元宇宙學習筆記：了解其背后的技術原理_META

1、元宇宙的概念和定義

Metaverse，字面意義為meta+universe的結合，中文翻譯為元宇宙，可理解為通過技術搭建的、基于現實世界的、擁有獨立完整價值體系和經濟閉環的永續的虛擬世界。

維基百科將其定義為"一個集體虛擬共享空間，由虛擬增強的物理現實和物理持久的虛擬空間融合創建，包括所有虛擬世界、增強現實和互聯網的總和。"?

最早由科幻作家尼爾?斯蒂芬森在1992年的小說《雪崩》中首次提出。尼爾假設：“未來通過設備與終端，人類可以通過連結進入計算機模擬的虛擬三維“現實”，現實世界的所有事物都被數字化復制，人們可以通過數字分身在虛擬世界中做任何現實生活中的事情，虛擬世界的行動還會影響現實世界。”

簡而言之，Metaverse是一個數字世界，在那里我們能想象到的任何東西都可以存在。通過擴展現實(XR)技術，我們可以擴展自身的視覺、聽覺和觸覺，將數字物品融入現實世界，或隨時進入完全沉浸式的3D環境。從本質上講，Metaverse將成為物理世界之間的橋梁，是物理世界的數字鏡像，以及由人類想象力構建的數字世界。

2、互聯網的發展與元宇宙背后的技術

元宇宙產業大會2023年春季會將于明日召開 重點聚焦ChatGPT與元宇宙的關系:金色財經報道，2月15日-17日，元宇宙產業大會2023年春季會將于江蘇昆山舉行，大會將重點聚焦ChatGPT與元宇宙的關系。據介紹，2月16日-17日，會上將有12位來自國內外的兩院院士發表主題演講，40多位元宇宙上下游龍頭企業分別從文旅元宇宙、城市元宇宙等角度分享真知灼見。[2023/2/14 12:05:54]

互聯網的發展史：天風證券研究所

交互性3D技術

構建Metaverse，需要借助3D技術對現實世界的掃描。在Metaverse中，優質的用戶體驗來自真實的沉浸感，而沉浸感基于優秀的3D效果。無論是在Metaverse中創建獨特的個人形象進行社交，還是進行虛擬物品買賣，都需要對對象進行建模。

XR

Metaverse可以在增強現實技術的基礎上創建完整的世界，這使我們可以體驗到比現有的VR體驗更真實的版本。同時也可以創造新的商業模式、創造新的工作形態、塑造新的社交模式。

昆山發布《元宇宙產業創新發展行動計劃（2022-2025）》:金色財經報道，蘇州昆山市政府官方網站發布《昆山市元宇宙產業創新發展行動計劃（2022-2025）》。根據《行動計劃》，到2025年，昆山將建成15項以上典型應用場景項目，培育5家以上具有國際競爭力的領軍企業、100家以上元宇宙“專精特新”中小企業。此外，昆山將打造一個元宇宙總部基地，建設兩個元宇宙公共服務平臺，即創新中心和體驗中心，到2025年元宇宙相關產業規模達到1000億元。[2022/11/13 12:56:50]

AI

一是人工智能可以用來創建、審計和保護智能合約，人工智能與Metaverse的結合可以提高對于大量數據進行可信的數字分析和決策的能力。

二是人工智能可以將虛擬世界中的人從重復性勞動中解放出來。

三是人工智能可以豐富虛擬世界中的生物形態。

最后，人工智能具有強大的學習能力和創造能力，可以有效改進現有軟件和流程。

5G

元宇宙的基礎是共享的數據、共享的計算和共享的帶寬，當它們結合在一起時，它可以擴展我們作為一個物種能夠共同完成的事情的范圍。

高通CEO：元宇宙將成為完全開放、功能全面、充滿創新的經濟體:金色財經消息，9月1日，在2022世界人工智能大會上，高通公司總裁兼CEO安蒙（Cristiano Amon）的主題演講直指——元宇宙。安蒙認為，元宇宙是互聯網的未來，也就是空間互聯網，它存在于一個多維的虛擬世界。元宇宙將開啟高度沉浸式、可定制的數字體驗新時代，模糊物理世界和數字世界之間的界限，面向消費者和企業催生令人激動的新用例。（封面新聞）[2022/9/1 13:02:39]

構建完全交互式的3DMetaverses，需要海量來自視頻和讓人身臨其境的聲音的紋理媒體，這依賴于比視頻或其他內容所需的文件類型密集得多的大量數字文件。5G的峰值上傳和下載速度明顯快于4G，可以處理這些更大的文件。越來越多的5G接入可以通過提供使數字世界正常運行的速度和能力,來支持Metaverse的持續發展。

NFT

在Metaverse中制造和交易的類似物品被稱為非同質化代幣(NFT)。NFT是由區塊鏈技術支持的數字對象，可證明其真實性，而且通常是獨一無二的。NFT可以是任何東西，從個性化的“皮膚”或服裝，用于化身到數字藝術，可以無限地交易，每筆交易的價值都有可能增長。在Metaverse中，它們的所有權不限于任何單一平臺，因此跨平臺的廣泛交易可以被實現。

全國書畫藝術委員會副主席譚文貴：元宇宙是推動數字化產業轉型的重要方向:6月10日消息，“第二屆灣區元宇宙大會”正在進行中，在大會進行過程中，全國書畫藝術委員會副主席譚文貴表示，元宇宙是推動數字化產業轉型的重要方向，國家級數字產業的發展與虛擬經濟的進步將為多個產業在未來數十年自實向虛發展而賦能。本次大會將催生新產業、新模式、新業態，描繪數字未來，引領偉大虛擬世界的發展。[2022/6/10 4:16:52]

分布式計算和分布式存儲

在Metaverse的世界，計算的任務也應該是分布式計算，不可能由一個中心平臺來完成，所以不會是超算的。那么存儲也會是一樣，應該是分布式存儲，不可能是單一的存儲中心。所以Metaverse的整個發展，我覺得會驅動Web3.0的成形。Web3.0分布式的計算、存儲也會促進Metaverse更好地發展。

資料來源：《一覽Metaverse背后的技術支撐：交互性3D，XR，AI及5G》

《梁信軍：隱私計算、區塊鏈、AI——支撐起未來數據經濟基礎設施的「三駕馬車」》

3、微觀-元宇宙的要素

數字政通：年內將發布針對城市應用服務場景的元宇宙解決方案:3月7日消息，數字政通官微消息，自2021年8月16日“晶石”數字孿生平臺發布以來，公司承建的部分新增一網統管、城市大腦、城市管理、社會治理等項目采用“晶石”數字孿生平臺作為技術支撐，截止至今年2月底相關項目合同金額約為1.8億元。同時，公司不斷開展在元宇宙NFT與城市基礎設施權屬、游戲即勞動與全民參與獎勵、數據奇點與“棋驥”智聯網格車、虛擬客服與AI智能服務、家庭虛擬醫生等城市應用服務場景的打造，聯合前端設備與數據支撐生態伙伴共創數字政通元宇宙解決方案，并預計將在年中國內重點示范區進行發布。[2022/3/7 13:42:03]

Roblox列出了平臺具有通向元宇宙的8個關鍵特征：

Identity：自由創造，虛擬形象，第二人生

Friends：下一代社交媒體，虛擬世界交友

Immersive：VR沉浸體驗，互聯網具象化

Anywhere：低門檻，高滲透率，多端入口

Variety：虛擬世界擁有超越現實的自由與多元性

LowFriction：5G，云游戲/世界，性能、功能、成本改善

Economy：UGC創造價值，與現實經濟打通

Civility：虛擬世界的社會、法度、文明、“國家”

資料來源：《天風證券-Roblox深度報告：Metaverse第一股，元宇宙引領者》

4、宏觀-元宇宙的架構

萬向集團肖風博士對元宇宙進行了宏觀的分析：

最底層是物理層，包括AR、VR、MR、XR等都是元宇宙的物理層。

第二層是數據層，如果認可元宇宙是數字世界、虛擬世界里的東西，則必須有數據層，沒有數據是沒法建立起元宇宙平臺的。

第三層是算法層，算法層在這里更多是指AI在元宇宙里起到的作用。

第四層是治理層，元宇宙一定不是公司制的，就像扎克伯格說的那樣，元宇宙不是平臺或公司的，是無數中心化機構和無數個人共同參與構建的，應該是分布式的、去中心的、自組織的。

第五層是激勵層。經濟激勵模型分為兩種，一是有一套貨幣系統，玩家也好、元宇宙的參與者也好，參與到里面，可以用法幣購買元宇宙的Token，Token可以在元宇宙里購買很多東西。但元宇宙世界里有“邊玩邊賺”的模式，因此需要一套權益激勵系統。參與者參與其中，做出貢獻，累計積分，積分可以兌換元宇宙的權益——Token。參與者越來越多、參與的時間越來越長，Token的價值越來越高，所有參與者在里面因為Token得到了權益報酬。激勵層不僅僅只有貨幣系統，還有金融系統在。

第六層是應用層。這一層中有各種各樣的應用，用于數字化生存和數字化生產。

在元宇宙的經濟模型層面，肖風認為“任何經濟價值的捕捉都來自于系統的內部，而非向外索取，在元宇宙里內容創作者是驅動經濟發展的主要動力。”

在商業層面上，元宇宙是真正的無限“游戲”。元宇宙里沒有時間、沒有空間、沒有終局、不是零和游戲，而是無限游戲。每個人在元宇宙中的數字化身，可以通過AI訓練，按照你以肉體實際存在時的生活邏輯，幫助你延續數字化的生命。

此外，元宇宙應該是三維空間甚至是四維、五維空間的商業活動，在更高的維度，開拓出新的世界、新的經濟體，以及新的好玩的東西。

資料來源：《萬向區塊鏈肖風：元宇宙——下一代網絡平臺》

5、元宇宙面臨的挑戰與未來

目前元宇宙發展面臨的三個挑戰：

第一，受到硬件設備的限制，目前用戶只能獲得有限的沉浸感。

第二，大多數虛擬環境相對獨立，無法相互聯動、形成整體的世界觀。

第三，要發展成真正與物理世界對等的，還缺乏貨幣、金融系統以及制度的建設，尤其是在貨幣層面的共識。

關于元宇宙何時會迎來爆發，天風證券研究認為，“硬件革命推動內容形式重構，VR最可能成為Metaverse虛擬世界入口”。同時，天風證券也對元宇宙的發展階段進行了預測分析：

Metaverse發展的第一階段會是社交+游戲元宇宙，例如：Roblox，Horizon。

VR元年：以社交+游戲為核心的Metaverse會持續至少5-10年。

Metaverse生態圈走向成熟需要時間積累：游戲UGC門檻進一步降低，VR硬件普及率提升，游戲性能持續突破，游戲內容膨脹/擴張。

?資料來源：《天風證券-Roblox深度報告：Metaverse第一股，元宇宙引領者》

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