行业动态

元宇宙:技术演进、产业生态、大国博弈

宇宙动态素材_动态宇宙模型_元宇宙行业动态/

来源:大数据DT

  本文为约7244字,建议阅读13分钟

本文介绍了根据中信改革发展研究基金会召开的“数字时代元宇宙技术的演进与应用” 研讨会发言内容进行编辑整理的元宇宙干货。

 

动态宇宙模型_宇宙动态素材_元宇宙行业动态/

当前,数字技术是全球创新最活跃、竞争最激烈、影响最广泛的领域。 如何抓住数字经济新机遇,引领新一轮产业变革,全面提升产业国际竞争力,是需要不断探索的重大命题。 近日,中信改革发展研究基金会邀请多位相关领域专家,共同探讨“数字时代元界技术的演进与应用”。

虚拟宇宙将带来新一波的信息技术革命。 多国围绕虚拟宇宙的技术创新、产业发展、应用拓展等方面的竞争正在加剧。 新技术革命给我们带来机遇,也带来挑战。 如何利用好“元宇宙”这把双刃剑,需要我们深入探讨。

01 元宇宙:它是什么? 为什么?

1. 虚拟宇宙的由来

虚拟宇宙起源于科幻小说。 1992年,科幻作家尼尔·史蒂芬森(Neal Stephenson)在小说《雪崩》中提到了“元宇宙”和“阿凡达”两个概念。 在本作中,人们可以拥有自己的虚拟替身,这个虚拟世界被称为“元宇宙”。

此后,元宇宙的概念在《黑客帝国》、《头号玩家》等影视作品以及《模拟人生》、《我的世界》、《堡垒之夜》等游戏中得到了呈现。

虚拟宇宙的本质是现实与现实的共生,也就是数字世界与物理世界的融合。 国内最早的“元宇宙”概念可以追溯到30多年前。 1990年,钱学森院士在给王成成的信手稿中提到了“虚拟现实”(Virtual Reality),并将其译为具有中国风味的“精神境界”,使其能够应用于人机融合和人类大脑的发展水平,并强调这项技术将引发一些翻天覆地的变化,成为人类历史上的重大事件。

2.什么是元宇宙

目前学术界和工业界还没有统一规范的元宇宙定义。 从英语的角度来看,Metaverse是超越宇宙的; 从汉语的角度来看,“元”是开始,四方是“宇”,古今是“周”。 很多专家对元宇宙的理解可以概括为以下几点:

首先,元宇宙是下一代互联网。

二是虚拟宇宙是对人类生存的三维数字世界的重构。

它结合了社交媒体、网络游戏、增强现实(AR)、虚拟现实(VR)和加密货币的各个方面,允许用户进行虚拟交互,并在数字世界中重建人类的生活和生产。 这是一个比较狭隘的理解和定义。

第三,元宇宙是物理世界和数字世界的虚实共生。

易股天下集团董事长易欢欢认为,元界是数字经济发展到极致的一种社会形态。 虚实共生覆盖现实世界的一切生产生活,实现物理世界与数字世界的实时交互和优化。

阿里研究院副院长安晓鹏认为,数字世界与物理世界的共生是业界虚拟世界的最大公约数。 数字技术最大的价值在于数字空间的构建。 数字空间与物理空间之间有四种关系:

人们从不同的角度理解虚拟宇宙。 但我们认为,目前业界对于元宇宙的概念已经逐渐达成了一定的共识,即元宇宙应该包括物理世界和数字世界,是一个基于持久、稳定的实时虚拟空间。在现实世界中。 可互操作的生态系统。

它包括大量的用户和其他参与者和充分运行的经济系统、全面丰富的数字内容,甚至是虚拟的数字世界。

元宇宙行业动态_宇宙动态素材_动态宇宙模型/

3、元宇宙的技术体系

元宇宙是多种技术的集成。

首先是人机交互技术。

这是元界的核心关键技术之一,主要包括VR虚拟现实技术、AR增强现实技术、MR混合现实技术、全息成像技术、脑机交互技术和体感技术,为元界用户提供虚拟沉浸式现实体验。体验阶梯不断加深感知交互。

沉浸式交互设备为玩家进入元宇宙提供真实、持久、流畅的交互体验,并作为现实世界与元宇宙之间的桥梁,而沉浸感的实现需要依靠终端设备接口来实现。 具有3D显示、大视角、高分辨率的AR/VR/MR有望成为元宇宙世界的重要接入方式。

二是区块链和NFT(数字通证)技术。

区块链技术和NFT(数字通证)技术是元宇宙经济体系的重要支撑。

区块链是一种分布式共享账本和数据库,具有去中心化、不可篡改、全程可追溯、可追溯、集体维护、公开透明等特点。 基于以上特点,区块链可以用来实现点对点的金融交易、数字版权确权、提高供应链管理效率。 区块链将充当虚拟世界和现实世界之间的桥梁,提供去中心化的清算结算平台和价值转移机制。

NFT代币明确标明了每个虚拟物品的所有权,其最大的特点就是唯一性,是不可分割的、唯一的数字通证。 NFT可以映射到特定资产(包括游戏皮肤、装备、虚拟剧情等数字资产,甚至实体资产)。

三是人工智能技术。

为元界大量应用场景提供技术支持,例如通过计算机视觉数字化呈现现实世界的图像,为元界提供虚实结合的感知; 技术支持提升元界运行效率和智能化; 通过智能语音和自然语言处理技术,为元宇宙的主体和客体之间提供准确的沟通和理解。

第四是云计算和网络技术。

数字空间的价值在于与物理空间的实时交互,这对通信和计算能力提出了更高的要求。 5G/6G技术为元界提供高速、低时延、大规模的接入和传输通道,为元界用户提供更加实时、流畅的体验; 元界对高算力、低时延提出了新的要求。 计算可以通过提供快速创新、弹性硬件和规模经济来提供更强大、更轻量的终端设备。

第五是物联网技术。

为虚拟宇宙万物互联、虚实共生提供可靠的技术支撑。 网络层和感知层为元宇宙感知物理世界万物信号提供技术支撑; 应用层有序链接和管理虚拟宇宙中的万物,是虚拟与现实共生最重要的支撑。 其中,芯片产业是元界数字世界的“基地”,所有搭载元界的设备都需要基于芯片,包括所有数据处理设备也需要芯片和处理器的帮助。

第六是数字孪生技术。

在数字世界中重建物理世界需要各种软件工具和开发平台,包括3D建模、仿真优化、实时渲染等技术。

动态宇宙模型_元宇宙行业动态_宇宙动态素材/

02 元宇宙技术与产业全球竞争格局

1、美国:Yuanverse技术、产业、应用领先

虚拟宇宙的发展是基于多种数字技术的融合。 在涉及元宇宙的多项技术、产业和应用方面,美国借助全球数字科技巨头的助力和众多技术创新小公司的崛起,成为全球元宇宙的绝对领导者。 经过。

对于前端硬件层,微软在AR硬件市场份额上领先全球。 核心硬件产品HoloLens已更新至第二代,与Microsoft Azure、Dynamics 365等远程解决方案配合使用。

2021年3月,微软与美军签署了价值219亿美元的合同,未来10年向美军提供12万套HoloLens AR增强现实头盔。 视野有助于士兵了解战场地形、选择目标并发现潜在威胁。

Facebook拥有大量虚拟现实核心专利技术,其VR领头羊Oculus成为史上第一款销量突破1000万台的VR设备。 苹果先后布局ARKit和AppClip,目前拥有“全球最大的AR平台,拥有数亿台支持AR的设备,AppStore上有数千种AR应用”。

Neuralink是马斯克旗下的公司,致力于开发脑机接口,在人脑/动物大脑与外部设备之间建立信息交换和连接通路。

在后端基础设施层,英伟达作为全球GPU(图像处理技术)领先厂商,构建了基于GPU的软硬件一体化技术生态,成为全球首个基础仿真与协作平台。元宇宙。 发布元界开发工具Omniverse Avatar,为工业、建筑、生物、游戏等3D数字空间的建筑提供低门槛、高效率的创新开发平台。

微软围绕“企业元宇宙”,开发了企业级公有云平台Azure云服务,提供高效、稳定、可扩展的数据库、云服务、云存储、人工智能互联网、CDN等云服务,为客户提供高效、稳定、可扩展的云服务。为企业提供一站式解决方案。

Facebook先后收购了3D建模公司、游戏开发引擎、计算机视觉公司、面部识别公司等,全面布局元界生态系统。

在社交办公方面,微软在现有的Team功能(在线会议)中加入了Mesh混合现​​实功能,允许不同地理位置的人们加入协同办公并共享全息体验,人们可以加入虚拟会议、发送共享文档等.,让人们使用个性化的3D头像来体验沉浸式空间。

Facebook推出了Horizo​​n,这是一款远程工作应用程序,利用VR设备使人们能够在虚拟现实中举行会议。

Roblox 是一个 3D 游戏创作的互动平台和大型社区。 平台游戏支持VR设备,通过数字身份进行社交,甚至在平台上获得的货币也可以兑换成真实货币。

微软是全球三大游戏机制造商之一。 其Xbox推出了《光环》、《我的世界》、《飞行模拟器》等元宇宙概念游戏。 Facebook 提供 Oculus Quest Store 作为 VR 游戏软件开发人员的平台。

高通赞助美国莫尔豪斯学院开设 VR 校园,提供在线 VR 课程,为学生提供沉浸式 VR 学习体验。 生物课程,打开人心,步入其中; 在历史课上,能够走在战场上,从“上帝”的角度看历史,亲身了解历史人物的观点; 在科学课上,学生们能够用自己的眼睛看到在你周围旋转的原子。

2. 韩国:危机意识驱动的激进追随者

韩国是推广虚拟宇宙最激进的国家之一。 国家层面已经开始规划虚拟宇宙产业。 在MSIT的领导下,韩国组建了Metaverse联盟,有200多家企业参与。 目标是实现元宇宙全球第五的市场份额,首尔将建造一个虚拟市政厅,试图成为世界上第一个加入元宇宙的城市。

动态宇宙模型_宇宙动态素材_元宇宙行业动态/

03 元宇宙发展面临的机遇与挑战

一、元宇宙是产业升级创新的历史性机遇

中信证券科技行业首席分析师徐英波认为,元宇宙不仅仅是互联网的延伸,更大程度上是未来科技浪潮的延伸,有机会带来长期的发展。任期机会。 其核心价值是科技进步,次核心是人工智能技术的发展以及工业生产过程和社会运营成本的降低,具有重大的现实战略意义。

安小鹏指出,物理世界与数字空间的虚实共生可以发生在以人为核心的消费端,也可以发生在以物为核心的供给端。 元宇宙可以融入工业、医疗、物流、金融等各个领域,为行业带来新业态、新商业模式、新增长空间。 我们需要连接数字世界和物理世界,打通四个链接:

元宇宙将激发数字技术和产业新一轮的突破。 元宇宙在社交、游戏、购物、医疗、工业、物流等场景的应用,将激活核心技术的突破和持续创新,从而孕育重大产业机会。

元宇宙是尖端科技的集大成者。 新的需求将激发芯片、数字孪生、XR、脑机交互、全息成像、人工智能、区块链等技术的突破,也将带来新一代移动通信、物联网等。 网络、云计算、边缘计算等技术和产业发展。

2、新应用催生新产品、新业态

虚拟人是虚拟宇宙的基本生命体,与虚拟宇宙中的人、地点、事件进行实时交互,完成消费、社交、娱乐等行为。 目前,虚拟人已经进入一些实际场景应用,如虚拟偶像、数字主播和虚拟主播等正在快速发展。

在医疗保健领域,医生可以在复杂的手术前使用VR技术,真实、全面地模拟手术中潜在的困难,也可以进行远程治疗,合理分配医疗资源; 利用人工智能、大数据等技术缩短新药研发周期、降本增效。

在医学教学中,沉浸式VR模拟训练可以培养护士和医护人员之间的临床推理和协作能力。

数字藏品/NFT发展迅速,具有一定的经济价值。 2021年,国外NFT交易总额将超过400亿美元。 梵蒂冈将开设一个官方虚拟现实 NFT 画廊,以便世界各地的观众可以查看其收藏的艺术品、手稿和其他物品,梵蒂冈还将把其部分藏品转换为 NFT。

元宇宙也可以服务于虚拟战争。 基于现有的兵推软件技术,基于元宇宙的无限资源、先进的MR技术、数字仿真等应用,参与者可以亲身参与战争过程。

3、工业元宇宙是传统产业升级的新引擎

珠海横琴新区数联数字金融研究院学术技术委员会主席、经济学教授朱家明认为,在工业领域,工业元宇宙改变了传统制造范式,利用多种技术的集合确保虚拟宇宙与物质世界保持精准、动态、全方位的互动关系。

基于数字孪生、AIoT、人工智能等新技术,通过构建制造等供给侧物理世界和数字空间的数字孪生,重构飞机的研发、设计、生产和服务,高铁、服装、医药、建筑等行业。 全生命周期系统。

美国国家航空航天局(NASA)提出“数字孪生2027计划”,建立数字孪生工程体系,将大量飞行验证实验模拟置于数字世界中。 马斯克SpaceX利用大量的数字孪生和模拟技术,将火箭发射的成本降低到原来的七分之一。 工业元宇宙将打破物理边界、组织边界、协作边界,在虚拟世界中构建物理模型,加速创新,探索新的协作方式。

新秩序建立中的标准制定和法律主导。 虚拟宇宙的发展会带来相关的立法和监管问题。 首先,我们不能在建立新秩序的过程中丧失制定标准的权利和主导法律定义的权利。

金城同达律师事务所高级合伙人、评审委员会主任彭军指出,数字经济的规则必须是互联互通的,打通国家之间的边界,能够形成一体化,而不是不同的国家或一组不同的国家。 每个都有一组元宇宙,或者每个都有一组数字经济。 国际数字经济规则需要逐步建立。

目前,在国际数字经济规则的制定上,各国的立场和主张并不一致。 彭军指出,国际数字经济规则谈判争议的核心是数字贸易自由化与数字主权监管的关系。

美国数字经济规则的核心词是自由化,主张高标准的数据自由流动、数字服务税,反对计算设施本地化。 欧盟《数字市场法案》和《数字服务法案》反对数字服务税,强调隐私保护、数据安全以及数据服务平台的监管和互操作性。 中国不仅强调国家安全、隐私保护、数据安全、计算设施国产化,而且支持数据互联互通。

四、风险与挑战

虚拟宇宙中存在的风险和挑战不容忽视。

先发国家在技术和标准上具有垄断优势。 落后国家将在技术和标准上对领先国家产生依赖,在元宇宙可能催生的新的国际产业分工体系中处于不利地位。 与此同时,落后国家正在寻求与领先国家的联系。 可能面临歧视性门槛和要求。

在虚拟世界的大融合下,虚拟世界将打破国界,全球互联将变得更加紧密。 从社会意识形态、消费习惯到审美偏好,世界将进一步同质化,这将对国家政治和文化安全产生潜在的不利影响。 。 同时,高度分散的运行机制也将给国家社会治理带来挑战。

由于相关技术尚待开发,元宇宙实现产业化和商业盈利还需要较长时间。 目前普遍处于高成本、低收益阶段,投资与收益不匹配。 虚拟宇宙的经济体系、货币体系与实体经济挂钩,可能存在经济秩序不稳定带来的金融风险。

由于缺乏核心技术,产业发展道路偏离实体经济需求。 一方面,产业链不完整容易引发产业风险,浅层技术拥挤,而深层核心技术未充分挖掘,带来产业风险,形成产业泡沫,导致“卡脖子”技术问题。

另一方面,企业纷纷涌入元界领域,并被包装成元界企业。 元界行业存在诸多风险和不确定性。 过度迎合概念热潮可能会偏离原有的技术发展道路,对产业结构和企业发展产生负面影响。 带来挑战。

极度成瘾后面临着失去现实的风险。 用户对“元界”及其相关产品的概念感到好奇和新鲜,但元界的开发和监管体系尚未形成,存在身份识别、去个性化等风险。

动态宇宙模型_元宇宙行业动态_宇宙动态素材/

04 想法与建议

中国拥有巨大的应用场景市场和非常大的工程师奖金和流量优势。 我们要高度重视科技发展对时代变革的推动作用,发起新一轮全球合作与竞争。 积极培育元宇宙科技创新和产业培育,警惕虚拟货币、虚拟数字产品交易等“泡沫”现象。

一是抓住价值锚点,走向理性务实。

在元界领域,科技与技术的集成应用是手段,元界真正的价值发现和实现应该体现在实体经济中。 安晓鹏指出,元宇宙的价值锚点在于数字技术与实体经济融合带来的产业竞争力、国际竞争力和国家实力的提升。

如果元宇宙定义过于狭隘,炒作元宇宙游戏、NFT、数字收藏等概念,元宇宙就会陷入与现实世界不平衡的状态,失去发展方向。

二是加强核心技术研究,突破发展瓶颈。

元宇宙相关技术发展不平衡,相对落后的技术制约了元宇宙的整体应用水平。 要不断增强技术创新能力,提高技术成熟度。 在元宇宙基础技术方面,重点突破数字孪生、XR、脑机交互、全息成像、人工智能、区块链等元宇宙核心技术,加快元宇宙基础设施建设,包括综合智力。 信息基础设施。

三是构建元宇宙标准体系。

也就是元宇宙之间的标准,或者说下一代互联网的标准。 元界需要依赖一个互联标准。 美国定义的传统互联网国际标准体系,即TCP/IP协议和域名的管理。 如今,因虚拟话题,百花齐放。 希望在元宇宙时代,中国有更多的机会参与标准的制定,能够提出自己的原创技术标准。

四是科学治理,完善创新生态。

原保监会副主席李克木指出,元宇宙是一个新兴事物,监管部门应合理运用“监管”手段,为创新留下空间。 元宇宙治理要立足法治,科学分析发展机遇和挑战,完善安全预警、风险防控机制、能力建设等治理体系。

五是加强道德体系建设。

虚拟宇宙是人类社会的反映,伦理体系是虚拟宇宙不可或缺的一部分。 首先,以可持续发展为目标,将虚拟宇宙的生产能力控制在地球生态系统能够承受的范围内。 二是以人为本,充分考虑元宇宙个人的需求,而不仅仅是服务于大公司或政府。 三是技术可信可控,能够被老百姓接受,这是元宇宙技术伦理的发展方向。

– 结尾 –

元宇宙行业动态_动态宇宙模型_宇宙动态素材/