(三)数字经济技术基础与元宇宙的结合
“元宇宙”的概念诞生于1992年《雪崩》这部科幻小说,它描述了脱胎于现实世界的一代互联网人对两个“平行世界”的感知:人类作为化身,在一个用现实世界模拟的三维虚拟世界里,彼此之间进行交互。这个三维虚拟世界是互联网在虚拟现实世界的延伸,被称作“元宇宙”。从元宇宙结合的技术而言,元宇宙是通过虚拟增强的物理现实,呈现收敛性和物理持久性特征的,基于未来互联网的,具有链接感知和共享特征的3D虚拟空间。
目前的元宇宙体系主要由六大核心技术作为支撑:区块链技术、物联网技术、网络及运算技术、人工智能技术、电子游戏技术以及交互技术。(如图3-5)
网络及运算技术是元宇宙核心技术基础中的基础,也是元宇宙未来落地并走向成熟可能面临的最主要的挑战。网络及运算技术方面的需求体现在通信网络传输速率提升、低时延、高可靠、大连接等,可以进一步夯实元宇宙网络层面基础的网络及运算技术主要包括5G/6G网络、WiFi 6/WiFi 7网络、云计算、边缘计算等,其中最核心的是以5G/6G网络为代表的移动通信技术的发展,最初的应用场景就与元宇宙的概念高度契合。ITU-T网络2030焦点组(FG NET 2030)提出的首批应用场景就考虑了包括AR/VR/全息类型的应用,还有触觉网络、算力网络、数字孪生、智慧运营网络等。这些应用场景及其对应的网络需求可以看作是典型的元宇宙网络及运算需求。
图3-5 元宇宙六大核心技术
物联网技术为元宇宙万物互联及虚实共生提供可靠的技术保障,其中感知层技术、网络层技术、应用层技术分别为元宇宙感知、传输、管理物理世界万物的信号和信息来源提供技术支撑作为物联网技术最底层的传感器技术和嵌入式系统技术等还需要进一步发展,其中传感器技术的主要发展方向包括开发传感器的新材料和新工艺,以及实现传感器的集成化与智能化。
人工智能技术为元宇宙大量的应用场景提供技术支持,主要包括计算机视觉、机器学习、自然语言处理等。虽然当前处于技术萌芽期的人工智能相关技术创新占据着很大比例,但是有一半的技术将在2—5年成为主流技术,表明当前人工智能市场整体上还处于逐步发展阶段,具有较好的发展前景。从推动人工智能创新上看,Gartner给出的四个趋势分别是:负责任的人工智能(re sponsible AI)、小而宽数据(small and wide data)、人工智能平台的操作化(operationalization of AI platforms)和资源高效利用(ef ficient use of resources),其中影响最为深远的可能是数据变化——据Gartner预测,到2025年,70%的企业机构将被迫把重点从大数据转向小而宽数据。小而宽数据策略能够实现更强大的分析和人工智能,减少企业机构对大数据的依赖,并提供更丰富、更完整的情境感知。
交互技术持续迭代升级,为元宇宙用户提供沉浸式虚拟现实的阶梯,并不断深化感知交互。主要包括虚拟现实技术(VR)、增强现实技术(AR)、混合现实技术(MR)、全息影像技术、脑机交互技术、传感技术等。交互技术是元宇宙的核心和实现元宇宙的决定性手段,但有相当多的关键技术发展至主流所需年限在5—10年内,甚至部分技术如智能隐形眼镜、全息显示等需要10年以上的发展年限。交互技术还需在近眼显示、渲染计算、内容制作和感知交互等方面进一步发展突破。
游戏是元宇宙的呈现方式和最佳载体。由于交互灵活、信息丰富,游戏为元宇宙提供创作平台、交互内容和社交场景并实现流量聚合。更深的沉浸感和更高的自由度是提升用户体验满意度的重要指标,也一直是游戏技术突破的主要方向。当前主流的3D游戏仍然只能通过垂直屏幕展示游戏画面,玩家的交互也受制于键盘、鼠标和手柄等硬件设备,从沉浸感上远远达不到元宇宙的要求。游戏开发相关技术需要进一步增强,尤其是作为游戏开发基础支撑技术的游戏引擎的发展至关重要,尤其是引擎跨平台研发技术将越来越重要——针对未来差异较大的终端类型,需要在保证一款游戏在多种平台上快速移植的同时确保游戏运行流程和高质量的体验感。主要的游戏技术包括游戏引擎(如Unity、Epic等)、3D建模(如Autodesk、Maya等)、实时渲染(如ARC等)。
区块链技术是支撑元宇宙经济系统最重要的技术,主要包括数字通证、NFT、DeFi、公链速率、智能合约、DAO社交体系、去中心化交易所、分布式存储等。区块链可以在元宇宙中创造一个完整运转且连接现实世界的经济系统,使得玩家的虚拟资产可以顺利和现实经济系统打通。区块链具有去中心化,不受单一方控制,使得玩家可以持续地投入资源而不用担心某一家公司的退出导致的资产缩水或清零。在区块链相关技术中,NFT作为区块链框架下代表数字资产的唯一加密货币通证,未来将是元宇宙的经济基石。NFT目前在结算层、协议层和应用层上已经发展得比较完善,并开辟了包括收藏品、游戏、虚拟世界等多个市场,但也会面临更多的监管挑战。
总之,元宇宙的概念虽然由来已久,但在目前,无论是各个支撑技术本身,还是多项技术融合,对于实现真正的元宇宙,还存在许多不足。元宇宙的发展需要整个产业的协同发展,如此才能构建一个虚拟与现实深度融合、互相赋能的数字世界生态。