走近元宇宙

信文｜金小刚

随着VR和AR硬件发展的渐渐成熟、上网速度和计算机运算能力大幅提升，加上科技大厂的背书，元宇宙跃升为今年的热门关键字。但关于元宇宙的理解，100个人心中有100个哈姆雷特，每个人心中都有自己的元宇宙

今年，元宇宙（Metaverse）题材发烧。脸书（Facebook）、微软（Microsoft）和英伟达（NVIDIA）等国际大厂争相投入元宇宙，带动VR与AR硬件、芯片等供应链商机。那么，元宇宙到底是什么，它有什么样的特征和关键技术？本文带你一探究竟。

与元宇宙有关的重要事件

元宇宙的概念最早是在1992年的科幻小说《雪崩》（Snow Crash）中提出，是指由现实与虚拟混合而成的数字世界，主人公戴上眼镜和耳机，连接电脑，就能进入一个虚构空间。它平行于现实世界，却有一套相似的运作规则——土地可以开发，做生意需要钱和许可证，人们在这个世界有分身，可以进行娱乐、交易和生活。

2018年3月，美国华纳兄弟影业出品了史蒂文·斯皮尔伯格导演的关于VR题材电影《头号玩家》（《Ready Player One》）。影片主要讲述2045年，处于混乱和崩溃边缘的现实世界令人失望，人们将救赎的希望寄托于“绿洲”，一个由鬼才詹姆斯·哈利迪一手打造的虚拟游戏宇宙。人们只要戴上VR设备，就可以进入这个与现实形成强烈反差的虚拟世界。就算你在现实中是一个挣扎在社会边缘的失败者，在“绿洲”里也依然可以成为超级英雄，再遥远的梦想都变得触手可及。

2020年1月，美国风险投资人马修·鲍尔发表了一篇业内颇为流行的文章，详细解释何为元宇宙。他认为，元宇宙不仅仅是一个虚拟空间、虚拟经济，一款游戏或者UGC（用户创造内容）平台，在元宇宙中有一个始终在线的实时世界，有无限量的人们可同时参与其中，有完整运行的经济体系，是跨越实体和数字的世界。

而随着罗布乐思（Roblox）上市引发的关注，不少公司决定把元宇宙当成发展目标。今年5月，Microsoft首席执行官（CEO）萨蒂亚·纳德拉称，公司正在努力打造一个“企业版元宇宙”。7月，美国游戏公司英佩游戏（Epic Games）表示，已筹集10亿美元资金，将用于元宇宙。全球芯片巨头英伟达也开放实时仿真和协作平台Omniverse· Enterprise，用于探索元宇宙。

FACEBOOK：在元宇宙中的工作想象，与2D屏幕以外的同事联系。

如何理解元宇宙

随着VR和AR硬件发展的渐渐成熟、上网速度和计算机运算能力大幅提升，加上科技大厂的背书，元宇宙跃升为今年的热门关键字。今年3月，美国游戏公司Roblox上市，当天股价暴涨54%，市值超过480亿美元。Roblox在招股书中提到“元宇宙正在实现”，意外引爆了美国的科技圈，成为最炙手可热的名词。7月，Facebook创始人马克·扎克伯格称，要在5年内把Facebook打造成一个元宇宙企业。10月，扎克伯格在Facebook Connect年度大会（面向VR/AR开发者举办的年度大会）上宣布，将公司名称更改为“Meta”（Meta来自希腊语，意为“超越”，也是取自Metaverse的 前 缀）。11月，Microsoft宣布，正在尝试推出企业版的元宇宙，用户在里面将可以使用PowerPoint和Excel。而且，Microsoft可能在2022年上半年推出第一款元宇宙产品——具有数字化身功能的MicrosoftTeams聊天和会议程序版本。

关于对元宇宙的理解，正如莎士比亚所说，100个人心中有100个哈姆雷特。每个人的出发点不同，理解和看法也都不同。目前大家普遍认为，在元宇宙中，用户主导的生态、平台上的游戏都是玩家自制，用户不再是被动的消费者，也是内容生产者，而且消费者之间也存在很强的社交属性。Roblox主打元宇宙，很多人因此觉得元宇宙可行，可以打破互联网行业的现状。Roblox理解的元宇宙是沉浸式自由化虚拟世界：“元宇宙是一个将所有人相互关联起来的3D虚拟世界，人们在元宇宙拥有自己的数字身份，可以在这个世界里尽情互动，并创造任何他们想要的东西。Roblox只是创造元宇宙的用户的‘牧羊人’，我们不制作也不控制任何内容。”

图1 Roblox元宇宙的特征

大力推动元宇宙的Facebook认为，元宇宙是一个虚拟世界，人们可以和身处不同空间的人一起打造与探索，也可以在其中与朋友交流、工作、娱乐、学习、购物和创作等。从Facebook Connect年度大会上发布的视频可以看出，由于原有的交流方式不够直观，Facebook希望在元宇宙打造的虚拟世界中，能够带来更加直观的交流方式。因此，Facebook更多的是从社交媒体的角度来理解元宇宙的。除此之外，Facebook还希望将商务社交或者说人们的工作场景纳入其中。受新冠疫情影响，人与人之间特别是工作方面的交流受到很大的限制。Facebook Connect年度大会上发布的视频展示了非常重要的成像技术，意味着能够在虚拟空间中实现真实的商务形式交流。

另一家大力推动元宇宙的巨头是Microsoft，他们推出的概念是从工厂车间到会议室。MicrosoftCEO纳德拉（Satya Nadella）曾形容，元宇宙能让整个世界变成人们的App画布，透过软件供应商的云端运算服务，有望打造企业端的元宇宙。这也代表具备元宇宙题材的不只有VR、AR硬件产业，人工智能、芯片、社交媒体、游戏、金融等都将在其中扮演关键角色。

元宇宙包含的核心技术

从Facebook和Microsoft发布的视频，我们可以看到，视频中呈现的效果还都非常卡通化。这说明对于我们所期待的元宇宙应该呈现的效果还有很大差距；这也和目前元宇宙相关核心技术发展情况有关。

《元宇宙通证》一书中提出了元宇宙的六大支撑技术，包括电子游戏技术、交互技术、区块链技术、物联网技术、网络及运算技术、人工智能技术等。从这些技术的角度扩展出去范围非常广泛，几乎把跟计算机相关的大部分公司都包含在内。但是笔者认为，元宇宙涉及的核心技术应该主要包含计算机图形学、VR/AR的核心技术，显示设备，芯片，人工智能，云计算和边缘计算，通信技术以及区块链等七大类技术。

创建元宇宙，首先需要创建一个虚拟空间，需要用到计算机图形学、VR/AR等核心技术进行建模。此外，虚拟环境建立以后，还需要进行渲染、动画和人机交互，这些都需要用到计算机图形学、VR/AR等相关核心技术。

创建的虚拟空间还需要显示设备，目前已有的显示设备主要有各种新型头盔，如AR/VR头盔，以及真三维现实设备。但目前的头盔为了呈现较好的视觉效果，都比较笨重。未来如果在这方面有所突破，将会极大地带动产业发展。除了AR/VR头盔，真三维现实设备也是近年来显示设备发展的热点，但这类设备往往造价高昂，性价比不高。

芯片技术用于创建元宇宙中的场景。今后，我们对虚拟空间的场景肯定要求越来越真实、越来越复杂，而这些要求需要依靠芯片技术的发展来实现。在芯片技术中，负责与图像有关的GPU芯片，和负责与AI有关的NPU芯片与元宇宙的关联尤为密切。当芯片技术发展得足够强大，将能够支撑去实时体验宣传中的真实产品，而不是目前展现的卡通形象。

图2 元宇宙Bigant六大技术全景图（图片来源：中译出版社《元宇宙通证》）

图3 腾讯公司归纳的元宇宙七大特征

人工智能技术涉及数据挖掘和各类让元宇宙更加智能的算法，对元宇宙的发展起到重要作用。目前，信息的产生主要是由专家产生内容（PGC）和像抖音一样人人创造内容（UGC）。在未来，人工智能技术发展到足够强大，人工智能将会自动创造内容（AIGC），并支撑起人们在虚拟空间中创作内容，实现交易。

此外，云计算和边缘计算技术也非常重要。元宇宙中的这些信息需要网络及其运算技术来实现分发与流转，在云化部署模式下，供应商为企业搭建信息化所需要的所有网络基础设施及软硬件运作平台，并负责所有前期的实施、后期的维护等一系列服务，而企业只需按照实际使用量付费。相较传统部署方式，IT基础设施的云化部署模式更加灵活、高效、易于扩展，并大大节约了硬件以及IT部门的开支。

通信技术也是构成元宇宙的核心技术。现在的AR/VR头盔之所以不能做得更轻便小巧，很重要的一个原因就是数据“跑不动”，都只能是本地宣传。如果未来通信技术不断发展，5G、6G甚至7G技术不断开发利用，那么即使在非常复杂的环境下，只需在云端做好宣传内容，就可以通过高速的网络进行传输，将会极大地推动元宇宙的发展。

最后一个核心技术是区块链技术。在元宇宙的构建中，人们不仅可以娱乐、游戏，还可以参与很多经济活动，这就需要在元宇宙当中拥有虚拟资产和虚拟货币，实现经济交易。

元宇宙的七大特征

腾讯研究员认为元宇宙具有七个特征，即实时真实、社交性、心流、可互操作性、平台性、拥有经济系统、开放性。元宇宙不等同于“虚拟空间”“虚拟经济”，或仅仅一种游戏抑或UGC平台。这些特征强调了元宇宙的虚拟空间应该非常真实而且是快速实时的，而且人们在其中可以沉浸式地进行社交互动。在元宇宙当中，物品可以放在区块链上，能变成真正的资产，人们可以在元宇宙环境中进行交易。

事实上，笔者认为元宇宙有以下几个特性。一是网络化，元宇宙与虚拟现实不同，虚拟现实强调的是利用可穿戴设备去看，而元宇宙则强调所有人都可以参与，并在这个空间里感觉是真实的，是数字空间和物理空间相融合的，因此打造元宇宙的平台必须是一个开放的系统，物理世界、虚拟世界和社会生活都通过这个沉浸式的空间无缝融合。而且在这个开放共享的空间里，和游戏世界不一样之处在于，人们可以在这里生产自己的内容，而且这些生产的内容还可以拿去交易。二是社交性，这是Facebook的属性，但在元宇宙中将会有更加真实的社交，比如大家可以像在办公室一样一起开会。除此之外，社交性还有很大一部分体现在游戏中，元宇宙将带来更加真实、沉浸式的游戏体验。三是协同工作，在元宇宙空间中，大家可以一起协同完成工作、学习、购物和创作。

总的来说，元宇宙概念来源于1992年的科幻小说《雪崩》，新冠疫情进一步推动了元宇宙概念的落地。而Facebook把公司改名为Meta，极大地推动了大家探索元宇宙的热情。元宇宙是网络化、沉浸式数字物理融合开放空间。在元宇宙空间里，物理世界、虚拟世界和社会生活(CPS)通过互联网无缝融合。人类在共享开放空间生产内容、社交、开会、娱乐、协同工作、学习、购物、创作、交易等。