加州大学伯克利分校教授：构建沉浸式元宇宙是个遥远的目标

当前，5G、人工智能等元宇宙涉及技术还不够先进，无法以可承受成本大规模扩展。

我们经常听到一句话：元宇宙需要十年的时间才能建成。这一说法从何而来呢？

首先，思考一下，一个理想的元宇宙是什么样的：数百万人共处于一张地图上，就像在现实世界中一样。但与现实世界的不同之处在于，元宇宙中的每一个动作都是不可撤销的，并且对每个人来说都是真实发生的。例如，你打破了元宇宙中的一座雕像，在有人修复它之前，这座雕像对所有人而言都是破碎的。在元宇宙中，玩家对自己的行为拥有完全的自主权。只要符合元宇宙的规则，玩家就可以在任何地方进行任何活动。

为了实现这一目标，元宇宙需要将5G、人工智能、下一代处理器、量子计算、边缘计算、AR和VR结合起来。然而，目前这些技术还不够先进，无法以可承受的成本大规模扩展。因此，构建一个包罗万象的沉浸式元宇宙是一个遥远的目标。

1、区块链三难困境

要理解可扩展性问题，我们首先需要深入研究另一个问题，即“区块链三难困境”。该术语由以太坊联合创始人维塔利克·布特林（Vitalik Buterin）首次提出，用于解释以太坊区块链中的交易延迟和高gas费问题。

布特林的三难困境假设，Web3解决方案包含三个方面，分别是去中心化、可扩展性和安全性，但区块链必须牺牲这三个基本特征其中之一，以最大化另外两个。在以太坊案例中，该区块链不得不降低可扩展性来保障去中心化和安全性。造成的一个结果是，在像以太坊这样拥堵的区块链网络中，验证者优先考虑高gas费交易而不是低gas费交易。

一些区块链试图通过权益证明（PoS）、分片和rollup等解决方案来解决这个问题，许多二层解决方案正在努力克服这一限制。对于像以太坊这样的大型区块链而言，过渡到PoS机制需要耗费相当多的时间和工作，但最终，它会奏效。

然而，元宇宙平台的扩容解决方案将更加困难，因为元宇宙涵盖的内容远不止交易，还包括了角色内交互、详细地图、大量角色特征以及平台内功能等。

元宇宙的顺利运作离不开一个庞大的区块链网络。该区块链网络不仅需具备多条侧链和二层网络，还需具备极高的TPS（每秒交易处理量）、低gas费、强大的NFT IPFS集成以及跨链可操作性。然而，目前的技术尚不足以实现。

2、中心化元宇宙和可扩展性

设想一下，如果元宇宙选择牺牲去中心化以更快地扩展呢？虽然中心化元宇宙不必担心共识和共享信息分类账问题，但仍将面临许多困难和障碍。

比如，Fortnite和Roblox这类中心化平台。当然，他们也可以举办VR音乐会之类的活动，但他们不得不将角色的功能限制为仅供移动和观看，而不能让玩家积极参与到活动（比如跳舞）之中。

原因在于，本地和中央游戏服务器均无法实时传递或接收如此多的信息，以供角色进行实时交互。举个例子，电子游戏《堡垒之夜》（Fortnite）在Fortnite Travis Scott音乐会开始之前发布了更新，预加载了音乐会中将使用到的所有视觉效果。从本质上来说，这更像是观看半录制的现场演示。

要想真正参加一场数百人的元宇宙音乐会，我们需要解决一些瓶颈问题，特别是带宽和延迟。

带宽，通俗地说，就是单位时间内发布或处理的数据量。理想的情况是，在尽可能短的时间内拥有无限带宽来处理任意量数据。例如，在元宇宙中，能够从任何方向俯瞰地平线，并以清晰的画面形式查看每一个图形细节IRL。

但实际情况是，在像Fortnite甚至Roblox这类元宇宙中，我们所感知和交互的信息量都预先加载在本地设备中，然后根据需要发布其中部分内容。究其原因，正是因为我们尚不具备这么大带宽的基础设施。

延迟，则是指你按下某个键的指令和这一指令得到执行之间的时间差。如果你正在玩一款多人射击游戏，你会希望几乎零延迟，以便你的操作可以立即得到执行。

想象一下，你想发射子弹，你的指令被传回全球中央服务器，但由于延迟问题，在该指令得到执行、你能够发射子弹之前，你就已经被敌人打死了。这就是为什么大多数游戏会在设备中预加载有关功能以防止延迟。如果想在元宇宙中实时执行类似的自发操作指令，要么必须加载特定场景中的所有可能操作（这几乎是不可能的），要么得依赖云流信息。

因此，即便省去了保持平台去中心化的各种困难和麻烦，中心化元宇宙平台也同样面临着无数的问题。除非开发出更新、更好的技术，否则这些问题将无法解决。

3、展望未来

不过，尽管存在这些障碍和瓶颈，但毫无疑问，元宇宙是互联网的下一个演变，因为Web3的兴起正是对透明度和可追溯性等需求的响应。我们现在应该做的，是研究如何解决这些问题。

去中心化领域正在大力投资开发更简单形式的图形功能，以避免造成网络拥堵。同样，作为管理流量的一种方式，许多项目也正在减少实时参与。

这些方法中，大多数都可供我们暂时凑合使用，但最终的解决方案依然是利用5G、Wi-Fi 6和边缘计算来增加带宽限制和减少延迟。正因如此，我们需要10年乃至更长的时间，来实现理想的元宇宙体验。

在此过程中，有大量符合当下时代背景的新理念。我们既需过滤其中一些不适宜的理念，也需创新一些理念。随着全球集中力量朝着同一个目标努力迈进（这在技术史上是很少发生的），我可以自信地说，这一旅程将愈发光明和美好。