最全解釋什麼是元宇宙

前言

近幾年，元宇宙這個名詞被越來越多的人提起。無論是在馬克·紮克伯格的虛拟釋出會中看到他釋出了 Facebook 改名為 Meta 的消息，還是在 Fortnite 這個沉浸式虛拟世界中看到現場音樂會，或者是在 Decentraland 中看到數字藝術畫廊，我們都無法擺脫網際網路上最受歡迎的流行語：“元宇宙”。在元宇宙中，使用者可以建立自己的虛拟環境，并與其他使用者分享。元宇宙還可以用來進行商務活動、訓練、教育等，是一種新型的媒體和交流平台。

目前，元宇宙已經成為了衆多投資者趨之若鹜的領域，在遊戲、娛樂、教育、商務等領域都有廣泛的應用。随着計算機技術的不斷發展，元宇宙也在不斷演進和創新，為人們帶來更加豐富的體驗和服務。

但這個元宇宙到底是什麼？這是一個虛拟世界嗎？我們可以逃到無限的可能性中去？這是建立在投機性科幻小說之上的網際網路的反烏托邦未來嗎？還是僅僅是一種将擴充現實（XR）——一個涵蓋增強現實、虛拟現實和混合現實技術的總括術語——進行分類的奇特方式？

談論元宇宙就像在 70 和 80 年代談論網際網路一樣。随着元宇宙預計在 2024 年成為 800 億美元的市場，并且像 Facebook、Microsoft、Apple、百度和 Google 這樣的科技巨頭正在大力投資使它成為現實，“元宇宙”正在展現它不可估量的潛力。

本文将從什麼是元宇宙、如何進入元宇宙、元宇宙技術和元宇宙目前的發展等角度介紹元宇宙這個概念。

什麼是元宇宙

元宇宙的英文是 Metaverse，Metaverse=Meta（超越）+Universe（宇宙），即超越現實癿虛拟宇宙。

雖然這個術語已經流行了幾年，但是“元宇宙”這個詞實際上是由作家尼爾·斯蒂芬森在他 1992 年的科幻小說《雪崩》中提出的。在他的書中，斯蒂芬森将元宇宙描述為一個全方位的數字世界，與現實世界平行存在。但是在 2022 年，專家們仍然不确定元宇宙是否可以演變成類似的東西。

虛拟世界（virtual world）是指使用計算機技術建立的一種模拟環境，在虛拟世界中，使用者可以使用自己的虛拟身份（avatar）進行交流和活動。虛拟世界通常有三維的視覺效果，可以讓使用者體驗到與現實世界非常相似的視覺效果。虛拟世界可以用來進行遊戲、訓練、商務活動、教育等，是一種新型的媒體和交流平台。

而元宇宙則是指計算機技術建立的一種虛拟世界，它是一個複雜的、可互動的計算機模拟環境，可以用來模拟真實世界或虛構的世界。元宇宙可以用來進行遊戲、訓練、教育、娛樂等活動，是一種先進的、多功能的虛拟世界。

在元宇宙中，使用者可以使用自己的虛拟身份（avatar）進行交流和活動，可以與其他使用者線上交流，也可以參加各種活動。元宇宙的使用者界面通常是三維的，可以讓使用者體驗到與現實世界非常相似的視覺效果。元宇宙可以利用計算機模拟技術來模拟真實世界的各種物質、力學、實體過程和現象，進而讓使用者在虛拟世界中體驗到與現實世界非常相似的環境和體驗。

許多專家将元世界視為網際網路的三維模型。基本上，這是一個與現實世界平行的地方，我們在這裡度過我們的數字生活。一個我們和其他人都有一個化身的地方，我們通過他們的化身與他們互動。

有些人也認為，元世界在最真實的意義上目前并不存在。"它目前還不是真的，直到人們有一個單一的位置，他們可以去到虛拟世界中住在裡面，它才會變成真的，"網絡安全專家、康涅狄格理工學院創始主任伊蔔拉比·巴吉利(Ibrahim Baggili)說。

是以，元世界可以被視為是一個虛拟的、三維的網絡世界，其中使用者可以使用自己的化身與其他人交流。雖然目前尚未完全存在，但有人認為元世界有可能在未來成為一個主要的網際網路平台，并且可能會大大改變我們與網絡的互動方式。

盡管關于定義元宇宙的讨論因案而異，但簡單來說，它是一個互動式，沉浸式和超現實的共享虛拟空間。它還将包括我們自己定制的化身和數字資産，這些資産很可能會記錄在區塊鍊上。

如何進入元宇宙？

雖然目前還沒有單一入口可以進入元宇宙，但我們首先需要獲得一些硬體裝置，以真正沉浸在體驗中。這可以從價格實惠的10美元的谷歌紙盒到價格适中的300美元的Oculus Quest 2頭戴式裝置，甚至是高品質的999美元的Valve Index VR，這取決于我們的預算。

根據網絡安全專家Baggili的說法，目前元宇宙的結構類似于蘋果應用商店。"目前，我們有多個平台提供虛拟現實、增強現實和擴充現實的體驗，這就像從應用商店下載下傳的不同應用。但是沒有單一的入口，人們可以使用它，就像Yahoo在早期為網際網路建立了入口一樣。"

多家科技巨頭已經開始提供各種體驗，包括遊戲和虛拟工作空間、實時娛樂和房地産。這包括平台，如Decentraland、Axie Infinity、Horizon、Sandbox、Fortnite和Roblox。

然而，并不一定需要 VR 頭盔才能進入元宇宙。我們一直都在網絡上，通過我們口袋裡的智能手機、我們客廳裡的 Alexa 和周圍世界的攝像頭。我們可以通過智能手機進入元宇宙，但我們通常會被動地進入其中。每天有數億人通過平闆電腦和智能手機通路實時渲染的 3D 虛拟世界。在未來十年，這些裝置很可能仍然是我們進入元宇宙的主要方式。

盡管從智能手機、平闆電腦或電腦通路元宇宙會減少沉浸感，但這是一種很好的方式，可以試着看看這種熱門現象究竟是什麼。

元宇宙技術

元宇宙是衆多新技術的集大成者，其中包括：區塊鍊（Blockchain）、人機互動（Interactivity）、電子遊戲（Game）、人工智能（Artificial intelligence）、網絡及運算（Network）、數字孿生（digital Twin）六大技術，一般被簡稱為“BIGANT”（大螞蟻）。

具體來講，元宇宙基于區塊鍊技術搭建經濟體系，基于人機互動技術實作更高次元，基于電子遊戲技術提供沉浸式體驗，基于人工智能技術進行多場景深度學習，基于網絡及運算技術打造“智慧連接配接”“深度連接配接”“全息連接配接”“泛在連接配接”與“算力即服務”的基礎設施，基二數字孿生技術生成現實丐界癿鏡像，将虛拟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，賦能使用者進行個性化内容生産和多元化世界編輯，建構虛實融合的數字生活空間。

1. 區塊鍊技術

區塊鍊是一種融合現有多種技術的新型分布式計算和存儲範式。狹義來講，區塊鍊是按照時間順序将資料區塊依次連接配接形成的一種鍊式資料結構，是以密碼學方法保證資料區塊的不可篡改和不可僞造的分布式賬本。廣義來講，區塊鍊是利用塊鍊式資料結構驗證與存儲資料、利用分布式節點共識算法生成和更新資料、利用密碼學方式通路和傳輸資料、利用智能合約程式設計和操作資料的一種全新的分布式基礎架構與計算範式。

元宇宙擁有屬于自己的經濟系統以及數字資産的建構，需要區塊鍊技術的大力支撐。DeFi具有去中心化、規則透明、開放、高效、可靠、公平、安全的特點，使得元宇宙中的價值歸屬、流通、發現和虛拟身份的讓證成為可能。而NFT由于其獨一無二、不可複制、不可分割的特性，天然具有收藏屬性，是以可以用于記錄和交易數字資産，如藝術品、遊戲道具等。

1. 互動技術

XR（Extended Reality，擴充現實）是指通過計算機将現實與虛拟相結合，打造一個人機互動的虛拟環境，是VR（Virtual Reality，虛拟現實）、AR（Augmented Reality，增強現實）、MR（Mixed Reality，混合現實）等多種技術的統稱。

VR是模拟一個虛拟世界，利用計算機生成一種模拟環境，使使用者利用裝置沉浸到該環境中，讓人有種身臨其境的感覺，強調使用者與虛拟世界的實時互動，進而帶來封閉式、沉浸式的虛拟世界體驗，這個虛拟世界不是我們直接就能看到，而是利用裝置（比如戴上VR眼鏡）才能看到，故稱為“虛拟現實”。

AR是一種将現實世界資訊和虛拟世界資訊“無縫”內建的新技術，它把原本在現實世界的一定旪間空間範圍内很難體驗到的實體資訊（視覺、聽覺、味覺、觸覺、嗅覺等資訊），通過計算機等科學技術，模拟仿真後再疊加到現實世界，被人類感官所感覺，進而達到超越現實的感官體驗，現實的環境和虛拟的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在，進而實作對現實世界的“增強”，故稱為“增強現實”。

VR和AR各自還沒有走到極緻，然而已經有了融合的迹象，這就是MR。将現實世界和虛拟世界混合在一起，産生新的可視化環境，環境中同旪包含了現實物體與虛拟資訊，并且必項是“實時的”，以增強使用者體驗的真實感，這被稱為“混合現實”。

目前使用者與AR、VR、XR、MR互動的方式主要有5種：以眼球追蹤為主的眼控互動，以自然語言為主的語音互動，以肢體為主的手勢互動和以神經元為主的腦機（接口）互動

1. 電子遊戲技術

電子遊戲技術的核心是遊戲引擎，遊戲引擎包含渲染引擎（即“渲染器”，含二維圖像引擎和三維圖像引擎）、實體系統、碰撞探測系統、光影、動畫、粒子特效、音效、腳本引擎、檔案管理、網絡特性、編輯工具、插件、人工智能等，幾乎涵蓋了開發過程中的所有重要環節。

另一項重要技術就是實時渲染技術，人們在電腦、電規、手機、VR眼鏡裡看到的3D物體，都是由2D的圖像整合形成的。渲染就是通過計算機視覺把3D模型轉換為2D圖像過程，好比在現實生活中對一個場景進行拍照或錄像。實時渲染的本質就是圖形資料的實時計算和輸出。最典型的圖形資料源是頂點。頂點包括了位置、法向、顔色、紋理坐标、頂點的權重等。實旪渲染技術一直在推動着遊戲産業的發展，高度真實和可程式設計是實時渲染技術未來發展的兩大特征。

除此之外3D模組化也是電子遊戲技術的重要技術。3D模組化可以将真實世界中的物體進行數字化，從簡單的幾何模型到複雜的角色模型；從靜态單個産品顯示，到動态複雜的場景展示。講多行業都會涉及到3D模組化，如影視動畫、遊戲設計、工業設計、城市設計、建築設計、室内設計、産品設計、景觀設計等。通過對實體空間的全尺度3D模組化，我們可以得到與現實世界完全一緻的數字孿生世界，這也是實作元宇宙的重要基礎。未來，3D模組化技術發展也會逐漸融入大資料、雲計算、人工智能等技術，實作自動化模組化，為元宇宙的實作提供數字底闆。

1. 人工智能技術

AI（Artificial intelligence，人工智能）是研究、開發用于模拟和擴充人類智慧的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學，涉及到資訊論、控制論、計算機科學、自動化、仿生學、生物學、心理學、數理邏輯和哲學等自然和社會科學。經過超過半個世紀的發展，人工智能已經度過了簡單地模拟人類智慧的階段，發展為研究人類智慧活動規律，建構具有一定智能的人工系統或硬體，使其能夠進行需要人的智力才能進行的工作，并對人類智慧進行拓展的邊緣學科。

目前，人工智能技術從能力次元可分為三類：第一類為運算智能，即幫助機器具備“能存會算”的能力，主要涉及計算機和朋務器的存儲和計算技術；第二類是感覺智能，機器“能聽會說、能看會看”的能力，主要涉及語音合成、語音識别、圖像識别等技術；第三類是認知智能，即機器“能理覽會思考”的能力，主要涉及虛拟助理、智能客服、機器翻譯等技術。

而在元宇宙的各個層面、各種應用、各個場景下，人工智能無處不在，比如區塊鍊中的智能合約、人機互動中的腦機接口、電子遊戲中的代碼人物物品乃至情節的自動生成、元宇宙中虛拟人物的語音識别與語音合成、不同語言之間的機器的翻譯、AIoT、5G/6G/算力網絡中的網絡AI、數字孿生中的全生命周期管理……人工智能滲透到方方面面，助力元宇宙建構虛實融合的數字生活空間。

1. 網絡及運算技術

網絡與算力是元宇宙無法避開的技術難題。在目前，為了滿足元宇宙對資訊處理的巨大算力需求，将大量閑散算力進行統一管理和排程，通過網絡将閑散計算資源節點連接配接在一起，再通過網絡将計算資源提供給需要的應用和朋務，這種基于網絡彙聚計算資源，對算力進行統一管理和排程，實作連接配接和算力的全局優化，為上層業務提供算力服務，并最終為客戶提供應用的系統，被稱為“算力網絡”。

未來元宇宙龐大的資料量，對算力的需求幾乎是無止境的。算力網絡将向泛在計算與泛在聯接緊密結合的方向演進，推動計算與網絡深度融合，為元宇宙提供智能、泛在、柔性、協同、至簡、安全的 CPaaS。物聯網為元宇宙收集海量資料，6G 的“空-天-地-海”一體化網絡架構為元宇宙提供“智慧連接配接”“深度連接配接”“全息連接配接”“泛在連接配接”，助力使用者實作“一念天地，萬物随心”的元宇宙式沉浸體驗。

元宇宙目前的發展

在當今的情況下，元宇宙的用途主要是線上遊戲行業建立的沉浸式虛拟世界。這些虛拟世界已經有數十年的曆史，并且如果元宇宙的初步應用有一個主流用途，那麼大批觀衆會湧向像Roblox、Epic Games和Decentraland這樣的遊戲，這表明玩遊戲、建造虛拟世界和投資房地産可能就是它的主要用途。

企業正在嘗試在工作場所使用元宇宙應用程式，這些應用程式建立在公司在大流行期間部署的虛拟應用程式的基礎上，以支援遠端工作。元宇宙技術的早期應用之一是工作場所教育訓練。據TechTarget新聞作家Esther Ajao報道，一些醫院已經使用VR和AR來教育訓練常見醫療程式。FDA最近準許的一項技術是Medivis，這是一種AR手術系統，可讓外科醫生快速與醫院的數字成像系統同步。

接下來将介紹幾家著名的公司在元宇宙領域的發展。

Meta。CEO馬克·紮克伯格在2021年10月的品牌更改聲明中寫道：“從現在開始，我們将是元宇宙優先，而不是Facebook優先。”這是一個重要的變化，因為這意味着使用者最終不需要Facebook賬戶才能在元宇宙中使用其他服務。除Facebook以外的其他産品中，Meta已經出售了數百萬台其Meta Quest——原名Oculus——VR頭戴顯示器，用于浏覽元宇宙。在Meta的聲明中，紮克伯格表示，該公司的目标是加速基礎技術的發展，包括社交平台和創意工具，以“讓元宇宙變為現實”。在2021年底釋出重新品牌消息後，Meta推出了Horizon Worlds，這是一個使用者可以用虛拟形象浏覽的VR空間，以及開發人員建立其他虛拟世界的工具。Meta在元宇宙方面的巨額投資被投資者視為一種冒險，因為該公司在不确定的經濟環境中經曆了收入下降和裁員。

Epic Games。Epic Games是著名線上射擊遊戲《Fortnite》的制作商，該遊戲有約3.5億使用者，并擁有遊戲開發人員使用的Unreal Engine軟體。在2021年的10億美元輪融資後，Epic Games計劃在元宇宙中占據一席之地，其中包括來自索尼集團的2億美元。Epic Games對元宇宙的願景與Meta不同，它希望為使用者提供一個公共空間，讓他們能與其他使用者和品牌互動——而不是廣告遍布的新聞源。

微軟。元宇宙将出現在微軟的線上會議軟體Teams中，這是微軟對Zoom的競争對手。新服務允許Teams使用者在不同實體位置加入協作和共享的全息體驗，在虛拟會議期間。該平台包括一套面向虛拟形象、會議管理、空間渲染、多使用者同步以及“全息傳輸”的人工智能工具——這是一種3D捕捉技術，可以讓使用者實時重構和傳輸高品質的人物3D模型。在2022年10月的Ignite大會上，這家軟體巨頭私下預覽了一個功能，讓人們在Teams會議期間建立和使用虛拟形象，而不是實時視訊。微軟正在與專業服務公司Accenture合作建立Mesh支援的沉浸式空間。Accenture每年雇用超過10萬人，并使用Microsoft Mesh幫助新員工加入。新員工在Teams上見面，接受如何建立數字虛拟形象和通路One Accenture Park的指令，這是一個共享的虛拟空間，是入職流程的一部分。這個未來主題公園般的空間包括一個中央會議室、一個虛拟會議室和數字單軌，新員工可以使用它們到達不同的展覽。

元宇宙不僅為新勢力公司，如Metaverse Group提供數字商品創造了機會，實體公司也開始參與其中。例如，耐克公司收購了RTFKT，該公司使用NFTs、區塊鍊認證和增強現實制造獨一無二的虛拟運動鞋和數字文物。在其網站上，RTFKT表示“它生于元宇宙，并且這一直是它的感覺”。在收購之前，耐克公司送出了七項商标申請，以幫助建立和銷售虛拟運動鞋和裝備。耐克公司和Roblox還合作開發了“Nikeland”，這是一個數字世界，耐克粉絲可以在其中玩遊戲、交流和讓自己的虛拟形象穿上虛拟裝備。

結尾

盡管線上虛拟世界的基本想法已經存在很多年，但是能夠進行逼真互動的真正元宇宙似乎還有很長的時間。微軟聯合創始人比爾·蓋茨在2021年的年度回顧部落格中指出，大多數人都沒有VR眼鏡和動作捕捉手套來準确地表示他們的表情、肢體語言和聲音品質。然而，蓋茨預測，在未來兩到三年内，大多數虛拟會議将從二維方塊轉移到元宇宙——一個3D空間，參與者出現為數字虛拟形象。

必須強調的是，元宇宙仍然是一系列可能性，而不是現實。有很多未知數。元宇宙将如何成為現實——誰将控制它、它将包括什麼内容以及它将對我們的生活産生多大影響——仍然是有争議的。

總而言之，元世界是一個共享的線上3D空間，使用者可以在其中與其他人以及計算機生成的對象和角色互動。它是一個使用網際網路作為基礎網絡的虛拟世界。元世界被用于各種用途，包括社交網絡、線上遊戲、教育和教育訓練。它們可以用來建立再現真實世界的虛拟世界，也可以用來建立全新的想象世界。它将提供一種獨特且沉浸式的體驗，與網際網路上的其他内容無異。元宇宙将不斷發展和擴充，為探索和互動提供了無限的可能性。