元宇宙的技术底座

文章来源：清华大学元宇宙发展报告

网络环境：5G

虚实界面：拓展现实、机器人、脑机接口

数据处理：人工智能、云计算

认证机制：区块链

内容生产：人工智能、数字孪生

元宇宙的通信基础：5G

应用场景：XR设备要达到真正的沉浸感，需要更高的分辨率和帧率，因此需要探索更先进的移动通信技术以及视频压缩算法。5G的高速率、低时延、低能耗、大规模设备连接等特性，能够支持元宇宙所需要的大量应用创新。

发展趋势：目前，基于5G的“杀手级应用”还未出现，因此市场需求度和渗透率还不高。元宇宙有可能以其丰富的内容与强大的社交属性打开5G的大众需求缺口，提升5G网络的覆盖率。

Meta：到2035年，元宇宙可能每年为全球带来3.6万亿美元GDP:5月10日消息，Meta发布关于元宇宙经济潜力的报告，报告中称Metaverse处于发展的早期阶段，但可看到它在教育、游戏、健康和商业等领域的潜力，并分析了元宇宙在全球范围内带来的经济机会，称到2035年，元宇宙可能为全球经济收益带来每年3.6万亿美元的额外GDP。[2023/5/10 14:54:15]

元宇宙的算力基础：云计算

应用场景：云储存、云计算、特别是云渲染。目前大型游戏采用客户端+服务器的模式，对客户端设备的性能和服务器的承载能力都有较高要求，尤其在3D图形的渲染上完全依赖终端运算。要降低用户门槛、扩大市场，就需要将运算和显示分离，在云端GPU上完成渲染。因此，动态分配算力的云计算系统将是元宇宙的一项基础设施。

雅虎香港推出元宇宙游戏企划Yahoo Metaverse:6月16日消息，雅虎香港近期推出元宇宙游戏企划Yahoo Metaverse将在元宇宙平台 Decentraland 上举办虚拟音乐会和展览，邀请当地的偶像团体和艺术家参加。

此前报道，Meta宣布于香港展开一系列支持元宇宙发展的计划。Meta 将会联同一众合作伙伴，包括本地连锁咖啡店、内容创作者、教育工作者、艺术及文化团体及非营利组织，在接下来数月为香港市民提供元宇宙体验。[2022/6/16 4:31:13]

发展趋势

NVIDIAOmniverse:云端图形设计与计算平台，将元宇宙的概念用于开发端。

中国首个文旅元宇宙共创IP“数字地标”正式发布:4月22日，中国首个文旅元宇宙共创IP“数字地标”正式发布，为元宇宙赋能文旅产业按下快进键。“数字地标”由数字文化共创社区“造浪元宇宙”发起，计划联合国内名胜古迹文博景区，共创“数字地标”元宇宙。“数字地标”已获得首批重量级文博景区响应：中国港口博物馆（国家一级博物馆、4A景区）、河南安阳殷墟景区（世界文化遗产、5A景区）、敦煌文旅玉门关景区（世界文化遗产）、敦煌文旅智慧旅游、安徽文旅黄山中国书画小镇等多方名胜古迹文景区代表以及中国华夏文化遗产基金会文旅发展专项基金、“数字地标”技术支持方超块链等代表共同参加了中国首个“数字地标”元宇宙共创论坛暨造浪计划发布会，为共建“数字地标”发出倡议。（南方周末）[2022/4/24 14:44:40]

EpicCloudgine：为虚幻引擎提供面向元宇宙中海量实时交互式内容的云计算能力。

Meta发布触觉手套预览片，VR元宇宙更接近现实:11月18日消息，Meta正在直接进入虚拟现实，预览其最新的触觉手套研发，在数字领域提供感官反馈。Facebook 于 10 月下旬更名为 Meta，将其重点从社交媒体转移到 Metaverse 和 VR 技术开发。在 11 月 16 日的博客文章中，Meta 分享了其 VR 技术公司 Reality Labs 在触觉手套研究方面的最新突破，并指出该产品已经开发了七年。该公司分享了一段视频，视频显示两个人在演示 Metaverse 中测试触觉手套，他们握紧拳头、捡起积木、扔东西、握手、打倒多米诺骨牌和一起玩积木。Meta 表示，这款手套依靠触觉渲染向手上的执行器发送“精确指令”，这些指令与跟踪技术相对应，可以精确定位手的位置和元宇宙中虚拟对象的属性。（CoinTelegraph）[2021/11/18 22:00:18]

元宇宙的虚实界面：拓展现实、机器人、脑机接口

应用场景

拓展现实包括VR、AR、MR。

VR提供沉浸式体验，通过全面接管人类的视觉、听觉、触觉以及动作捕捉来实现元宇宙中的信息的输入输出。

AR则在保留现实世界的基础上叠加一层虚拟信息。

MR通过向视网膜投射光场，可以实现虚拟与真实之间的部分保留与自由切换。

机器人通过实体的仿真肉身成为连通元宇宙的另一种渠道。

脑机接口技术的应用正在成为科技巨头争夺的焦点，目前主要应用于医学领域。

发展趋势

目前，VR产业中Oculus已有一家独大之势，而高通XR2平台则成为唯一的芯片解决方案。AR技术在苹果开发者生态的大力扶持下产生了大量优秀产品。MR则是微软提出的标准，产品为HoloLens。元宇宙有望以UGC内容生态为XR航而言注入活力，打破其内容贫乏的瓶颈。

元宇宙激活VR内容生态

VR元年后的第五年，其应用仍然局限于极客人群和专业应用领域

目前的两个瓶颈：价格高，内容少

元宇宙的发展会极大激活VR内容生态

元宇宙的生成逻辑：人工智能

应用场景

大幅提升运算性能

内容生产智能生成不重复的海量内容，实现元宇宙的自发有机生长。

内容呈现AI驱动的虚拟数字人将元宇宙的内容有组织地呈现给用户。

内容审查对元宇宙中无法以人工完成的海量内容进行审查，保证元宇宙的安全与合法。

发展趋势

为了在元宇宙中实现最大限度的自由，AI技术需要从传统的决策树和状态机向更高级的深度学习、强化学习发展，从而营造随机生成、从不重复的游戏体验，摆脱人工脚本的限制，允许玩家自由探索、创造。

元宇宙的世界蓝图：数字孪生

未来数字世界或虚拟世界将比物理世界大上数千倍，工厂和建筑都将有一个数字孪生体模拟和跟踪它们的实体版本。——NVIDIACEO黄仁勋

应用场景：数字孪生即在虚拟空间内建立真实事物的动态孪生体。借由传感器，本体的运行状态及外部环境数据均可实时映射到孪生体上。该技术最初用于工业制造领域，而元宇宙需要数字孪生来构建细节极致丰富的拟真的环境，营造出沉浸式的在场体验。

发展趋势：Gartner预计数字孪生市场将从2019年的38亿美元增长到2025年的358亿美元，复合年增长率为45.4%。

国内主要产品：华为河图Cyberverse百度DuMixAR51WorldUINO优锘

元宇宙的认证机制：区块链

基于去中心化网络的虚拟货币，使得元宇宙中的价值归属、流通、变现和虚拟身份的认证成为可能。具有稳定、高效、规则透明、确定的优点。此外，NFT由于其独一无二、不可复制、不可拆的特性，天然具有收藏属性，因此可以用于记录和交易一些数字资产，如游戏道具、艺术品等。

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