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(shù)：一是擴展現(xiàn)實技術(shù)，包括VR和AR。擴展現(xiàn)實技術(shù)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(jīng)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(jīng)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(shù)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(shù)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(yīng)用的基礎(chǔ)功能；第二個突破是多項數(shù)字技術(shù)的綜合應(yīng)用突破，通過多技術(shù)的疊加兼容、交互融合，凝聚形成技術(shù)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(jīng)濟發(fā)展帶來五個方面的巨變：（1）從技術(shù)創(chuàng)新和協(xié)作方式上，進一步提高社會生產(chǎn)效率；（2）催生出一系列新技術(shù)新業(yè)態(tài)新模式，促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)變革；（3）推動文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)跨界衍生，極大刺激信息消費；（4）重構(gòu)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(shè)，創(chuàng)新社會治理模式。1.5產(chǎn)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(shù)還是應(yīng)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(guān)產(chǎn)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(chǎn)業(yè)，也是需要重視的社會治理領(lǐng)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(guān)問題。1.元宇宙概述1.6風(fēng)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(jīng)濟社會的場景模擬，其中涉及到價值觀念、制度設(shè)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(nèi)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(guān)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(jīng)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(gòu)公開表示看好元宇宙的未來市場規(guī)模。如普華永道預(yù)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)模可以達到2.5萬億美元；摩根士丹利預(yù)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(lǐng)域的市場規(guī)模。其次，從產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的前景來看，元宇宙帶來的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新前景包括了兩方面：元宇宙將打破我們所習(xí)慣的現(xiàn)實世界物理規(guī)則，以全新方式激發(fā)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新；此外，元宇宙將與不同產(chǎn)業(yè)深度融合，以新模式、新業(yè)態(tài)帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)躍遷升級。最后，從應(yīng)用范圍的前景來看，當前元宇宙的應(yīng)用主要表現(xiàn)于游戲、娛樂等領(lǐng)域，其他領(lǐng)域應(yīng)用相對較少。未來，伴隨元宇宙技術(shù)和產(chǎn)業(yè)成熟度的持續(xù)提高，其應(yīng)用范圍將逐步擴大，并不斷深入。如元宇宙或?qū)⒃谏鐣卫怼⒐卜?wù)等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。

1.元宇宙概述1.8元宇宙未來經(jīng)歷兩個階段

關(guān)于元宇宙由哪些要素構(gòu)成的說法有許多種，但是把說法歸結(jié)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(wù)、去中心化技術(shù)以及社交媒體，而這四個部分在構(gòu)成元宇宙的過程中會經(jīng)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(shù)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(chǎn)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(jié)出了六大技術(shù)全景，它們分別是區(qū)塊鏈技術(shù)、交互技術(shù)、電子游戲技術(shù)、人工智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及運算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)?；谶@六大技術(shù)，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(shù)區(qū)塊鏈技術(shù)是元宇宙底層建設(shè)中至關(guān)重要的一項技術(shù)，去中心化的網(wǎng)絡(luò)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(jīng)濟。通過NFT、DAO、智能合約等，充分激發(fā)創(chuàng)作者經(jīng)濟，促進內(nèi)容建設(shè)，打造元宇宙中的社會基礎(chǔ)。

區(qū)塊鏈通常被用來指一種去中心化的基礎(chǔ)架構(gòu)和計算范式。它利用加密鏈式區(qū)塊結(jié)構(gòu)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(chǔ)架構(gòu)模型)2.元宇宙全景圖分析2.2交互技術(shù)交互技術(shù)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(shù)，加速虛擬與現(xiàn)實的高度融合。交互技術(shù)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(shè)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(shù)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(shù)實現(xiàn)。電子游戲技術(shù)為元宇宙帶來豐富的內(nèi)容場景，將會是實現(xiàn)用戶大規(guī)模增長的關(guān)鍵性因素。

(1)電子游戲最主要的技術(shù)就是游戲引擎，它是一種軟件架構(gòu)，主要用來開發(fā)視頻游戲，一般都包含了相關(guān)的庫和支持方案。一個游戲引擎也可以是用這個架構(gòu)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(shù)來實現(xiàn)，將VR、AR、5G、云計算結(jié)合起來的社區(qū)生態(tài)游戲，能夠促進經(jīng)濟活動和文明游戲的產(chǎn)生。2.元宇宙全景圖分析2.4人工智能技術(shù)人工智能技術(shù)一直是被認為是人與機器互動的核心技術(shù)，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(shù)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(xué)習(xí)（machinelearning）:所謂機器學(xué)習(xí)，就是通過對大量數(shù)據(jù)的分析，讓計算機在沒有預(yù)先進行明確編程的前提下?lián)碛袑W(xué)習(xí)的能力，找到處理問題的方法。

機器學(xué)習(xí)（machinelearning）已經(jīng)成為人工智能的主流方法。這種訓(xùn)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(xué)習(xí)”（深度學(xué)習(xí)）的無監(jiān)督學(xué)習(xí)方法就變得更為流行了。

(2)深度學(xué)習(xí)（deeplearning）:所謂深度學(xué)習(xí)，是一種模仿人腦思維過程的方法，它利用多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行學(xué)習(xí)，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(yīng)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(luò)及運算技術(shù)如果將元宇宙比作一個人體，那么網(wǎng)絡(luò)及運算技術(shù)便是其中的大腦和神經(jīng)?；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(luò)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(luò)通訊，正是為元宇宙中的數(shù)據(jù)處理提供堅實的基礎(chǔ)。另外，值得一提的是，區(qū)塊鏈技術(shù)中也可以提供更加優(yōu)質(zhì)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(shù)難度。邊緣計算示意圖5G的網(wǎng)絡(luò)切片示意圖2.元宇宙全景圖分析2.6物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)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(shù)。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(chǔ)。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(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)，將各種傳感設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)，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(gòu)：①感知層：負責信息采集和物物之間的信息傳輸。②網(wǎng)絡(luò)層：是物聯(lián)網(wǎng)三層中標準化程度最高、產(chǎn)業(yè)化能力最強、最成熟的部分。③應(yīng)用層：實現(xiàn)應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)如圖1-34所示。3.1宏觀經(jīng)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(lǐng)潮流。這種轉(zhuǎn)變將受到從零售到醫(yī)療保健和金融服務(wù)等各個行業(yè)正在進行的未來工作和數(shù)字化轉(zhuǎn)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(yù)期。

此外，網(wǎng)絡(luò)3愛好者借此機會通過承諾用戶擁有其數(shù)據(jù)和內(nèi)容的所有權(quán)，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(shù)，如人工智能(AI)，多年來已經(jīng)相當成熟，但其他技術(shù)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(shù)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(diào)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(diào)，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(diào)查顯示，2021年，64%的受訪者已經(jīng)購買了虛擬商品或參與了虛擬體驗。調(diào)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(chǎn)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(wù)等行業(yè)的品牌已經(jīng)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(xùn)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(guān)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(wù)供應(yīng)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(zhuǎn)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(shù)、人工智能、5G和協(xié)作工具等未來工作技術(shù)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(fù)制物理位置。在采用方面，來自技術(shù)、銀行、廣告和專業(yè)服務(wù)等各個領(lǐng)域的大公司正在進入虛擬世界，重點關(guān)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(xué)習(xí)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(shù)。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(guān)鍵問題。要解決的關(guān)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(guān)。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(shè)置。與元宇宙相關(guān)的底層技術(shù)，如社交媒體平臺，已經(jīng)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(jīng)在致力于緩和其虛擬世界中的有毒行為。它為兩個VR應(yīng)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(diào)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(luò)中立(2)元界和數(shù)據(jù)隱私(3)中國科技監(jiān)管機構(gòu)3.元宇宙發(fā)展趨勢(1)網(wǎng)絡(luò)中立。網(wǎng)絡(luò)中立性是指電信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是互聯(lián)網(wǎng)的中立網(wǎng)關(guān)，而不是有權(quán)決定哪些內(nèi)容可用或內(nèi)容以何種速度傳輸?shù)目撮T人。

流經(jīng)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(luò)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(quán)力平衡發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變，從電信運營商轉(zhuǎn)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(chǔ)設(shè)施投資計劃，否則這幾乎肯定會使電信網(wǎng)絡(luò)過載。然而，如果他們繼續(xù)補貼大型科技公司對其網(wǎng)絡(luò)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(gòu)將推動元界公司解決與底層技術(shù)相關(guān)的已知隱私問題。盡管平臺開發(fā)人員將通過設(shè)計采用隱私來安撫監(jiān)管機構(gòu)，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