正如互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)是架構(gòu)在 IT 相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)之上，元宇宙的崛起離不開龐大技術(shù)體系的支撐。

我們研究了業(yè)界對(duì)元宇宙技術(shù)體系的各種分析和論述，總結(jié)提煉出支撐元宇宙的六大技術(shù)支柱，這應(yīng)該是目前對(duì)元宇宙技術(shù)體系最全面的概括。

元宇宙六大技術(shù)

我們把這六大技術(shù)支柱的英文組合成一個(gè)比較有意思的縮寫 BIGANT ,趣稱為“大螞蟻”,你可以想象這是來自元宇宙的大螞蟻。其實(shí)螞蟻是非常有意思的動(dòng)物,單只螞蟻的智商很低,但一大群螞蟻構(gòu)成的小社會(huì)具有很高的智慧:它們可以調(diào)節(jié)溫度、建構(gòu)出復(fù)雜的蟻穴結(jié)構(gòu)、管理真菌農(nóng)場(chǎng)、照管蚜蟲牧場(chǎng),它們可以組建分工復(fù)雜的軍隊(duì)、運(yùn)用多種戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)，令人吃驚的是,成員數(shù)量越多,螞蟻的群體智慧就越高。“大螞蟻”可以說集數(shù)字技術(shù)之大成。從圖中可以看到元宇宙對(duì)于數(shù)字技術(shù)的拉動(dòng)作用。

支撐“元宇宙”的六大技術(shù)支柱 BIGANT 包括:

B 指區(qū)塊鏈技術(shù)(Blockchain)，I 指交互技術(shù)(Interactivity) [ nt r k't v t ] ，G 指電子游戲技術(shù)(Game)，A 指人工智能技術(shù)(AI)，N 指網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)算技術(shù) (Network)，T 指物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(Internet of Things)。這六大技術(shù)體系,既是六座技術(shù)高塔,也是六條技術(shù)英雄們的寬廣財(cái)富之路。

一、區(qū)塊鏈技術(shù) Blockchain

區(qū)塊鏈?zhǔn)侵卧钪娼?jīng)濟(jì)體系最重要的基礎(chǔ)!元宇宙一定息去中心化的,用戶的虛擬資產(chǎn)必須能跨越各個(gè)子元宇宙進(jìn)行流轉(zhuǎn)和交易,才能形成龐大的經(jīng)濟(jì)體系。

通過 NFT (非同質(zhì)化通證)、 DAO 、智能合約、 DeFi 等區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用,將激發(fā)創(chuàng)作者經(jīng)濟(jì)時(shí)代,催生海量內(nèi)容創(chuàng)新。基于區(qū)塊鏈技術(shù),將有效打造元宇宙去中心化的清結(jié)算平臺(tái)和價(jià)值傳遞機(jī)制,保障價(jià)值歸屬與流轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)元宇宙經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定、高效、透明和確定性。

二、交互技術(shù) Interactivity

交互技術(shù)

通過AR、VR 等交互技術(shù)提升游戲的沉浸感。人體交互技術(shù)是制約當(dāng)前元宇宙沉浸感的最大瓶頸所在，交互技術(shù)分為輸出技術(shù)和輸入技術(shù)。輸出技術(shù)包括頭戴式顯示器、觸覺、痛覺、嗅覺甚至直接神經(jīng)信息傳輸?shù)雀鞣N電信號(hào)轉(zhuǎn)換于人體感官的技術(shù);輸入技術(shù)包括微型攝像頭、位置傳感器、力量傳感器、速度傳感器等。復(fù)合的交互技術(shù)還包括各類腦機(jī)接口,這也是交互技術(shù)的終極發(fā)展方向。

人眼分辨率為16K,這是沒有窗紗效應(yīng)的沉浸感起點(diǎn)。如果想要流暢平滑真實(shí)的120Hz以上刷新率,即使在色深色彩范圍都相當(dāng)有限的情況下,1秒的數(shù)據(jù)量就高達(dá)15GB，所以單就顯示技術(shù)而言估計(jì)得3年左右才能達(dá)到這個(gè)水平,前提是其他關(guān)鍵模組還得跟得上。

目前包括 Oculus、Quest2在內(nèi)的大部分產(chǎn)品只支持到雙目4K,刷新率從90Hz往120Hz,還只是較粗糙的玩具級(jí)。未來，隨著以VR、AR 為代表的人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展，由更加擬真、高頻的人機(jī)交互方式承載的虛擬開放世界游戲，其沉浸感也有望得到大幅提升，從而縮小與元宇宙成熟形態(tài)之間的差距。

三、電子游戲技術(shù) Game

這里所說的電游戲技術(shù)既包括游戲引擎相關(guān)的3D建模和傳 實(shí)時(shí)渲染,也包括數(shù)字李生相關(guān)的3D引擎和仿真技術(shù)。前者是虛擬世界大開發(fā)解放大眾生產(chǎn)力的關(guān)鍵性技術(shù),要像美圖秀秀把 PS 的專業(yè)門檻拉低到現(xiàn)在普通百姓都能做一樣,只有把復(fù)雜3D人物事物乃至游戲都拉低到普羅大眾都能做,才能實(shí)現(xiàn)元宇宙創(chuàng)作者經(jīng)濟(jì)的大繁榮。

后者是物理世界虛擬化數(shù)字化的關(guān)鍵性工具,同樣需要大幅把門檻拉低到普通民眾都能操作的程度,才能極大加速真實(shí)世界數(shù)字化的進(jìn)程。這里面最大的技術(shù)門檻在于仿真技術(shù),即得讓數(shù)字孿生后的事物必須遵守物理定律、重力定律、電磁定律、電磁波定律,例如光、無線電波,必須遵守壓力和聲音的規(guī)律。

電子游戲技術(shù)與交互技術(shù)的協(xié)同發(fā)展,是實(shí)現(xiàn)元宇宙用戶規(guī)模爆發(fā)性增長的兩大前提,前者解決的是內(nèi)容極度豐富,后者解決的是沉浸感。

四、網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)算技術(shù) Network

元宇宙要求高同步低延時(shí)，從而用戶可以獲得實(shí)時(shí)、流暢的完美體驗(yàn)。根據(jù)獨(dú)立第三方網(wǎng)絡(luò)測(cè)試機(jī)構(gòu)Open Signal的測(cè)試數(shù)據(jù)，4G LTE的端到端時(shí)延可達(dá)98毫秒，滿足視頻會(huì)議、線上課堂等場(chǎng)景的互動(dòng)需求，但遠(yuǎn)不能滿足元宇宙對(duì)于低時(shí)延的嚴(yán)苛要求。VR設(shè)備一大難題是傳輸時(shí)延造成的眩暈感，其指標(biāo)為轉(zhuǎn)動(dòng)頭部到轉(zhuǎn)動(dòng)畫面的延遲，5G帶寬與傳輸速率的提升能有效改善時(shí)延并降低眩暈感。

根據(jù)諾基亞貝爾數(shù)據(jù)，5G端到端時(shí)延可控制在10ms以內(nèi)。元宇宙中需對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行迅速傳輸，需依賴強(qiáng)大的通訊基礎(chǔ)設(shè)施。受限于基站數(shù)量，5G實(shí)際傳輸速率或難以達(dá)到其設(shè)計(jì)水平，而根據(jù)日韓對(duì)6G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的展望，6G時(shí)延有望縮短至5G的十分之一，傳輸速率有望達(dá)到5G的50倍，有望真正實(shí)現(xiàn)元宇宙低延遲的關(guān)鍵特征。?

此外，邊緣計(jì)算常被認(rèn)為是元宇宙的關(guān)鍵基建，通過在數(shù)據(jù)源頭的附近采用開放平臺(tái)，就近直接提供最近端的服務(wù)，從而幫助終端用戶補(bǔ)足本地算力，提升處理效率，盡可能降低網(wǎng)絡(luò)延遲和網(wǎng)絡(luò)擁堵風(fēng)險(xiǎn)。

元宇宙要求用戶可使用任何設(shè)備登錄，隨時(shí)隨地沉浸其中，要求實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行大量計(jì)算，單個(gè)或少數(shù)服務(wù)器難以支撐元宇宙的龐大運(yùn)算量。云計(jì)算作為分布式計(jì)算的一種，其強(qiáng)大的計(jì)算能力有望支撐大量用戶同時(shí)在線。

五、人工智能技術(shù) AI

通過區(qū)塊鏈、AI 技術(shù)降低內(nèi)容創(chuàng)作門檻，提升游戲的可延展性。人工智能技術(shù)在元宇宙的各個(gè)層面、各種應(yīng)用、各個(gè)場(chǎng)景下無處不在。包括區(qū)塊鏈里的智能合約、交互里的 AI 識(shí)別、游戲里的代碼人物、物品乃至情節(jié)的自動(dòng)生成、智能網(wǎng)絡(luò)里的 AI 能力、物聯(lián)網(wǎng)里的數(shù)據(jù) AI 等,還包括元宇宙里虛擬人物的語音語義識(shí)別與溝通、社交關(guān)系的 AI 推薦、各種 DAO 的 AI 運(yùn)行、各種虛擬場(chǎng)景的 AI 建設(shè)、各種分析預(yù)測(cè)推理等。

在專業(yè)生產(chǎn)內(nèi)容(PGC)方面，第一方游戲內(nèi)容是建立元宇宙的基礎(chǔ)場(chǎng)所，而目前3D 游戲在場(chǎng)景和人物建模上都需要耗費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間。為實(shí)現(xiàn)元宇宙與現(xiàn)實(shí)社會(huì)高度同步，算法、算力及AI 建模技術(shù)的進(jìn)步有望提升PGC 的生產(chǎn)效率。在用戶生產(chǎn)內(nèi)容(UGC)方面，第三方自由創(chuàng)作的內(nèi)容，以及閉環(huán)經(jīng)濟(jì)體的持續(xù)激勵(lì)，是元宇宙延續(xù)并擴(kuò)張的核心驅(qū)動(dòng)力。目前游戲UGC 創(chuàng)作領(lǐng)域編程門檻過高，創(chuàng)作的高定制化和易得性不可兼得，同時(shí)鮮有游戲具備閉環(huán)經(jīng)濟(jì)體。因此，為達(dá)到元宇宙所需的可延展性，需要區(qū)塊鏈經(jīng)濟(jì)、AI、綜合內(nèi)容平臺(tái)等產(chǎn)業(yè)的技術(shù)突破

六、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) Internet of Things

通過5G、云計(jì)算技術(shù)支撐大規(guī)模用戶同時(shí)在線，提升游戲的可進(jìn)入。

元宇宙是大規(guī)模的參與式媒介，交互用戶數(shù)量將達(dá)到億級(jí)。 目前大型在線游戲均使用客戶端軟件，以游戲運(yùn)營商服務(wù)器和用戶計(jì)算機(jī)為處理終端運(yùn)行。 該模式下，對(duì)計(jì)算機(jī)終端的性能要求形成了用戶使用門檻，進(jìn)而限制了用戶觸達(dá);同時(shí)，終端服務(wù)器承載能力有限，難以支撐大規(guī)模用戶同時(shí)在線。 而5G 和云計(jì)算等底層技術(shù)的進(jìn)步和普及，是未來突破游戲可進(jìn)入性限制的關(guān)鍵。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)既承擔(dān)了物理世界數(shù)字化的前端采集與處理職能,同時(shí)也承擔(dān)了元宇宙虛實(shí)共生的虛擬世界去滲透乃至管理物理世界的職能。只有真正實(shí)現(xiàn)了萬物互聯(lián),元宇宙實(shí)現(xiàn)虛實(shí)共生才真正有了可能!物理網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,為數(shù)字孿生后的虛擬世界提供了實(shí)時(shí)精準(zhǔn)持續(xù)的鮮活數(shù)據(jù)供給,使元宇宙虛擬世界里的人們足不出網(wǎng)就可以明察物理世界的秋毫。

5G網(wǎng)絡(luò)的普及為物聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)提供了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),但電池技術(shù)、傳感性技術(shù)和 AI 邊緣計(jì)算等方面的瓶頸依然制約了物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模發(fā)展,可望5年左右會(huì)有質(zhì)的改善。

編輯：黃飛

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