元宇宙人類生存維度的擴展

什麼是元宇宙，有哪些核心技術？

元宇宙是一種沉浸式體驗，可以完成很高級的感知和交互，但其本質仍然是構建在程序之上的虛擬世界。再從技術角度看，有業內人士認為，元宇宙技術應該被理解為現有各種技術的組合升級，可以說是「3D的互聯網」。到目前為止，這仍是十分恰當和精妙的總結。元宇宙中所涉及的前端技術主要包括感知模塊、內容創作模塊、以及真實感渲染模塊。

元宇宙有六大核心技術：①物聯網技術；②區塊鏈技術；③交互技術；④電子游戲技術；⑤人工智慧技術；⑥網路及運算技術。

在辦公領域，雲桌面技術的不斷發展讓人們看到了元宇宙的雛形。元宇宙的概念里，我們以虛擬形態實現沉浸式辦公，人們隨時隨地遠程接入虛擬空間；這是元宇宙辦公領域的前提，也是現如今雲桌面最大的優勢所在。

相比於傳統PC電腦而言，以雲計算、虛擬化技術實現的虛擬桌面及應用服務，可以讓企業員工通過各種終端隨時隨地訪問桌面及數據，使用呆貓雲桌面不再受限於物理硬體的性能，不斷提升的算力以及交互、協同能力，能夠適配更多更為復雜的辦公場景，提升辦公體驗及效率。

贊奇超高清雲工作站提供非常豐富的配置規格,企業的IT管理人員可以統一根據不同人員的許可權修改配置,在辦公場景上,從基礎辦公到專業的設計、模擬等,雲工作站都可以滿足,算力由雲來提供,並且在使用過程中可以根據工作需要隨時調整配置,實現一機在手,永不過時。

元宇宙是一個虛擬時空間的集合，由一系列的增強現實、虛擬現實和互聯網所組成。表示「超越宇宙」的概念：一個平行於現實世界運行的虛擬空間。

「元宇宙」概念最早起源於1992年出版的科幻小說《雪崩》，是一個平行於現實世界的虛擬世界。只要戴上耳機和頭顯設備，就可以通過終端連接進入計算機模擬構建的三維世界。目前可見的簡單應用場景包括：VR/AR+社交/游戲/購物/辦公等。成為元宇宙至少要滿足的8大關鍵特徵：身份、朋友、沉浸感、隨時隨地、多元化、低延遲、經濟系統、文明。

元宇宙始於1992年國外科幻作品《雪崩》里提到的「Metaverse（元宇宙）」和「Avatar（化身）」這兩個概念。人們在其中可以擁有自己的虛擬替身，這個虛擬的世界就叫作「元宇宙」。

元宇宙本身不是一種技術，而是一個理念和概念，它需要整合不同的新技術，如5G、6G、人工智慧、大數據等，強調虛實相融。

元宇宙主要有以下幾項核心技術：一是擴展現實技術，包括VR和AR；二是數字孿生，能夠把現實世界鏡像到虛擬世界裡面去；三是用區塊鏈來搭建經濟體系。

元宇宙包括：區塊鏈（Blockchain）、人機交互（Interactivity）、電子游戲（Game）、人工智慧（Artificialintelligence）、網路及運算（Network）、數字孿生（digitalTwin）六大技術。

具體來講，元宇宙基於區塊鏈技術搭建經濟體系，基於人機交互技術實現更高維度，基於電子游戲技術提供沉浸式體驗，基於人工智慧技術進行多場景深度學習，基於網路及運算技術打造「智慧連接」「深度連接」「全息連接」「泛在連接」與「算力即服務」的基礎設施，基於數字孿生技術生成現實鏡像，將虛擬世界與現實世界在身份系統、社交系統、經濟系統上密切融合，賦能用戶進行個性化內容生產和多元化世界編輯，構建虛實融合的數字生活空間。

一、元宇宙的6大核心技術

分類：

（1）基建：物聯網技術、網路通信及算力技術、數字孿生技術

（2）底層：區塊鏈技術、人工智慧技術

（3）前端：交互技術（全息影象技術、腦機交互技術、感測技術）

1、區塊鏈技術

對於元宇宙，區塊鏈技術極其重要，是元宇宙的重要底層技術，元宇宙的最基礎保障,同樣一個文件很難區分誰是復製品，區塊鏈技術完美的解決了這一點利用防賞改和可追溯性使得區塊鏈天生具備了「防復制」的特點，區塊鏈還為元宇宙帶來去中心化的支撐，為元宇宙提供數據去中心化、存儲-計算-網路傳輸去中心化、規則公開、資產等支持。

2、交互技術

交互技術為元宇宙提供了沉浸式虛擬現實驗階梯，例知VR、AF、MR全息影象技術、腦機交互技術及感測技術等。在這個世界裡，內容可以由用戶自己輸入，帶來了無限可能。

3、網路通信及算力技術（5G6G、雲計算、邊緣計算）

元宇宙的續用會產生巨大的數據吞吐，為了同時滿足高吞吐和低延時的要求,就必須使用高性能通信技術。「5G」具有「高網速、低延遲、高可靠、低功率、海量連接」等特性。「5G」時代的到來，將提供元宇宙的通訊技術支撐。此外，正處於起步階段的元宇宙，若想實現沉浸式、低延遲、高解析度等功能，提供用戶易於訪問、零宕機的良好的用戶體驗，離不開現實世界中數字基礎設施的支撐，包括計算能力、3D視覺效果、虛擬現實技術、互聯網連接和其他技術支撐，雲計算是其中的重要組成部分之一。元宇宙的發展需要大規模的計算和存儲，需要大量的數據交互。真實世界的計算、存儲能力直接決定了元宇宙的規模和完整性。

4、物聯網技術

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分，IT行業又叫：泛互聯，意指物物相連，萬物萬聯。由此，「物聯網就是物物相連的互聯網」。這有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網路；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。因此，物聯網的定義是通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息感測設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網路。感官是真實世界與虛擬「元宇宙」的鏈接，是元宇宙升沉浸感體驗的關鍵所在。物聯網的首要條件是設備能夠接入互聯網實現信息的交互，無線模組是實現設備聯網的關鍵環節。

5、數字孿生技術（游戲引擎、3D建模、實時渲染）

數字孿生是充分利用物理模型、感測器更新、運行歷史等數據，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的模擬過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。數字孿生是一種超越現實的概念，可以被視為一個或多個重要的、彼此依賴的裝備系統的數字映射系統。

6、人工智慧技術

人工智慧技術是使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為（如學習、推理、思考、規劃等）主要包括計算機實現智能的原理、製造類似於人腦智能的計算機，使計算機能實現更高層次的應用。元宇宙中主要用到其中的計算機視覺、機器學習、自然語音學習、自然語音處理、智能語音等技術支撐。

(2)元宇宙人類生存維度的擴展擴展閱讀：搭建元宇宙，目前有哪些技術難題有待突破？

1、新型顯示技術

沉浸式的體驗必然要求沉浸式的顯示技術，目前在AR/VR顯示領域，無論是顯示器件還是圖像處理與渲染演算法，尚不能完全滿足元宇宙應用的技術指標要求。市面上主流的AR/VR顯示器件（主要是光學波導片）大多存在著重量大，功耗大，解析度差，色偏嚴重，常伴有眩暈感等問題，要獲得一款又輕又好的顯示模組，需要材料學與光學的重大突破。

2、算力約束

從計算架構角度看，元宇宙必然是一種「雲-邊-端」協同的模式。然而，目前無論是雲端還是終端，主流晶元的算力儲備遠遠滿足不了元宇宙應用的要求。特別是端側算力瓶頸巨大，這是因為端側不僅承擔了部分智能感知演算法，且更重要的是承擔了最核心的虛實融合的真實感圖像渲染演算法，這類演算法算力要求巨大且要求超低功耗，目前主流的端側計算晶元均不滿足如此嚴苛的技術指標。

3、低時延通訊

元宇宙的核心在於無處不在、無時不在的交互，這些交互了產生天量的實時數據通訊需求。目前5G技術是否能夠完全滿足如此高帶寬、高並發的實時通訊，依然是一個未知數，也許我們要等到6G甚至7G時代的到來才能圓滿解決這些問題。

4、新型感測器技術

元宇宙應用對於用戶態勢感知的需求是前所未有的，對於用戶全維度的信息感知（例如外觀、位置、姿態、運動、各種生命體征、甚至心情、意圖等）需要輕便而高可靠的全系列新型可穿戴感測器。

元宇宙將給我們帶來無限的可能，大眾可以准備擁抱它所帶來的生活和工作方式的改變，期待生活更加美好，人生更加精彩。

而對於相關的企業與投資機構，筆者在這里想說的是，與其熱衷於概念炒作，不如沉下心來積極投入到元宇宙相關支撐技術的研發投入中來。畢竟，如果能突破晶元、顯示器件、感測器、計算架構等「卡脖子」的關鍵核心技術，未來才真正無可限量。

元宇宙是利用科技手段進行創造的，與現實世界映射和交互的虛擬世界，具備新型社會體系的數字生活空間。元宇宙本質上是對現實世界的虛擬化、數字化過程，需要對內容生產、經濟系統、用戶體驗以及實體世界內容等進行大量改造。但元宇宙的發展是循序漸進的，是在共享的基礎設施、標准及協議的支撐下，由眾多工具、平台不斷融合、進化而最終成形。

隨著元宇宙概念的爆火，虛擬數字人又再次成為了大眾關注的焦點。在商湯科技發布的《企業級AI數字人白皮書》中，將數字人分成L1-L5五個等級，其中，L4和L5等級的數字人統稱為「AI數字人」。杭州李未可科技有限公司表示，他們打造的虛擬人，正是這樣的「AI數字人」。與普通CG製作的數字人不同，李未可家族，是擁有「智慧大腦」的「AI數字人」，其最終落地在AR眼鏡產品中，在XR世界與用戶進行個性化的交互。

C. 元宇宙未來給人類帶來哪些改變

元宇宙（Metaverse），是人類運用數字技術構建的，由現實世界映射或超越現實世界，可與現實世界交互的虛擬世界，具備新型社會體系的數字生活空間。
從時空性來看，元宇宙是一個空間維度上虛擬而時間維度上真實的數字世界；從真實性來看，元宇宙中既有現實世界的數字化復制物，也有虛擬世界的創造物；從獨立性來看，元宇宙是一個與外部真實世界既緊密相連，又高度獨立的平行空間；從連接性來看，元宇宙是一個把網路、硬體終端和用戶囊括進來的一個永續的、廣覆蓋的虛擬現實系統。
准確地說，元宇宙不是一個新的概念，它更像是一個經典概念的重生，是在擴展現實（XR）、區塊鏈、雲計算、數字孿生等新技術下的概念具化。
「元宇宙」這個詞更多隻是一個商業符號，它本身並沒有什麼新的技術，而是集成了一大批現有技術。
與現實世界平行、反作用於現實世界、多種高技術綜合，是未來元宇宙的三大特徵。元宇宙本質上是對現實世界的虛擬化、數字化過程，需要對內容生產、經濟系統、用戶體驗以及實體世界內容等進行大量改造。但元宇宙的發展是循序漸進的，是在共享的基礎設施、標准及協議的支撐下，由眾多工具、平台不斷融合、進化而最終成形。它基於擴展現實技術提供沉浸式體驗，基於數字孿生技術生成現實世界的鏡像，基於區塊鏈技術搭建經濟體系，將虛擬世界與現實世界在經濟系統、社交系統、身份系統上密切融合，並且允許每個用戶進行內容生產和世界編輯。

D. 在元宇宙實現人類永生，是真的嗎

當前，元宇宙成為科學技術領域和投資產業領域的熱點話題，元宇宙整合了人工智慧、數字孿生、全息映射、柔性穿戴、區塊鏈、計算視覺等技術，製造豐富、逼真的虛擬平行世界。使人們極視聽之娛、享靈境之妙，讓個體在有限生命周期內，獲得更多的主觀生命體驗，延展了生命的實踐價值。縱觀人類社會發展潮流，元宇宙技術的涌現，不是心血來潮的科技突變，而是人類社會長期發展的價值追求。元宇宙技術是一個歷史性「相變」點，個體物質世界與精神世界的關系，出現了一種質變。

元宇宙：一種人類對「不朽」和「永生」的精神追求

「元宇宙」究竟是什麼？目前，並沒有一個元宇宙的統一定義。有學者認為，元宇宙是整合多種新技術而產生的新型虛實相融的互聯網應用和社會形態。它基於擴展現實技術提供沉浸式體驗，以及數字孿生技術生成現實世界的鏡像，通過區塊鏈技術搭建經濟體系，將虛擬世界與現實世界在經濟系統、社交系統、身份系統上密切融合，並且允許每個用戶進行內容生產和編輯。①

馬克思認為，生命周期是事物的普遍發展規律，一切存在可能都會消亡②。社會、國家、個體也都是歷史的概念，也都會消亡。在自然科學界，生命周期也是最為普遍的跨系統現象之一（細胞、生態、地球、宇宙等）。作為生命體，個體、組織、社會在主觀上都具有追求「不朽」「永生」的內在渴望與強烈動機。技術，就成為解決、緩解、遲滯生命周期規律這一強大、外在的、客觀約束的核心手段，並隨著新技術的發展不斷迭代個體屬性與社會形態③。因此，元宇宙技術不是高深玄幻的科技突變，而是人類社會在追求「不朽」「永生」方面所體現出來的精神文化需求。生命周期具有普遍約束力，為了提升生命體驗、生命價值，人類社會長期地進行了很多社會實踐，這些都可視為元宇宙的初級形態。

自古以來，人類就在追求「不朽」與「永生」④。人們希望對空間維度的佔有不斷擴大，能夠在時間維度上盡量長久。為延長生命周期、豐富生命體驗，人類社會進行了長期的實踐。例如，著書立說，古代文人都喜歡將自己的學說、觀點刊印出來，饋贈親朋、好友、同僚，其核心訴求之一，就是要流傳於後世，力求實現時間上的不朽；煉丹修仙，為實現不老，一些古代帝王煉制服用丹葯，或者修道修仙，實現長期永存；墓誌銘，鐫刻墓主人生平事跡、歷史貢獻、家庭成員等信息，也是一種在時間上追求不朽的主觀意願與努力；收藏文物，古代、現代都有很多收藏愛好者，就是要享受文物帶來的穿越時間、對話古人、