元宇宙——人類新一次的文藝復興
“戴上耳機和目鏡,找到連接終端,就能夠以虛擬分身的方式進入由計算機模擬、與真實世界平行的虛擬空間。”——1992年小說《雪崩》的描述
未來世界,人們可以通過VR眼鏡,進入虛擬世界,帶來沉浸式的互聯網體驗,從二維到三維,從平面視覺到更豐富的全息體驗。這個虛擬世界可能與現實世界有著強烈的反差,卻又有著非常真實的體驗感。這在《黑客帝國》,《頭號玩家》的未來場景中都有描述。
元宇宙:實現在物理世界中相隔甚遠的人們可以用虛擬分身的方式在三維數字世界交流,辦公,娛樂等全方位的社交。
每一個平凡人有更多的機會獲得關注,任何超越物理規律、超越世俗美學意義的想法,都有機會被實現。
元宇宙的終極形態:在科技賦能下,實現又一次的人類文藝復興。各類黑科技在元宇宙的應用場景內被多元整合,賦能人類生活體驗,重塑社會形態,這也將推進關聯產業鏈的新一次的需求革命。
之所以稱之為元宇宙,這樣的虛擬世界類似於網絡遊戲重新賦予每個人類個體以新的身份,新的社交關係,但卻較傳統網游更進一步的是,其能突破到沉浸式的感官體驗,實現隨時隨地切換數字世界與現實世界,滿足低延遲的心理需求。本文重點討論以下4點:
01-元宇宙的概念起源
02-元宇宙的場景及終級形態
03-元宇宙伴生的科技要求及產業投資機會
04-爭議:文明的隱憂:娛樂至死帶來創新和探索的坍縮
01- 元宇宙的概念起源
所有創新都起源於人類發展的需求,但需求從生理範疇到精神領域
人類文明從存在起,就一直有著對新世界的幻想,如一個個烏托邦世界就是人類對美好新世界的定義,而元宇宙的起源更像是從這些對新世界的美好期許中而來的,它是對每個遊戲、電影世界的幻想的整合,並對每個人賦予新的身份,新的生活體驗、以及數字化的社交關係網,對世界賦予新的規律、規則的數字化烏托邦世界。
1992年,根據美國著名科幻大師尼爾·斯蒂芬森在其小說《雪崩》中的描述,元宇宙是一個與現實世界平行的世界,利用增強現實(AR)、虛擬現實(VR)和互聯網等技術將現實世界映射到元宇宙世界中,人類在元宇宙中將有一個自定義的“分身”,這樣更為具體的描述被認為是元宇宙概念的源頭。
02- 元宇宙的場景及終級形態
人們的意識創造了宇宙,而不是宇宙創造了人們意識,時空是“意識工具”。——美國維克森林大學羅伯特-蘭扎教授(RobertLanza)
這是一個重要的腦洞,如果不存在人類意識的附加,所有的物質都會處在一個不確定的狀態下。不僅如此,時間不是真的存在,空間也只是人們感知事物的一個概念。任何關於時間和連續性的看法實際上都是一種錯覺。換句話說,人類的一切感知,比如時間,空間,味道,聲音都源於主觀的想像和意識,一切都是意識和記憶的載體。這與元宇宙的底層邏輯不謀而合。
在終極元宇宙,可以將現實生活中的一切都編碼,一切場景、記憶、意識,當你戴上VR設備甚至連接上腦機,你就進入了一個和無法和現實世界區分的新世界,這可以與現實世界的場景完全相同,也可以完全不同,這裡的一切都由人類編碼定義,讓每個個體真正有了可能成為“創世者”。
依賴於網絡和算力技術(包括空間定位算法、虛擬場景擬合等),元宇宙也許可以完全掙脫現實自然科學條件的約束,人人皆是“超人”,皆是“女皇”,未來顯示技術讓華麗的場景“真實”呈現。
此外元宇宙未來可能模擬一些如黑洞等現實存在但是無法接近的場景,並利用數字孿生等技術,完完全全複製其物理特性,讓“無敵”的虛擬形象進入探索,來進一步實現對未知領域的認知,服務於科學。
終極的元宇宙有望實現現實世界與數字世界的彼此交匯,並模糊其邊界。在不受制於現實世界的各種自然規則限制的條件下,數字建築設計、藝術品創作乃至各種科學問題的瓶頸和限制將會消失,屆時人類有望收穫無限可能。
03- 元宇宙伴生的科技要求及產業投資機會
元宇宙的發展背後是技術集群的受益,數字基建正成為熱門話題,主要包括五大板塊:
1.網絡和算力技術,把包括空間定位算法、虛擬場景擬合等;
2.人工智能;
3.電子遊戲支持技術;
4.顯示技術;
5.區塊鏈技術
元宇宙的終極目標是將人與社會關係數字化,實現人類數字化生存遷移的載體,緩解社會矛盾、提升體驗和效率、延展人的創造力和可能性。
這背後是是多項技術的全面推進,它將互聯網、物聯網、AR/VR、智能可穿戴設備、3D圖形渲染、AI人工智能、高性能計算、雲計算等一系列高新技術的連點成線,在向元宇宙探索和發展的過程中,各行各業都需要創新以獲得新的競爭力,同時將帶來極大的產業機遇,甚至有望引爆一輪技術井噴。
AR/VR
元宇宙的關鍵在於沉浸式體驗,也就是AR/VR設備的使用,雖然AR/VR技術已經進入市場多年,但是對於元宇宙的需求來說可能還只能算是“嬰兒”。現階段的雲遊戲有著延遲高的普遍現象,用戶操作與顯示不同步這是致命的缺陷元宇宙要求的的高質量AR/VR至少要但不僅限於:
l 視覺、聽覺、觸覺等感官元素傳達真實世界的存在感
l 數字內容的實際映射
l 高畫質的同時設備的輕便性
l 在物理場景中呈現準確位置的能力
l 可使用圖像識別機器學習模型識別物體碰撞
l 視覺上吸引力持久化
l 允許數字模型及場景儲存至雲資源
l 電池壽命、散熱能力及性能的強化
l 代碼和應用程序設計為可維護系統的關鍵屬性
l 保護終端用戶隱私,對應用程序進行安全測試以降低風險
數字孿生
最早的數字孿生技術應用於工業製造中的單個場景中:
1)美國空軍計劃將飛機數字化,在數字模型基礎上進行清理與維護;
2)NASA構想將火箭虛擬化進行試驗並採集數據用於製造;
3)1970年,NASA曾利用阿波羅十三號的虛擬模型成功修復了當時發生的氧氣爆炸問題;
4)NASA在漫遊者號火星探測器上廣泛使用數字孿生技術。
數字孿生主要需要實現物理實體和虛擬模型之間的雙向連接並連接基於實時數據。實現實體和數字孿生體之間形成交互閉環,這需要傳感器、數據集成和分析(智能中樞)、促動器的共同協作。傳感器收集信號並發出數據,智能中樞接收並分析數據、利用算法模擬乃至推演結果,並對數據本身和分析結果進行可視化呈現,從而提供洞見,促動器根據指令(基於智能中樞的分析結果以及人工干預)開展行動,最後反饋到物理實體中。
數字孿生要求在現實體配置大量的傳感器,如各類IoT設備及邊緣計算設備,收集數據實時分析,並在後端佈置大量AI軟件設備用以運算和反饋。在時間和空間的範疇上,物聯網、人工智能、機器學習、軟件分析等技術在實時仿真模型中有機結合,仿真模型隨著物理模型的變化而更新變動。
仿生機器人
仿生機器人學是機器人學的一個分支學科,主要研究以模擬動物的構造、傳感系統、計算結構等來構造一個機器人。研究動物如何行動以及它們為何具有獨特的行為,是科學家們開展仿生學研究的另一個巨大動力。它的應用前進不僅僅是其AI在元宇宙當中的作用也有如醫療服務、公共服務、特種等領域的應用。
無線通訊
元宇宙的應用依賴於無限通信網絡技術,不論是短視頻、視頻聊天、手機遊戲等各方面的推廣都離不開通信網絡速度提升的助力。5G會繼續顛覆我們的生活方式,但更大的看點是產業互聯網時代到來,生產方式的顛覆,當前時刻,可能就像站在09年無法想像智能手機帶來的移動互聯網對我們生活的顛覆。
5G可能會在元宇宙中發揮巨大作用,其中就可能包括以下這些應用:
l 雲VR/AR:實時計算機圖像渲染和建模
l 車聯網:遠控駕駛、編隊行駛、自動駕駛
l 智能製造:無線機器人云端控制
l 智慧能源:饋線自動化
l 無線醫療:具備力反饋的遠程診斷
l 無線家庭娛樂:超高清8K視頻和雲遊戲
l 社交網絡:超高清/全景直播
l 個人AI輔助:AI輔助智能頭盔
l 智慧城市:AI使能的視頻監控
04- 爭議:文明的隱憂:娛樂至死帶來創新和探索的坍縮
全息虛擬世界的創新首先滿足的是用戶自我社交重建,低延遲,隨時參與等需求,這類娛樂化的特質正讓更多的人質疑科技意義是否帶來大眾追求的荒蕪,創造更優渥的躺平環境也正帶來不可逆的人類總體熵增。娛樂至死正威脅著星辰大海的人體認知遠景,擔憂全民創新和探索的坍縮。
之於文明,之於宇宙,認知進化才是人類的硬通貨,但我們仍期待未來的來臨(元宇宙世界)