近几年，元宇宙这个名词被越来越多的人提起。无论是在马克·扎克伯格的虚拟发布会中看到他发布了 Facebook 改名为 Meta 的消息，还是在 Fortnite 这个沉浸式虚拟世界中看到现场音乐会，或者是在 Decentraland 中看到数字艺术画廊，我们都无法摆脱互联网上最受欢迎的流行语：“元宇宙”。在元宇宙中，用户可以创建自己的虚拟环境，并与其他用户分享。元宇宙还可以用来进行商务活动、训练、教育等，是一种新型的媒体和交流平台。
目前，元宇宙已经成为了众多投资者趋之若鹜的领域，在游戏、娱乐、教育、商务等领域都有广泛的应用。随着计算机技术的不断发展，元宇宙也在不断演进和创新，为人们带来更加丰富的体验和服务。
但这个元宇宙到底是什么？这是一个虚拟世界吗？我们可以逃到无限的可能性中去？这是建立在投机性科幻小说之上的互联网的反乌托邦未来吗？还是仅仅是一种将扩展现实（XR）——一个涵盖增强现实、虚拟现实和混合现实技术的总括术语——进行分类的奇特方式？
谈论元宇宙就像在 70 和 80 年代谈论互联网一样。随着元宇宙预计在 2024 年成为 800 亿美元的市场，并且像 Facebook、Microsoft、Apple、百度和 Google 这样的科技巨头正在大力投资使它成为现实，“元宇宙”正在展现它不可估量的潜力。
本文将从什么是元宇宙、如何进入元宇宙、元宇宙技术和元宇宙当前的发展等角度介绍元宇宙这个概念。
什么是元宇宙
元宇宙的英文是 Metaverse，Metaverse=Meta（超越）+Universe（宇宙），即超越现实癿虚拟宇宙。
虽然这个术语已经流行了几年，但是“元宇宙”这个词实际上是由作家尼尔·斯蒂芬森在他 1992 年的科幻小说《雪崩》中提出的。在他的书中，斯蒂芬森将元宇宙描述为一个全方位的数字世界，与现实世界平行存在。但是在 2022 年，专家们仍然不确定元宇宙是否可以演变成类似的东西。
虚拟世界（virtual world）是指使用计算机技术创建的一种模拟环境，在虚拟世界中，用户可以使用自己的虚拟身份（avatar）进行交流和活动。虚拟世界通常有三维的视觉效果，可以让用户体验到与现实世界非常相似的视觉效果。虚拟世界可以用来进行游戏、训练、商务活动、教育等，是一种新型的媒体和交流平台。
而元宇宙则是指计算机技术创建的一种虚拟世界，它是一个复杂的、可交互的计算机模拟环境，可以用来模拟真实世界或虚构的世界。元宇宙可以用来进行游戏、训练、教育、娱乐等活动，是一种先进的、多功能的虚拟世界。
在元宇宙中，用户可以使用自己的虚拟身份（avatar）进行交流和活动，可以与其他用户在线交流，也可以参加各种活动。元宇宙的用户界面通常是三维的，可以让用户体验到与现实世界非常相似的视觉效果。元宇宙可以利用计算机模拟技术来模拟真实世界的各种物质、力学、物理过程和现象，从而让用户在虚拟世界中体验到与现实世界非常相似的环境和体验。
许多专家将元世界视为互联网的三维模型。基本上，这是一个与现实世界平行的地方，我们在这里度过我们的数字生活。一个我们和其他人都有一个化身的地方，我们通过他们的化身与他们交互。
有些人也认为，元世界在最真实的意义上目前并不存在。”它目前还不是真的，直到人们有一个单一的位置，他们可以去到虚拟世界中住在里面，它才会变成真的，”网络安全专家、康涅狄格理工学院创始主任伊卜拉比·巴吉利(Ibrahim Baggili)说。
因此，元世界可以被视为是一个虚拟的、三维的网络世界，其中用户可以使用自己的化身与其他人交流。虽然目前尚未完全存在，但有人认为元世界有可能在未来成为一个主要的互联网平台，并且可能会大大改变我们与网络的互动方式。
尽管关于定义元宇宙的讨论因案而异，但简单来说，它是一个交互式，沉浸式和超现实的共享虚拟空间。它还将包括我们自己定制的化身和数字资产，这些资产很可能会记录在区块链上。
如何进入元宇宙？
虽然目前还没有单一入口可以进入元宇宙，但我们首先需要获得一些硬件设备，以真正沉浸在体验中。这可以从价格实惠的10美元的谷歌纸盒到价格适中的300美元的Oculus Quest 2头戴式设备，甚至是高质量的999美元的Valve Index VR，这取决于我们的预算。
根据网络安全专家Baggili的说法，目前元宇宙的结构类似于苹果应用商店。”目前，我们有多个平台提供虚拟现实、增强现实和扩展现实的体验，这就像从应用商店下载的不同应用。但是没有单一的入口，人们可以使用它，就像Yahoo在早期为互联网创建了入口一样。”
多家科技巨头已经开始提供各种体验，包括游戏和虚拟工作空间、实时娱乐和房地产。这包括平台，如Decentraland、Axie Infinity、Horizon、Sandbox、Fortnite和Roblox。
然而，并不一定需要 VR 头盔才能进入元宇宙。我们一直都在网络上，通过我们口袋里的智能手机、我们客厅里的 Alexa 和周围世界的摄像头。我们可以通过智能手机进入元宇宙，但我们通常会被动地进入其中。每天有数亿人通过平板电脑和智能手机访问实时渲染的 3D 虚拟世界。在未来十年，这些设备很可能仍然是我们进入元宇宙的主要方式。
尽管从智能手机、平板电脑或电脑访问元宇宙会减少沉浸感，但这是一种很好的方式，可以试着看看这种热门现象究竟是什么。
元宇宙技术
元宇宙是众多新技术的集大成者，其中包括：区块链（Blockchain）、人机交互（Interactivity）、电子游戏（Game）、人工智能（Artificial intelligence）、网络及运算（Network）、数字孪生（digital Twin）六大技术，一般被简称为“BIGANT”（大蚂蚁）。
具体来讲，元宇宙基于区块链技术搭建经济体系，基于人机交互技术实现更高维度，基于电子游戏技术提供沉浸式体验，基于人工智能技术进行多场景深度学习，基于网络及运算技术打造“智慧连接”“深度连接”“全息连接”“泛在连接”与“算力即服务”的基础设施，基二数字孪生技术生成现实丐界癿镜像，将虚拟世界与现实世界在身份系统、社交系统、经济系统上密切融合，赋能用户进行个性化内容生产和多元化世界编辑，构建虚实融合的数字生活空间。
区块链技术
区块链是一种融合现有多种技术的新型分布式计算和存储范式。狭义来讲，区块链是按照时间顺序将数据区块依次连接形成的一种链式数据结构，是以密码学方法保证数据区块的不可篡改和不可伪造的分布式账本。广义来讲，区块链是利用块链式数据结构验证与存储数据、利用分布式节点共识算法生成和更新数据、利用密码学方式访问和传输数据、利用智能合约编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。
元宇宙拥有属于自己的经济系统以及数字资产的构建，需要区块链技术的大力支撑。DeFi具有去中心化、规则透明、开放、高效、可靠、公平、安全的特点，使得元宇宙中的价值归属、流通、发现和虚拟身份的让证成为可能。而NFT由于其独一无二、不可复制、不可分割的特性，天然具有收藏属性，因此可以用于记录和交易数字资产，如艺术品、游戏道具等。
交互技术
XR（Extended Reality，扩展现实）是指通过计算机将现实与虚拟相结合，打造一个人机交互的虚拟环境，是VR（Virtual Reality，虚拟现实）、AR（Augmented Reality，增强现实）、MR（Mixed Reality，混合现实）等多种技术的统称。
VR是模拟一个虚拟世界，利用计算机生成一种模拟环境，使用户利用设备沉浸到该环境中，让人有种身临其境的感觉，强调用户与虚拟世界的实时交互，从而带来封闭式、沉浸式的虚拟世界体验，这个虚拟世界不是我们直接就能看到，而是利用设备（比如戴上VR眼镜）才能看到，故称为“虚拟现实”。
AR是一种将现实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，它把原本在现实世界的一定旪间空间范围内很难体验到的实体信息（视觉、听觉、味觉、触觉、嗅觉等信息），通过计算机等科学技术，模拟仿真后再叠加到现实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验，现实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在，从而实现对现实世界的“增强”，故称为“增强现实”。
VR和AR各自还没有走到极致，然而已经有了融合的迹象，这就是MR。将现实世界和虚拟世界混合在一起，产生新的可视化环境，环境中同旪包含了现实物体与虚拟信息，并且必项是“实时的”，以增强用户体验的真实感，这被称为“混合现实”。
目前用户与AR、VR、XR、MR交互的方式主要有5种：以眼球追踪为主的眼控交互，以自然语言为主的语音交互，以肢体为主的手势交互和以神经元为主的脑机（接口）交互。
电子游戏技术
电子游戏技术的核心是游戏引擎，游戏引擎包含渲染引擎（即“渲染器”，含二维图像引擎和三维图像引擎）、物理系统、碰撞探测系统、光影、动画、粒子特效、音效、脚本引擎、文件管理、网络特性、编辑工具、插件、人工智能等，几乎涵盖了开发过程中的所有重要环节。
另一项重要技术就是实时渲染技术，人们在电脑、电规、手机、VR眼镜里看到的3D物体，都是由2D的图像整合形成的。渲染就是通过计算机视觉把3D模型转换为2D图像过程，好比在现实生活中对一个场景进行拍照或录像。实时渲染的本质就是图形数据的实时计算和输出。最典型的图形数据源是顶点。顶点包括了位置、法向、颜色、纹理坐标、顶点的权重等。实旪渲染技术一直在推动着游戏产业的发展，高度真实和可编程是实时渲染技术未来发展的两大特征。
除此之外3D建模也是电子游戏技术的重要技术。3D建模可以将真实世界中的物体进行数字化，从简单的几何模型到复杂的角色模型；从静态单个产品显示，到动态复杂的场景展示。讲多行业都会涉及到3D建模，如影视动画、游戏设计、工业设计、城市设计、建筑设计、室内设计、产品设计、景观设计等。通过对物理空间的全尺度3D建模，我们可以得到与现实世界完全一致的数字孪生世界，这也是实现元宇宙的重要基础。未来，3D建模技术发展也会逐渐融入大数据、云计算、人工智能等技术，实现自动化建模，为元宇宙的实现提供数字底板。
人工智能技术
AI（Artificial intelligence，人工智能）是研究、开发用于模拟和扩展人类智慧的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，涉及到信息论、控制论、计算机科学、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑和哲学等自然和社会科学。经过超过半个世纪的发展，人工智能已经度过了简单地模拟人类智慧的阶段，发展为研究人类智慧活动规律，构建具有一定智能的人工系统或硬件，使其能够进行需要人的智力才能进行的工作，并对人类智慧进行拓展的边缘学科。
目前，人工智能技术从能力维度可分为三类：第一类为运算智能，即帮助机器具备“能存会算”的能力，主要涉及计算机和朋务器的存储和计算技术；第二类是感知智能，机器“能听会说、能看会看”的能力，主要涉及语音合成、语音识别、图像识别等技术；第三类是认知智能，即机器“能理览会思考”的能力，主要涉及虚拟助理、智能客服、机器翻译等技术。
而在元宇宙的各个层面、各种应用、各个场景下，人工智能无处不在，比如区块链中的智能合约、人机交互中的脑机接口、电子游戏中的代码人物物品乃至情节的自动生成、元宇宙中虚拟人物的语音识别与语音合成、不同语言之间的机器的翻译、AIoT、5G/6G/算力网络中的网络AI、数字孪生中的全生命周期管理……人工智能渗透到方方面面，助力元宇宙构建虚实融合的数字生活空间。
网络及运算技术
网络与算力是元宇宙无法避开的技术难题。在当前，为了满足元宇宙对信息处理的巨大算力需求，将大量闲散算力进行统一管理和调度，通过网络将闲散计算资源节点连接在一起，再通过网络将计算资源提供给需要的应用和朋务，这种基于网络汇聚计算资源，对算力进行统一管理和调度，实现连接和算力的全局优化，为上层业务提供算力服务，并最终为客户提供应用的系统，被称为“算力网络”。
未来元宇宙庞大的数据量，对算力的需求几乎是无止境的。算力网络将向泛在计算与泛在联接紧密结合的方向演进，推动计算与网络深度融合，为元宇宙提供智能、泛在、柔性、协同、至简、安全的 CPaaS。物联网为元宇宙收集海量数据，6G 的“空-天-地-海”一体化网络架构为元宇宙提供“智慧连接”“深度连接”“全息连接”“泛在连接”，助力用户实现“一念天地，万物随心”的元宇宙式沉浸体验。
元宇宙当前的发展
在当今的情况下，元宇宙的用途主要是在线游戏行业创建的沉浸式虚拟世界。这些虚拟世界已经有数十年的历史，并且如果元宇宙的初步应用有一个主流用途，那么大批观众会涌向像Roblox、Epic Games和Decentraland这样的游戏，这表明玩游戏、建造虚拟世界和投资房地产可能就是它的主要用途。
企业正在尝试在工作场所使用元宇宙应用程序，这些应用程序建立在公司在大流行期间部署的虚拟应用程序的基础上，以支持远程工作。元宇宙技术的早期应用之一是工作场所培训。据TechTarget新闻作家Esther Ajao报道，一些医院已经使用VR和AR来培训常见医疗程序。FDA最近批准的一项技术是Medivis，这是一种AR手术系统，可让外科医生快速与医院的数字成像系统同步。
接下来将介绍几家著名的公司在元宇宙领域的发展。
Meta。CEO马克·扎克伯格在2021年10月的品牌更改声明中写道：“从现在开始，我们将是元宇宙优先，而不是Facebook优先。”这是一个重要的变化，因为这意味着用户最终不需要Facebook账户才能在元宇宙中使用其他服务。除Facebook以外的其他产品中，Meta已经出售了数百万台其Meta Quest——原名Oculus——VR头戴显示器，用于浏览元宇宙。在Meta的声明中，扎克伯格表示，该公司的目标是加速基础技术的发展，包括社交平台和创意工具，以“让元宇宙变为现实”。在2021年底发布重新品牌消息后，Meta推出了Horizon Worlds，这是一个用户可以用虚拟形象浏览的VR空间，以及开发人员创建其他虚拟世界的工具。Meta在元宇宙方面的巨额投资被投资者视为一种冒险，因为该公司在不确定的经济环境中经历了收入下降和裁员。
Epic Games。Epic Games是著名在线射击游戏《Fortnite》的制作商，该游戏有约3.5亿用户，并拥有游戏开发人员使用的Unreal Engine软件。在2021年的10亿美元轮融资后，Epic Games计划在元宇宙中占据一席之地，其中包括来自索尼集团的2亿美元。Epic Games对元宇宙的愿景与Meta不同，它希望为用户提供一个公共空间，让他们能与其他用户和品牌互动——而不是广告遍布的新闻源。
微软。元宇宙将出现在微软的在线会议软件Teams中，这是微软对Zoom的竞争对手。新服务允许Teams用户在不同物理位置加入协作和共享的全息体验，在虚拟会议期间。该平台包括一套面向虚拟形象、会议管理、空间渲染、多用户同步以及“全息传输”的人工智能工具——这是一种3D捕捉技术，可以让用户实时重构和传输高质量的人物3D模型。在2022年10月的Ignite大会上，这家软件巨头私下预览了一个功能，让人们在Teams会议期间创建和使用虚拟形象，而不是实时视频。微软正在与专业服务公司Accenture合作创建Mesh支持的沉浸式空间。Accenture每年雇用超过10万人，并使用Microsoft Mesh帮助新员工加入。新员工在Teams上见面，接受如何创建数字虚拟形象和访问One Accenture Park的指令，这是一个共享的虚拟空间，是入职流程的一部分。这个未来主题公园般的空间包括一个中央会议室、一个虚拟会议室和数字单轨，新员工可以使用它们到达不同的展览。
元宇宙不仅为新势力公司，如Metaverse Group提供数字商品创造了机会，实体公司也开始参与其中。例如，耐克公司收购了RTFKT，该公司使用NFTs、区块链认证和增强现实制造独一无二的虚拟运动鞋和数字文物。在其网站上，RTFKT表示“它生于元宇宙，并且这一直是它的感觉”。在收购之前，耐克公司提交了七项商标申请，以帮助创建和销售虚拟运动鞋和装备。耐克公司和Roblox还合作开发了“Nikeland”，这是一个数字世界，耐克粉丝可以在其中玩游戏、交流和让自己的虚拟形象穿上虚拟装备。
结尾
尽管在线虚拟世界的基本想法已经存在很多年，但是能够进行逼真交互的真正元宇宙似乎还有很长的时间。微软联合创始人比尔·盖茨在2021年的年度回顾博客中指出，大多数人都没有VR眼镜和动作捕捉手套来准确地表示他们的表情、肢体语言和声音质量。然而，盖茨预测，在未来两到三年内，大多数虚拟会议将从二维方块转移到元宇宙——一个3D空间，参与者出现为数字虚拟形象。
必须强调的是，元宇宙仍然是一系列可能性，而不是现实。有很多未知数。元宇宙将如何成为现实——谁将控制它、它将包括什么内容以及它将对我们的生活产生多大影响——仍然是有争议的。
总而言之，元世界是一个共享的在线3D空间，用户可以在其中与其他人以及计算机生成的对象和角色互动。它是一个使用互联网作为基础网络的虚拟世界。元世界被用于各种用途，包括社交网络、在线游戏、教育和培训。它们可以用来创建再现真实世界的虚拟世界，也可以用来创建全新的想象世界。它将提供一种独特且沉浸式的体验，与互联网上的其他内容无异。元宇宙将不断发展和扩展，为探索和互动提供了无限的可能性。
