META:元宇宙學習筆記：了解其背后的技術原理_MET

1、元宇宙的概念和定義

Metaverse，字面意義為meta（超越）+ universe（宇宙）的結合，中文翻譯為元宇宙， 可理解為通過技術搭建的、基于現實世界的、擁有獨立完整價值體系和經濟閉環的永續的虛擬世界。

維基百科將其定義為 " 一個集體虛擬共享空間，由虛擬增強的物理現實和物理持久的虛擬空間融合創建，包括所有虛擬世界、增強現實和互聯網的總和。"?

最早由科幻作家尼爾?斯蒂芬森在1992 年的小說《雪崩》中首次提出。尼爾假設：“未來通過設備與終端，人類可以通過連結進入計算機模擬的虛擬三維“現實”，現實世界的所有事物都被數字化復制，人們可以通過數字分身在虛擬世界中做任何現實生活中的事情，虛擬世界的行動還會影響現實世界。”

簡而言之，Metaverse 是一個數字世界，在那里我們能想象到的任何東西都可以存在。通過擴展現實 (XR) 技術，我們可以擴展自身的視覺、聽覺和觸覺，將數字物品融入現實世界，或隨時進入完全沉浸式的 3D 環境。從本質上講，Metaverse 將成為物理世界之間的橋梁，是物理世界的數字鏡像，以及由人類想象力構建的數字世界。

2、互聯網的發展與元宇宙背后的技術

數字人民幣和元宇宙亮相北京春晚:金色財經報道，數字人民幣的身影出現在2022虎年北京春晚，此前多地已在春節期間發放數字人民幣紅包，一款依托于數字人民幣硬錢包技術的數字人民幣春節紅包卡，目前處于小規模試運行階段，用戶可使用數字人民幣發壓歲錢。此外，國風節目《星河入夢》融入元宇宙，虛擬人物“蘇小妹”是第一個在元宇宙里蘇醒的虛擬古代人物，是一個不斷學習中華文化的元宇宙國風少女，不僅是二次元和三次元的碰撞破壁，也是科技感和國風的融合破壁。[2022/2/3 9:29:44]

互聯網的發展史：天風證券研究所

交互性3D技術

構建 Metaverse，需要借助 3D 技術對現實世界的掃描。在 Metaverse 中，優質的用戶體驗來自真實的沉浸感，而沉浸感基于優秀的 3D 效果。無論是在 Metaverse 中創建獨特的個人形象進行社交，還是進行虛擬物品買賣，都需要對對象（社交媒體中的你本人、想要售賣的產品，比如游戲皮膚、虛擬土地上的建筑物等）進行建模。

Meta棄用Oculus改名Meta Quest VR，讓元宇宙概念更清晰:1月30日消息，據 Oculus 官方推特消息，Meta（原 Facebook）在收購虛擬顯示科技公司 Oculus 后決定將該品牌名稱改為 Oculus Quest VR，設備更名后，業務、設備配置以及功能不變。Meta 最近一直在大力宣傳其元宇宙以及其遠程工作協作 Horizon Workrooms 概念，相信此次為旗下 VR 設備改名是 Meta 邁向元宇宙的其中一步。目前 Oculus 官方 Twitter 和網頁上均已更名為 Meta Quest VR，更表示改變的是名字，不變的是使命。[2022/1/30 9:22:54]

XR

Metaverse 可以在增強現實技術（XR，包括 VR 和 AR）的基礎上創建完整的世界，這使我們可以體驗到比現有的 VR 體驗更真實的版本。同時也可以創造新的商業模式（例如虛擬服裝試穿和汽車陳列室等虛擬購物方式）、創造新的工作形態、塑造新的社交模式。

AI

一是人工智能可以用來創建、審計和保護智能合約，人工智能與 Metaverse 的結合可以提高對于大量數據進行可信的數字分析和決策的能力。

華東師范大學教授劉擎：元宇宙不完全是所謂VR:金色財經報道，華東師范大學教授劉擎表示，元宇宙之所以這么熱，一方面是科技公司在推動，有些是出于科技的發展，有些人是對科學本身著迷。當然它也有另外的商業的利益，但它會調動普通人。元宇宙不完全是所謂virtual reality（VR），但它跟VR特別相關，建立在VR基礎上，而VR以前是游戲族的事情。現在好多人說“世界太糟糕了，我想也想不清楚。那么給我一個不同的元宇宙，一個alternative，另類的世界，我在那里面是不是可以過得好一點？”能夠心想事成。或者，大多數時候就待在那里，然后到真實的物理世界來解決一些基本問題，可能是吃頓飯睡個覺。不得不說，這是一個非常具有吸引力的誘惑人的想法。元宇宙不只在科學界、商業界、金融界引發巨大反響，還能吸引很多普通人。（新浪）[2022/1/20 9:00:31]

二是人工智能可以將虛擬世界中的人從重復性勞動中解放出來。

三是人工智能可以豐富虛擬世界中的生物形態。

最后，人工智能具有強大的學習能力和創造能力，可以有效改進現有軟件和流程。

5G

元宇宙的基礎是共享的數據、共享的計算和共享的帶寬，當它們結合在一起時，它可以擴展我們作為一個物種能夠共同完成的事情的范圍。

中文在線：公司已經進行元宇宙的布局:12月26日消息，中文在線（300364.SZ）在投資者互動平臺表示，公司已經進行元宇宙的布局，包括發布“中文元宇宙全球征文大賽”、與知名公司簽訂《虛擬數字人聯合開發合作協議》、以“長安鏈”為底層建設聯盟鏈生態正開發區塊鏈存證平臺等，具體內容請您關注公司于2021年11月23日在指定信息披露媒體巨潮資訊網披露的《關于對深圳證券交易所關注函的回復公告》（公告編號：2021-089），感謝您對公司的關注，謝謝。同時，公司也與多家虛擬數字人技術公司和業內技術領先的AR/VR/MR/XR公司合作，開發基于內容IP領域的數字虛擬人、虛實結合等技術及應用場景。[2021/12/27 8:05:45]

構建完全交互式的 3DMetaverses，需要海量來自視頻和讓人身臨其境的聲音的紋理媒體，這依賴于比視頻或其他內容所需的文件類型密集得多的大量數字文件。5G 的峰值上傳和下載速度明顯快于 4G，可以處理這些更大的文件。越來越多的 5G 接入可以通過提供使數字世界正常運行的速度和能力 , 來支持 Metaverse 的持續發展。

NFT

在 Metaverse 中制造和交易的類似物品被稱為非同質化代幣 (NFT)。NFT 是由區塊鏈技術支持的數字對象，可證明其真實性，而且通常是獨一無二的。NFT 可以是任何東西，從個性化的“皮膚”或服裝，用于化身到數字藝術，可以無限地交易，每筆交易的價值都有可能增長。在 Metaverse 中，它們的所有權不限于任何單一平臺，因此跨平臺的廣泛交易可以被實現。

韓國政府將在2025年底前向元宇宙和區塊鏈等技術投入22億美元:9月15日消息，韓國科技部長Lim Hye-sook在周三的網絡會議上表示，韓國政府將在2025年底前為超連接性及相關技術（包括元宇宙和區塊鏈和云技術）投資2.6萬億韓元（22億美元）。部長說拓展超連接性的元宇宙和其他新興產業將架起現實與虛擬世界的橋梁，壯大國家經濟版圖。科技部將出臺政策和啟動商業項目，幫助韓國在這些新興領域保持領先地位。包括在制造業、醫療和教育領域啟動商業項目，增進這些領域對擴展現實、區塊鏈及物聯網服務的應用。2022年，科技部將啟動一個支持中心，幫助中小企業和風投公司開發新的區塊鏈服務。2022-2025年間，政府將支持本地公司開發開放的元宇宙平臺。（Korea Herald）[2021/9/15 23:27:09]

分布式計算和分布式存儲

在 Metaverse 的世界，計算的任務也應該是分布式計算，不可能由一個中心平臺來完成，所以不會是超算的。那么存儲也會是一樣，應該是分布式存儲，不可能是單一的存儲中心。所以 Metaverse 的整個發展，我覺得會驅動 Web 3.0 的成形。Web 3.0 分布式的計算、存儲也會促進 Metaverse 更好地發展。

資料來源：《一覽 Metaverse 背后的技術支撐：交互性 3D，XR，AI 及 5G》

《梁信軍：隱私計算、區塊鏈、AI——支撐起未來數據經濟基礎設施的「三駕馬車」》

3、微觀-元宇宙的要素

Roblox（一家提供沙盒類游戲創作和在線游玩的游戲平臺）列出了平臺具有通向元宇宙的8個關鍵特征：

Identity（身份）：自由創造，虛擬形象，第二人生

Friends（社交）：下一代社交媒體，虛擬世界交友

Immersive（沉浸感，身臨其境）：VR沉浸體驗，互聯網具象化

Anywhere（隨地）：低門檻，高滲透率，多端入口

Variety（多樣性）：虛擬世界擁有超越現實的自由與多元性

Low Friction（低延遲）：5G，云游戲/世界，性能、功能、成本改善

Economy（經濟）：UGC創造價值，與現實經濟打通

Civility（文明）：虛擬世界的社會、法度、文明、“國家”

資料來源：《天風證券-Roblox深度報告：Metaverse第一股，元宇宙引領者》

4、宏觀-元宇宙的架構

萬向集團肖風博士對元宇宙進行了宏觀的分析：

最底層是物理層，包括AR、VR、MR、XR等都是元宇宙的物理層。

第二層是數據層，如果認可元宇宙是數字世界、虛擬世界里的東西，則必須有數據層，沒有數據是沒法建立起元宇宙平臺的。

第三層是算法層，算法層在這里更多是指AI在元宇宙里起到的作用。

第四層是治理層，元宇宙一定不是公司制的，就像扎克伯格說的那樣，元宇宙不是平臺或公司的，是無數中心化機構和無數個人共同參與構建的，應該是分布式的、去中心的、自組織的。

第五層是激勵層。經濟激勵模型分為兩種，一是有一套貨幣系統，玩家也好、元宇宙的參與者也好，參與到里面，可以用法幣購買元宇宙的Token，Token可以在元宇宙里購買很多東西。但元宇宙世界里有“邊玩邊賺”的模式，因此需要一套權益激勵系統。參與者參與其中，做出貢獻，累計積分，積分可以兌換元宇宙的權益——Token。參與者越來越多、參與的時間越來越長，Token的價值越來越高，所有參與者在里面因為Token得到了權益報酬。激勵層不僅僅只有貨幣系統，還有金融系統在。

第六層是應用層。這一層中有各種各樣的應用，用于數字化生存和數字化生產。

在元宇宙的經濟模型層面，肖風認為“任何經濟價值的捕捉都來自于系統的內部，而非向外索取，在元宇宙里內容創作者是驅動經濟發展的主要動力。”

在商業層面上，元宇宙是真正的無限“游戲”。元宇宙里沒有時間、沒有空間、沒有終局、不是零和游戲，而是無限游戲。每個人在元宇宙中的數字化身，可以通過AI訓練，按照你以肉體實際存在時的生活邏輯，幫助你延續數字化的生命。

此外，元宇宙應該是三維空間甚至是四維、五維空間的商業活動，在更高的維度，開拓出新的世界、新的經濟體，以及新的好玩的東西。

資料來源：《萬向區塊鏈肖風：元宇宙——下一代網絡平臺》

5、元宇宙面臨的挑戰與未來

目前元宇宙發展面臨的三個挑戰：

第一，受到硬件設備的限制，目前用戶只能獲得有限的沉浸感。

第二，大多數虛擬環境相對獨立，無法相互聯動、形成整體的世界觀。

第三，要發展成真正與物理世界對等的，還缺乏貨幣、金融系統以及制度的建設，尤其是在貨幣層面的共識。

關于元宇宙何時會迎來爆發，天風證券研究認為，“硬件革命推動內容形式重構，VR最可能成為Metaverse虛擬世界入口”。同時，天風證券也對元宇宙的發展階段進行了預測分析：

Metaverse發展的第一階段會是社交+游戲元宇宙，例如：Roblox，Horizon。

VR元年：以社交+游戲為核心的Metaverse會持續至少5-10年。

Metaverse生態圈走向成熟需要時間積累：游戲UGC門檻進一步降低，VR硬件普及率提升，游戲性能持續突破，游戲內容膨脹/擴張。

?資料來源：《天風證券-Roblox深度報告：Metaverse第一股，元宇宙引領者》

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