元宇宙架構

元宇宙是什麼意思

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」。

專家表示，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。

專家介紹，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。

專家認為，元宇宙不能簡單等同於電子游戲，也不能等同於虛擬世界。它是創造性遊玩、開放式探索、與現實連通。

現階段，元宇宙仍是一個不斷演變、不斷發展的概念，不同參與者也會不斷豐富它的含義，需要警惕資本綁架、倫理風險、立法監管空白等問題。

元宇宙

微軟方面表示，「元宇宙」的本質在於構建一個與現實世界持久、穩定連接的數字世界。微軟的相關技術，可以為驅動「元宇宙」提供所需資源，包括在雲端為現實世界構建「數字孿生」的物聯網服務；通過混合現實設備，營造現場感的相關平台；以及在人工智慧的幫助下，以自然語言進行交互，並用於視覺處理的機器學習模型等。

元宇宙的關鍵驅動技術主要包括：

1、VR/AR技術：

元宇宙的定義就是為用戶提供身臨其境的體驗，如果沒有AR和VR，這將是不可能實現的。但目前市面上所研發的VR都僅供單人遊玩，這並不適用於元宇宙，元宇宙需要讓大眾都參與到其中並有身臨其境的感覺，然而，VR體驗需要昂貴的設備，例如VR頭顯。

在這樣的背景下，增強現實技術（AR）可以成為元宇宙發展的主要推動力。據了解，全球83.96%的人都擁有智能手機，這就意味著大部分人可以使用AR功能。

2、人工智慧（AI）：

人工智慧是元宇宙中必不可少的一項技術，AI對數據計算和預測最有用，但它也可以幫助改進演算法，完成一些其他任務，例如頭像創建、自然語言處理、翻譯和世界生成等。

3、3D建模：

要將元宇宙做成一個真正的沉浸式平台，就需要三維環境。對於那些希望創建元宇宙和VR相關產品或服務的企業來說，有數百種3D建模工具將成為他們實現目標的基礎。除了在Blender等程序中從頭開始構建模型外，現在還可以使用感測器重建3D事物。

4、邊緣計算：

當以後元宇宙被普及，數百萬人同時在線，想要虛擬體驗流暢，就必須用到邊緣計算，邊緣計算在商業領域中很受歡迎，它能夠以更少的延遲更快地傳輸數據，這對於虛擬空間中的高質量沉浸式體驗是必不可少的。

5、5G：

在眾多新技術中，無線通信技術是必不可少的，要求高同步低延遲，從而用戶可以獲得實時、流暢的完美體驗，而現實和虛擬世界之間的鏡像或孿生通過通信網路實現同步，這一要素也正是5G的重要特點。元宇宙對無線通信提出要求，成為5G標准演進的重要方向。

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。

(1)元宇宙架構擴展閱讀：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，元宇宙不能簡單等同於電子游戲，也不能等同於虛擬世界，它是創造性遊玩開放式探索與現實連通。

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。近日，由位元組跳動負責開發，樂華娛樂負責運營的國內頭部虛擬偶像團體A-Soul因成員停播引發連鎖反應，讓虛擬偶像產業及其生態再次受到各界關注。隨著偶像團體A-Soul事件的發酵，作為位元組系投資之一的其他虛擬人同樣被推至台前。

據了解，今年年初，位元組跳動投資了「李未可」，「李未可」及其背後的團隊：杭州李未可科技有限公司也因此受到業界和媒體的關注。近日，杭州李未可科技有限公司推出兩位全新的虛擬人角色：零下和小柯，公司表示新角色和李未可一起，最終都將落地在AR眼鏡產品中。

元宇宙被公認是互聯網發展的最終狀態，而要實現元宇宙的話，有六大基礎技術，它們分別是物聯網、網路及運算、人工智慧，電子游戲，人機交互以及區塊鏈。基本上元宇宙面臨的最大問題，就在技術上，因為我們技術發展太過於薄弱了。

這六大基礎技術之一的區塊鏈，簡單的來說就是一個共享資料庫。具有如下特徵，不可偽造，可以追溯，集體維護，全程留痕等等。區塊鏈最開始起源於比特幣，分為公有區塊鏈，聯合區塊鏈，以及私有區塊鏈。由數據層、網路層、共識層、激勵層、合約層以及應用層組成。

而交互技術則指的是人腦的意識，如何連接到腦機介面。比如VR可穿戴設備等等。

除此之外的人工智慧技術也是一大難點，因為我們現在的人工智慧技術都處於弱人工智慧，或者說根本稱不上是人工智慧。人工智慧的定義是機器具有了與人相媲美的思維能力，但是現在機器根本做不到。而什麼時候我們發展到強人工智慧，或許元宇宙在這方面短板就被補齊了。

同時，在這些技術當中的腦機介面也十分重要，而且如何讓人的意識，能夠在宇宙當中存在，是元宇宙發展到最後必須要面臨的問題。而這個問題，一旦解決，也就是說我們的意識或許可以脫離人腦存在，永生於元宇宙之中。所以綜合這些技術要點來說，我們缺乏足夠的底層技術，元宇宙的落地，還需要很多很多年。

2. 一篇看懂國內大廠元宇宙布局

元宇宙國內大廠布局新就業風口來了

一、騰訊

國內元宇宙產業布局先鋒，目前戰術，通過資本（收購&投資）+流量（社交平台）組合拳，在底層架構（引擎UnrealEngine）、後端基建（雲服務、大數據中心）、內容與場景（各類型內容產品與成熟的社交網路互通生態）這三大方向上均著力布局，未來將像搭積纖歷木一樣探索與開發元宇宙。

1、底層架構：騰訊通過投資EpicGames、Snap占據VR、AR生態的有利地位UnrealEngine幫助渲染虛擬世界、Snap協助打造鏡像世界，布局XR硬體。騰訊於2012年花費3.3億美元投資EpicGames48.4%股份，Epic Games目前有三大塊業務，自研游戲，游戲平台，游戲引擎。

2、後端基建：ToC端，騰訊打造全周期雲游戲行業解決方案，為用戶提供全鏈路雲游戲平台與生態。ToB端，騰訊雲布局全場景IDC能力，目標是做新基建的「基建」，例如Roblox的G輪融資跟投，獨家代理Roblox中國區產品發行。迷你玩科技，旗下游戲《迷你世界》核心玩法是線上堆積木，引導玩家創作虛擬作品，目前月活超過1億。

3、內容與場景：騰訊在社交（微信+00）、游戲（全球最大游戲公司）、娛樂內容（閱文集團）等領域的優勢地位穩固，例如社交型產品Soul、虛幻引擎4驅動的3D升級版OO秀等。

騰訊在智慧零售、企業服務方面等也緊抓企業數字化浪潮推進，以「雲服務」為主要抓手，構建騰訊會議、騰訊文檔、小程序服務等通信與效率辦公Saas工具，支持企業客戶內部及其與外部用戶的協作。

4、元宇宙技術層面：根據公開數據顯示，騰訊在全球126個國家、地區中，共有24000餘件元宇宙領域的已公開專利申請，其中，發明專利佔99.74%。

騰訊在該領域的專利布局主要集中於數據處理、區塊鏈、伺服器、人工智慧、圖像處理、虛擬場景等專業技術領域。同時，騰訊在元宇宙的布局也包括數據中心的支撐，上海松江為騰訊提供了236畝的土地，助力騰訊數據中心加速落地，進而助推騰訊元宇宙基建順利實施。

二、阿里巴巴

阿里的業務核心在於電商，將圍繞某寶、TM等電商平台以及支付亮棚寶支付平台為主，逐漸打造自身的元宇宙平台。其根本原因在於這兩大平台，都為阿里巴巴聚集了大量的用戶體系，和內容生態體系。

1、某寶的VR購物Buy+計劃

Buy+是利用計算機圖形系統和輔助感測器，生成可交互的三維購物環境。用戶可以直接與虛擬世界中的人和物進行交互，甚至將現實生活中的場景虛擬化，成為一個可以互動的商品，增強線上購物的體驗感。攜手虛擬數字人AYAYI推廣營銷，並為商家提供虛擬數字人的解決方案。

2、達摩院XR實驗室

阿里趁著元宇宙這波風潮，在旗下的達摩院研究所中建立了XR實驗室，該實驗室所展示的Demo中，包括了和tm合作的全息店鋪的案例。在該場景中，XR實驗室通過三維重建的技術構建出線下店鋪的VR模型。此外，XR實驗室也與松美術館合作開發AR藝術展，成功研製應用於IDC機房的智能運維機器人。

三、網路

2021年12月網路推出的第一個，主打元宇宙的APP產品希壤宣布正式定向內測，希壤打造了一個跨越虛擬與現實、永久續存的多人互動空間。主會場是一個具有未來感的城市場景，在主會場之外的空間布局方面，希壤引入大量中國元素。

功能主要分為虛擬空間定製、全真人機互動、商業拓展平台，希壤打造的世界由無限連接的虛擬空間組成，每個虛擬空間都是一座獨一無二的城市。在希壤虛擬世界裡，每個用戶都有一套Avatar3D角色形象。通過虛擬形象，可以跟客戶或者合作夥伴進行即時的語言、互動和交流。

2022年7月，網路智能雲推出數字人直播平台，可實現超寫實數字人24小時純AI直播。2020年網路核心研發費用占收入比例達敬豎則21.4%，研發投入強度位於中國大型科技互聯網公司前列。在探索下一代互聯網的過程中，網路的努力方向是成為元宇宙引擎，為希壤以及其他元宇宙產品提供AI和雲計算能力。

四、位元組跳動

位元組跳動基於「硬體+內容」的邏輯，以社交與娛樂為切入口，基於短視頻流量優勢在海內外市場同步發力，同時斥資90億元收購國內規模最大的VR軟硬體製造商Pico。

從硬體及操作系統（收購Pico）、底層架構（投資代碼乾坤、維境視訊）、內容與場景（短視頻、游戲、VR社交）這三大組件發力著力布局元宇宙。

今年1月，位元組跳動推出社交App「派對島」，主打沉浸式社交，是一個實景化的實時線上活動社區，用戶在這里可以隨時以自己的虛擬形象化身和朋友一起閑逛，還可以一起實時聊天互動、共同參與線上活動，並獲得意想不到的陪伴與參與感。不過「派對島」是一個仍在小范圍內測的社交產品，必須有邀請碼才可以使用。

五、網易

網易作為游戲大廠，具備元宇宙先天優勢。除了在自家游戲中探索元宇宙之外，還積極推出了元宇宙基礎設施的軟體框架，網易稱之為下一代互聯網技術架構。

1、推出下一代互聯網技術架構

去年年12月，網易首次公布其面向「元宇宙」的下一代互聯網技術架構，並推出其虛擬人SDK（軟體開發工具包）「有靈」、沉浸式活動系統「瑤台」。

1）有靈虛擬人SDK，包括3D智能捏臉、3D動畫合成、語音合成等多個模塊，使用戶能夠製作虛擬數字人，降低使用門檻。

2）沉浸式活動系統瑤台，目前主要面向活動、會展、會議等應用場景，使參會者可以定製自己專屬形象，進行動作和表情遷移，獲得沉浸式的虛擬活動體驗。

3）網易伏羲推出虛擬人「林么」，首次亮相網易嚴選6周年慶代言人徵集活動，並穿越至三次元世界打卡嚴選實體店。

2、游戲結合元宇去年10月，在《逆水寒》中舉辦了第二屆國際分布式人工智慧學術會議。全球300多位學者換上古風服裝、梳起發髻，在大宋皇宮中討論人工智慧前沿技術，採用瑤台提供支持，PPT入式播放、分會場自由切換和文字及語音群聊等會議功能，其中最受好評的要數定製化的「牆展」功能。

參會學者可以閱讀牆展論文，像線下一樣對話、交流，充分還原了學術會議中最有魅力的交流環節。

六、京東

京東首次提出了「產業元宇宙」的概念，並重點闡釋了去發展布局和基礎實踐。京東探索研究院院長陶大程認為，產業元宇宙不止強調數字世界的構建，而是更加重視數字世界對現實世界的再創造能力，著力提升人類在現實世界、實體經濟中認識和改造世界的能力。

基於此，京東構建了OmniForce開放生態平台的體系，提供一體化中台解決方案，向開發者提供數字攣生的復刻能力、數字伴生的模擬優化能力，以及數字原生對現實世界的改造能力，夯實產業元宇宙的雲底座。

七、華為

積極布局元宇宙的後端基建，在5G、晶元領域具有優勢。華為河圖擁有先進的「3D地圖+空間計算+視覺識別」技術，能夠為移動終端用戶帶來全新的交互模式和視覺體驗。

華為河圖已經落地了一些初步應用場景，比如和北京首鋼園合作的「首鋼園元宇審」項目、華為AR地圖開啟敦煌「飛天游」等。在硬體設備方面，2021年11月，推出了VRGlass6DoF游戲套裝。

3. 元宇宙分哪些(元宇宙概念百度百科)

元宇宙（Metaverse）是一個復雜的概念，它指的是一個由數字技術構建的、與現實世界相映射或超越現實世界、並且可以與現實世界交互的虛擬世界。元宇宙通常被認為是互聯網的下一個發展階段，它融合了多種技術，包括虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、區塊鏈、雲計算、數字孿生等，為用戶提供了一個充滿無限可能性的虛擬平行宇宙。
元宇宙的核心屬性通常包括以下幾個方面：
1. 無邊界性：元宇宙是一個沒有物理限制的無盡空間，對參與者人數和活動類型沒有限制，並且是開源開放的。
2. 永續性：元宇宙不會像傳統系統那樣有「關機」或「重啟」，它是一個持續存在和發展的虛擬世界。
3. 高擬真度：元宇宙提供了高度的沉浸感，使得用戶能夠體驗到與現實世界相似的虛擬環境。
4. 去中心化：元宇宙的運行不依賴於單一的平台或公司，它的網路架構是去中心化的。
5. 經濟系統：元宇宙擁有自己的經濟體系，通常基於區塊鏈技術，包括數字資產、市場、貨幣等。
6. 社交體驗：元宇宙擴展了社交的邊界，允許用戶在虛擬空間中進行社交互動和內容創造。
元宇宙的內容體系涵蓋了娛樂、商業、服務等傳統網路內容的立體化呈現，以及文化和創意產業在虛擬世界中的新內容創造。經濟體系則包括了商品、市場、交易模式和安全等要素。此外，元宇宙的法律體系也在逐步建立，以規范虛擬主體人格、交易、支付、數據和安全等方面的法律規范。
目前，元宇宙的發展還處於早期階段，但它已經吸引了包括Facebook（現Meta）、騰訊、位元組跳動等科技巨頭的關注和投資。隨著技術的進步和市場的探索，元宇宙有望成為未來社會和經濟活動的重要領域。

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5. 元宇宙的架構模式不包括

元宇宙的架構模式不包括的如下：

構築元宇宙的技術賽道歸納為「BAND」，即區塊鏈（Blockchain）、游戲（Game）、網路算力（Network）和展示方式（Display），分別從價值交互、內容承載、數據網路傳輸及沉浸式展示融合構建元宇宙。

具體而言，區塊鏈DeFi、NFT賽道快速迭代，從早先的幣圈與鏈圈之爭進化為逐步鏈接真實世界，且通過DeFi構築金融模型，使更多的人和機構開始接受這種虛擬資產範式；游戲行業探索出了以用戶創作主導，經濟系統為核心的Roblox模式，游戲UGC模式廣受市場認可。

5G基站、AIoT大規模建設，大規模IDC數據中心的落成以及「東數西算」的推進，在網路數據傳輸、算力上為元宇宙新時代提供了基礎；新一代VR設備實現使用體驗廣受好評，銷量迎來增長，顯示技術從3D向全真演進。