元宇宙技術(shù)方案目錄1、 元宇宙概念 22、 元宇宙特征 22.1基本特征 22.2元宇宙多維時空的搭建 32.3元宇宙的事理 43、元宇宙核心技術(shù) 42.1區(qū)塊鏈技術(shù)Blockchain 62.2交互技術(shù)Interactivity 62.3電子游戲技術(shù)Game 72.4網(wǎng)絡及運算技術(shù)Network 82.5人工智能技術(shù)AI 92.6物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)InternetofThings 104、元宇宙應用 114.1工業(yè) 124.2文旅業(yè) 124.3教育 124.4游戲領(lǐng)域 134.5房地產(chǎn) 135、元宇宙價值與挑戰(zhàn) 145.1元宇宙的價值 145.2元宇宙的價值來源 15元宇宙概念元宇宙（Metaverse）概念源于美國科幻小說《雪崩》，Meta(超越）＋verse（universe宇宙），即超越宇宙的概念，一個平行于現(xiàn)實世界運行的人造空間。Metaverse，字面意義為meta（超越）+universe（宇宙）的結(jié)合，中文翻譯為元宇宙，可理解為通過技術(shù)搭建的、基于現(xiàn)實世界的、擁有獨立完整價值體系和經(jīng)濟閉環(huán)的永續(xù)的虛擬世界。元宇宙（Metaverse）是利用科技手段進行鏈接與創(chuàng)造的，與現(xiàn)實世界映射與交互的虛擬世界，具備新型社會體系的數(shù)字生活空間。元宇宙本質(zhì)上是對現(xiàn)實世界的虛擬化、數(shù)字化過程，需要對內(nèi)容生產(chǎn)、經(jīng)濟系統(tǒng)、用戶體驗以及實體世界內(nèi)容等進行大量改造。但元宇宙的發(fā)展是循序漸進的，是在共享的基礎(chǔ)設施、標準及協(xié)議的支撐下，由眾多工具、平臺不斷融合、進化而最終成形。它基于擴展現(xiàn)實技術(shù)提供沉浸式體驗，基于數(shù)字孿生技術(shù)生成現(xiàn)實世界的鏡像，基于區(qū)塊鏈技術(shù)搭建經(jīng)濟體系，將虛擬世界與現(xiàn)實世界在經(jīng)濟系統(tǒng)、社交系統(tǒng)、身份系統(tǒng)上密切融合，并且允許每個用戶進行內(nèi)容生產(chǎn)和世界編輯。元宇宙特征2.1基本特征Roblox列出了平臺具有通向元宇宙的8個關(guān)鍵特征：dentity（身份）：自由創(chuàng)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(lián)網(wǎng)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(xiàn)實的自由與多元性LowFriction（低延遲）：5G，云游戲/世界，性能、功能、成本改善Economy（經(jīng)濟）：UGC創(chuàng)造價值，與現(xiàn)實經(jīng)濟打通Civility（文明）：虛擬世界的社會、法度、文明、“國家”2.2元宇宙多維時空的搭建連接相互分割的若干個封閉的虛擬空間，可形成更大的虛擬社區(qū)空間。連接多個虛擬社區(qū)空間，可形成更大、更多元的虛擬社會空間。貨幣、屬性、環(huán)境、事件等信息均可在異度空間和同度異構(gòu)空間之間相互映射，從而實現(xiàn)信息跳轉(zhuǎn)和虛擬時空的穿梭。該模型在游戲、社交、會展、教育等領(lǐng)域均有廣泛應用場景。2.3元宇宙的事理用戶能夠在元宇宙中完成從生產(chǎn)、消費到再生產(chǎn)等流動轉(zhuǎn)化的關(guān)聯(lián)邏輯。3、元宇宙核心技術(shù)元宇宙核心六大技術(shù)支柱的英文組合成一個比較有意思的縮寫B(tài)IGANT,趣稱為“大螞蟻”,你可以想象這是來自元宇宙的大螞蟻。支撐“元宇宙”的六大技術(shù)支柱BIGANT包括：B指區(qū)塊鏈技術(shù)(Blockchain)，I指交互技術(shù)(Interactivity)[ntrk'tvt]，G指電子游戲技術(shù)(Game)，A指人工智能技術(shù)(AI)，N指網(wǎng)絡及運算技術(shù)(Network)，T指物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(InternetofThings)。這六大技術(shù)體系,既是六座技術(shù)高塔,也是六條技術(shù)英雄們的寬廣財富之路。螞蟻是非常有意思的動物,單只螞蟻的智商很低,但一大群螞蟻構(gòu)成的小社會具有很高的智慧:它們可以調(diào)節(jié)溫度、建構(gòu)出復雜的蟻穴結(jié)構(gòu)、管理真菌農(nóng)場、照管蚜蟲牧場,它們可以組建分工復雜的軍隊、運用多種戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)，令人吃驚的是,成員數(shù)量越多,螞蟻的群體智慧就越高。“大螞蟻”可以說集數(shù)字技術(shù)之大成。從圖中可以看到元宇宙對于數(shù)字技術(shù)的拉動作用。2.1區(qū)塊鏈技術(shù)Blockchain區(qū)塊鏈是支撐元宇宙經(jīng)濟體系最重要的基礎(chǔ)!元宇宙一定息去中心化的,用戶的虛擬資產(chǎn)必須能跨越各個子元宇宙進行流轉(zhuǎn)和交易,才能形成龐大的經(jīng)濟體系。通過NFT(非同質(zhì)化通證)、DAO、智能合約、DeFi等區(qū)塊鏈技術(shù)和應用,將激發(fā)創(chuàng)作者經(jīng)濟時代,催生海量內(nèi)容創(chuàng)新。基于區(qū)塊鏈技術(shù),將有效打造元宇宙去中心化的清結(jié)算平臺和價值傳遞機制,保障價值歸屬與流轉(zhuǎn),實現(xiàn)元宇宙經(jīng)濟系統(tǒng)運行的穩(wěn)定、高效、透明和確定性。2.2交互技術(shù)Interactivity通過AR、VR等交互技術(shù)提升游戲的沉浸感。人體交互技術(shù)是制約當前元宇宙沉浸感的最大瓶頸所在，交互技術(shù)分為輸出技術(shù)和輸入技術(shù)。輸出技術(shù)包括頭戴式顯示器、觸覺、痛覺、嗅覺甚至直接神經(jīng)信息傳輸?shù)雀鞣N電信號轉(zhuǎn)換于人體感官的技術(shù);輸入技術(shù)包括微型攝像頭、位置傳感器、力量傳感器、速度傳感器等。復合的交互技術(shù)還包括各類腦機接口,這也是交互技術(shù)的終極發(fā)展方向。人眼分辨率為16K,這是沒有窗紗效應的沉浸感起點。如果想要流暢平滑真實的120Hz以上刷新率,即使在色深色彩范圍都相當有限的情況下,1秒的數(shù)據(jù)量就高達15GB，所以單就顯示技術(shù)而言估計得3年左右才能達到這個水平,前提是其他關(guān)鍵模組還得跟得上。目前包括Oculus、Quest2在內(nèi)的大部分產(chǎn)品只支持到雙目4K,刷新率從90Hz往120Hz,還只是較粗糙的玩具級。未來，隨著以VR、AR為代表的人機交互技術(shù)的發(fā)展，由更加擬真、高頻的人機交互方式承載的虛擬開放世界游戲，其沉浸感也有望得到大幅提升，從而縮小與元宇宙成熟形態(tài)之間的差距。2.3電子游戲技術(shù)Game電游戲技術(shù)既包括游戲引擎相關(guān)的3D建模和傳實時渲染,也包括數(shù)字李生相關(guān)的3D引擎和仿真技術(shù)。前者是虛擬世界大開發(fā)解放大眾生產(chǎn)力的關(guān)鍵性技術(shù),要像美圖秀秀把PS的專業(yè)門檻拉低到現(xiàn)在普通百姓都能做一樣,只有把復雜3D人物事物乃至游戲都拉低到普羅大眾都能做,才能實現(xiàn)元宇宙創(chuàng)作者經(jīng)濟的大繁榮。后者是物理世界虛擬化數(shù)字化的關(guān)鍵性工具,同樣需要大幅把門檻拉低到普通民眾都能操作的程度,才能極大加速真實世界數(shù)字化的進程。這里面最大的技術(shù)門檻在于仿真技術(shù),即得讓數(shù)字孿生后的事物必須遵守物理定律、重力定律、電磁定律、電磁波定律,例如光、無線電波,必須遵守壓力和聲音的規(guī)律。電子游戲技術(shù)與交互技術(shù)的協(xié)同發(fā)展,是實現(xiàn)元宇宙用戶規(guī)模爆發(fā)性增長的兩大前提,前者解決的是內(nèi)容極度豐富,后者解決的是沉浸感。2.4網(wǎng)絡及運算技術(shù)Network元宇宙要求高同步低延時，從而用戶可以獲得實時、流暢的完美體驗。根據(jù)獨立第三方網(wǎng)絡測試機構(gòu)OpenSignal的測試數(shù)據(jù)，4GLTE的端到端時延可達98毫秒，滿足視頻會議、線上課堂等場景的互動需求，但遠不能滿足元宇宙對于低時延的嚴苛要求。VR設備一大難題是傳輸時延造成的眩暈感，其指標為轉(zhuǎn)動頭部到轉(zhuǎn)動畫面的延遲，5G帶寬與傳輸速率的提升能有效改善時延并降低眩暈感。根據(jù)諾基亞貝爾數(shù)據(jù)，5G端到端時延可控制在10ms以內(nèi)。元宇宙中需對大量數(shù)據(jù)進行迅速傳輸，需依賴強大的通訊基礎(chǔ)設施。受限于基站數(shù)量，5G實際傳輸速率或難以達到其設計水平，而根據(jù)日韓對6G網(wǎng)絡技術(shù)的展望，6G時延有望縮短至5G的十分之一，傳輸速率有望達到5G的50倍，有望真正實現(xiàn)元宇宙低延遲的關(guān)鍵特征。邊緣計算常被認為是元宇宙的關(guān)鍵基建，通過在數(shù)據(jù)源頭的附近采用開放平臺，就近直接提供最近端的服務，從而幫助終端用戶補足本地算力，提升處理效率，盡可能降低網(wǎng)絡延遲和網(wǎng)絡擁堵風險。元宇宙要求用戶可使用任何設備登錄，隨時隨地沉浸其中，要求實時監(jiān)測數(shù)據(jù)并進行大量計算，單個或少數(shù)服務器難以支撐元宇宙的龐大運算量。云計算作為分布式計算的一種，其強大的計算能力有望支撐大量用戶同時在線。2.5人工智能技術(shù)AI通過區(qū)塊鏈、AI技術(shù)降低內(nèi)容創(chuàng)作門檻，提升游戲的可延展性。人工智能技術(shù)在元宇宙的各個層面、各種應用、各個場景下無處不在。包括區(qū)塊鏈里的智能合約、交互里的AI識別、游戲里的代碼人物、物品乃至情節(jié)的自動生成、智能網(wǎng)絡里的AI能力、物聯(lián)網(wǎng)里的數(shù)據(jù)AI等,還包括元宇宙里虛擬人物的語音語義識別與溝通、社交關(guān)系的AI推薦、各種DAO的AI運行、各種虛擬場景的AI建設、各種分析預測推理等。在專業(yè)生產(chǎn)內(nèi)容(PGC)方面，第一方游戲內(nèi)容是建立元宇宙的基礎(chǔ)場所，而目前3D游戲在場景和人物建模上都需要耗費大量的人力、物力和時間。為實現(xiàn)元宇宙與現(xiàn)實社會高度同步，算法、算力及AI建模技術(shù)的進步有望提升PGC的生產(chǎn)效率。在用戶生產(chǎn)內(nèi)容(UGC)方面，第三方自由創(chuàng)作的內(nèi)容，以及閉環(huán)經(jīng)濟體的持續(xù)激勵，是元宇宙延續(xù)并擴張的核心驅(qū)動力。目前游戲UGC創(chuàng)作領(lǐng)域編程門檻過高，創(chuàng)作的高定制化和易得性不可兼得，同時鮮有游戲具備閉環(huán)經(jīng)濟體。因此，為達到元宇宙所需的可延展性，需要區(qū)塊鏈經(jīng)濟、AI、綜合內(nèi)容平臺等產(chǎn)業(yè)的技術(shù)突破2.6物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)InternetofThings通過5G、云計算技術(shù)支撐大規(guī)模用戶同時在線，提升游戲的可進入。元宇宙是大規(guī)模的參與式媒介，交互用戶數(shù)量將達到億級。目前大型在線游戲均使用客戶端軟件，以游戲運營商服務器和用戶計算機為處理終端運行。該模式下，對計算機終端的性能要求形成了用戶使用門檻，進而限制了用戶觸達;同時，終端服務器承載能力有限，難以支撐大規(guī)模用戶同時在線。而5G和云計算等底層技術(shù)的進步和普及，是未來突破游戲可進入性限制的關(guān)鍵。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)既承擔了物理世界數(shù)字化的前端采集與處理職能,同時也承擔了元宇宙虛實共生的虛擬世界去滲透乃至管理物理世界的職能。只有真正實現(xiàn)了萬物互聯(lián),元宇宙實現(xiàn)虛實共生才真正有了可能。物理網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,為數(shù)字孿生后的虛擬世界提供了實時精準持續(xù)的鮮活數(shù)據(jù)供給,使元宇宙虛擬世界里的人們足不出網(wǎng)就可以明察物理世界的秋毫。5G網(wǎng)絡的普及為物聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)提供了網(wǎng)絡基礎(chǔ),但電池技術(shù)、傳感性技術(shù)和AI邊緣計算等方面的瓶頸依然制約了物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模發(fā)展,可望5年左右會有質(zhì)的改善。元宇宙應用相關(guān)學者將元宇宙的應用場景分為5個方面：①物理層面：元宇宙能夠遠程傳遞物理信息，例如用戶可以在元宇宙當中打牌下棋，甚至擁抱和牽手等；②地理層面：用戶可以在元宇宙世界當中購買和租賃土地，甚至改變地理的地形；③心理層面：用戶進入元宇宙世界之后，通過分配和互動，獲取一定的公平感以及身份的認同；④事理層面：用戶能夠在元宇宙中完成從生產(chǎn)、消費到再生產(chǎn)等流動轉(zhuǎn)化的關(guān)聯(lián)邏輯；⑤倫理層面：元宇宙會帶來一系列倫理層面的挑戰(zhàn)，比如機器人、虛擬人和自然人之間的倫理問題。4.1工業(yè)制造業(yè)長期以來一直擁有物理設施“數(shù)字孿生”的概念。制造是一個極其復雜的過程，通過虛擬空間來運行工廠生產(chǎn)過程的模擬，公司經(jīng)理可以識別和分析如何更高效、更安全地完成工作，而無需對更改進行物理測試。有了工業(yè)元宇宙，工程師可以非常方便地進入工業(yè)虛擬元件的內(nèi)部觀察。工業(yè)機器人也可以在設計生命階段進入多的特性。例如在逼真的真實環(huán)境中的“宇宙”虛擬元場景中試車。4.2文旅業(yè)文旅元宇宙拓展了時空，我們可以在本地虛實相融的空間中，看到遠方，獲得趣味性和沉浸感。將允許人們使用VR設備在不離開家的情況下“環(huán)游”世界。4.3教育通過教育元宇宙，我們可以直接把太陽虛擬化在我們的元宇宙上，學生可以直接看到太陽的情況。同時允許學生調(diào)整觀察太陽的距離，以獲得太陽視覺效果的變化?；ヂ?lián)網(wǎng)元宇宙就好比是一個具身性的互聯(lián)網(wǎng)，在元宇宙你不是簡單地再去瀏覽內(nèi)容，而是身處在內(nèi)容之中。從互聯(lián)網(wǎng)1.0、2.0再到移動互聯(lián)網(wǎng)，元宇宙可能是接替移動互聯(lián)網(wǎng)的下一個新的互聯(lián)網(wǎng)時代。百度依托包括智能視覺、智能語音、自然語言處理、知識圖譜等在內(nèi)的一系列領(lǐng)先的人工智能技術(shù)能力，借助百度推出的虛擬現(xiàn)實內(nèi)容平臺、虛擬現(xiàn)實交互平臺，元宇宙世界內(nèi)容的制作成本將迎來大幅的降低，并推動硬件消費體驗的升級和內(nèi)容生產(chǎn)效率的提升。4.4游戲領(lǐng)域由于在游戲領(lǐng)域的應用，有一部分人認為元宇宙就等同于電子游戲和虛擬世界。對此有專家表達出不同的看法，元宇宙不能簡單等同于電子游戲，也不能等同于虛擬世界。它是創(chuàng)造性游玩、開放式探索、與現(xiàn)實連通。開發(fā)商主要元宇宙開發(fā)商包括Decentraland、TheSandbox（獲新鴻基9300萬美元投資）、Cryptovoxels、SomniumSpace、天下秀等。與元宇宙產(chǎn)業(yè)有密切聯(lián)系的公司有MetaverseGroup（虛擬地產(chǎn)公司），Token.Com（虛擬貨幣及元宇宙地產(chǎn)公司）等。4.5房地產(chǎn)在元宇宙中，每一塊地都被賦予了其獨一無二且不可復制的NFT（非同質(zhì)化代幣）并以此來區(qū)分每個地塊和每筆交易。開發(fā)商和用戶可以在平臺上的一級/二級市場進行購買/出售。在元宇宙中，玩家可利用土地、房屋等虛擬空間進行創(chuàng)造、社交、游戲等行為。因此，要想在其中占據(jù)一席之地，用戶便需要擁有虛擬土地或房屋。當然，這些虛擬土地或房屋無法在現(xiàn)實世界使用。以Decentraland為例，用戶可以在其虛擬土地上按照自己的想法進行個性化建設。對于這些虛擬建筑，用戶可以自己收藏或者對外進行二次銷售，還可以舉辦藝術(shù)展、音樂節(jié)、游戲競賽、發(fā)布會等諸多活動。該平臺明確向用戶強調(diào)虛擬土地的稀缺性，虛擬土地以拍賣的方式提供給用戶，用戶則以NFT(非同質(zhì)化代幣