元宇宙快速入門

1.元宇宙概述

1.1概念元宇宙（Metaverse）是利用科技手段進行鏈接與創(chuàng)造的，與現(xiàn)實世界映射與交互的虛擬世界，具備新型社會體系的數(shù)字生活空間。元宇宙一詞誕生于1992年的科幻小說《雪崩》，小說描繪了一個龐大的虛擬現(xiàn)實世界，在這里，人們用數(shù)字化身來控制，并相互競爭以提高自己的地位，到如今看來，描述的還是超前的未來世界。1.2元宇宙四大核心特征1.元宇宙概述1.3元宇宙主要有以下幾項核心技術：一是擴展現(xiàn)實技術，包括VR和AR。擴展現(xiàn)實技術可以提供沉浸式的體驗，可以解決手機解決不了的問題。二是數(shù)字孿生，能夠把現(xiàn)實世界鏡像到虛擬世界里面去。這也意味著在元宇宙里面，我們可以看到很多自己的虛擬分身。三是用區(qū)塊鏈來搭建經濟體系。隨著元宇宙進一步發(fā)展，對整個現(xiàn)實社會的模擬程度加強，我們在元宇宙當中可能不僅僅是在花錢，而且有可能賺錢，這樣在虛擬世界里同樣形成了一套經濟體系。

元宇宙場景從概念到真正落地需要實現(xiàn)兩個技術突破：第一個是XR、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈、人工智能等單項技術的突破，從不同維度實現(xiàn)立體視覺、深度沉浸、虛擬分身等元宇宙應用的基礎功能；第二個突破是多項數(shù)字技術的綜合應用突破，通過多技術的疊加兼容、交互融合，凝聚形成技術合力推動元宇宙穩(wěn)定有序發(fā)展。1.元宇宙概述1.4元宇宙將給我們的生活和社會經濟發(fā)展帶來五個方面的巨變：（1）從技術創(chuàng)新和協(xié)作方式上，進一步提高社會生產效率；（2）催生出一系列新技術新業(yè)態(tài)新模式，促進傳統(tǒng)產業(yè)變革；（3）推動文創(chuàng)產業(yè)跨界衍生，極大刺激信息消費；（4）重構工作生活方式，大量工作和生活將在虛擬世界發(fā)生；（5）推動智慧城市建設，創(chuàng)新社會治理模式。1.5產業(yè)發(fā)展(1)從企業(yè)來看，元宇宙仍處于行業(yè)發(fā)展的初級階段，無論是底層技術還是應用場景，與未來的成熟形態(tài)相比仍有較大差距，但這也意味著元宇宙相關產業(yè)可拓展的空間巨大。

(2)從政府來看，元宇宙不僅是重要的新興產業(yè)，也是需要重視的社會治理領域。政府希望通過參與元宇宙的形成和發(fā)展過程，以便前瞻性考慮和解決其發(fā)展所帶來的相關問題。1.元宇宙概述1.6風險挑戰(zhàn)元宇宙發(fā)展主要面臨四個方面的挑戰(zhàn)：第一，如何確立元宇宙運行的基本框架，元宇宙是現(xiàn)實經濟社會的場景模擬，其中涉及到價值觀念、制度設計和法律秩序等一系列基本框架選擇問題。第二，如何避免形成高度壟斷，元宇宙場景的實現(xiàn)，需要巨大的人力和物力投入，同時又要實現(xiàn)超大規(guī)模的連接，因此元宇宙具有一種內在壟斷基因。我們需要避免元宇宙被少數(shù)力量所壟斷。第三，如何維系現(xiàn)實世界和元宇宙之間的正面互動關系，也就是用好元宇宙這把雙刃劍，謹防人們沉浸在元宇宙場景中不能自拔，要發(fā)揮元宇宙的積極作用。第四，如何保護隱私和數(shù)據(jù)安全，元宇宙的發(fā)展，需要搜集人們更多的個人信息，保護個人隱私和數(shù)據(jù)安全將是一個非常大的挑戰(zhàn)。1.元宇宙概述1.7發(fā)展前景從政府和企業(yè)的行為可以看出，雖然現(xiàn)如今外部對于元宇宙概念和屬性的看法仍在不斷變化，但是對于元宇宙未來的良好前景已基本形成共識。展望未來，元宇宙的3種前景在當下已經較為顯著。首先，從市場規(guī)模的前景來看，現(xiàn)如今已有多個國際知名咨詢機構公開表示看好元宇宙的未來市場規(guī)模。如普華永道預計，2030年元宇宙市場規(guī)模將達到1.5萬億美元，彭博行業(yè)則估計屆時元宇宙市場規(guī)?？梢赃_到2.5萬億美元；摩根士丹利預計，未來元宇宙潛在市場空間將超8萬億美元。不僅如此，元宇宙在其發(fā)展過程中，還將拉動壯大其他領域的市場規(guī)模。其次，從產業(yè)創(chuàng)新的前景來看，元宇宙帶來的產業(yè)創(chuàng)新前景包括了兩方面：元宇宙將打破我們所習慣的現(xiàn)實世界物理規(guī)則，以全新方式激發(fā)產業(yè)技術創(chuàng)新；此外，元宇宙將與不同產業(yè)深度融合，以新模式、新業(yè)態(tài)帶動相關產業(yè)躍遷升級。最后，從應用范圍的前景來看，當前元宇宙的應用主要表現(xiàn)于游戲、娛樂等領域，其他領域應用相對較少。未來，伴隨元宇宙技術和產業(yè)成熟度的持續(xù)提高，其應用范圍將逐步擴大，并不斷深入。如元宇宙或將在社會治理、公共服務等領域具有巨大的應用前景。

1.元宇宙概述1.8元宇宙未來經歷兩個階段

關于元宇宙由哪些要素構成的說法有許多種，但是把說法歸結在一起時會發(fā)現(xiàn)有四個部分是無法省略的，分別是虛擬世界、電子商務、去中心化技術以及社交媒體，而這四個部分在構成元宇宙的過程中會經歷兩個階段。第一個階段叫做“分布式”的虛擬社區(qū)，這也是我們目前正在打造的階段，這個階段主要是由公司來打造出一個個虛擬平臺，為用戶提供高沉浸式的體驗，讓用戶愿意為其消費，并接受元宇宙這個平臺。第二個階段可以稱呼為融合階段，通過利用去中心化技術將一個個虛擬空間給鏈接起來，讓用戶不局限于在某一個虛擬空間，可以帶來更加多元化的體驗，再通過建立某一個連接點，讓虛擬世界里的物品和現(xiàn)實世界產生交互，慢慢的元宇宙就在這樣的過程中誕生了。1.元宇宙概述對于元宇宙，人們根據(jù)它的概念和特征，總結出了六大技術全景，它們分別是區(qū)塊鏈技術、交互技術、電子游戲技術、人工智能技術、網(wǎng)絡及運算技術、物聯(lián)網(wǎng)技術?；谶@六大技術，生成了元宇宙的生態(tài)全景。2.元宇宙全景圖分析2.元宇宙全景圖分析2.1區(qū)塊鏈技術區(qū)塊鏈技術是元宇宙底層建設中至關重要的一項技術，去中心化的網(wǎng)絡為元宇宙中的用戶提供了獨立的數(shù)字身份。同時，區(qū)塊鏈還利用可信系統(tǒng)支撐著元宇宙中的數(shù)字經濟。通過NFT、DAO、智能合約等，充分激發(fā)創(chuàng)作者經濟，促進內容建設，打造元宇宙中的社會基礎。

區(qū)塊鏈通常被用來指一種去中心化的基礎架構和計算范式。它利用加密鏈式區(qū)塊結構來驗證與存儲數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點共識算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用自動化腳本代碼（智能合約）來對數(shù)據(jù)進行編程和操作。如圖(區(qū)塊鏈基礎架構模型)2.元宇宙全景圖分析2.2交互技術交互技術是元宇宙中用戶最能直觀體驗的部分，通過注入AR、VR、全息影像等諸多技術，加速虛擬與現(xiàn)實的高度融合。交互技術也是當前元宇宙中最大的短板，各種傳感器對于環(huán)境、體感的信號捕捉存在很大的不足，而設備難以小型化和低成本化也是嚴重的制約因素。(1)虛擬現(xiàn)實VR，是創(chuàng)造了一整個虛擬世界，把你和現(xiàn)實世界隔離開。核心問題是圖形計算和沉浸感。(2)增強現(xiàn)實AR，是把虛擬事物疊加到現(xiàn)實世界圖像的最頂層。核心問題是圖像識別和跟蹤。(3)合現(xiàn)實MR，是把虛擬物體和現(xiàn)實物體都進行再次計算，把它們混合到一起，難分彼此。核心問題是對現(xiàn)實世界的3D掃描，以及遠近空間的感知。如圖所示。2.元宇宙全景圖分析2.3電子游戲技術元宇宙中的虛擬角色、場景搭建、圖形渲染等都可以用電子游戲中的3D建模、游戲引擎、實時渲染等技術實現(xiàn)。電子游戲技術為元宇宙帶來豐富的內容場景，將會是實現(xiàn)用戶大規(guī)模增長的關鍵性因素。

(1)電子游戲最主要的技術就是游戲引擎，它是一種軟件架構，主要用來開發(fā)視頻游戲，一般都包含了相關的庫和支持方案。一個游戲引擎也可以是用這個架構開發(fā)的軟件，通常提供一組游戲開發(fā)工具和功能。

(2)元宇宙游戲是基于區(qū)塊鏈技術來實現(xiàn)，將VR、AR、5G、云計算結合起來的社區(qū)生態(tài)游戲，能夠促進經濟活動和文明游戲的產生。2.元宇宙全景圖分析2.4人工智能技術人工智能技術一直是被認為是人與機器互動的核心技術，元宇宙作為一個虛擬的數(shù)字世界，人工智能在其中將起著極為重要的作用。角色、場景之間的互動如何能夠更加自然、不違和，都依賴于人工智能技術的進一步提升和完善。除此之外，人工智能還能提供智能分析，語義識別等諸多功能，為元宇宙提供高度的可延展性。

(1)機器學習（machinelearning）:所謂機器學習，就是通過對大量數(shù)據(jù)的分析，讓計算機在沒有預先進行明確編程的前提下?lián)碛袑W習的能力，找到處理問題的方法。

機器學習（machinelearning）已經成為人工智能的主流方法。這種訓練的方式顯然十分費時費力，僅僅對數(shù)據(jù)標識就要花費大量的人力物力。因此，現(xiàn)在一種被稱為“深度學習”（深度學習）的無監(jiān)督學習方法就變得更為流行了。

(2)深度學習（deeplearning）:所謂深度學習，是一種模仿人腦思維過程的方法，它利用多層神經網(wǎng)絡進行學習，通過組合低層特征形成更加抽象的高層表示屬性類別或特征，最后作出綜合判斷。人工智能在元宇宙的應用主要有三個方面：實時場景和數(shù)字孿生體制造、虛擬人的智能化，以及數(shù)字化身的個性化。2.元宇宙全景圖分析2.5網(wǎng)絡及運算技術如果將元宇宙比作一個人體，那么網(wǎng)絡及運算技術便是其中的大腦和神經?；ヂ?lián)網(wǎng)離不開數(shù)據(jù)的處理和運算，元宇宙作為互聯(lián)網(wǎng)的一部分，同樣也是如此，甚至可以說，元宇宙對于網(wǎng)絡運算的需求比傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)要更高。當今的不斷優(yōu)化和完善的云計算、邊緣計算、5G/6G網(wǎng)絡通訊，正是為元宇宙中的數(shù)據(jù)處理提供堅實的基礎。另外，值得一提的是，區(qū)塊鏈技術中也可以提供更加優(yōu)質的分布式存儲方案，也為元宇宙中的數(shù)據(jù)存儲降低了技術難度。邊緣計算示意圖5G的網(wǎng)絡切片示意圖2.元宇宙全景圖分析2.6物聯(lián)網(wǎng)技術物聯(lián)網(wǎng)所要實現(xiàn)的是萬物互聯(lián)，這是元宇宙中將虛擬與現(xiàn)實融合的一個極佳的技術。物聯(lián)網(wǎng)通過各種傳感器，讓現(xiàn)實中的事物能夠輕松溝通數(shù)字世界，進行信息交互和通訊，物聯(lián)網(wǎng)成為了元宇宙實現(xiàn)虛實共生，連接現(xiàn)實世界的“觸手”，這是元宇宙能夠進一步落地的基礎。物聯(lián)網(wǎng)（IoT，Internetofthings）即“萬物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，是互聯(lián)網(wǎng)基礎上的延伸和擴展的網(wǎng)絡，將各種傳感設備與網(wǎng)絡結合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡，實現(xiàn)任何時間、任何地點，人、機、物的互聯(lián)互通。

物聯(lián)網(wǎng)架構：①感知層：負責信息采集和物物之間的信息傳輸。②網(wǎng)絡層：是物聯(lián)網(wǎng)三層中標準化程度最高、產業(yè)化能力最強、最成熟的部分。③應用層：實現(xiàn)應用。物聯(lián)網(wǎng)架構如圖1-34所示。3.1宏觀經濟趨勢游戲和社交媒體公司處于元界發(fā)展的前沿，但未來三年企業(yè)將引領潮流。這種轉變將受到從零售到醫(yī)療保健和金融服務等各個行業(yè)正在進行的未來工作和數(shù)字化轉型計劃的推動。

(1)元宇宙炒作(2)消費者采用(3)廣告(4)企業(yè)采用(5)未來的工作

(6)元宇宙安全3.元宇宙發(fā)展趨勢(1)元宇宙炒作。

元宇宙在很大程度上仍然是概念性的，但對它的投資越來越多，源于人們相信它是互聯(lián)網(wǎng)的未來。

元宇宙、微軟和英佩數(shù)碼（EpicGames）等公司的大膽聲明夸大了市場預期。

此外，網(wǎng)絡3愛好者借此機會通過承諾用戶擁有其數(shù)據(jù)和內容的所有權，發(fā)起了一場針對大科技的所謂革命。

雖然一些支持虛擬世界的技術，如人工智能(AI)，多年來已經相當成熟，但其他技術仍在發(fā)展中。也就是說，推動創(chuàng)建元宇宙將促進這些技術的成熟度。3.元宇宙發(fā)展趨勢(2)消費者采用。

目前消費者對元宇宙的認知度很低，許多人認為這純粹是營銷炒作。

營銷自動化平臺“克拉維約”在2022年2月對1,000多名美國人進行了調查，發(fā)現(xiàn)49%的人不知道元宇宙是什么。在聽說過元宇宙的受訪者中，大多數(shù)人對它的發(fā)展方式持懷疑態(tài)度，78%的人將其稱為炒作。該研究還強調，45%的18-24歲的人不知道不可替代的代幣(NFT)，甚至那些知道的人也不那么感興趣。埃森哲在2022年對16個國家/地區(qū)的11,000多名消費者進行的另一項調查顯示，2021年，64%的受訪者已經購買了虛擬商品或參與了虛擬體驗。調查還發(fā)現(xiàn)，42%的受訪者曾在購買實體商品時，在虛擬世界獲得建議、付款或瀏覽產品，而56%的人計劃在2022年這樣做。3.元宇宙發(fā)展趨勢(3)廣告。

廣告將成為以消費者為中心的虛擬世界的主要收入來源。

服裝和餐飲服務等行業(yè)的品牌已經試圖抓住這個機會。

一些品牌與“堡壘之夜”（Fortnite）和“羅布樂思”（Roblox）等平臺合作以擴大其廣告機會，而另一些品牌則在TheSandbox和Decentraland購買虛擬土地。Publicis.Poke、S4資本（S4Capital）和韋納爾媒體（VaynerMedia）等廣告公司正在創(chuàng)建部門來了解元宇宙并幫助品牌發(fā)現(xiàn)未來的機會。3.元宇宙發(fā)展趨勢(4)企業(yè)采用。

未來三年，企業(yè)將成為元界開發(fā)者的主要市場。

隨著Nvidia、Microsoft和Meta增強其元界能力，以及初創(chuàng)企業(yè)圍繞數(shù)據(jù)可視化、協(xié)作和培訓開發(fā)解決方案，新的用例將會出現(xiàn)。

來自不同行業(yè)的公司正在關注增強現(xiàn)實(AR)和虛擬現(xiàn)實(VR)或3D可視化，這將推動企業(yè)元界平臺的發(fā)展。

IT服務供應商Infosys和TechMahindra推出了元界平臺，以幫助客戶探索主題中的機會并支持他們的數(shù)字化轉型計劃。

在大型企業(yè)將元宇宙合法化的同時，開發(fā)用例將使更多的中小型企業(yè)在未來進入主題。3.元宇宙發(fā)展趨勢(5)未來的工作。全球數(shù)據(jù)的未來工作主題框架包括五個主要類別：可視化、連接性、自動化、協(xié)作和解釋。

AR、VR、數(shù)字孿生、可穿戴技術、人工智能、5G和協(xié)作工具等未來工作技術正在推動虛擬世界的發(fā)展。

微軟、英偉達和元宇宙等大型科技公司，以及Varjo、Virbela和Spatial等初創(chuàng)公司，都將元宇宙視為工作場所協(xié)作的下一個階段。雖然大多數(shù)企業(yè)元界平臺都專注于協(xié)作，但有些平臺使用數(shù)字孿生來復制物理位置。在采用方面，來自技術、銀行、廣告和專業(yè)服務等各個領域的大公司正在進入虛擬世界，重點關注工作的未來。PixelMax和NextMeet等初創(chuàng)公司正在虛擬世界中開發(fā)虛擬工作場所。它們允許用戶在家工作時在虛擬辦公室中與同事的化身見面，以進行社交、協(xié)作和游戲化學習活動。一些初創(chuàng)公司也在為企業(yè)創(chuàng)造可用于元宇宙的技術。3.元宇宙發(fā)展趨勢

(6)元宇宙安全。

安全是虛擬世界中的一個關鍵問題。要解決的關鍵問題之一是性侵犯，這在現(xiàn)有的虛擬平臺上很普遍。在2021年的試驗期間報告了元宇宙的地平線會場中的性騷擾。另一個挑戰(zhàn)與兒童有關。父母很難確保他們的孩子留在適合年齡的虛擬世界中。平臺開發(fā)人員必須從根本上整合安全搜索、過濾器和父母對兒童活動的監(jiān)控等設置。與元宇宙相關的底層技術，如社交媒體平臺，已經被視為對許多人造成廣泛破壞。不幸的是，歸因于這些平臺的問題可能會在元宇宙中擴展甚至加劇。它不僅會遵循類似的基于廣告的模式，而且會更加身臨其境，更深入地融入用戶生活的大部分方面，并且更難監(jiān)管。元宇宙已經在致力于緩和其虛擬世界中的有毒行為。它為兩個VR應用程序（HorizonWorlds和HorizonVenues）添加了一個名為個人邊界的安全功能。個人邊界功能允許化身在其周圍添加一個半徑為兩英尺的氣泡，從而阻止用戶近距離接觸。但鑒于元宇宙還不是主流，還有很多工作要做。元界開發(fā)人員必須將調節(jié)行為視為一個基本方面。3.元宇宙發(fā)展趨勢3.2監(jiān)管趨勢元宇宙將使數(shù)字媒體體驗比今天更加身臨其境、更具包容性和可訪問性。然而，它會引發(fā)從數(shù)據(jù)隱私到其他形式的在線傷害等社會問題。(1)網(wǎng)絡中立(2)元界和數(shù)據(jù)隱私(3)中國科技監(jiān)管機構3.元宇宙發(fā)展趨勢(1)網(wǎng)絡中立。網(wǎng)絡中立性是指電信網(wǎng)絡應該是互聯(lián)網(wǎng)的中立網(wǎng)關，而不是有權決定哪些內容可用或內容以何種速度傳輸?shù)目撮T人。

流經世界電信管道的絕大多數(shù)數(shù)據(jù)來自超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，由大型科技公司的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)擁有和運營。

根據(jù)網(wǎng)絡中立規(guī)則，許多國家的電信運營商和有線電視運營商不得就其消耗的大量互聯(lián)網(wǎng)帶寬向奈飛公司、谷歌、亞馬遜、元宇宙、微軟、阿里巴巴和騰訊等公司收取商業(yè)費用。在過去的二十年里，這些規(guī)則的影響是科技行業(yè)的權力平衡發(fā)生了巨大的轉變，從電信運營商轉向了大型科技公司。元界對互聯(lián)網(wǎng)帶寬的需求將比今天的互聯(lián)網(wǎng)流量水平上升幾個數(shù)量級。除非他們著手進行重大的寬帶基礎設施投資計劃，否則這幾乎肯定會使電信網(wǎng)絡過載。然而，如果他們繼續(xù)補貼大型科技公司對其網(wǎng)絡的使用，這不太可能。3.元宇宙發(fā)展趨勢(2)元界和數(shù)據(jù)隱私。增強現(xiàn)實(AR)、虛擬現(xiàn)實(VR)和廣告的使用將成為虛擬世界中不可或缺的一部分，這反過來又會引發(fā)數(shù)據(jù)隱私問題。監(jiān)管機構將推動元界公司解決與底層技術相關的已知隱私問題。盡管平臺開發(fā)人員將通過設計采用隱私來安撫監(jiān)管機構，但隨著這些平臺在未來幾年的成熟，數(shù)據(jù)隱私問題將越來越多地浮出水面。專注于消費者或企業(yè)使用的多個元節(jié)正在開發(fā)中。元界開發(fā)人員將擁有自己的數(shù)據(jù)保護政策，并且更愿意在平臺商業(yè)化的最初幾天進行自我監(jiān)管。雖然今天沒有虛擬世界法規(guī)，但