什么是元宇宙

什么是元宇宙

元宇宙这个词第一次出现其实是科幻小说《雪崩》中描绘的一个称为元宇宙（Metaverse）的多人在线虚拟世界。

从宏观角度来理解元宇宙时，元宇宙 = 立体互联网 + 价值互联网。

• 所谓立体互联网，就是一个由计算机创造出来的三维立体的数字世界。这个数字世界是联网的，它可以是完全虚拟的，也可以是叠加在实体世界之上的。我们可以走入这个三维立体的世界，与它互动。

• 所谓价值互联网，是以区块链技术为基础设施建立起来的价值确权、价值持有、价值交易的网络。

互联网科技巨头畅想的元宇宙

• Facebook 进军 VR 领域，它的产品 Meta Quest VR 头盔是想创造一个独立于实体世界的虚拟世界（虚拟现实 VR）；

• 微软的 Hololens 眼镜，是想把实体世界和虚拟世界混合起来（混合现实 MR）；

• 苹果则几乎完全忽视虚拟世界，它主要希望用技术增强实体世界（增强现实 AR）。苹果已经给我们提供了两个主要的开发者工具。一个叫 ARKit (opens new window)，增强现实套件，用于调用手机上的传感器；另一个叫 RealityKit (opens new window)，现实套件，用于三维建模和显示。利用手机、电脑，再加上这些工具，每个开发者都可以立刻开发一款增强现实应用。

以开会的场景为例，虚拟现实和混合现实的区别如下：

• 如果是 Facebook 设想的版本，那么我们每个人就都戴着 VR 头盔，我们看到的是一个个三维立体的数字小人出现在眼前的屏幕上。

• 如果是微软设想的版本，那么我们每个人就都戴着 Hololens 眼镜。我们既可以看到同事坐在对面的椅子上，又可以看到有的同事不在这个会议室，他们以全息影像的形式坐在会议室的椅子上。

跟元宇宙紧密相连的技术历史

• 计算机图形时代：第一个计算机视频游戏《空间大战》将我们带入计算机图形时代。此后，计算机不光能够做计算，还可以显示动态图像，我们还可以控制其中的数字物体。

• 计算机网络时代：利克里德推动了早期互联网的诞生。现在，互联网将世界各处的计算机、信息和人紧密地联系了在一起。

• 价值网络时代：区块链技术的诞生带来了价值表示和价值转移的基础协议，为原本主要为信息传播而生的互联网补上了缺失的一环。从此之后，数字空间中的财产所有权确权和流转有了技术支撑。

立体互联网

构建一个三维立体的互联网，需要扫描实体世界、渲染数字世界和操控数字世界三个层面的技术。

📌 1. 扫描实体世界

扫描实体世界有三个层次：平面照片、三维图像、三维模型。

以苹果现在提供的增强现实套件等技术为例，每个人都已经可以用手机扫描出一个物体的立体三维模型了。

• 用物体捕捉 (opens new window)和摄影测量 API 来获得物体的三维模型。

• 用苹果的 ARKit (opens new window)，来捕捉和显示眼前的实体世界。

• 把实体世界和处理过的三维模型混合起来，形成增强现实的体验。

还可以利用苹果提供的各种工具再往前再走一步。现在，iPhone 手机里都有一个名叫 TrueDepth 的深度相机系统，简单地说，这个相机系统会投射出红外光点，帮助我们获得物体的三维形状数据。有了它的辅助，我们可以按照自己的想法对三维模型进行更加精细的处理。

📌 2. 渲染数字世界

渲染引擎：Three.js (opens new window)、Unity 3D (opens new window)、虚幻引擎 (opens new window)

元宇宙视觉平台：Omniverse (opens new window)，聚焦于为客户提供从模型到视觉的渲染算力。主要提供了两方面的功能，一方面是引入了皮克斯电影公司的光线追踪、路线追踪算法，提供强大的视觉算法；另一方面是基于英伟达自己的 GPU 图形芯片，提供了更强大的渲染着色能力。

快速制作一个数字虚拟人：

• 在 iPhone 手机上安装名为 “Live Link Face” 的 APP，它由虚幻引擎作为底层技术支撑，可以利用手机的功能捕捉我们的脸部、表情、动作。

• 然后，在电脑上安装虚幻引擎软件，创建一个项目，引入一个预制数字人，完成背景、灯光等配置。

• 现在，我们就可以开始录制数字人视频了。这一次，我们的表情、动作将会由我们选定的数字人展现出来。一个数字人视频就这么简单地拍摄完成了。

📌 3. 操控数字世界

立体互联网是用技术建立实体世界的模型，是用技术渲染出以假乱真的三维数字世界，也是我们可以操控、交互的数字世界。

交互的重点不是让人去操控数字世界中的物品，而是用技术让人与人的交流互动变得更加方便、真切。也就是，从 “人机交互” 走向 “人人交互”。

在元宇宙，人与人的交流互动并不只是说话、聊天，人与人的交流互动还包括一起协作创造，包括各种各样的经济活动。而这需要价值互联网的相关技术与应用的支撑了。

价值互联网

第一阶段，用 “区块 + 链” 的数据结构、用 “去中心网络 + 分布式账本” 的方式形成了财产所有权管理系统的技术雏形。这一阶段实现了所有权管理系统最核心的 “账户、余额、交易” 三要素。

第二阶段，以太坊为区块链增加了代码运行的环境，让我们可以编写名为智能合约的独特的服务端程序。这些程序代码运行在以太坊虚拟机（EVM）上。

第三阶段，行业形成了一些标准程序接口，主要是 ERC20 可互换通证标准和 ERC721 不可互换通证标准等。到这里，在区块链技术支撑的价值互联网中，我们可以方便地表示各种类型的价值，并进行价值的流转了。

第四阶段，将人类经济活动映射到数字空间的交易协议产品开始出现、并大爆发。这一阶段的创新主要是在 2020-2022 年这三年间出现的。有了技术基础设施，相当数量的用户进入了区块链领域，大量的数字交易协议就在这个阶段就被创造出来了。

元宇宙的四大应用象限

当我们回归工作和生活，用更加个人化的角度来观察元宇宙时，元宇宙 = 实体空间 + 数字空间。

关于元宇宙的详细解读，可以进一步阅读这篇文章：元宇宙 Metaverse：互联网的下一站 (opens new window)。