正如互聯(lián)網(wǎng)經濟是架構在 IT 相關技術基礎之上，元宇宙的崛起離不開龐大技術體系的支撐。

我們研究了業(yè)界對元宇宙技術體系的各種分析和論述，總結提煉出支撐元宇宙的六大技術支柱，這應該是目前對元宇宙技術體系最全面的概括。

元宇宙六大技術

我們把這六大技術支柱的英文組合成一個比較有意思的縮寫 BIGANT ,趣稱為“大螞蟻”,你可以想象這是來自元宇宙的大螞蟻。其實螞蟻是非常有意思的動物,單只螞蟻的智商很低,但一大群螞蟻構成的小社會具有很高的智慧:它們可以調節(jié)溫度、建構出復雜的蟻穴結構、管理真菌農場、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)字技術之大成。從圖中可以看到元宇宙對于數(shù)字技術的拉動作用。

支撐“元宇宙”的六大技術支柱 BIGANT 包括:

B 指區(qū)塊鏈技術(Blockchain)，I 指交互技術(Interactivity) [ nt r k't v t ] ，G 指電子游戲技術(Game)，A 指人工智能技術(AI)，N 指網(wǎng)絡及運算技術 (Network)，T 指物聯(lián)網(wǎng)技術(Internet of Things)。這六大技術體系,既是六座技術高塔,也是六條技術英雄們的寬廣財富之路。

一、區(qū)塊鏈技術 Blockchain

區(qū)塊鏈是支撐元宇宙經濟體系最重要的基礎!元宇宙一定息去中心化的,用戶的虛擬資產必須能跨越各個子元宇宙進行流轉和交易,才能形成龐大的經濟體系。

通過 NFT (非同質化通證)、 DAO 、智能合約、 DeFi 等區(qū)塊鏈技術和應用,將激發(fā)創(chuàng)作者經濟時代,催生海量內容創(chuàng)新?；趨^(qū)塊鏈技術,將有效打造元宇宙去中心化的清結算平臺和價值傳遞機制,保障價值歸屬與流轉,實現(xiàn)元宇宙經濟系統(tǒng)運行的穩(wěn)定、高效、透明和確定性。

二、交互技術 Interactivity

交互技術

通過AR、VR 等交互技術提升游戲的沉浸感。人體交互技術是制約當前元宇宙沉浸感的最大瓶頸所在，交互技術分為輸出技術和輸入技術。輸出技術包括頭戴式顯示器、觸覺、痛覺、嗅覺甚至直接神經信息傳輸?shù)雀鞣N電信號轉換于人體感官的技術;輸入技術包括微型攝像頭、位置傳感器、力量傳感器、速度傳感器等。復合的交互技術還包括各類腦機接口,這也是交互技術的終極發(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，所以單就顯示技術而言估計得3年左右才能達到這個水平,前提是其他關鍵模組還得跟得上。

目前包括 Oculus、Quest2在內的大部分產品只支持到雙目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。

三、電子游戲技術 Game

這里所說的電游戲技術既包括游戲引擎相關的3D建模和傳 實時渲染,也包括數(shù)字李生相關的3D引擎和仿真技術。前者是虛擬世界大開發(fā)解放大眾生產力的關鍵性技術,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)作者經濟的大繁榮。

后者是物理世界虛擬化數(shù)字化的關鍵性工具,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。這里面最大的技術門檻在于仿真技術,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。

電子游戲技術與交互技術的協(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,前者解決的是內容極度豐富,后者解決的是沉浸感。

四、網(wǎng)絡及運算技術 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Open Signal的測試數(shù)據(jù)，4G LTE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，其指標為轉動頭部到轉動畫面的延遲，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。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)元宇宙低延遲的關鍵特征。?

此外，邊緣計算常被認為是元宇宙的關鍵基建，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。

五、人工智能技術 AI

通過區(qū)塊鏈、AI 技術降低內容創(chuàng)作門檻，提升游戲的可延展性。人工智能技術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)生產內容(PGC)方面，第一方游戲內容是建立元宇宙的基礎場所，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 建模技術的進步有望提升PGC 的生產效率。在用戶生產內容(UGC)方面，第三方自由創(chuàng)作的內容，以及閉環(huán)經濟體的持續(xù)激勵，是元宇宙延續(xù)并擴張的核心驅動力。目前游戲UGC 創(chuàng)作領域編程門檻過高，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)經濟體。因此，為達到元宇宙所需的可延展性，需要區(qū)塊鏈經濟、AI、綜合內容平臺等產業(yè)的技術突破

六、物聯(lián)網(wǎng)技術 Internet of Things

通過5G、云計算技術支撐大規(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的進步和普及，是未來突破游戲可進入性限制的關鍵。

物聯(lián)網(wǎng)技術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,但電池技術、傳感性技術和 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年左右會有質的改善。

編輯：黃飛

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