Metaverse背后的技术支撑：交互性3D、XR、AI及5G

我们的世界正在变得虚拟

互联网技术推动了虚拟世界的发展，人类社会正在建立持久的虚拟关系，比如拥有和装饰虚拟空间、在不同的虚拟生态系统中争夺稀缺的虚拟资源。

但虚拟现实发展目前面临两大障碍：1）缺乏硬件。现有的虚拟体验大多借助于PC和平板的电脑界面来实现，受到硬件能力的限制，人们获得的沉浸式效果有限。2）缺乏连贯的跨世界生态系统，即大多数虚拟环境都被有意限制在特定的游戏、目标和社区中，不同虚拟环境中的人难以进行跨平台的连接。

而Metaverse就是连接虚拟空间与增强现实的物理世界的共享界面，通过建立一个集体的、持久的连接虚拟世界层，解决虚拟现实面临的障碍。

Metaverse：连接虚拟世界和现实

Metaverse这一概念最早出现在尼尔斯蒂芬森1992年的科幻小说《雪崩》中，人类以虚拟化身的形式在3D世界中进行交互。随着互联网技术的发展，这个概念逐渐演变出新的内涵。今天，维基百科将其定义为"一个集体虚拟共享空间，由虚拟增强的物理现实和物理持久的虚拟空间融合创建，包括所有虚拟世界、增强现实和互联网的总和。"简而言之，Metaverse是一个数字世界，在那里我们能想象到的任何东西都可以存在。通过扩展现实(XR)技术，我们可以扩展自身的视觉、听觉和触觉，将数字物品融入现实世界，或随时进入完全沉浸式的3D环境。从本质上讲，Metaverse将成为物理世界之间的桥梁，是物理世界的数字镜像，以及由人类想象力构建的数字世界。

“元宇宙”由许多部分组成，最基本的要素包括互联网、媒体开放标准（包括文本、图像、音频、视频、3D和组成这些东西的程序）、编程语言标准（包括HTML, JavaScript, WebAssembly, WebXR, WebGPU Shader Language等）、扩展现实（XR）硬件（比如智能眼镜、触觉和全能跑步机）、去中心化账本和智能合约平台（比如区块链、以太坊、比特币和非同质化代币NFT）。本文将介绍Metaverse与其基本的构成硬件之间的关系，并介绍成长于互联网时代的Z世代（Gen Z）与Metaverse之间的相互影响，并以Metaverse代表项目StarLink为例，剖析Metaverse如何改变人们的交互体验。

Metaverse和交互性3D

Metaverse虽然是数字化的虚拟世界，但这一世界仍然以现实世界为蓝本，并且通过图像、声音、触觉等方式，为人们提供最接近现实世界的体验。因此，实现对现实世界的数字化，需要媒体的开放标准，这包括文本、图像、音频、视频、3D项目、3D场景和几何、矢量、序列以及生成和组合这些东西的程序。其中交互性3D技术是Metaverse的基础性技术。

构建Metaverse，需要借助3D技术对现实世界的扫描。在Metaverse中，优质的用户体验来自真实的沉浸感，而沉浸感基于优秀的3D效果。无论是在Metaverse中创建独特的个人形象进行社交，还是进行虚拟物品买卖，都需要对对象（社交媒体中的你本人、想要售卖的产品，比如游戏皮肤、虚拟土地上的建筑物等）进行建模。皮克斯（Pixar）的USD和英伟达（NVIDIA）的MDL是实现3D应用互操作性的重要一步。3D技术使得在虚拟世界中制造物品，比如游戏装备成为可能，而Metaverse实现了物品从一个游戏世界带到另一个游戏世界的可置换体验。

Decentraland：可交互的3D空间

Decentraland是一个3D空间，用户可以在这里创建虚拟世界，玩游戏，参观博物馆，参加现场音乐会等，也可以买卖财产，为画廊创造和出售虚拟艺术，或者建造世界。几家公司已经在去中心区投资了土地，其中一些公司可能愿意付钱给技术熟练的建筑商来开发它。Decentraland也已经开始拓展展会空间，为供应商创造独特和创造性数字展台。

随着虚拟场景的丰富和虚拟活动的增加，在未来，为Metaverse中为用户提供3D场景设计服务也可能成为3D设计师新的工作类型。

Threekit：3D虚拟内容生产平台

随着虚拟世界的不断发展和壮大，虚拟产品的用例将变得更加清晰，这对虚拟产品的消费者和生产者都将更加有用。想要有效利用现有和未来的机会赚钱并在多元世界中创立品牌，需要商家创造产品的虚拟版本。

Threekit是一个可扩展的平台，用于生成3D虚拟内容，可以在这些不同的空间中使用。在Threekit上，用户有能力快速生成数千甚至数百万逼真的3D视觉资产，将关键数字信息层在这些资产的属性和内容上，并将这些资产输出到用户需要虚拟呈现它们的文件类型中。

用户可以使用Threekit生成整个可配置产品目录的3D模型，甚至在网站上嵌入一个配置器，让你的网站访问者创建他们自己的定制版本的虚拟产品。您可以使用非功能性测试来保护产品的每个独特配置，并允许每个自定义变体只有一个所有者，或者允许特定数量的副本。

AR与VR

VR与AR，有何不同？

增强现实（Augmented Reality, AR）是一种实时计算摄像机图像的位置和角度并添加相应图像的技术。它是一种将现实世界信息和虚拟世界信息"无缝"融合的新技术，这项技术的目标是将虚拟世界放到屏幕上，与现实世界进行交互。

虚拟现实技术（Virtual Reality，VR），又称灵境技术，是20世纪发展起来的一种全新的实用技术。虚拟现实技术包括计算机、电子信息和仿真技术。其基本实现方式是计算机模拟虚拟环境，给人以环境沉浸感。

虚拟现实与增强现实的根本区别在于，其中是否存在真实世界。简单来说，虚拟现实是“所见皆虚”，增强现实则是“虚实结合”。虚拟现实构建的是与现实世界完全分离的用户感官，用户通过穿戴设备所看到一切都是现实世界中不存在的，但可以通过视觉、听觉、触觉获得沉浸式的感官体验；而增强现实则是以现实世界为“背景板”，在其中添加一些虚拟影像，力求与真实环境的融合，比如华为与北京联合在北京坊打造的全球首个AR虚实融合的5G智慧商圈。

创造更真实的虚拟体验

Metaverse是一个共享的虚拟空间，允许个人与数位环境中的其他用户进行互动，它构造了一个虚拟世界，让人们可以以具体的虚拟形象存在其中，就如同活在与现实世界平行的世界。VR与AR技术的崛起，将塑造网络呈现的新形态。VR技术将让用户在虚拟的网络世界中获得更加真实、具体化的体验，使虚拟世界与真实世界的运行模式更加相似；AR技术则可以将虚拟世界与现实融合得更紧密，在未来，也许虚拟世界的个人形象也会成为本人在真实世界中的形象属性的组成部分。

Metaverse可以在增强现实技术（XR，包括VR和AR）的基础上创建完整的世界，这使我们可以体验到比现有的VR体验更真实的版本。在VR体验中的访问空间通常是静态的，它被构建后就不会改变。而Metaverse中，内容是由用户铸造的，可以随时改变。例如，在StarLink里，所有艺术家，音乐家、3D 设计师、作家、电影制作人可以使用各种开发工具进行创作，从而带来无限的可能性。

创造新的商业模式

目前，各行各业的技术专家团队都在与主题专家合作，尝试AR、VR和Metaverse的新概念和新应用。一些大型消费和媒体品牌，例如运动鞋、化妆品和家具零售商，都已经提供了AR应用程序，用户可以使用智能手机试穿鞋子或在客用浴室中试用新水槽。这些体验将转化为身临其境的Metaverse商店。

“一切都会改变，”VR/AR协会的犹他州分会主席Phil Barrett***这样说道。“甚至连购买汽车也从去经销商处购买转变为完全在线购买。”或许，在未来，一些汽车经销商会入住Metaverse中，让客户可以在购买前虚拟地测试车辆，甚至可以使用汽车开向月球，搭建一个科幻世界。实际上，不仅只有汽车公司在适应技术变化，电商也在迅速调整购物网站，和许多 Metaverse公司合作，满足消费者用虚拟身份购买物品的需求。

虚拟服装试穿和汽车陈列室等虚拟购物方式可以有效解决因隔离和封闭等防疫措施造成的线下购物的不便。或许，在几年内，人们就可以在 Metaverse中购买任何虚拟商品等。

创造新的工作形态

在传统的工作模式中，员工通常需要前往集中的办公场所进行实地办公，这为人才的流动和合理分配添置了障碍。新冠疫情的全球爆发则迫使居家远程办公在很长一段时间成为工作场合的唯一选择；zoom等线上会议平台，成为远程办公的重要工具。然而在这一过程中，线上会议平台的弊端也逐渐凸显——缺少参与感，会让员工筋疲力尽，音频和视频的卡顿会影响会议效率，一些办公工具和文件未存放在家中，为工作带来不便。

VR和AR技术与Metaverse的结合将创造新的虚拟现实工作空间，解决传统zoom等平台的局限。在Metaverse内，全球所有人才都可以进行交流，公司雇佣员工时不需要再受到地理因素的限制，员工可以在地球任何角落通过设备与团队联系。人们也可以创造个性化的个人形象，取代VR/AR技术可以让人们认识彼此的立体虚拟形象，这将比zoom中的一张头像更能体现员工个性。

在Metaverse世界里，无论是在火车上，还是在小公寓的角落里，身处何时何地，人们可以在自己周围的空间中创建广阔的虚拟工作空间，使用VR耳机就可以远程连接到他们的电脑或其他设备。当他们在一天结束时摘掉耳机，关闭虚拟世界，工作空间就会消失。因此，虚拟现实也将使工作空间更加简洁。

AR/VR技术与Metaverse的结合也将优化虚拟会议体验。员工不再需要出现在显示视频的Zoom通话中，而是可以加入虚拟会议室，并使用与他们虚拟的个性头像。空间音频使员工可以在虚拟空间中实时听到任何人在虚拟会议室的任意位置的讲话而没有任何延迟，从而防止在Zoom上出现尴尬的停顿。

塑造新的社交模式

欧美市场的诸多社交软件，如Facebook、苹果Message、Snapchat都在大力开发社交AR市场，强化用户在网络社交中的AR体验。据统计，Snapchat在2020年第一季每天平均有2亿多活跃用户，而每天使用AR内容的比例超过了75%。

在 NFT 市场将使所有艺术家能够在 Starl 概念和框架内创建和销售他们自己的粉丝艺术——空间主题和 Metaverse 作品将从我们的社区创建者那里获得，并创建一个强大的经济模型。随着我们不断扩展和发展，游戏化带来的经济激励以及通过各种即将公布的机制玩游戏赚钱的能力。

GEN Z：与Metaverse相互作用的最强力

Z时代是指在1995-2009年间出生的人，又称网络世代、互联网世代，统指受到互联网、即时通讯、短讯、MP3、智能手机和平板电脑等科技产物影响很大的一代人，因此社交、消费的方式都受到互联网的深刻影响。

Metaverse将重新定义Z世代的社交逻辑

在Metaverse改变人们的社交模式的过程中，Z世代将受到最大的影响，成为新型社交模式的主要受众。在当下，表情交流已经成为Z世代重要的交流方式，许多Z世代青年热衷于在社交媒体和游戏世界里展示不同的人设，100个平台可以换100种头像，不同场合使用不同的虚拟形象；最让一个人惧怕的事情，早就由过去的"没有人认识我"变成了"掉马甲”（被搜索到真实名字）——每个人的"分身"变得无比重要。

Z世代对虚拟社交的依赖，将倒逼社交媒体深化与Metaverse的融合，来适应Z世代的偏好。以上文提到的韩国社交软件Zepeto为例，现今许多品牌透过Zepeto的Metaverse进行相关投资之时，投资愿景不会只有六个月或一年，而是定位在长期的战略。因为许多合作伙伴将Zepeto视为进入Z世代消费族群的一种手段。这一涵盖80%以上的6至24岁之间的Z世代人群，不仅喜爱个性化的虚拟角色，并愿意在平台以虚拟货币进行相关付费。

Z世代：虚拟消费的主要受众

在社交模式之外，Z世代的消费观念也与父辈不同，对虚拟产品的接受度更高。

今年7月，法国奢侈品牌Dior与该品牌达成合作，由Dior彩妆创意和形象总监Peter Philips操刀，为线上用户设计了专属虚拟妆容，可以用来拍摄照片、录制视频。新冠疫情爆发以来，数字化呈现的虚拟场景已经成为美妆品牌满足消费者需求的主要途径之一；Dior美妆的最新动态也释放出试图通过数字虚拟世界，拉近与年轻一代消费者距离的信号。

无独有偶，奢侈品牌Gucci也在今年与全球最大的多人在线创作游戏Roblox开展合作，在Roblox上设置了Gucci虚拟花园，并推出Roblox限量的数字Gucci产品。在Roblox上的Gucci Garden空间里，用户可以花1.20美元到9美元购买收藏品和限量版Gucci配饰。物品隐藏在虚拟的Gucci花园中，与在佛罗伦萨和其他全球城市的真实Gucci花园展览相呼应。Gucci Garden中的一些项目是免费提供的，并且通过限时发布强调了排他性。游戏用户可以购买这些限量虚拟产品，用来装扮自己的虚拟形象。这一合作使Gucci迅速收获了许多Z世代消费者的青睐。

对于许多家长而言，这种支付真金白银购买虚拟装备的行为就像在游戏里充钱一样让人无法理解，但对于Z世代群体而言，虚拟消费和现实世界的消费并无太大差别。

虽然用户购买的Gucci商品只能在Roblox平台上“佩戴”，但这只是Metaverse的冰山一角。“Z世代，他们有时认为虚拟产品比实体产品更有价值，”Roblox品牌合作副总裁 Christina Wootton这样说道。“我们肯定会在Roblox上看到这一点，在那里，一切都与讲故事和自我表达有关。有很多人聚在一起社交并与朋友联系，他们想通过时尚来代表他们的数字自我。”

成长于网络时代的Z世代，对有网络游戏、宇宙探索、数字音乐、数字影像、甚至是数字艺术品的接受度都更高，进行个性化表达的意愿也更强烈。在未来，将成为虚拟消费的先锋受众，而他们的消费偏好，也将引领虚拟消费的发展。

NFT使虚拟消费成为可能

在Metaverse中制造和交易的类似物品被称为非同质化代币(NFT)。NFT是由区块链技术支持的数字对象，可证明其真实性，而且通常是独一无二的。NFT可以是任何东西，从个性化的“皮肤”或服装，用于化身到数字艺术，可以无限地交易，每笔交易的价值都有可能增长。在Metaverse中，它们的所有权不限于任何单一平台，因此跨平台的广泛交易可以被实现。

人工智能：Metaverse中蕴藏着广阔可能

Metaverse中最重要和被忽视的方面之一是人工智能，它存在很多用例:

一是人工智能可以用来创建、审计和保护智能合约，人工智能与Metaverse的结合可以提高对于大量数据进行可信的数字分析和决策的能力。人工智能可以集中管理和存储大量数据，并且通过机器学习调整智能合约的动态参数，提供个性化的治理机制；但人工智能容易受到黑客的攻击，而区块链技术的应用可以更好地保护隐私，创造更安全的数据，调节原本无法互相信任的设备之间的冲突，从而提高智能合约的便捷程度。

二是人工智能可以将虚拟世界中的人从重复性劳动中解放出来。目前，人工智能已经可以通过大量数据学习来进行预测和简单创造，帮助人们减少重复性任务，快速获取技能，并提高工作的准确度，减少人为错误。例如，在现实世界中想要学会游泳，需要游泳教练一步步指导分解动作，并对每个动作进行重复练习。而在虚拟世界中，人工智能只需观看游泳运动员的肌肉运动、细微差别和每个动作的操作时长，便可将游泳动作进行数据编码，虚拟人物形象可以使用这套编码迅速学会游泳。这种高质量的学习数据将极大提高人们的学习效率。

三是人工智能可以丰富虚拟世界中的生物形态。当前，人工智能已经具备一定的创造能力，可以创造出全新的人工智能生物，它们可以在元宇宙中漫游，与人类用户互动，彼此之间也可以形成互动生态。除了影像内容，人工智能也可以生成对话文本内容，这些文本能够被转换为人类语言，使3D角色可以像人类一样说话。

在Metaverse中，人工智能可以成为重要的创意活动来源，在大量学习的基础上，人工智能可以学习趋势和风格，进而进行自主创作，创造出新的数字化资产、美术和内容。

最后，人工智能具有强大的学习能力和创造能力，可以有效改进现有软件和流程。在未来，人工智能将可以实现自身的智能化改造,带来智能和技术的大爆炸。

Metaverse是一个由数据构成的世界，这些数据为人工智能提供了丰富的学习资料和处理对象。随着人工智能的发展，在未来，它们可能成为人类构建虚拟世界的工具，人类只需输入文字指令，人工智能就能将其输出为完全沉浸式的3D环境，让人们可以在其中进行探索和互动。

5G: Metaverse的基本要素

互联网是Metaverse的基本要素之一。元宇宙是一个开放的生态系统，不由任何一家公司支配；在Metaverse中，用户之间的彼此连接通过互联网实现。Metaverse的运行需要一个分散的计算机网络，它不属于任何单一的实体或政府，也不需要任何此类实体的中央许可才能使用。

元宇宙的基础是共享的数据、共享的计算和共享的带宽，当它们结合在一起时，它可以扩展我们作为一个物种能够共同完成的事情的范围。

构建完全交互式的3DMetaverses，需要海量来自视频和让人身临其境的声音的纹理媒体，这依赖于比视频或其他内容所需的文件类型密集得多的大量数字文件。5G的峰值上传和下载速度明显快于4G，可以处理这些更大的文件。越来越多的5G接入可以通过提供使数字世界正常运行的速度和能力,来支持Metaverse的持续发展。当前,移动硬件公司也正在开发支持5G的设备，使之能够运行我们现在拥有的软件之外的软件——即可以支持Metaverse的设备。

在未来，人们可以在Metaverse中进行各种活动，比如观看音乐会、购物、参观博物馆等，但这样的体验目前仍然受到VR和AR体验程度的限制。实现良好的体验效果,需要速度更快、延迟更低的网络，以允许大量数据在云服务器和人们的设备之间进行传输，无论是VR耳机还是AI驱动的机器人。5G，尤其是使用毫米波频谱的 5G，将开启各种可能性，例如包含触觉的VR体验，以及让访客与AI主持人进行深入对话的AR体验。

Metaverse提供了众多的可能性，但可能性如何展开取决于5G。Metaverse将需要更快网络的速度和能力来全面优化未来的应用程序并不断推动进步。关注这些令人费解和不断发展的应用程序至关重要。Metaverse 转型是全球性的。它会影响我们所有人。

Metaverse：从地球到宇宙——对未来世界的无限想象

在互联网时代，网络承载了许多社会生活活动，人们的交流、互动、学习、娱乐、商业活动等都在逐渐被数字化。这些数字化的虚拟世界可以看作对现实世界的补充和再加工，也可以看作是对人探索世界的物理能力的延伸。虽然当前搭建虚拟世界的能力受到技术水平的限制，但文明的发展需要想象力的引航。我们可以用想象力先构建出未来世界的图景，那么技术向相应方向发展就能成为现实。

Metaverse，字面意思是“元宇宙”，在未来，我们在虚拟世界中也许不仅可以探索地球生活，还可以在广阔的宇宙空间中开拓新的虚拟体验。以StarLink(星链)为例，也许在未来虚拟世界里，我们的生活不再以土地和房屋为单位，而是以星球为单元。

资产内涵的扩大：房产到“球产”

在当下的虚拟现实系统内，房地产被高度电子化，电子房地产已经成为一种合法资产。在虚拟世界中，每一处房产都具有独特的身份编码来标识它的独一无二性；用户可以根据自己的喜好，使用虚拟物品对房产进行装饰；用户之间也可以通过虚拟货币购买房产，虚拟世界的房产和现实世界已经别无二致。

这种以房子和土地作为不动产典型代表的资产观念是现实世界生活模式的产物。但在虚拟世界中，虚拟的人格化形象的活动范围不必受到物理距离的限制，不必考虑其他星球是否适宜人类生存，因此，人的活动范围大大增加了，在不同的星球上建设家园，对于虚拟人格来说并不是没有可能。

StarLink星链正在试图搭建一个完整的虚拟宇宙空间。在StarLink中，用户可以创建、购买或出售、货币化或升级卫星。SATE作为一种代表卫星和其他房产的不可替代的、可转让的数字资产，可以用于被确认数字卫星的所有权，用户是数字资产的永久所有者。用户也可以通过持有的虚拟卫星资产获得收入。

在StarLink生态系统中，不同类型的卫星具有特定的职能，用户可以选择LEO（低地球轨道）、MEO（中地球轨道）和GEO（地球同步赤道轨道）卫星。每颗卫星都有自己可变的、不可变的属性，其中不可变属性包括元数据、半径、速度和轨道，可变数据包括所有权、空间三维坐标和APR（虚拟卫星可以根据资金池获得的被动收入）。

SATE NFT卫星像银行一样，会产生利息收益，这些卫星的静态初始年化利率为10%-20%，用户可以通过支付Starl对卫星进行升级，以获得更高的收益。不同的卫星的收益率不同，其中LEO的收益率为10%，MEO为15%，GEO为20%；GEO的拍卖价格也要高于LEO。在StarLink的第一轮拍卖中，共有18颗卫星被拍卖，并以超过150万美元的价格售出。除了运营和拍卖卫星获得的收益，用户也可以通过绘制太阳系和其他地区的地图来获得奖励。

社群互动方式的变革：分散自治

在虚拟世界中，不仅只有生活场景会发生变化。当个人数字形象成为人们在虚拟世界的分身时，人与人之间的互动方式也会发生变化，社群互动方式随之产生变革。

一个分散的去中心化的虚拟宇宙如何实现自我维持？在StarLink构建的虚拟宇宙中，DAO就是答案。在星链创建的社区内，所有社区项目由居民共同投票决定，这个投票的运行系统叫做DAO。星链DAO是一个没有团队代币或分配的平台，每一位成员都具有平等的投资者地位。DAO投票体系是一个分散的自治组织机构，在这里，每一个持有人都有权创立提案，由持有人共同投票来推动项目开展，投票权重根据用户持有的Starl份额来分配。因此，即使在没有掌控者的情况下，社群也可以自我维持。这种透明、健康、公平的权力分配方式，向世界展示了一种新的做事方式。或许这种虚拟世界的运行规则可以启发人们的思维，开启一个新的趋势，为全世界的人们创造更美好的世界。