元宇宙的內(nèi)涵是吸納了信息革命(5G/6G)、互聯(lián)網(wǎng)革命(web3.0)、人工智能革命，以及VR、AR、MR，特別是游戲引擎在內(nèi)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)革命的成果,向人類展現(xiàn)出構(gòu)建與傳統(tǒng)物理世界平行的全息數(shù)字世界的可能性。引發(fā)了信息科學(xué)、量子科學(xué)，數(shù)學(xué)和生命科學(xué)的互動(dòng)，改變科學(xué)范式;推動(dòng)了傳統(tǒng)的哲學(xué)、社會(huì)學(xué)甚至人文科學(xué)體系的突破;囊括了所有的數(shù)字技術(shù)，包括區(qū)塊鏈技術(shù)成就;豐富了數(shù)字經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型模式，融合DeFi、IPFS、NFT 等數(shù)字金融成果。

元宇宙概述

「Metaverse」一詞由前綴「meta」(意為「超越」「元」)和詞根「verse」(源于 universe「宇宙」)組成，直譯而來便是「元宇宙」。這一概念最早出自于尼爾·斯蒂芬森 1992 年出版的科幻小說《雪崩》(Snow Crash)，指在一個(gè)脫離于物理世界，卻始終在線的平行數(shù)字世界中，人們能夠在其中以虛擬人物角色 (avatar) 自由生活。

01什么是元宇宙

維基百科對(duì)元宇宙的描述是：通過虛擬增強(qiáng)的物理現(xiàn)實(shí)，呈現(xiàn)收斂性和物理持久性特征的，基于未來互聯(lián)網(wǎng)，具有鏈接感知和共享特征的 3D 虛擬空間。

清華大學(xué)新聞學(xué)院沈陽教授這樣定義元宇宙：“元宇宙是整合多種新技術(shù)而產(chǎn)生的新型虛實(shí)相融的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和社會(huì)形態(tài)，它基于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供沉浸式體驗(yàn)，以及數(shù)字孿生技術(shù)生成現(xiàn)實(shí)世界的鏡像，通過區(qū)塊鏈技術(shù)搭建經(jīng)濟(jì)體系，將虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社交系統(tǒng)、身份系統(tǒng)上密切融合，并且允許每個(gè)用戶進(jìn)行內(nèi)容生產(chǎn)和編輯?！痹钪嫒允且粋€(gè)不斷發(fā)展，演變的概念，不同參與者以自己的方式不斷豐富著它的含義。

也有學(xué)者通過對(duì)元宇宙構(gòu)思和概念的“考古”，可以從時(shí)空性、真實(shí)性、獨(dú)立性、連接性四個(gè)方面去交叉定義元宇宙。

從時(shí)空性來看，元宇宙是一個(gè)空間維度上虛擬而時(shí)間維度上真實(shí)的數(shù)字世界;從真實(shí)性來看，元宇宙中既有現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字化復(fù)制物，也有虛擬世界的創(chuàng)造物;從獨(dú)立性來看，元宇宙是一個(gè)與外部真實(shí)世界既緊密相連，又高度獨(dú)立的平行空間;從連接性來看，元宇宙是一個(gè)把網(wǎng)絡(luò)、硬件終端和用戶囊括進(jìn)來的一個(gè)永續(xù)的、廣覆蓋的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。

準(zhǔn)確地說，元宇宙不是一個(gè)新的概念，它更像是一個(gè)經(jīng)典概念的重生，是在擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(XR)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、數(shù)字孿生等新技術(shù)下的概念具化。

02元宇宙發(fā)展歷程

20世紀(jì)70年代到95年代出現(xiàn)了大量的開放性多人游戲，也就是說游戲本身的開放世界形成了元宇宙的早期基礎(chǔ)。后來，2003年有一款游戲叫《Second Life》發(fā)布，它在理念上給我們部分解放了現(xiàn)實(shí)世界所面臨的窘境，這句話怎么理解。就是我們?cè)诂F(xiàn)實(shí)世界中最痛苦的一件事是不能快速調(diào)整自己的身份，而在虛擬世界當(dāng)中，我們可以通過擁有自己的分身來實(shí)現(xiàn)，所以《Second Life》給了我們過一種新生活的可能性。

2020年人類社會(huì)到達(dá)虛擬化的臨界點(diǎn)，疫情加速了新技術(shù)的發(fā)展，加速了非接觸式文化的形成。

2021年是元宇宙元年。2021年初，Soul App在行業(yè)內(nèi)首次提出構(gòu)建“社交元宇宙”。2021年3月，被稱為元宇宙第一股的羅布樂思(Roblox)正式在紐約證券交易所上市;5月，微軟首席執(zhí)行官薩蒂亞·納德拉表示公司正在努力打造一個(gè)“企業(yè)元宇宙”;8月，海爾率先發(fā)布的制造行業(yè)的首個(gè)智造元宇宙平臺(tái)，涵蓋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)及區(qū)塊鏈技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能制造物理和虛擬融合，融合“廠、店、家”跨場(chǎng)景的體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了消費(fèi)者體驗(yàn)的提升。8月，英偉達(dá)宣布推出全球首個(gè)為元宇宙建立提供基礎(chǔ)的模擬和協(xié)作平臺(tái);8月，字節(jié)跳動(dòng)斥巨資收購VR創(chuàng)業(yè)公司Pico;10月28日，美國社交媒體巨頭臉書(Facebook)宣布更名為“元”(Meta)，來源于“元宇宙”(Metaverse);11月，虛擬世界平臺(tái)Decentraland公司發(fā)布消息，巴巴多斯將在元宇宙設(shè)立全球首個(gè)大使館，暫定2022年1月啟用。11月，中國民營科技實(shí)業(yè)家協(xié)會(huì)元宇宙工作委員會(huì)揭牌。

2021年12月21日，百度發(fā)布的首個(gè)國產(chǎn)元宇宙產(chǎn)品“希壤”正式開放定向內(nèi)測(cè)，用戶憑邀請(qǐng)碼可以進(jìn)入希壤空間進(jìn)行超前體驗(yàn)。

2021年12月27日，百度Create AI開發(fā)者大會(huì)將發(fā)布元宇宙產(chǎn)品“希壤”，2021年的Create大會(huì)在“希壤APP”里舉辦，這是國內(nèi)首次在元宇宙中舉辦的大會(huì)，可同時(shí)容納10萬人同屏互動(dòng)。

2022年1月，索尼(Sony)宣布了下一代虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔(PS VR2)的新細(xì)節(jié)，以及一款適配PS VR2的新游戲。

2022年1月4日 高通技術(shù)公司在2022年國際消費(fèi)電子展(CES)上宣布與微軟合作，擴(kuò)展并加速AR在消費(fèi)級(jí)和企業(yè)級(jí)市場(chǎng)的應(yīng)用。雙方對(duì)元宇宙的發(fā)展充滿信心，高通技術(shù)公司正與微軟在多項(xiàng)計(jì)劃中展開合作，共同推動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展，包括開發(fā)定制化AR芯片以打造新一代高能效、輕量化AR眼鏡，從而提供豐富的沉浸式體驗(yàn);并計(jì)劃集成Microsoft Mesh應(yīng)用和驍龍Spaces? XR開發(fā)者平臺(tái)等軟件。

2022年1月，新鮮熱詞“元宇宙”屢登委員提案!

2022年2月，中國科技巨頭向“元宇宙”進(jìn)發(fā)。

2022年2月14日，香港海洋公園宣布：香港海洋公園、伙拍The Sandbox合作布局元宇宙。

03元宇宙價(jià)值體系

元宇宙價(jià)值體系包括七個(gè)層面：體驗(yàn)(Experience);發(fā)現(xiàn)(Discovery);創(chuàng)作者經(jīng)濟(jì)(Creator economy);空間計(jì)算(Spatial Computing);去中心化(Decentralizition);人機(jī)交互(Human Interface);基礎(chǔ)設(shè)施(Infrastructure)。

伴隨著應(yīng)用場(chǎng)景的不斷成熟，未來元宇宙將演化成為一個(gè)超大規(guī)模、極致開放、動(dòng)態(tài)優(yōu)化的復(fù)雜系統(tǒng)。這一系統(tǒng)將由多個(gè)領(lǐng)域的建設(shè)者共同構(gòu)建完成，涵蓋了網(wǎng)絡(luò)空間、硬件終端、各類廠商和廣大用戶，保障虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景的廣泛連接，并展現(xiàn)為超大型數(shù)字應(yīng)用生態(tài)的外在形式。具體來說，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健運(yùn)營后的元宇宙，主要包括5大價(jià)值體系。

其一，技術(shù)體系。作為一種多項(xiàng)數(shù)字技術(shù)的綜合應(yīng)用，元宇宙技術(shù)體系將呈現(xiàn)顯著的集成化特征。一方面，元宇宙運(yùn)行的技術(shù)體系，包括了擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)(XR)、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈、人工智能等單項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的深度融合，以技術(shù)合力實(shí)現(xiàn)元宇宙場(chǎng)景的正常運(yùn)轉(zhuǎn);另一方面，元宇宙將與生產(chǎn)活動(dòng)具有更加緊密的關(guān)聯(lián)性，因此元宇宙技術(shù)體系將接入更多不同的產(chǎn)業(yè)技術(shù)，產(chǎn)業(yè)技術(shù)將成為元宇宙技術(shù)體系的重要組成部分。

其二，連接體系。隨著新一代信息技術(shù)的持續(xù)深入，社會(huì)發(fā)展將日益網(wǎng)絡(luò)化，元宇宙的連接體系拓展過程正好與社會(huì)網(wǎng)絡(luò)化這一趨勢(shì)相遇。元宇宙的連接體系主要包括內(nèi)部連接和外部連接兩部分。內(nèi)部連接，即元宇宙內(nèi)部不同應(yīng)用生態(tài)之間的連接;外部連接，即元宇宙與現(xiàn)實(shí)世界的連接。

其三，內(nèi)容體系。由于視覺仿真因素的全面融入，推動(dòng)信息傳遞從二維平面升級(jí)到三維立體空間，未來內(nèi)容輸出形式更加生動(dòng)靈活，有力增強(qiáng)了用戶的真實(shí)感、臨場(chǎng)感和沉浸感，極大擴(kuò)充和豐富了元宇宙的內(nèi)容體系。元宇宙的內(nèi)容體系主要涵蓋了兩大類型：一類是娛樂、商業(yè)、服務(wù)等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的立體化呈現(xiàn);另一類是文化和創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)將在元宇宙中進(jìn)一步融合，衍生出一系列全新內(nèi)容，即虛擬世界的創(chuàng)造物。

其四，經(jīng)濟(jì)體系。元宇宙經(jīng)濟(jì)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)和虛擬經(jīng)濟(jì)深度融合的新型數(shù)字經(jīng)濟(jì)形態(tài)，具有始終在線、完整運(yùn)行、高頻發(fā)生等特征。從交易角度來看，一個(gè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的元宇宙經(jīng)濟(jì)體系包括4個(gè)基本要素：商品，既有現(xiàn)實(shí)世界在元宇宙中的數(shù)字化復(fù)制物，也有虛擬世界全新的創(chuàng)造物;市場(chǎng)，元宇宙中商品和服務(wù)的交易場(chǎng)所;交易模式，元宇宙中將有去中心化金融(De-Fi)、非同質(zhì)化代幣(NFT)等多種共存的交易模式;安全，保障交易活動(dòng)規(guī)范有序的安全要素。

其五，法律體系。只有在法律的保駕護(hù)航下，才能有效解決元宇宙這一新生事物可能引發(fā)的各種問題，有效推進(jìn)其健康發(fā)展。元宇宙的法律體系至少包括3部分內(nèi)容：一是現(xiàn)實(shí)法律的重塑與調(diào)整，為規(guī)范虛擬主體人格做好鋪墊;二是保障元宇宙經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)正常運(yùn)行的交易、支付、數(shù)據(jù)、安全等法律規(guī)范;三是對(duì)元宇宙開發(fā)和應(yīng)用進(jìn)行外部監(jiān)管的法律法規(guī)。

04元宇宙發(fā)展難點(diǎn)

元宇宙發(fā)展階段主要面臨四個(gè)方面難點(diǎn)

第一，如何確立元宇宙運(yùn)行的基本框架?元宇宙是現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的場(chǎng)景模擬，其中涉及到價(jià)值觀念、制度設(shè)計(jì)和法律秩序等一系列基本框架選擇問題。

第二，如何避免形成高度壟斷?元宇宙場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)，需要巨大的人力和物力投入，同時(shí)又要實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模的連接，因此元宇宙具有一種內(nèi)在壟斷基因。我們需要避免元宇宙被少數(shù)力量所壟斷。

第三，如何維系現(xiàn)實(shí)世界和元宇宙之間的正面互動(dòng)關(guān)系?也就是用好元宇宙這把雙刃劍，謹(jǐn)防人們沉浸在元宇宙場(chǎng)景中不能自拔，要發(fā)揮元宇宙的積極作用。

第四，如何保護(hù)隱私和數(shù)據(jù)安全?元宇宙的發(fā)展，需要搜集人們更多的個(gè)人信息，保護(hù)個(gè)人隱私和數(shù)據(jù)安全將是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。

元宇宙成熟階段或?qū)⒚媾R的三大難點(diǎn)

第一，元宇宙基礎(chǔ)設(shè)施被攻擊問題。未來元宇宙將演化成為一個(gè)超大規(guī)模、極致開放、動(dòng)態(tài)優(yōu)化的復(fù)雜系統(tǒng)，這一系統(tǒng)將由龐大的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行合力支撐。同時(shí)，由于元宇宙將比互聯(lián)網(wǎng)更深度融入人們的日常工作和生活，因此如果元宇宙相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施受到攻擊、侵入、干擾和破壞，將對(duì)正常經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重沖擊。

第二，高度壟斷問題。成熟運(yùn)行的元宇宙體系，需要實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模用戶的連接交互、海量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的對(duì)接統(tǒng)一，以及大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施的投入運(yùn)營，因此前期建設(shè)過程需要有實(shí)力的企業(yè)投入巨大的人力和物力，這也導(dǎo)致了元宇宙具有一種內(nèi)在壟斷基因。同時(shí)，元宇宙的成熟運(yùn)營也需要相對(duì)穩(wěn)定的服務(wù)提供商。因此，如何避免形成高度壟斷，在未來元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中將是一個(gè)非常重要的課題。

第三，數(shù)字成癮問題。伴隨元宇宙的深入發(fā)展，其“雙刃劍”特征將更加突出。從積極方面來說，元宇宙將打破人們所習(xí)慣的現(xiàn)實(shí)世界物理規(guī)則，在虛擬世界重新定義絕大部分的生產(chǎn)生活方式，對(duì)宏觀社會(huì)、中觀產(chǎn)業(yè)和微觀個(gè)體三個(gè)不同層面產(chǎn)生顯著影響，以全新的生產(chǎn)方式和合作方式提高全社會(huì)生產(chǎn)效率。然而，從消極方面來說，在大量算法的加持下，元宇宙所產(chǎn)生的新型視覺場(chǎng)景，會(huì)讓更多人沉浸在虛擬世界中不能自拔。如何維系現(xiàn)實(shí)世界和元宇宙之間的正面互動(dòng)關(guān)系，發(fā)揮元宇宙的積極作用，抑制消極作用，妥善解決未來數(shù)字成癮問題，也是元宇宙未來將要面臨的一大挑戰(zhàn)。

元宇宙關(guān)鍵技術(shù)淺析

在技術(shù)視角下，技術(shù)意義的「元宇宙」包括了內(nèi)容系統(tǒng)、區(qū)塊鏈系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、操作系統(tǒng)，最終展現(xiàn)為超越屏幕限制的 3D 界面，所代表的是繼 PC 時(shí)代、移動(dòng)時(shí)代之后的全息平臺(tái)時(shí)代。

元宇宙以「硬技術(shù)」為基礎(chǔ)，包括計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、集成電路、通信組件、新型顯示系統(tǒng)、混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備、精密自由曲面光學(xué)系統(tǒng)、高像素高清晰攝像頭。

在元宇宙時(shí)代，實(shí)現(xiàn)眼、耳、鼻、舌、身體、大腦六類需求(視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺、意識(shí))有不同的技術(shù)支撐(4I)，如網(wǎng)線和電腦支持了視覺和聽覺需求，但這種連接還處在初級(jí)階段。隨著互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展，連接不僅滿足需求，而且通過供給刺激需求、創(chuàng)造需求。如通過大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)“猜你喜歡”，直接把產(chǎn)品推給用戶。

作為一種多項(xiàng)數(shù)字技術(shù)的綜合集成應(yīng)用，元宇宙場(chǎng)景從概念到真正落地需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)技術(shù)突破：第一個(gè)是XR、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈、人工智能等單項(xiàng)技術(shù)的突破，從不同維度實(shí)現(xiàn)立體視覺、深度沉浸、虛擬分身等元宇宙應(yīng)用的基礎(chǔ)功能;第二個(gè)突破是多項(xiàng)數(shù)字技術(shù)的綜合應(yīng)用突破，通過多技術(shù)的疊加兼容、交互融合，凝聚形成技術(shù)合力推動(dòng)元宇宙穩(wěn)定有序發(fā)展。

運(yùn)算技術(shù)

運(yùn)算主要取決于兩個(gè)因素，一個(gè)是硬件(芯片)，另一個(gè)則是算法或是運(yùn)算的方式。元宇宙運(yùn)算的方式很大程度上需要依賴云計(jì)算。因?yàn)檎故驹O(shè)備不宜過大，這就決定了展示設(shè)備難以獨(dú)自承擔(dān)元宇宙需要的運(yùn)算，這時(shí)候云計(jì)算就派上了用場(chǎng)。

元宇宙的建設(shè)需要龐大的算力，這也會(huì)間接推動(dòng)芯片的發(fā)展。AMD的CEO蘇姿豐表示，我們正處于一個(gè)高性能計(jì)算大爆發(fā)的時(shí)期，這推動(dòng)了更多計(jì)算的需求，以支持那些影響著我們生活中方方面面的服務(wù)和設(shè)備。

從計(jì)算角度來看，元宇宙未來會(huì)是是一種“云-邊-端”協(xié)同的模式。然而目前來看市場(chǎng)上無論是云端還是終端，主流芯片的算力儲(chǔ)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了元宇宙應(yīng)用的要求。特別是端側(cè)算力瓶頸巨大，這是因?yàn)槎藗?cè)不僅承擔(dān)了部分智能感知算法，且更重要的是承擔(dān)了最核心的虛實(shí)融合的真實(shí)感圖像渲染算法，這類算法算力要求巨大且要求超低功耗，目前主流的端側(cè)計(jì)算芯片均不滿足如此嚴(yán)苛的技術(shù)指標(biāo)。

展示技術(shù)

將元宇宙展示給人們觀看的技術(shù)離不開虛擬現(xiàn)實(shí)(VR/AR)。作為連接現(xiàn)實(shí)世界與元宇宙的重要橋梁，如今該技術(shù)已經(jīng)得到了許多人的關(guān)注以及進(jìn)軍，當(dāng)中不乏知名大科技企業(yè)。據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示，全球VR設(shè)備出貨量正在提速，預(yù)計(jì)2021-2025年全球VR頭顯出貨量將保持41%的年復(fù)合增速，預(yù)計(jì)2021年的出貨量將由2020年的670萬臺(tái)提升到850萬臺(tái)，2025年更是將達(dá)到2860萬臺(tái)。

目前的展示技術(shù)軟肋在于無論是顯示器件還是圖像處理與渲染算法，尚不能完全滿足元宇宙應(yīng)用的技術(shù)指標(biāo)要求。市面上主流的AR/VR顯示器件大多存在著重量大，功耗大，解析度差，色偏嚴(yán)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(xué)與光學(xué)的重大突破。展示技術(shù)仍然需要一定的時(shí)間去沉淀、發(fā)展。

通訊技術(shù)

元宇宙的一個(gè)重要元素是可以與人們連結(jié)。元宇宙是基于VR/AR技術(shù)實(shí)現(xiàn)互動(dòng)體驗(yàn)，但VR/AR技術(shù)需要消耗大量數(shù)據(jù)，那么將數(shù)據(jù)傳輸至云端計(jì)算再反饋至設(shè)備就是一個(gè)很好的方案。然而如今的技術(shù)難點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)低延遲的連接，這對(duì)通訊技術(shù)尤其是5G提出了更高的要求。

移動(dòng)邊緣計(jì)算(MEC)可在蜂窩網(wǎng)絡(luò)邊緣實(shí)現(xiàn)云計(jì)算能力和IT服務(wù)環(huán)境。MEC背后的基本思想是，通過在更靠近蜂窩客戶的地方運(yùn)行應(yīng)用程序和執(zhí)行相關(guān)處理任務(wù)，可以減少網(wǎng)絡(luò)擁塞并提高應(yīng)用程序的性能。MEC技術(shù)旨在實(shí)現(xiàn)在蜂窩基站或其他邊緣節(jié)點(diǎn)，并為客戶提供靈活、快速的新應(yīng)用和服務(wù)部署。

建模技術(shù)

要成為一個(gè)真正的沉浸式平臺(tái)，元宇宙就需要三維環(huán)境。構(gòu)建元宇宙離不開建模，無論是場(chǎng)景、周邊物品或是虛擬形象。要想實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)想，開發(fā)者們還有很長一段路要走。畢竟龐大的3D虛擬世界構(gòu)建，需要海量且高質(zhì)量的3D內(nèi)容支撐，以還原真實(shí)世界。

隨著3D建模知識(shí)的普及以及技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)、3D打印以及電商等場(chǎng)景都需要運(yùn)用專業(yè)儀器掃描建模，用于模型重建。這一建模方式的主要儀器類型有激光掃描儀、光場(chǎng)掃描儀等。所謂激光掃描建模，是指通過激光設(shè)備反射信號(hào)測(cè)距，用算法計(jì)算出深度數(shù)據(jù);光場(chǎng)掃描建模則是通過多相機(jī)陣列攝影，或使用專業(yè)光場(chǎng)設(shè)備掃描建模。使用專業(yè)儀器掃描建模最大的優(yōu)點(diǎn)是可以模擬出與物體表面一致的反射特性，最大程度還原真實(shí)物體材質(zhì)的顏色、紋理和光澤，提高3D物體渲染的逼真度。

專業(yè)儀器掃描建模的速度比手動(dòng)建?？旌芏?，操作難度較低，可以實(shí)現(xiàn)高精度建模。但它的不足在于越高精的儀器設(shè)備，成本越高，而且只能根據(jù)現(xiàn)實(shí)中的物體進(jìn)行重建，無法虛擬創(chuàng)作。其對(duì)現(xiàn)實(shí)物體的大小也有一定限制，在建模后仍需專業(yè)3D軟件進(jìn)行編輯處理才能投入使用。

元宇宙典型應(yīng)用場(chǎng)景

“元宇宙”本質(zhì)上是第三代互聯(lián)網(wǎng)。簡(jiǎn)單地說，“元宇宙”的虛擬融合完美地整合了數(shù)字世界和物理世界的集成，并將為人類未來的工作，學(xué)習(xí)，娛樂和社會(huì)建設(shè)一個(gè)新的空間。它是未來生活方式的主要載體，也是每個(gè)人都參與的新數(shù)字世界?！霸钪妗睂⒓蓱?yīng)用區(qū)塊鏈，5G虛擬現(xiàn)實(shí)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，人工智能，物聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)和邊緣計(jì)算等最前沿的數(shù)字技術(shù)，使每個(gè)人都能真正擺脫物理世界的束縛。基于資產(chǎn)和身份的可信數(shù)字化在新的融合空間中實(shí)現(xiàn)更好的自我意識(shí)并最大化其價(jià)值。

元宇宙改變了生產(chǎn)和生活方式，游戲和社交可能成為第一個(gè)登陸場(chǎng)景的元宇宙應(yīng)用場(chǎng)景。我們可以進(jìn)入元宇宙的日常生活，例如社交，游戲，消費(fèi)和學(xué)習(xí);它還可以提高原型的生產(chǎn)效率和精度并降低其生產(chǎn)成本，如元宇宙+醫(yī)療保健，元宇宙+電力，元宇宙+工廠，元宇宙+航空航天等。隨著元宇宙相關(guān)技術(shù)的不斷突破，上述場(chǎng)景將逐步落地。其中，游戲平臺(tái)和社交平臺(tái)最容易實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化，更易于構(gòu)建元宇宙世界。國內(nèi)外許多公司也已經(jīng)開始在這兩個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行努力。

其實(shí)，我們對(duì)于元宇宙并不陌生，陌生的只不過是一個(gè)名字，在很久之前它已經(jīng)以神話的方式滲入在我們的生活中。在紅樓夢(mèng)中賈寶玉進(jìn)入了太虛幻境，在聊齋里書生進(jìn)入畫中的世外桃源，在之前特別火的動(dòng)漫《哪吒》中，你也看到了哪吒進(jìn)入山河社稷圖獲取寶物。

這些不同的角色進(jìn)入了完全區(qū)別于現(xiàn)實(shí)的世界，在這些幻境里可以看到并體驗(yàn)一切美好的事物。在20世紀(jì)90年代初，錢學(xué)森就對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)與“元宇宙”有過展望，為其起了個(gè)頗有意境的名字—“靈境”，并透過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，預(yù)見到人機(jī)深度結(jié)合將對(duì)人類社會(huì)帶的深層變革。

如今，隨著數(shù)字化發(fā)展，元宇宙以一種全新的姿態(tài)出現(xiàn)，它告訴我們?cè)钪娌⒉皇侵灰砸曈X感出現(xiàn)在書本上、電影上，它將用虛擬共生以真實(shí)的體驗(yàn)感為我們開啟一個(gè)全新的數(shù)字時(shí)代。

元宇宙是數(shù)字化的最終形態(tài)，將成為集娛樂、社交、學(xué)習(xí)、生產(chǎn)、生活為一體的數(shù)字世界，與現(xiàn)實(shí)世界緊密融合，包含消費(fèi)、娛樂、文旅、教育、產(chǎn)業(yè)、健康、辦公、居住八個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景。

元宇宙消費(fèi)場(chǎng)景

元宇宙的存在并不是減少線下的消費(fèi)性，它是結(jié)合線上與線下實(shí)現(xiàn)虛實(shí)共生的消費(fèi)，推動(dòng)傳統(tǒng)商業(yè)實(shí)現(xiàn)新消費(fèi)時(shí)代的變革，更大幅度地增加消費(fèi)者的體驗(yàn)性，真實(shí)的做到沉浸式、體驗(yàn)式。

在澳大利亞墨爾本的一所藝術(shù)酒店利用班克斯的作品開展了一場(chǎng)非常有意思的元宇宙偷盜活動(dòng)，在酒店展出班克斯的名畫《禁止玩球》，這幅畫價(jià)值15000美元，只要登記入住酒店者便可成為允許偷盜者。

這個(gè)酒店成為了被允許偷盜的元宇宙空間，很多人都因?yàn)橄雵L試“允許偷盜”這一行為而紛紛前往，而偷盜目標(biāo)和線索自然不易獲取，只要在酒店消費(fèi)，便可獲取新線索，在獲得住客的同意后，酒店還會(huì)在社交媒體賬號(hào)上公布住客偷盜畫的監(jiān)控錄像，被鏡頭捕捉到的人也很開心的把這件事分析在自己的社交媒體賬號(hào)。這個(gè)酒店活動(dòng)最后還獲得了克里奧互動(dòng)媒體廣告銅獎(jiǎng)和戛納公關(guān)金獅獎(jiǎng)。

元宇宙娛樂場(chǎng)景

2016年Roblox宣布將登陸OculusRift平臺(tái)，用戶可以在平臺(tái)上設(shè)計(jì)自己的VR游戲世界和體驗(yàn)。2019年9月Facebook發(fā)布VR 社交平臺(tái)Horizon，2020年8月推出公開測(cè)試版，用戶可以在其中構(gòu)建環(huán)境和游戲，與朋友交流。

在新冠疫情期間，由于無法在現(xiàn)實(shí)世界見面，我們看到很多大學(xué)開啟了線上畢業(yè)典禮，學(xué)生們利用《我的世界》，創(chuàng)造了一個(gè)與真實(shí)世界中的大學(xué)一樣的場(chǎng)景，在這里可以一起歡呼玩樂地舉行畢業(yè)典禮。

元宇宙文旅場(chǎng)景

傳統(tǒng)的文旅體驗(yàn)中，游客只有一個(gè)單一的標(biāo)簽體驗(yàn)，即“游覽者”，以被動(dòng)觀看和接受為主的單向的、一維的游覽體驗(yàn)為主，很難形成真正的沉浸式體驗(yàn)。

而元宇宙的文旅體驗(yàn)，每個(gè)個(gè)體的身份是有別于現(xiàn)實(shí)世界而獨(dú)立存在、可以自由設(shè)定的，文旅場(chǎng)景也不再是單一的觀覽過程，通過交互乃至多線性、多重?cái)⑹碌捏w驗(yàn)，每位游客可以享受到迥異的場(chǎng)景、故事情節(jié)、角色身份，助其產(chǎn)生強(qiáng)烈的自我代入感，獲得更有品質(zhì)的文旅體驗(yàn)。

迪士尼是“元宇宙”主題公園賽道上入局的行業(yè)先鋒，原創(chuàng)舞臺(tái)劇《冰雪奇緣》是早期結(jié)合實(shí)體和數(shù)字技術(shù)的項(xiàng)目。它將運(yùn)動(dòng)追蹤視頻圖形與大型移動(dòng)布景結(jié)合，創(chuàng)造出阿倫黛爾這一冰雪世界，使游客完全沉浸在冰雪奇緣世界中。此外，迪士尼也在積極探索通過新技術(shù)將樂園的魔力延伸到家庭：允許人們扮演既定角色，甚至可以做自己——在整個(gè)故事中為自己創(chuàng)造角色，給故事增添新角色。

元宇宙教育場(chǎng)景

傳統(tǒng)教學(xué)場(chǎng)景的核心架構(gòu)是教師、學(xué)生、學(xué)習(xí)環(huán)境組成，而在元宇宙教育場(chǎng)景中卻是不固定組合，學(xué)習(xí)環(huán)境也會(huì)從一排排桌椅和黑板根據(jù)學(xué)科變成一個(gè)虛擬重現(xiàn)、虛實(shí)融合的教育場(chǎng)景，比如化學(xué)課場(chǎng)景，學(xué)生們可以在元宇宙世界里發(fā)揮想象的做實(shí)驗(yàn)，這回再也不怕爆炸了。

采用數(shù)字孿生或全景視頻拍攝技術(shù)，逼真再現(xiàn)真實(shí)的教學(xué)環(huán)境，如使用全景拍攝重建自然地貌、名勝古跡、景觀等。學(xué)習(xí)地理專業(yè)時(shí)，學(xué)生在虛擬環(huán)境中可突破真實(shí)世界的時(shí)空限制，以瞬移方式前往地球的任意地點(diǎn)，完成地理實(shí)景考察。

未來的學(xué)習(xí)方式不再是單一的聽課讀書，而是教學(xué)環(huán)境、教學(xué)資源與學(xué)生們的互動(dòng)，還可以根據(jù)虛擬化身的形式，開展感官同步的線上教學(xué)。

元宇宙產(chǎn)業(yè)場(chǎng)景

在生產(chǎn)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的工業(yè)制造過程中，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售等環(huán)節(jié)往往有著鮮明的流程界限，在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，供應(yīng)鏈協(xié)同生產(chǎn)、區(qū)域協(xié)同生產(chǎn)、遠(yuǎn)程制造乃至跨國制造、云制造等逐漸起步并形成趨勢(shì)。

而進(jìn)入元宇宙時(shí)代，工業(yè)產(chǎn)品的信息又將發(fā)生巨大的變化：從信息化到數(shù)字化，信息將更加精確，信息的完整性、時(shí)效性、實(shí)時(shí)性也都將大幅度提升。從二維圖紙到三維模型，從靜態(tài)模型到運(yùn)動(dòng)模型，從抽象數(shù)據(jù)到仿真模型，依托互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)孿生，到信息物理系統(tǒng)，進(jìn)而到實(shí)時(shí)性的遠(yuǎn)程仿真、操控、維護(hù)……協(xié)同生產(chǎn)將成為主流的生產(chǎn)模式，并將極大地提升生產(chǎn)水平乃至創(chuàng)新水平。

微軟的MR解決方案是打造遠(yuǎn)程協(xié)作平臺(tái)，通過交互技術(shù)和遠(yuǎn)程維修維護(hù)、檢查、培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)降低企業(yè)溝通成本、縮短人工差旅時(shí)間、減少高碳足跡，目前已在汽車制造巨頭Kautex、乳品巨頭阿爾樂等生產(chǎn)制造企業(yè)間廣泛應(yīng)用。

這被看做元宇宙工業(yè)制造場(chǎng)景的初級(jí)落地，隨著技術(shù)應(yīng)用進(jìn)步、場(chǎng)景內(nèi)容豐富，先落地場(chǎng)景的應(yīng)用反饋將不斷加速元宇宙產(chǎn)業(yè)場(chǎng)景的進(jìn)程和發(fā)展。

元宇宙健康場(chǎng)景

今天的運(yùn)動(dòng)健身產(chǎn)業(yè)增長快、潛能大，同時(shí)也極大地刺激了行業(yè)發(fā)展，歸根結(jié)底在于健康是人類永恒的追求。

同樣，在元宇宙世界，物理層面的“健康體魄”也依然極具吸引力，是人生一起成就的根源。隨時(shí)隨地利用碎片化時(shí)間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)健身、通過感應(yīng)器配件與教練在線互動(dòng)、加入虛擬社群進(jìn)行團(tuán)體運(yùn)動(dòng)乃至競(jìng)技、安全模式有效避免運(yùn)動(dòng)傷害，每個(gè)普通人都有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)自己的某一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)天賦。

健身不再是一件需要“努力”而堅(jiān)持的事情，而是成為了元宇宙中每位居民的一種享受、一種習(xí)慣，健康的生活方式也將拓展到所有人的生活場(chǎng)景中。同時(shí)，極限運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)實(shí)門檻也將降低，在冬奧會(huì)時(shí)邀請(qǐng)冰墩墩一同去雪道上感受谷愛凌在身邊縱身一躍、在內(nèi)陸的家中參加潛水執(zhí)照的考試、在《速度與激情》的拍攝場(chǎng)地與主創(chuàng)飆車……擁有豐滿人生體驗(yàn)的元宇宙居民，只需要享受運(yùn)動(dòng)帶來的多巴胺。

元宇宙辦公場(chǎng)景

打造跨越物理邊界的虛擬產(chǎn)業(yè)園和產(chǎn)業(yè)集群是我國數(shù)字經(jīng)濟(jì)新業(yè)態(tài)新模式發(fā)展的重要形態(tài)。

虛擬產(chǎn)業(yè)園突破了土地空間的限制，利用數(shù)字化和智能化技術(shù)將分散各地的相關(guān)產(chǎn)業(yè)企業(yè)聯(lián)結(jié)在一起，形成產(chǎn)業(yè)生態(tài)。虛擬園區(qū)消解了物理空間的邊界，極大了發(fā)揮集群效應(yīng)，同時(shí)也拓展了線上社交場(chǎng)景和虛擬消費(fèi)業(yè)態(tài)。

新冠疫情爆發(fā)之前，埃森哲就在微軟旗下的Teams軟件中建立了一個(gè)虛擬園區(qū)，來自任何地方的員工都可以聚集在這里休閑社交，參加公司聚會(huì)和活動(dòng)，真正實(shí)現(xiàn)了“面對(duì)面”的全球化，因此我們大膽設(shè)想，集辦公、休閑、餐飲、娛樂、居住等功能于一體的完整消費(fèi)業(yè)態(tài)將在虛擬園區(qū)中得以建構(gòu)。保障就業(yè)公平，實(shí)現(xiàn)個(gè)人價(jià)值最大化。

不同于現(xiàn)實(shí)空間，元宇宙的最大特點(diǎn)就是虛擬，虛擬會(huì)展的場(chǎng)景布置、會(huì)議組織、會(huì)議展覽等全虛擬工作給未來人們就業(yè)提供了更多選擇。

每個(gè)人都渴求獲得一份適合自己的、能發(fā)揮自身創(chuàng)造力和自主性的工作，這一切也正在被元宇宙實(shí)現(xiàn)著，性別歧視、學(xué)歷歧視無所遁形，元宇宙里每個(gè)人的鏡像都實(shí)時(shí)在線，雇主在得到求職員工的隱私信息授權(quán)后可以全面完整看到其學(xué)習(xí)、工作、能力的評(píng)估材料和結(jié)果，打破空間局限，自由雇傭人才。

元宇宙居住場(chǎng)景

一邊找家裝公司談裝修，一邊到建材市場(chǎng)買材料，家具還要單獨(dú)再去家居商場(chǎng)挑選的零散家裝消費(fèi)模式正在“退休”，以全屋整裝、個(gè)性化定制和拎包入住為標(biāo)志的裝修4.0時(shí)代已經(jīng)到來，乘此東風(fēng)，以信息化、數(shù)字化為基礎(chǔ)的虛擬化、沉浸式家居消費(fèi)體驗(yàn)正在元宇宙中被實(shí)現(xiàn)。從看房開始，虛擬人可以全程陪同購房者在最短時(shí)間內(nèi)看遍符合需求的數(shù)字房產(chǎn)，并給出最佳購房建議。確定房產(chǎn)后，用戶可在線DIY進(jìn)行數(shù)字化裝修，形成個(gè)性化的裝修方案。

入住后可以實(shí)現(xiàn)完全的智能控制和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)智能門鎖、智能家電、智能睡眠系統(tǒng)等綜合一體化管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，保障住戶安全。

新興產(chǎn)業(yè)元宇宙應(yīng)用場(chǎng)景暢想

01雙碳戰(zhàn)略支撐

實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和，是以習(xí)近平同志為核心的黨中央統(tǒng)籌國內(nèi)國際兩個(gè)大局作出的重大戰(zhàn)略決策，是著力解決資源環(huán)境約束突出問題、實(shí)現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展的必然選擇，是構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的莊嚴(yán)承諾。我們要實(shí)現(xiàn)碳中和，元宇宙龐大的用電量、速度和要求，海量數(shù)據(jù)運(yùn)算要耗費(fèi)很多資源，利用新興技術(shù)，使人類在元宇宙形態(tài)下能夠減緩對(duì)資源的消耗，助力雙碳戰(zhàn)略發(fā)展。

02新型電力系統(tǒng)建設(shè)支撐

目前，元宇宙在實(shí)際應(yīng)用中正在以游戲、會(huì)議等場(chǎng)景為切入口先行先試。在一個(gè)最終完整態(tài)的元宇宙中，電力必然也將是不可缺少的一個(gè)場(chǎng)景。

利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、邊緣計(jì)算、人工智能等數(shù)字化技術(shù)，圍繞能源供給、能源輸配和能源消費(fèi)等環(huán)節(jié)，伴隨風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)和電量占比的提升，其間歇性、波動(dòng)性特點(diǎn)，要求系統(tǒng)配備智能化的電子設(shè)備，構(gòu)建具備感知、分析、學(xué)習(xí)、應(yīng)用的能源元宇宙中樞。將數(shù)字化技術(shù)和物理信息系統(tǒng)深度耦合，以技術(shù)+數(shù)據(jù)+算法+算力為驅(qū)動(dòng)，發(fā)揮可觀、可控、可預(yù)判、可決策和自動(dòng)調(diào)控的功能，實(shí)現(xiàn)電、熱、冷、氣、氫等多種能源之間相互補(bǔ)充調(diào)劑、達(dá)到“源荷互動(dòng)”，完成局部自平衡的分類配置，使能源流、電力流、信息流之間能高度耦合，提高清潔能源規(guī)?；ㄔO(shè)、化石能源清潔化生產(chǎn)、多種能源綜合利用、終端用能智慧高效，助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)。

綠色商旅支撐

與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)深度結(jié)合的企業(yè)商旅業(yè)務(wù)正在逐漸發(fā)展，為企業(yè)的綠色出行、低碳發(fā)展提供支撐。同時(shí)，隨著人工智能以及PRA深入到商旅日常工作中，將助力企業(yè)從商務(wù)出行環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)碳減排。未來元宇宙中的商旅業(yè)務(wù)，將完美契合數(shù)字化時(shí)代下商旅所追求的發(fā)展趨勢(shì)，即虛實(shí)結(jié)合、高頻即時(shí)、沉浸體驗(yàn)。無論是綠色出行方式，還是元宇宙中的“目的地”，都追求將用戶體驗(yàn)根植于員工的心中，滿足員工的多元需求，進(jìn)而衍生更多的商旅服務(wù)。在人們更加注重人性和個(gè)人興趣的背景下，元宇宙商旅也將促使員工找到自我興趣度極高且細(xì)分的出行習(xí)慣，構(gòu)建員工豐富的商旅幸福感。

元宇宙發(fā)展愿景

從政府和企業(yè)的行為可以看出，雖然目前外部對(duì)于元宇宙概念和屬性的看法仍在不斷變化，但是對(duì)于元宇宙未來的良好前景已基本形成共識(shí)。展望未來，元宇宙的3種前景在當(dāng)下已經(jīng)較為顯著。

首先，從市場(chǎng)規(guī)模的前景來看，目前已有多個(gè)國際知名咨詢機(jī)構(gòu)公開表示看好元宇宙的未來市場(chǎng)規(guī)模。如普華永道預(yù)計(jì)，2030年元宇宙市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1.5萬億美元，彭博行業(yè)則估計(jì)元宇宙市場(chǎng)規(guī)?？梢赃_(dá)到2.5萬億美元;摩根士丹利預(yù)計(jì)，未來元宇宙潛在市場(chǎng)空間將超8萬億美元。不僅如此，元宇宙在其發(fā)展過程中，還將拉動(dòng)壯大其他領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模。

其次，從產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的前景來看，元宇宙帶來的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新前景包括了兩方面：元宇宙將打破我們所習(xí)慣的現(xiàn)實(shí)世界物理規(guī)則，以全新方式激發(fā)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新;此外，元宇宙將與不同產(chǎn)業(yè)深度融合，以新模式、新業(yè)態(tài)帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)躍遷升級(jí)。

最后，從應(yīng)用范圍的前景來看，當(dāng)前元宇宙的應(yīng)用主要表現(xiàn)在游戲、娛樂等領(lǐng)域，其他領(lǐng)域應(yīng)用相對(duì)較少。未來，伴隨元宇宙技術(shù)和產(chǎn)業(yè)成熟度的持續(xù)提高，其應(yīng)用范圍將逐步擴(kuò)大，并不斷深入。如元宇宙或?qū)⒃谏鐣?huì)治理、公共服務(wù)等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。

結(jié)束語

元宇宙除了是一個(gè)數(shù)字空間概念，也可以是物理空間概念。物聯(lián)網(wǎng)將把數(shù)據(jù)、地理空間觸發(fā)的內(nèi)容鏡像輸入到元宇宙中，讓我們可以以新的方式理解、操縱和模擬現(xiàn)實(shí)世界。元宇宙的虛擬地產(chǎn)承托起了數(shù)字資產(chǎn)，各種數(shù)字藝術(shù)能在這個(gè)空間大放異彩。所謂“元宇宙”，滋生于人們對(duì)科技描繪世界的想象和探索，人類總是不斷地破舊立新，在追求更好發(fā)展的征程上堅(jiān)韌前行。

或許，在不遠(yuǎn)的未來，元宇宙的真實(shí)圖景將是目前我們完全無法想象的模樣，但每一項(xiàng)新興技術(shù)、每一次大變革的到來，都將出現(xiàn)無數(shù)新事物、呈現(xiàn)諸多新場(chǎng)景、誕生一批新組織、顯現(xiàn)萬千新機(jī)遇。

元宇宙已經(jīng)臨近，它正在實(shí)質(zhì)上革新著人類社會(huì)的方方面面。通往元宇宙的路，雖還將延綿萬里，但也正在匯聚越來越多有遠(yuǎn)見、有理想的人和組織共同前行，他們相信微光終會(huì)長成為太陽。