2021年可以被称为“元宇宙”元年，2021年底上海市正式将元宇宙纳入电子信息产业发展“十四五”规划，新年伊始各地陆续召开的地方两会中“元宇宙”也成了热词。
生活中的你，可能也或多或少听旁人提起过元宇宙。那么，何为元宇宙？元宇宙的技术生态是怎样的构成？元宇宙中的场景是怎样的？元宇宙给产业、生活带来了怎样的影响？今天，便让我们初步探索元宇宙的奥秘。
元宇宙的概念最初来源于1992年出版的美国科幻小说《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Metaverse中都有一个替身（Avatar）。真实世界的人通过控制其替身，在Metaverse中进行人际交往和竞争以提升自己的地位。Metaverse由“meta”和“universe”两个词组成，意为超越/元宇宙。2021年3月，沙盒游戏平台Roblox将“元宇宙”概念放入招股书中，随后Facebook更名为Meta,进一步引发全球范围广泛讨论，形成了“元宇宙”现象。
目前针对元宇宙还没有公认的定义，从业界针对元宇宙的诸多讨论来看，元宇宙是由包括区块链、AI、交互传感技术等集成类技术赋能的一个实时在线网络，是数字和物理世界相互作用下形成的有机生态体系，对生活、工作、商业、经济带来深远影响。
序号 |
代表人物 |
观点 |
1 |
Dave Baszuck Roblox CEO |
元宇宙是持久的、共享的3D虚拟空间，人们在元宇宙中拥有自己的虚拟分身，可以进行娱乐、工作和创新。 |
2 |
Mark Zuckerberg Meta CEO |
元宇宙是继互联网之后的计算平台，可以将其看作是实体化的互联网。用户在元宇宙中不再浏览内容，而是在内容中。 |
3 |
Matthew Ball VC投资人 |
元宇宙是一个由实时渲染的三维虚拟世界组成的大规模、可互操作的网络，可由有效的、无限数量的用户同步和持续地体验，具有个人存在感，并具有数据连续性，如身份、历史、权利、物品、通信和支付。 |
4 |
Satya Nadella Microsoft CEO |
提出企业元宇宙概念，期望元宇宙可以打破现在的通信和业务流程之间的障碍，把他们融合在一起，让工业场景更为便捷。 |
5 |
黄仁勋 英伟达CEO |
元宇宙将虚拟世界与现实世界连接到了一起，物理世界对人际交往所造成的阻隔将被打破。这一虚拟世界构思精妙并拥有真实可行的经济体系，用户所拥有的虚拟分身和数字资产与真实世界具有可类比性。 |
6 |
马化腾 腾讯CEO |
虚拟世界和真实世界的大门已经打开，无论是从虚到实还是由实入虚，都在致力于帮助用户实现更真实的体验。 |
7 |
清华大学新闻与传播学院新媒体研究中心 |
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式体验，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。 |
综合来看，元宇宙有如下几大核心特征：
（一）沉浸体验
改变传统人与科技之间的互动方式，以XR（扩展现实）技术（包含AR-增强现实、VR-虚拟现实和MR-混合现实），实现元宇宙无处不在的沉浸感，满足人们对极致娱乐体验和效率提升的需求。
（二）强化开放
构成元宇宙的系统需要开放各类技术接口给第三方，实现生态的丰富和多样化，达成包容海量用户和内容的目的。同时，设备需要具备兼容性和低门槛的特征才能实现海量用户实时在线，达到其强社交的社会属性。
（三）虚拟身份
现实世界中的人运用一个或多个虚拟分身进行社交、消费、娱乐甚至生产。同时，在不同的监管模式下，虚拟身份和现实身份之间的关系可能是“前台虚拟，后台实名”，也可能是匿名的，元宇宙中的虚拟身份未来将会成为新的消费主体。
（四）持续演化
元宇宙的存在是不间断演化的。无论参与者在线还是离线，元宇宙内的事物仍在继续发生和发展，并且对参与者的虚拟身份产生影响。
（五）虚实互动
数字孪生等技术通过模拟和复制物理世界，将数字世界的边界延伸，并反作用于物理世界，两者的边界逐渐融合，数字世界和物理世界产生互动、互相影响。
（六）新的确权方式
在元宇宙时代中，借助于NFT（非同质化代币）等区块链技术，万物都可以被打上独有的标签，成为可被认证的、独一无二的产品，能够有效规避互联网时代信息的确权难题。未来元宇宙中的定价体系可能是由市场对该商品的共识、稀缺性及流动性等多因素共同决定的。
（一）感知交互设备
1.可穿戴设备如XR头盔、智能手环、电子皮肤等设备采集人体活动信号，同时通过头显设备做输出显示，完成交互。
2.脑机接口思路，通过体内植入或头部外接的形式，直接采集脑电波或电信号，再经计算、编译等步骤，完成人机交互。
（二）网络传输
元宇宙最大的特点就是完全沉浸感，未来元宇宙强调“随时、随地”的概念。这对于网络传输的带宽、延迟提出了新的需求，同时元宇宙内数以亿计的交互用户量级将对网络传输的可靠性提出更高要求。现阶段基站覆盖+终端接受的模式存在信号受地域影响无法触达或信号差等问题，因此世界各国也在积极开展对“低轨卫星+5G/6G”融合网络的探索。
（三）芯片算力
元宇宙离不开人工智能的发展，同时也需要对终端进行实时仿真环境渲染和物理碰撞的模拟，传统硅基芯片的制造已逐渐逼近摩尔定律的物理极限，因此未来元宇宙需要更专业、更高效的人工智能芯片，如可针对特殊应用开发的专门应用集成电路芯片（ASI），或者具有高度可定制化的现场可编程门阵列芯片（FPGA），同时也需要有更高性能和渲染能力的GPU芯片，量子计算、硅光芯片和光子芯片等未来技术也正得到越来越多的关注。
（一）区块链
区块链的本质是分布式账本，通过哈希算法及时间戳技术储存数字信息，然后通过分布式存储和广播共识机制确保交易认证的正确性和不可篡改性，因此区块链技术具有高效（无需第三方）、稳定（全自动化）和透明（全链广播共识机制）等优势，可以有效地解决元宇宙中价值归属、流通、变现和虚拟身份等认证问题。
（二）人工智能
人工智能为元宇宙大量的应用场景提供技术支撑，覆盖智能语音、NLP自然语言处理、机器学习和计算机视觉四个方面，为元宇宙中用户与用户、用户与系统、不同系统之间的沟通与交流提供了技术理论和应用框架。
（三）云技术
基于云技术的应用形态呈现出多样化的趋势，从云储存到云计算再到云应用。目前云技术在元宇宙中的发展主要集中在三方面：算力，存储和渲染。
算力方面：云计算作为架设在分布式机群上的计算平台，在满足元宇宙对于高算力和稳定性要求的基础上，还兼顾低延迟和不同地区定制化配置的需求。
存储方面：基于云端的分布式计算集群更契合区块链的去中心化交易思维，避免单个区块链节点数据过量储存的问题，同时分布式的数据储存可以通过相互备份形成类似“raid阵列”效果保护数据整体一致性，提高数据丢失容错率和数据恢复操作空间。
渲染方面：利用云渲染可动态分配算力的优势，分离运算端和显示端，在云端完成画面渲染然后利用最近CDN以低延迟推送画面到终端是未来云计算在元宇宙的技术发展方向。
（四）数字孪生
数字孪生作为仿真和模拟领域的前沿技术，与元宇宙构造现实社会的拓展和延伸的概念高度相符，成为元宇宙在虚拟世界中构建现实世界数字孪生体的基础应用，将极大程度提升元宇宙的构建效率与真实体感。
元宇宙技术虽然仍处于早期，但一旦落地也可能对诸多行业带来深远影响。元宇宙在以下十个领域的应用场景尤其值得期待：
信息来源：毕马威中国 2022.03 《初探元宇宙》
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