉達(dá)開發(fā)專為虛擬協(xié)作和實(shí)時(shí)逼真模擬打造的開放式平臺。目前,寶馬集團(tuán)利用Omniverse平臺提供的虛擬工廠整合了一系列規(guī)劃數(shù)據(jù)和應(yīng)用,并實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)協(xié)作和無限制的兼容性。寶馬股份公司管理董事會(huì)董事Milan Nedeljkovi?表示:“由于能夠在一個(gè)完美的模擬環(huán)境中進(jìn)行操作,寶馬的規(guī)劃流程將被徹底改變”。他表示使用Omniverse有望將寶馬的生產(chǎn)規(guī)劃效率提高30%。
元宇宙生產(chǎn)車間提升了工廠設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的精度、速度,并實(shí)現(xiàn)節(jié)省成本和提高效率。正如黃仁勛表示,“在物理世界中建造任何東西之前,虛擬地設(shè)計(jì)、規(guī)劃和運(yùn)營他們的未來工廠,這就是制造業(yè)的未來?!?br>
醫(yī)療
元宇宙在醫(yī)療上也能帶來許多顛覆性的變革,以下舉幾個(gè)比較容易了解的例子。
沉浸式醫(yī)療 通過擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)創(chuàng)造的虛擬世界,醫(yī)療保健的提供者和消費(fèi)者出于醫(yī)療教育、輔助或治療目的參與其中,而無需本人在現(xiàn)場。
區(qū)塊鏈技術(shù) 區(qū)塊鏈可以儲存龐大的交易資料,并具有難以篡改的特性,這個(gè)特性用在管理病歷及個(gè)人健康資料這樣的高隱私數(shù)據(jù)就相當(dāng)安全。
數(shù)位孿生 數(shù)位孿生意思是對任何物體、過程或系統(tǒng)創(chuàng)造一個(gè)「虛擬雙胞胎」,應(yīng)用在元宇宙醫(yī)療上,就是可以針對病人復(fù)制一個(gè)跟他一樣的虛擬病人,目的是測試病人從手術(shù)恢復(fù)到對特定藥物的反應(yīng)等,對患者來說是更安全的做法。
元宇宙、Web3.0、NFT
元宇宙是上層建筑,Web3.0是基礎(chǔ)設(shè)施。
元宇宙和Web3.0均代表互聯(lián)網(wǎng)的未來,Web3.0是技術(shù)發(fā)展方向的未來,元宇宙是應(yīng)用場景和生活方式的未來,二者之間是相輔相成、一體兩面的依存關(guān)系。
Web發(fā)展的幾個(gè)階段
為了理解web3.0,我們先回顧一下web發(fā)展的幾個(gè)階段:
Web 1.0
在這個(gè)階段,網(wǎng)頁是靜態(tài)的,內(nèi)容是由服務(wù)器的文件系統(tǒng)提供的。此外,這些頁面上沒有交互性。用戶無法對帶有評論或喜歡的帖子做出任何“回應(yīng)”。
Web 2.0
Web 2.0,即我們今天所熟知的網(wǎng)絡(luò)。大多數(shù)Web 2.0 是建立在Web 1.0技術(shù)上的,Web 2.0生態(tài)下的互聯(lián)網(wǎng)公司建立在與啟用Web 1.0生態(tài)相同的開放環(huán)境上,但創(chuàng)建了“圍墻花園”(Walled Garden)生態(tài)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)社交聯(lián)系和內(nèi)容創(chuàng)建。最典型的例子是 Facebook以及 YouTube,它們?yōu)樯缃痪W(wǎng)絡(luò)和用戶生成的內(nèi)容創(chuàng)建了“圍墻花園”。
此時(shí)的網(wǎng)絡(luò)中不再是靜態(tài)內(nèi)容,而是動(dòng)態(tài)的內(nèi)容,用戶現(xiàn)在可以與發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)容進(jìn)行交互。JavaScript、HTML和CSS等技術(shù)的發(fā)明使用戶交互成為可能,這些技術(shù)使得開發(fā)人員可以構(gòu)建出用戶與內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)交互的應(yīng)用程序。
Web 2.0的興起主要是由三個(gè)核心創(chuàng)新層推動(dòng)的:移動(dòng)、社交和云服務(wù)。無論是社交媒體、博客還是播客,在Web 2.0 中都完全基于交互。
這些社交網(wǎng)絡(luò)培養(yǎng)用戶的使用習(xí)慣,用戶通過評論來參與互動(dòng),并可以輕松地與其他人分享文本、圖像和音樂等內(nèi)容。一些在 Web 2.0 中蓬勃發(fā)展的著名應(yīng)用程序有微博、Instagram、YouTube、Facebook、微信等。因此,這個(gè)時(shí)代的網(wǎng)絡(luò)也被稱為“社交網(wǎng)絡(luò)”。
Web 3.0
Web3.0 是結(jié)合了去中心化和代幣(Token) 經(jīng)濟(jì)學(xué)等概念,基于區(qū)塊鏈技術(shù)的全新的互聯(lián)網(wǎng)迭代方向。
Web 3.0網(wǎng)絡(luò)允許參與者在沒有受信任第三方的情況下公開或私下進(jìn)行交互。任何人,包括用戶和供應(yīng)商,都可以在未經(jīng)管理機(jī)構(gòu)授權(quán)的情況下參與。
Web 3.0是一個(gè)語義網(wǎng)。這意味著我們不僅可以根據(jù)關(guān)鍵字來搜索內(nèi)容,還可以使用 AI 來理解網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的語義(即其內(nèi)在含義)。這將允許機(jī)器像人類一樣理解和解釋信息,語義網(wǎng)的主要目的是使用戶能夠更輕松地查找、共享和組合信息。
然而如今,Web 3.0一詞已經(jīng)不僅僅意味著語義網(wǎng)絡(luò)。更確切地說,區(qū)塊鏈愛好者使用術(shù)語Web 3.0來描述在一個(gè)開放和去中心化的架構(gòu)上構(gòu)建應(yīng)用程序的想法。
Web 3.0 的首要目標(biāo)是使互聯(lián)網(wǎng)更加智能、自主和開放。Web 2.0 是由移動(dòng)、社交和云的出現(xiàn)推動(dòng)的,而Web 3.0 主要建立在新的技術(shù)層面上:邊緣計(jì)算、去中心化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及人工智能。
Web 3.0與元宇宙
為了讓元宇宙成為現(xiàn)實(shí),而不是被資本炒作的概念,它需要開源的、可交互操作的、由大眾而非少數(shù)人控制的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境。
公有區(qū)塊鏈技術(shù)的誕生,幫助我們朝著更加去中心化的Web 3.0 邁進(jìn),元宇宙和更廣泛的去中心化網(wǎng)絡(luò)都是關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界的融合。因此,擁有可交互操作的開源公鏈?zhǔn)谴_保虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界能夠以無縫方式相互鏈接的關(guān)鍵技術(shù)。
Web 3.0 生態(tài)本質(zhì)上是吸收區(qū)塊鏈技術(shù)的引擎。每個(gè)新的區(qū)塊鏈概念都會(huì)立即被識別并集成到 Web 3.0 中,這將為元宇宙產(chǎn)品提供動(dòng)力。
Web 3.0 意味著互聯(lián)網(wǎng)訪問將是無處不在的—跨地區(qū)、跨網(wǎng)絡(luò)和跨設(shè)備。目前,我們主要使用PC和智能手機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。未來,通過在可穿戴設(shè)備、智能設(shè)備、AR/VR 設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)接口及智能汽車等領(lǐng)域提供Web 3.0的方式,互聯(lián)網(wǎng)的使用范圍將爆炸式擴(kuò)張。
Web 3.0生態(tài)在元宇宙世界中主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
去中心化
Web 3.0 將基于去中心化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)?,F(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)被少數(shù)技術(shù)巨頭和企業(yè)以壓倒性的力量控制著,它們充當(dāng)數(shù)據(jù)和算法的守門人。而新的互聯(lián)網(wǎng)基于完全開源的架構(gòu),不受單個(gè)或一組組織的控制,并將通過區(qū)塊鏈架構(gòu)完全去中心化。任何人都可以不受任何限制地使用、修改和擴(kuò)展互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。這是 Web 3.0 直到最近才變得可行的主要原因之一,用戶、創(chuàng)作者和每個(gè)在線實(shí)體都將存在于一個(gè)通過專門設(shè)計(jì)的協(xié)議去中心化的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)中。
AI及3D技術(shù)
AI及3D技術(shù)可以幫助用戶在虛擬空間中表達(dá)自己??山换ゲ僮鞯目蚣芸梢詫⒂脩舻幕韼朐钪嬷?。包含游戲、音樂、戲劇和元宇宙中的許多其他應(yīng)用程序的新型在線體驗(yàn)將成為重新組合這些自我表達(dá)形式的方式。為了在最廣泛的應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),我們需要一個(gè)可交互操作的虛擬身份并搭建高度擬真的空間環(huán)境。AI和3D技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這些的核心技術(shù)。
創(chuàng)作者經(jīng)濟(jì)
Web 3.0為下一代Play-to-Earn(P2E)提供了創(chuàng)意框架。近年來,很多人通過電子競技、直播或其他形式的游戲來賺錢。有數(shù)以百萬計(jì)的玩家渴望將他們的愛好變成謀生手段。
Web 3.0的目標(biāo)是在創(chuàng)作者經(jīng)濟(jì)中取得更好的平衡。目前,關(guān)于在線創(chuàng)作者如何獲得報(bào)酬的制衡機(jī)制很少。同時(shí),用戶激勵(lì)的概念也不明確。例如,用戶可能會(huì)因?yàn)樵敢夥窒硭麄兊臄?shù)據(jù)以保持透明而獲得代幣或加密貨幣的獎(jiǎng)勵(lì)。這種明確的激勵(lì)措施將成為 Web 3.0 體驗(yàn)的重要組成部分。
NFT與元宇宙
NFT(Non-Fungible Token)被譯為“非同質(zhì)化代幣”,即一種在區(qū)塊鏈技術(shù)支持下的加密數(shù) 字憑證,用以記錄藝術(shù)品或收藏品等虛擬數(shù)字資產(chǎn)的所有權(quán)。該憑證上標(biāo)示著特定數(shù)字資產(chǎn)的 歷史交易信息、交易方數(shù)字簽名、資產(chǎn)元數(shù)據(jù)(或指向元數(shù)據(jù)的鏈接)以及賦予持有人或創(chuàng)作 者的相關(guān)權(quán)益等內(nèi)容,并通過生成具有唯一性的編碼,實(shí)現(xiàn)數(shù)字資NFT(Non-Fungible Token)被譯為“非同質(zhì)化代幣”,即一種在區(qū)塊鏈技術(shù)支持下的加密數(shù) 字憑證,用以記錄藝術(shù)品或收藏品等虛擬數(shù)字資產(chǎn)的所有權(quán)。該憑證上標(biāo)示著特定數(shù)字資產(chǎn)的 歷史交易信息、交易方數(shù)字簽名、資產(chǎn)元數(shù)據(jù)(或指向元數(shù)據(jù)的鏈接)以及賦予持有人或創(chuàng)作 者的相關(guān)權(quán)益等內(nèi)容,并通過生成具有唯一性的編碼,實(shí)現(xiàn)數(shù)字資產(chǎn)的所有權(quán)確認(rèn)、流轉(zhuǎn)。我 們認(rèn)為,NFT 作為元宇宙重要底層設(shè)施,通過數(shù)字資產(chǎn)確權(quán)和價(jià)值衡量,實(shí)現(xiàn)元宇宙中的交易流通和價(jià)值轉(zhuǎn)移,是搭建元宇宙社會(huì)形態(tài)中經(jīng)濟(jì)體系的核心要素。
簡單概括來說,NFT對元宇宙來說,有幾個(gè)重要意義。
NFT非同質(zhì)化的特有屬性決定了它可以成為驗(yàn)證身份的憑證,它可以作為一塊磚,哪里需要哪里搬。Web 3.0很好的引入了“去中心化互聯(lián)網(wǎng)”的概念,它的目標(biāo)是在無中介的讀寫網(wǎng)絡(luò)中提供更好的以用戶為中心的體驗(yàn)。而NFT,可以很好的幫助解決Web 3.0中用戶的身份認(rèn)證問題。
NFT可以為Web 3.0提供數(shù)字所有權(quán)的確權(quán),通俗點(diǎn)來說,這算是一種“價(jià)值肯定”。Web 2.0,很多用戶的作品需要依托中心化的互聯(lián)網(wǎng)平臺,一旦發(fā)布,無法以可驗(yàn)證的方式證明出處,原創(chuàng)作者很難對自己的數(shù)字藝術(shù)作品進(jìn)行確權(quán),這也就使得抄襲剽竊之風(fēng)大行其道。而NFT則可以有效的解決數(shù)字所有權(quán)的確認(rèn)賦能,在NFT屬性的“加持”下,用戶們可以很好的把自己的作品“封裝”起來,這將使得剽竊者和抄襲者無處下手,原創(chuàng)作者們據(jù)此也就有了屬于自己的“最高主權(quán)”。
NFT所具備的“數(shù)字所有權(quán)確權(quán)”這一核心屬性支撐了Web 3.0的崛起,而Web 3.0本身具備的“生命數(shù)字化”的特征又將奠定元宇宙生態(tài)世界的核心基礎(chǔ)。只有在Web 3.0的生態(tài)體系下,元宇宙才可以持續(xù)且生態(tài)的發(fā)展,進(jìn)入主流,并成為人們生活不可或缺的一部分。因?yàn)閃eb 3.0可以保證用戶數(shù)字資產(chǎn)的所有權(quán),Web 3.0技術(shù)的發(fā)展從根本上讓元宇宙實(shí)現(xiàn)了其對標(biāo)現(xiàn)實(shí)世界底層邏輯的復(fù)刻,給元宇宙的爆發(fā)提供了核心技術(shù)支撐。
而NFT的特有屬性能夠全方位證明用戶本人是數(shù)字物品和資產(chǎn)的所有者,沒有任何第三方可以以任何形式奪走它們,也不用受開發(fā)平臺的控制所謂數(shù)字所有權(quán),資產(chǎn)在數(shù)字世界實(shí)現(xiàn)了其在現(xiàn)實(shí)世界的唯一性,稀缺性和可交易性。用戶收回了自己數(shù)據(jù)的所有權(quán),他們也能夠控制自己的數(shù)據(jù),在加密,去中心化的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,形成分布式數(shù)據(jù)中心,無需將數(shù)據(jù)和隱私權(quán)讓渡給平臺。也正因此,借助NFT的力量,用戶可以享受到真正的數(shù)字所有權(quán)。
元宇宙核心技術(shù)
高速無線傳輸
無論是遠(yuǎn)程執(zhí)行計(jì)算繁重的任務(wù)、訪問大型數(shù)據(jù)庫、還是在用戶之間提供共享體驗(yàn),都離不開網(wǎng)絡(luò)與通信,元宇宙時(shí)代所需要的沉浸式體驗(yàn),要求網(wǎng)絡(luò)具有低延遲、大帶寬、高可靠性等特點(diǎn)。5G/6G作為新一代信息化基礎(chǔ)設(shè)施的出現(xiàn),為元宇宙的沉浸式體驗(yàn)提供可能。
虛實(shí)世界的橋梁 - 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things, IoT)在元宇宙的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)和發(fā)展中將發(fā)揮重要作用。虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的泛在連接,離不開大量傳感器、智能終端等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實(shí)時(shí)采集和處理數(shù)據(jù),故物聯(lián)網(wǎng)可為用戶提供真實(shí)、持久且順暢的交互體驗(yàn),是虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的聯(lián)接和橋梁。
云計(jì)算、霧計(jì)算與邊緣計(jì)算
具有算力動(dòng)態(tài)分配的云計(jì)算是元宇宙最重要的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。元宇宙的構(gòu)建需要一個(gè)強(qiáng)大的算力系統(tǒng)處理數(shù)據(jù),當(dāng)前的算力架構(gòu)依然無法滿足元宇宙對于低用戶門檻、高體驗(yàn)感的需求,云計(jì)算一定程度上能夠推動(dòng)算力發(fā)展。
在云上存儲數(shù)據(jù),即云存儲(Cloud storage),一般不用考慮存儲容量、存儲設(shè)備類型、數(shù)據(jù)存儲位置以及數(shù)據(jù)的可用性、可靠性和安全性等繁瑣的底層技術(shù)細(xì)節(jié),按需付費(fèi)就可以從云服務(wù)提供商那里獲得近乎無限大的存儲空間和企業(yè)級的服務(wù)質(zhì)量。
元宇宙在構(gòu)建過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)需要云計(jì)算按需調(diào)配資源,以進(jìn)行海量數(shù)據(jù)處理及存儲,但若把所有的資源都集中在云端,那對于元宇宙的沉浸感體驗(yàn)、負(fù)載均衡以及能量消耗將帶來巨大的挑戰(zhàn)。
對此,需要在本地部署帶有計(jì)算和存儲功能的設(shè)備,以縮短終端用戶到計(jì)算和存儲資源的距離,這就需要霧計(jì)算來支撐。霧計(jì)算由終端用戶層、霧層及云層構(gòu)成,霧層的存在極大地降低傳統(tǒng)云計(jì)算的時(shí)延,可以自己向用戶直接提供服務(wù),還可以利用云層強(qiáng)大的算力和存儲能力協(xié)同進(jìn)行服務(wù)。
霧計(jì)算中更加靠近邊緣終端的部分,稱之為邊緣計(jì)算(Edge computing)。邊緣計(jì)算可將元宇宙計(jì)算所需的大型服務(wù)分解為小巧且易于管理的子任務(wù),并將這些任務(wù)分散到邊緣節(jié)點(diǎn)去處理。邊緣計(jì)算在物理上更接近終端用戶,進(jìn)一步將遲延時(shí)間最小化,為用戶流暢、優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn)提供保障。
虛實(shí)對象連接、建模與管理
現(xiàn)實(shí)世界中的人和物以另一種虛擬身份的形式存在于元宇宙,這將構(gòu)建成一種新型的虛擬社會(huì),并在新的虛擬社會(huì)中重塑數(shù)字經(jīng)濟(jì)體系、社會(huì)關(guān)系等。然而,虛實(shí)對象的映射與連接、虛擬社會(huì)的構(gòu)建與管理離不開X聯(lián)網(wǎng)(Internet of X, IoX)、身份建模、社會(huì)計(jì)算、去中心化管理技術(shù)的支持。
1、IoX X聯(lián)網(wǎng)包括物聯(lián)網(wǎng)、人聯(lián)網(wǎng)和思維聯(lián)網(wǎng)。
● 物聯(lián)網(wǎng)(IoT)在物理空間和元宇宙之間建立虛實(shí)對象的泛在連接,將物理對象映射到虛擬世界中。
● 人聯(lián)網(wǎng)(Internet of People, IoP)描述的是由各種人類節(jié)點(diǎn)組成的互連網(wǎng)絡(luò)。在元宇宙時(shí)代,IoP在人類社會(huì)和元宇宙之間建立了虛實(shí)對象的泛在連接,從“社會(huì)關(guān)系的數(shù)字化”過渡到“人與世界的關(guān)系數(shù)字化。
● 思維聯(lián)網(wǎng)(Internet of Thinking, IoTk)強(qiáng)調(diào)思維創(chuàng)造的過程,進(jìn)一步深化思維空間與元宇宙之間的互動(dòng),使得元宇宙中的對象擁有自動(dòng)獲取、處理、學(xué)習(xí)和思考知識的自適應(yīng)感知能力,克服時(shí)間和空間的限制,可在不同的地點(diǎn)和時(shí)間交換思想,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、高效及便利的合作與交流。
2、身份建模
隨著多種技術(shù)的融合以及新興技術(shù)的出現(xiàn),進(jìn)入元宇宙的對象數(shù)量和種類將急劇增長,如何對物理對象的身份標(biāo)識進(jìn)行建模及解析,以實(shí)現(xiàn)物理對象在與元宇宙的感知和映射,這將是未來發(fā)展元宇宙的核心問題之一。物理對象身份標(biāo)識主要包括唯一標(biāo)識法和非唯一標(biāo)識法。其中,唯一標(biāo)識法采用外界賦予對象的標(biāo)識號,標(biāo)識身份并應(yīng)用于對象的網(wǎng)絡(luò)身份/資源的發(fā)現(xiàn)、尋址和訪問等,除了使用Bar Code技術(shù)、QR code技術(shù)、RFID技術(shù)等外界賦予的對象身份,還有利用對象的生物屬性、時(shí)空屬性等自身屬性信息進(jìn)行身份標(biāo)識,典型的有利用虹膜、人臉、指紋等生物特征標(biāo)識與解析技術(shù)等。
除元宇宙中映射的物理對象外,存在于元宇宙的人類也需要身份標(biāo)識,其被稱為“虛擬數(shù)字人”。“虛擬數(shù)字人”是元宇宙的重要參與者,也是大眾最能接受的元宇宙表現(xiàn)形式之一。在未來,元宇宙用戶分為兩類:虛擬原生人和數(shù)字人。虛擬原生人(如,虛擬偶像、虛擬主持人、虛擬記者等),與現(xiàn)實(shí)世界不存在映射關(guān)系,脫離現(xiàn)實(shí)世界而存在;數(shù)字人則是指現(xiàn)實(shí)世界中的人類在虛擬世界的數(shù)字分身。無論是虛擬原生人還是數(shù)字人,都需要身份標(biāo)識以便對其管理及研究。
3、社會(huì)計(jì)算
社會(huì)計(jì)算具體包括社交網(wǎng)絡(luò)分析(Social network analysis)、群體智能(Swarm intelligence)、人工社會(huì)(Artificial society)等。社交網(wǎng)絡(luò)分析指的是利用圖論、代理模型等方法對個(gè)體之間通過社會(huì)關(guān)系結(jié)成的網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行研究。群體智能指的是在集體層面表現(xiàn)得分散的、去中心化的自組織行為。人工社會(huì)指的是通過對復(fù)雜社會(huì)問題建立計(jì)算機(jī)模型,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析并提供決策支持。
社會(huì)計(jì)算以處理社會(huì)關(guān)系為導(dǎo)向。元宇宙的出現(xiàn),虛擬社會(huì)關(guān)系不會(huì)取代現(xiàn)實(shí)中的社會(huì)關(guān)系,但會(huì)催生線上線下一體的新型社會(huì)關(guān)系。通過社會(huì)計(jì)算研究人類的行為、新型社會(huì)關(guān)系能夠預(yù)測元宇宙的運(yùn)行規(guī)律及未來發(fā)展趨勢,同時(shí)在元宇宙中更容易收集用戶的位置、年齡、偏好等數(shù)據(jù)信息,進(jìn)行深度挖掘以更好地構(gòu)建元宇宙中的社會(huì)運(yùn)行機(jī)制。
4、 去中心化管理技術(shù)
元宇宙中的對象在身份建模、IoP、IoTk、社會(huì)計(jì)算等技術(shù)的支持下,擁有獨(dú)立的身份、思維、行為及社會(huì)關(guān)系。根據(jù)需求,可在元宇宙中組建社區(qū)、城市,共同構(gòu)建區(qū)別于或類似于現(xiàn)實(shí)世界的法律法規(guī),衍生出新的虛擬社會(huì)文明。但實(shí)現(xiàn)這一切的前提是,元宇宙需要擁有獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)屬性。
元宇宙的每一塊組成部分信奉的是去中心化概念,需要借助去中心化底層技術(shù)來重塑元宇宙的數(shù)字經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。去中心化技術(shù)的典型代表區(qū)塊鏈,借助區(qū)塊鏈加密算法、共識機(jī)制、智能合約等技術(shù),可能會(huì)為元宇宙發(fā)展提供新的金融體系,為用戶提供保險(xiǎn)、交易、證券化等虛擬資產(chǎn)的金融服務(wù),也可實(shí)現(xiàn)虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界經(jīng)濟(jì)體系的聯(lián)動(dòng)。
但是元宇宙經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)不等價(jià)于互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),它不是互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的復(fù)制品。需要說明的是,獨(dú)立的去中心化金融體系,與現(xiàn)實(shí)社會(huì)中的國家治理、主權(quán)貨幣等機(jī)制往往是矛盾的,這也許是元宇宙未來發(fā)展的制約。
元宇宙虛實(shí)空間交互與融合技術(shù)
虛實(shí)世界的交互、虛實(shí)世界視覺、聽覺、觸覺、嗅覺的統(tǒng)一,是元宇宙虛實(shí)空間融合的基石,這離不開擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)、電子游戲及腦機(jī)接口等技術(shù)。
1、擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)—從“二維界面”到“三維場景”
隨著科技的進(jìn)步,擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)誕生,將人機(jī)交互從二維界面過渡到了三維交互,大大增加了人們的沉浸感體驗(yàn),這逐步變成了構(gòu)建元宇宙技術(shù)支柱之一。實(shí)現(xiàn)其中的交互效果,XR及全息影像將承擔(dān)重要角色。
● 虛擬現(xiàn)實(shí) (Virtual reality, VR)是一個(gè)先進(jìn)的、理想化的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),為用戶提供了完全沉浸式的體驗(yàn),讓他們感覺自己置身于現(xiàn)實(shí)世界。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (Augment reality, AR) 通過設(shè)備識別和判斷(二維、三維、GPS、體感、人臉和其他識別對象)將虛擬信息疊加在基于識別對象的位置上,并顯示在設(shè)備屏幕上,從而實(shí)現(xiàn)虛擬信息的實(shí)時(shí)交互。
● 混合現(xiàn)實(shí) (Mix reality, MR) 是一種結(jié)合現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界的新型可視化環(huán)境。在新的可視化環(huán)境中,物理對象和數(shù)字對象實(shí)時(shí)共存和交互。VR/AR/MR的邊界將在未來變得模糊,成為一種融合產(chǎn)品。目前,元宇宙采用的主要交互方式是為用戶創(chuàng)建高度交互的虛擬世界。
● 全息影像是通過光學(xué)的手段呈現(xiàn)物體真實(shí)的三維圖像的記錄和再現(xiàn)技術(shù),是計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子成像技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。利用相干光干涉,記錄光波的振幅信息和相位信息,得到物體包含形狀、大小等的全部信息。全息影像技術(shù)是真正的三維立體影像,用戶在不借助可穿戴設(shè)備的情況下,就可以在不同的角度裸眼觀看全息影像。隨著技術(shù)的發(fā)展,全息影像技術(shù)可以模糊現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界的邊界,這將為真正實(shí)現(xiàn)元宇宙打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2、電子游戲技術(shù)—游戲“泛化”打造元宇宙應(yīng)用場景
電子游戲技術(shù),是元宇宙的最直觀的表現(xiàn)方式,不僅可以為元宇宙提供內(nèi)容創(chuàng)作平臺,還可以實(shí)現(xiàn)娛樂、社交場景的聚合。元宇宙產(chǎn)品實(shí)質(zhì)是游戲的泛化(娛樂游戲、嚴(yán)肅游戲等)。
游戲開發(fā)中,最重要的是游戲引擎,類似于制造機(jī)床的母機(jī)床,這也將是大規(guī)模元宇宙平臺的“卡脖子”技術(shù)之一。游戲引擎的出現(xiàn)降低了游戲設(shè)計(jì)者及開發(fā)者建立虛擬場景的難度,使他們無需從基礎(chǔ)的代碼做起。其發(fā)展決定了元宇宙中NPC建模、場景實(shí)時(shí)渲染、用戶操作與交互等方面的質(zhì)量及性能,讓用戶有更加接近于真實(shí)世界的體驗(yàn)。
目前比較知名有:Unreal、Unity、Cryengine3 等。
3、腦機(jī)接口技術(shù)—助力元宇宙“虛實(shí)相生”
腦機(jī)接口(Brain-computer interface, BCI)是通過識別大腦信號,對大腦活動(dòng)過程中腦信號進(jìn)行編碼和解碼。用戶通過腦機(jī)接口進(jìn)行操作,如玩游戲、打字等。腦機(jī)接口技術(shù)通過將個(gè)人的大腦信號解碼成計(jì)算機(jī)設(shè)備可識別的命令,將人類的神經(jīng)世界和外部物理世界連接起來,其過程主要包括:腦電信號采集、腦信號處理、設(shè)備控制及信息反饋四個(gè)方面。
腦機(jī)接口技術(shù)讓人類突破身體、可穿戴設(shè)備的限制,特別是可以幫助殘障人士以一種新的姿態(tài)重新融入到社會(huì)中。這種姿態(tài)是意識與思維的融入,將真正達(dá)到虛實(shí)空間融合,助力元宇宙虛實(shí)相生。
質(zhì)疑與挑戰(zhàn)
安全性
虛擬的世界和真實(shí)世界一樣,一樣會(huì)產(chǎn)生詐騙或是性騷擾等犯罪行為。
在虛擬的世界中,誰來管制犯罪行為和維持秩序仍然是個(gè)待解決的問題。
隱私問題
就像 Facebook 的隱私權(quán)爭議一樣,許多人對于 Meta 的隱私保護(hù)持著不信任的態(tài)度。
虛擬世界中如果沒有能跟上技術(shù)變革的隱私法保護(hù),那么人類被追蹤的可能性將會(huì)愈來愈大。
就像現(xiàn)在臉書能夠透過用戶的行為追蹤他們的喜好跟興趣,未來 Meta 甚至可以追蹤用戶的眼球跟面部表情,個(gè)人的隱私權(quán)在虛擬世界中幾乎是蕩然無存。因此,隱私權(quán)的保護(hù)是各元宇宙平臺極需重視的問題.
健康問題
虛擬世界對人類帶來的身心問題是另一個(gè)備受關(guān)注的議題。
在身體方面,長期使用穿戴裝置可能對身體帶來不適感,例如類似暈車的惡心感,或是頸部及耳朵不適。
在心靈方面,已有研究證明虛擬世界跟精神疾病之間存在關(guān)系,尤其是涉及幻想和幻覺方面的精神疾病。
在一項(xiàng)研究中,測量了 100 名 20 歲至 30 歲的使用者的網(wǎng)路使用問題 (PIU):抑郁、焦慮和精神分裂癥特征,其中約有 30% 的人表現(xiàn)岀有PIU的問題。此外,青少年網(wǎng)路成癮也是令許多父母及老師頭痛的問題。
技術(shù)問題
元宇宙需要強(qiáng)大的硬件和軟件基礎(chǔ),現(xiàn)階段沉浸式設(shè)備的價(jià)格昂貴,硬件算力,軟件平臺等各個(gè)方面都存在很大的不足,離構(gòu)建一個(gè)宇宙的技術(shù)能力還有很大一段距離。
政策和法規(guī)
目前大部分政府對元宇宙持較為謹(jǐn)慎的態(tài)度,目前相關(guān)法律法規(guī)不夠完善。一些不法分子也會(huì)借機(jī)利用、捆綁,甚至虛構(gòu)“元宇宙”概念,從事違法犯罪活動(dòng)。如隨著NFT(非同質(zhì)代幣)、虛擬貨幣等新型數(shù)字財(cái)產(chǎn)有了更廣泛的投資交易空間,容易為新形式的洗錢、賭博、詐騙、傳銷等違法犯罪活動(dòng)提供通道。
參考資料
終于有人把web3.0講明白了
NFT與Web3.0:同生共振,實(shí)現(xiàn)雙贏
維基百科-NFT
元宇宙十大應(yīng)用場景
元宇宙有哪些應(yīng)用(解讀醫(yī)療元宇宙場景有哪些應(yīng)用)
維基百科-元宇宙
元宇宙是什麼?一篇文帶你看懂它可能帶來的商機(jī)、應(yīng)用,以及面臨的爭議與挑戰(zhàn)
元宇宙技術(shù)綜述
作者:碼出宇宙
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