元宇宙的数字生态特征研究

徐 昱, 杨旺功, 赵一飞, 马晓龙

(北京印刷学院新媒体学院,北京 102600)

一、元宇宙之缘起

科幻小说是人类对未来科技世界的文学畅想,从儒勒·凡尔纳的《海底两万里》到威廉·吉布森的《神经漫游者》无不充满了人类想象力与创造力的意识结晶。 1992 年美国科幻作家尼尔·斯蒂芬森在小说《雪崩》中描述了一个超现实的虚拟数字世界 “Metaverse” , “目镜在他眼前涂上了一抹朦胧的淡色,映射着一幅扭曲的广角画面:一条灯火辉煌的大街,伸向无尽的黑暗。 但这大街其实并不存在,它只是电脑绘出的一片虚幻的空间。”[1]尼尔·斯蒂芬森创造性地想象了一个完美的数字化虚拟世界。 这个在当时看似遥远而触不可及的愿景在时隔二十多年后再次激发出人们对数字世界的憧憬与向往。

2021 年10 月28 日脸书的首席执行官扎克伯格在开发者大会 “Connect2021” 中宣布公司将建立一个新品牌 “Meta” ,将公司原有的应用与技术整合在此品牌之下;同时扎克伯格也提出了一个公司未来关于Metaverse元宇宙概念的发展与畅想。这是继2014 年3 月26 日脸书收购Oculus的再一次数字生态布局。 通过虚拟现实技术的加持,元宇宙生态平台的构建与创造将是 “Meta” 公司未来重要的战略发展方向。 此次高调入场的脸书并不是唯一加入未来数字世界的巨头,谷歌、微软、英伟达、腾讯等知名企业也陆续进入到元宇宙未来概念的布局中。

自2021 年 “元宇宙” 概念提出以来,资本热度不减,麦肯锡咨询机构2022 年6 月份发布的最新研究报告Value Creation in the Metaverse 显示,目前有超过1200 亿美元的投资流入元宇宙;79%的活跃用户在元宇宙进行了消费;25%的高管表示,预计未来5 年公司收入中超过15%将来自元宇宙。从2022 年上半年元宇宙的相关资金投入中可以看出,资本对 “元宇宙” 构建的数字未来充满了信心。

清华大学在《2020—2021 年元宇宙发展研究报告》中指出, “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” 。[2]在不久的将来数字化的生态将进一步渗透到现实生活中,虚拟现实技术及硬件设备的逐步完善将突破屏幕端设备的局限,给人们带来立体化、沉浸式的数字体验,数字孪生也不再是遥远的概念,而是逐步成为现实生活的一部分,人类将开启数字化的新纪元。

二、元宇宙数字特征

元宇宙非一朝一夕而产生,从科学的幻想到未来实际的场景应用需要经历复杂而又漫长的过程,其概念的成熟与发展伴随着计算机技术与观念的更迭。 1946 年美国宾夕法尼亚大学发明了世界上第一台电子管计算机埃尼阿克(ENIAC),它标志着人类社会即将进入由计算机主导的数字化时代。时隔二十多年后1968 年犹他州的科学家伊万·萨瑟兰(IvanSutherland) 和大卫·埃文斯(David Evans)发明了被广泛认为是世界上第一款虚拟现实头盔。 由于设备沉重被悬挂在天花板上,因此被称为 “达摩克利斯之剑” 。[3]此时虚拟现实技术的概念原型并无法支撑虚拟数字世界的构想。

经过了半个世纪的等待,计算机技术与互联网络的飞速发展使得人类社会与数字化的世界紧密相连,信息数字化经过了web1.0 的万维网的时代,web2.0 的移动终端互联网时代,人类再次站在了数字虚拟现实世界的门口,《雪崩》中描述的Metaverse 始终让所有人魂牵梦萦。

元宇宙概念的出现是基于当前计算机技术的升级与变革,诞生于数字互联网蓬勃发展的当下,在人工智能,大数据、云计算、区块链、NFT、虚拟现实、增强现实等新兴技术的支持下,元宇宙将构建未来数字世界的新形态。 传统互联网数字媒体将在这个变革的过程中逐渐与相关技术融合成为未来数字世界的一部分。 元宇宙是计算机技术发展到一定阶段的必然产物,也是数字世界未来发展的方向。 元宇宙的计算机原生性使其具备计算机以及数字媒体的一些特征,其中包含数字化、大众化、流行化、可复制、可编辑、可播性、交互性、虚拟性、沉浸性,这些数字特征也将成为元宇宙数字生态构成的基本元素。

元宇宙是一个宏大的数字宇宙的构建概念(图1),可以将其简化为基础生态、社会生态与感官生态三个部分。 基础生态以计算机的底层技术为核心,通过基础层面实现元宇宙各部分数字、信息的传递与交流。 社会生态是元宇宙赖以生存的根本,社会生态充分发挥了用户的创造性,保障数字生态信息的流通性,使得元宇宙数字生态能够自行运转起来。 感官生态是用户感知互动的生态层,用户的行为交互与操作体验都来源于此层。 感官层为数字世界的物化形态提供了基础,丰富的体验和感官使得数字世界最终无异于现实世界。

图1 元宇宙生态结构图

三、元宇宙基础生态特征——数字、信息、区块链

元宇宙的基础生态建立在一系列计算机软件及硬件发展的基础上,简单来说元宇宙就是计算机创造的数字世界。 目前web2.0 移动端互联网正是 “元宇宙” 的基础版,随着数字经济的成长,数字世界的扩展,多场景应用的需求使得传统的互联网已经逐渐无法满足新任务的挑战,数字世界渴求和现实更加彻底地融合。 要构建元宇宙基础生态首先就要从计算机的特性着手搭建底层技术生态系统,逐步完善各个部分的统筹协调。

计算机的数字化是元宇宙生态构建的基础。元宇宙数字生态的构建依赖于计算机技术的发展,与生俱来的基因使得元宇宙从开始就具备了数字的特性。 在朝向数字虚拟世界的进一步升级的过程中,元宇宙的数字化更加具体深入。 数字化的虚拟世界将和现实世界相互融合,逐步形成数字孪生(digitaltwins)的共生关系。 2022年清华大学新闻与传播学院新媒体研究中心在《元宇宙发展研究报告2.0 版》中提出 “元宇宙构建步骤,即数字孪生、虚拟原生、虚实共生、虚实联动” 。[4]毋庸置疑,现实物理世界的数字化过程是构建元宇宙数字生态的基本步骤,数字化是元宇宙数字生态构建的基础,它保障了元宇宙的基本构成形态,进一步推进了数字世界与现实世界的融合。

数字信息的流通促进了当代科技的飞速发展与文化的相互融合,信息在各个领域传播之广、发展之快在整个人类历史上前所未有。 如果数字化代表了计算机的一种技术手段,信息就是该手段所承载的内容。 计算机塑造了当今数字世界的基本样貌,人人都处在数字信息洪流的中心。 信息在元宇宙生态中同样承担着交流与沟通的重要作用。无论计算机的数据以何种方式呈现,它的本质是实现信息的流通。 元宇宙数字生态将进一步深化现实与数字世界的信息交换,在未来的数字虚拟世界里,信息呈现的方式也不局限于文字、图像与影像。人机交互技术的发展以及虚拟现实技术的提升将带来更加丰富的感官体验,使得人们能够从不同的感官维度去体验和感受包含视觉、听觉、味觉、触觉及嗅觉的数字信息。 较之于传统数字媒介的信息化程度,元宇宙对现实世界信息的采集与模拟将更加深入彻底。 未来信息的传递将不再止步于电脑、屏幕、移动端设备。 元宇宙的数字生态下,信息化的逐步完善将会超越数字世界与现实世界的边界,渗透到真实的物理世界中来。 信息的交流与传递是人类社会活动的本质也是元宇宙生态中交流的基础。

不同于目前传统数字平台的组织结构形式,区块链将作为元宇宙数字生态的基础核心。 有学者在《区块链:元宇宙的核心基础设施》 中提出 “web1.0与web2.0 的传统互联网平台极易形成垄断型组织形式和商业模式。 web3.0的核心观点是用户和建设者共同拥有网络。 在这种模式下将会形成用户和建设者自治的组织形式,其组织规则在符合监管的前提下由程序代码来执行。 区块链技术能够达到最大范围的共识,配合监管形成元宇宙的健康生态秩序。”[5]区块链加密技术保障了数字世界中用户的身份信息、虚拟资产、活动隐私,建立了去中心化的组织结构,互联网巨贾们将不能够侵占用户的个人数据信息。 区块链技术搭建了一个更加积极健康的数字生态环境,从某种程度上通过区块链技术替代现有的平台机构将会成为未来一种新型的数字世界生态结构。

数字、信息、区块链构成了元宇宙的生态基础,计算机与通信技术为其提供了技术层面的支撑。从本质上来说,元宇宙的世界建立在现实世界与虚拟世界的数字信息传递与交换的传播行为之上。元宇宙虽然是一个数字化的世界,但其实它是人类社会的延展,是人类社会从物理世界向数字世界的转变,人类社会中信息交流的本质并没有改变。 通过数字、信息、区块链,现实的世界逐渐与虚拟世界在数字化的进程中相互关联,构成了未来元宇宙的生态基础。

四、元宇宙社会生态特征——大众、社交、多元化

未来元宇宙将逐步构成自身的社会生态系统,这些特征并不是无中生有而是对现实世界以及目前数字世界的继承。 用户是构成元宇宙生态的基本单元。 与传统的数字媒体一样,元宇宙具备大众基因,数字媒体在其发展过程中就伴随着大众文化的兴起,技术的下沉使得人人都能成为内容的创作者,数字内容编创的简洁化使得数字化的内容丰富多元,较之于传统媒体发布渠道的约束与局限,数字化媒体平台给用户提供了较为便捷的自媒体创作平台,内容信息的大众化也成为数字化内容主要趋势,在数字媒介平台下,人人都是创作者,人人都是艺术家。 数字媒体的大众化特征继承为元宇宙的基本特征,元宇宙生态中数字内容的创作与生产也将依赖于个人用户的内容创作,大众的参与使得元宇宙数字生态内容更加丰富、更具有生命力,大众化也将是元宇宙社交生态的特征之一。

社交是人类社会的基本属性也是元宇宙中每个虚拟扮演角色交流与沟通的渠道,从某种程度上来说元宇宙更加注重其数字虚拟环境下的社交属性。 脸书的首席执行官扎克伯格在元宇宙概念视频中展示了元宇宙数字生态下社交文化的重要性。元宇宙概念背后隐藏的是数字时代的又一次媒介转向,而社交性、沉浸性、实时性、在场感、多元化、互操作性、身份感等元宇宙的特点,都是接下来的数字化升级重点关注的方向。[6]未来技术的发展,元宇宙数字生态下用户将会拥有更加丰富多元的社交方式。 区别于目前数字媒体屏幕端二维展现的局限性,元宇宙数字生态将会大大改善用户在数字世界的社交环境与空间,提升沟通的效率与体验。 社会化将是元宇宙社会生态中不可缺少的要素。

元宇宙从诞生起就具备多元化的属性,元宇宙的数字生态并不仅是数字媒体的一次虚拟现实技术升级,而是整个数字生态的产业与理念的升级,涵盖了人工智能、虚拟现实技术、5G 网络、区块链、NFT 等技术的融合。 未来元宇宙数字生态将渗透到人类的大部分生产活动中并形成一定的数字孪生关系。 元宇宙能够运用数字仿真虚拟技术创造任意想象空间,通过构建丰富多元化的数字世界使得用户沉浸在虚拟世界中。 用户可以用多重身份登录到数字虚幻世界里。 与现实世界不同,元宇宙创建的数字世界理论上可以无限丰富,正所谓一花一草一世界,一人一景一浮华。 多样的数字世界会给人类思维方式带来巨大的改变,多元化将是元宇宙社会生态中的重要特性。

大众、社交、多元化共同构成了元宇宙的社会生态特征。 数字世界与物理世界的交融与碰撞使得未来的社会生态丰富而多元。 元宇宙社会生态中个体用户将作为基本的构成单元促进元宇宙生态内容的蓬勃发展,传统互联网的垄断平台将在区块链技术发展下逐渐分崩离析,个人的创造力以及协同合作能力将成为未来生态社会中重要的技能。毋庸置疑,元宇宙继承了当下数字世界社会生态的一些特性,在其未来发展过程中大众化、社交化、多元化会逐渐成为其社会生态的特征。

五、元宇宙感官生态特征——视听、三维、场景化

元宇宙是虚拟的数字世界,对大众来说其背后的逻辑与原理需要花费大量的时间去学习和掌握。如何构建一个人人都能畅游体验的数字世界就成为了元宇宙生存与否的关键。

只有去理解人是如何与世界感知沟通,才能发现适合元宇宙生态下的信息与交流方式。 人类在漫长的进化的过程中形成了形、声、闻、味、触的五感,通过感官获取现实世界的信息并进行相应的反馈。 元宇宙的数字世界就是在感官上建立用户熟悉的世界,让用户在数字化的世界里身临其境。

视听是人类五感中较为重要的感官,在人类日常信息获取过程中扮演非常重要的角色。 事物的视听化使得人们能够通过图像与声音快速地理解其中的内容与含义。 早在20 世纪50 年代,德国思想家马丁·海德格尔(MartinHeidegger)富有预见性地宣称我们正在进入一个图像的世界,这一点在今天看来毋庸置疑。[7]随着计算机技术的发展,图形用户界面的出现,基于电脑桌面、移动终端设备的数字化生态蓬勃发展,计算机技术衍生出来的数字化生活已经和现代人紧密结合在一起。 人类与数字信息交流的场景与方式越发多样与频繁,丰富的数字化图像以及音频成为人们日常信息的主要来源。 图像、影像、音乐、广播所带来的视听化内容成为了这个时代的主要信息呈现窗口。 在未来全感官的体验与交互是元宇宙生态的终极目标,有学者提出虚拟世界的真实沉浸感具有四种技术特征,即视听性(Audio-Visual)、交互性(Interactivity)、持久性(Persistent)和沉浸性(Immersive)。[8]但是视听依旧是当下人们获取信息的主要来源,也是目前元宇宙感官生态下主要表现特征。

三维是元宇宙未来数字世界的基本形态,它将虚拟的数字化世界更加直观地展现在人们面前,通过三维引擎及计算机图形技术使得人们可以尽情地遨游于数字化的虚拟世界,感受三维化带来的体验。 元宇宙的三维化将数字信息以符合人类感知的方式融合到现实生活中来,并逐步实现数字孪生的愿景。 三维化不仅可以对现实事物进行数字复刻置入到数字世界中,而且可以用来构建完全虚构的事物与场景,使得虚拟的数字信息成为三维可感知的信息。 正如计算的图形化界面一样,三维化将降低用户在数字世界的学习操作成本,消融现实与虚拟的边界,最终实现现实世界与数字世界的紧密结合。

场景化将是元宇宙数字世界的高级感官形态,它的构建使得元宇宙以数字具象的形态呈现在用户的面前,场景化将数字的沉浸感更加深入融入到现实与虚幻的世界中,人们将会在元宇宙构建的虚拟化场景下实现不同任务的功能需求,从学习生活到社交工作,丰富的场景再现,将抽象的数字信息与具象的生动场景相结合,从而真正地打破时空与环境的壁垒,沉浸在场景化中生活、工作与学习。元宇宙的场景化将构建出丰富多样的空间与环境,以逼真的感官体验使得用户可以随时随地完成任务需求。 随着未来元宇宙数字生态的发展,场景体验的完善,未来数字化的世界将无异于现实生活。场景化将时间、空间、环境融入到了三维化的表现形态中,让用户沉浸在五感的体验中。

视听、三维、场景化将成为构建未来数字化世界感官生态的基石。 所见即所得,从视听的层面逐渐模拟仿真更多的感官。 未来的元宇宙将从数字胎盘中降临到真实的物理世界。 数字感官生态的构建将推倒人类感性认知的高墙。 假亦真时真亦假,真亦假时假亦真。

六、结语

元宇宙的崛起将会在未来引发一次全新的数字化生态变革。 元宇宙所具备的数字化、信息化、区块链等特征将进一步推动数字生态的发展。 技术使得人类第一次可以模糊现实与虚幻,去构建一个数字世界。 视听化,三维化,场景化将这个世界变得栩栩如生。 当然元宇宙并不仅仅是数字化的虚拟成像,而是去构建一个逻辑自洽的数字世界。大众化、社交化、多元化的特征将渗透到人们的数字生活中去,不久的将来元宇宙将会带来数字化的一次 “文艺复兴” 。 当现实与虚拟已经消融了界限,数字世界与虚拟角色成为了生活的常态,人类将面临数字世界与现实世界之间的剥离,我们很可能将会从真实世界最终走向元宇宙的虚幻未来。