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元宇宙概念及应用(2)

元宇宙 ( Metaverse ), 由美国科幻作家尼尔 · 斯蒂芬森 (Neal Stephenson ) 于 1992 年在其著作《雪崩》中提出,是指一个与现实世界平行、相互影响并且始终在线的数字虚拟世界。人们可在元宇宙中生活、娱乐、工作、交易,比如在虚拟世界中与家人朋友吃饭逛街、用虚拟货币交易等。

二、元宇宙的技术体系与产业链

(一)元宇宙的基本概念

元宇宙 ( Metaverse ), 由美国科幻作家尼尔 · 斯蒂芬森 (Neal Stephenson ) 于 1992 年在其著作《雪崩》中提出,是指一个与现实世界平行、相互影响并且始终在线的数字虚拟世界。人们可在元宇宙中生活、娱乐、工作、交易,比如在虚拟世界中与家人朋友吃饭逛街、用虚拟货币交易等。2021年3月,美国Roblox公司首次将“元宇宙”写进招股说明书,引发了社会各界的关注。2021年10月,Facebook更名为Meta,确定将在未来几年转型成为元宇宙公司,引发了“元宇宙”概念第二波热潮。

业界对“元宇宙”的概念众说纷纭,至今未有被广泛认可的确切定义。国内外科技巨头、企业家、知名学者对“元宇宙” 的理解认知主要有五类:一是认为元宇宙是下一代互联网, 例如 Meta 首席执行官扎克伯格说“元宇宙是更好体验版本的互联网”;二是认为元宇宙是新型互联网应用,例如清华大学研究团队提到“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”;三是认为元宇宙是数字经济的新形态,例如南京大学钱志新教授讲到“元宇宙是数字技术的大集成,是数字经济的高形态元宇宙”;四是认为元宇宙是数字化手段构建的 3D 空间,例如英伟达创始人黄仁勋说“现实世界和元宇宙是相连接的,元宇宙是数个共享的虚拟'3D世界'”;五是认为元宇宙是一种体验,例如杜比实验室首席执行官凯文叶曼认为元宇宙是一种视听体验。

综上,我们认为:元宇宙的“元”具备创新、创造的特征, “宇宙”代表时间、空间和人的概念。元宇宙是以信息基础设施为载体,以虚拟现实 (VR/AR/MR/XR) 为核心技术支撑, 以数据为基础性战略资源,构建而成的数字化时空域。

(二)元宇宙的主要特征和技术体系

元宇宙具有虚实融合、去中心化、多元开放、持续演进等特点。伴随新技术的迭代升级和新应用的融合创新,“元宇宙”的内涵外延将不断拓展延伸。

技术演变为“元宇宙”构建平台载体。现实世界技术发展日新月异,为“元宇宙”发展带来契机。以物联网、互联网、 5G/6G网络、Wifi6等通信设施及技术为基础,构建“元宇宙” 基础设施,为虚实融合及交互提供平台载体。运用云计算、人工智能、区块链等为代表的数字化新技术,将真实宇宙数字化,生成虚拟宇宙,虚拟宇宙具备真实宇宙的所有特性。 最后在大数据中心、智能计算中心、边缘计算中心等算力基础设施上,对虚拟宇宙进行再创造,达到虚实融合。

以虚拟现实为核心的信息技术构成“元宇宙”技术主干,推动多类型新兴技术融合创新发展。“元宇宙”以虚拟现实(VR/AR/MR/XR) 头显、智能可穿戴、脑机接口等打通与现实世界沉浸式交互的接口,以数字孪生、三维仿真等建模仿真工具、内容制作工具构筑虚实交互体验,以实时渲染、4K/8K 超高清视频、三维/全息显示等实现真实、顺畅的交互呈现,最终在基础芯片、元器件、操作系统等软硬件技术基础上构成“元宇宙”终端入口。

图2.1 元宇宙技术体系

(三)元宇宙的主要特征和技术体系

“元宇宙”产业链分为基础设施层、核心层和应用服务层。

图2.2 元宇宙产业链全景图

基础设施层包含通信网络基础设施、算力基础设施和新技术基础设施,主要负责数据的实时传输与分发、存储计算与处理、挖掘与分析决策。

核心层由终端入口、时空生成、交互体验、产业平台、 虚拟社会架构组成。其中终端入口包含接入“元宇宙”的各类终端以及这些终端所需的基础软硬件;时空生成包含将真实物体数字化所需的技术工具;交互体验包含“元宇宙”中的各类交互技术;产业平台包括游戏平台、社交平台等;虚拟社会架构包括安全体系、信用体系等。

应用服务层包含消费端应用服务、行业应用端服务、政府端应用。完整的“元宇宙”形成后,其将赋能工业生产、 医疗健康、教育培训、文化娱乐等传统行业,创造信息消费新业态新模式,对人类的生产生活方式带来颠覆式变革。

(四)元宇宙产业地图

按产业链各环节划分,元宇宙重点企业可以归纳为表 2. 1 所示。

数据来源:赛迪智库整理 2022,04

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