《元宇宙十大技術》著者之一、高效能伺服器和存儲技術國家重點實驗室首席研究員、元宇宙産業委聯席秘書長葉毓睿先生主持了元宇宙産業委與中譯出版社隆重推出的《元宇宙十大技術》圖書,併發布《元宇宙技術規則》建議草案。該圖書有多位院士(倪光南院士、沈昌祥院士、鄭緯民院士等),五十多位專家聯袂推薦。
葉毓睿表示,元宇宙是以區塊鏈為基礎的,虛實融合的,由創作者驅動的,共創、共治、共用的數字新世界。近期看是多維共創互信網,中期看是創意的協作網,長期看是意識構建的智慧地球。下面我們詳細拆解一下元宇宙的十大技術。
元宇宙是一個持續、共用的數字空間,而這個數字空間不會憑空出現,它的搭建需要物理世界源源不斷的算力輸入。可以説算力不僅支撐了數字人及其所在的虛擬社會的運作和發展,還支撐了數字人的思考和決策。
虛擬空間從“荒漠”或“平地”開始,到精彩紛呈的“城市”甚至”世界”,並能夠長期持續運作,這將源於物理世界IT基礎設施的各種算力源源不斷的輸入。這裡的算力不是狹義上的解釋,而是一個比較泛的概念,是廣泛意義上的算力,包括計算、存儲、網路、安全和AI的能力,就相當於我們要建築一個大樓,首先要打好地基。
01
計算技術:元宇宙的能量
元宇宙的發展,從其重要組成部分交互和顯示來看,VR要從4K解析度到視網膜級別(接近16K)的高清晰度,對端到端算力的需求提高數十倍,IT基礎設施面臨極大挑戰。我們需要更大的雲數據中心規模,更多的邊緣計算,以及數以億計的各類物理世界的設備端、感測器連接到網際網路,共同支撐元宇宙的發展。
“元宇宙是一個完全聯通的網際網路,需要跨平臺、跨地域的算力整合,需要統一架構和生態的算力平臺,也需要更多的AI算力支撐更多數字人等智慧體“,英特爾高級副總裁Raja Koduri曾表示元宇宙需要計算能力再提高1000倍。
02
存儲技術:元宇宙的土壤
如果説計算算力是元宇宙的陽光,那麼存儲算力就是元宇宙的土壤。
計算無處不在,存儲也無處不在,不同種類的計算需要的存儲也不一樣。雲計算催生雲化的存儲,邊緣端則催生消費類存儲。需要流動的,所需存儲空間不大的高價值小數據集,例如數字資産(含NFT的元數據),可以存放在區塊鏈上,鏈上全部節點進行賬本同步,確保高可靠和不可篡改。而靜態的,海量的非結構化數據,最好鏈下方式存放,往往需要去中心化的雲存儲,這種下一代雲存儲就是區塊鏈存儲。
03
網路技術:連接元宇宙的一切
網路不但是用戶從現實生活進入元宇宙數字世界的必然途徑,也是支撐元宇宙內外部的數據共用、實時交互乃至場景連接的關鍵基礎。
元宇宙的網路,目標是為用戶提供持續線上、順暢平滑的訪問體驗,將向著高頻寬、低延遲、廣覆蓋的方向發展;同時,為了創造出更加逼真的場景,用於構建元宇宙“人、物、場和事件”的海量數據的傳輸也使得頻寬大幅提升、異構網路融合成為網路領域的巨大挑戰。
當前,以5G和WIFI為代表的網路技術融合交互(含VR/AR等)技術,打開了元宇宙的入口,未來,以6G、WIFI7為代表的無線網路技術將更好地支援用戶隨時隨地無縫接入元宇宙,同時,確定性網路技術任重道遠。
04
系統安全技術:定海神針
元宇宙是下一代網路空間形態,元宇宙系統安全既是目前網路安全産業的組成部分和前沿方向,同時也會呈現出其獨特性。
安全不僅是産業問題,同時也是國家競爭力的關鍵,因此各主要國家在政策和投入方面都不遺餘力。近幾年各國網路安全政策主要聚焦于確保5G、人工智慧等未來技術創新領域,預計元宇宙安全也將成為網路安全各主要先進國家競爭的主戰場。
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AI技術 :端到端的智慧
AI在元宇宙中擁有的重要地位不言而喻,人們在進入元宇宙後,會以數字化身存在並活動。數字化身之所以能夠在視覺、聽覺、觸覺等感官上實現全方位感知,並流暢地表達和交流,離不開AI技術。
AI不但能夠使得用戶在元宇宙中的交互更加順暢,而且它對於元宇宙世界的建設和完善也發揮著舉足輕重的作用。同時,以強大算力、創新演算法、海量數據為依託的AI也許還能從更多的視角解讀和利用素材,突破人類慣用思維的局限,給元宇宙的創造帶來意外之喜。
五大支柱助力創建元宇宙新世界。
元宇宙地基打造好之後,接下來我們需要在此基礎上構建各類應用、場景,打造豐富的內容,創造出令人激動的數字新世界。
葉毓睿提出,在地基之上是元宇宙産業的五大支柱,分別是交互和展示、數字孿生和數字原生、身份系統和經濟系統(區塊鏈)、內容創作、治理規則。
06
交互與展示的技術:
元宇宙的出入口
作為多維共創互信網,元宇宙龐大的技術産業中,交互與展示的技術是當前最重要的。它幫助人們從線上到在場,提升沉浸式感受體驗,目前産業鏈由VR/AR、裸眼3D、全息投影及腦機介面等構成。
目前,我國與國際水準還有一定的差距,在産品成熟度上有待提高。但是中國掌握了全球VR/AR産品幾乎所有代工體系,能夠迅速承接北美技術外溢,反哺國內品牌企業。
07
數字孿生與數字原生的技術:
虛實融合的橋梁
通過數字孿生把數字人熟悉的人、物、場,包括世界都映射到元宇宙裏面,這樣在早期迅速構建一個數字人熟悉的環境,有益於人們快速融入元宇宙。
隨著數字孿生不斷地豐富元宇宙,創作者會構建新的人、物、場,可能有一些是在物理世界是沒有的,或者找不到原型的,這就是數字原生。
數字新世界裏所遵循的物理規則和現實世界不一樣,數字原生可以發揮人的想像力,構建一個有別於物理世界的數字新世界。例如元宇宙不受重力約束,虛擬人的頭髮可以設計為爆炸狀。再如,在元宇宙中可以做到遠距離的瞬移,打破時間和空間的障礙。
08
創建身份系統與經濟系統的技術:
仗劍走天涯
物理世界中,沒有身份證和錢包或支付系統,我們將寸步難行。同樣,在元宇宙裏行走,每個數字人都需要依靠“身份證”和“錢包”在數字新世界生存,也就是需要身份系統與經濟系統的支撐。
未來,隨著元宇宙的沉浸感越來越接近於真實,用戶線上的時長會越來越長,個人的隱私保護、數字資産的安全和轉移將變得越來越重要。這種情況下,如果一家公司壟斷了虛擬世界,是極其危險的事情。因為你的身份系統、經濟系統以及所有的工作、生活、娛樂、資産等資訊都可能會被短時間內摧毀。
因此由區塊鏈搭建的可信基礎設施將成為必需,區塊鏈的重點是去中心化,鏈上的數據無法隨意增刪或修改,極大增強了確定性。當然,絕對的去中心化是不可能存在的,更多的是介於完全中心化和去中心化的中間狀態,其實就是一種多中心化。
09
內容創作的技術:
元宇宙的繁華景象
內容是吸引用戶進入元宇宙的主要原因,相比現有平臺,元宇宙應用帶來的主要不同之處在於,創作者可以在一個虛擬空間裏構建自己的內容。
元宇宙具有改變創作者開發內容和與觀眾互動方式的巨大潛力,只要有更多內容創作的創意人才參與進來,元宇宙裏的各種奇思妙想和豐富體驗就能夠吸引更多用戶。
數字人進入到元宇宙是希望體驗更多更豐富的生活,這時候用戶就不只是一個聽眾、觀眾,而是由旁觀者變為參與者,不只是互動,甚至成為部分的參與者,例如影響電影或者遊戲的走向。用戶要參與到元宇宙的構建,這裡就需要有內容創作,目前,元宇宙的內容創作,在中國可率先落地的有教育、培訓、影視、藝術、文旅、社交、遊戲等領域。
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治理技術:元宇宙不是法外之地
元宇宙雖然是一個虛擬的數字空間,但卻不是法外之地,它的運作仍然需要共識、規則和法律。
隨著越來越多的數字人進入到元宇宙中,元宇宙世界將經歷‘原始社會’到‘村落’,再到‘城市’,甚至‘國家’,總之,元宇宙會逐漸壯大並最終形成一個文明,那麼新世界必然要有一套新的治理方法。元宇宙中的數字人、NFT、數字資産等所有的新事物都必須符合元宇宙發展的規律,就會需要有相應的規則和法律來約束。
我們將元宇宙的治理規則分為兩個階段:發展階段和成熟階段。在元宇宙的發展階段,主要是身份治理(個人賬戶)和經濟治理(數字資産),規模和影響力有限,主要在人和人之間達成共識。進入成熟階段,社會關係變得更為複雜,需要處理人和社區,社區和社區,甚至虛擬國家之間的關係,這就要在法律、文化、價值觀層面進行思考、探索和引導。
有了元宇宙地基和元宇宙支柱,就可以拓展在此基礎之上的元宇宙整合應用。例如通過線上線下結合,借助元宇宙公民的形象優化能幫助現實世界的物理人完善她的形象,顯得更加自信和專業。
需要注意的是,和現實世界“要想富先修路”稍有不同的是,我們並不需要等待地基和支柱建設完美,才開始考慮整合應用。元宇宙本身具有共用、體驗、互動的特點,而且用戶也可以是生産者(也即內容和場景的創作者)、宣傳者、投資者、影響者,另外坦率説元宇宙處於其發展初期,大家都處於“盲人摸象”的階段。更現實且接地氣的,是邊建設元宇宙,邊發展元宇宙場景,也就是元宇宙産業化和産業元宇宙化是相伴而生,相互促進地。例如VR/AR的發展,反過來倒逼算力基礎設施、計算架構、AI演算法等的發展和調整。在這個漫長的過程中,會出現各種雛形的行業元宇宙,如工業元宇宙,文旅元宇宙,會展元宇宙,鄉村元宇宙等。我們不要苛求,但也不應讓元宇宙庸俗化,避免“元宇宙是一個筐,什麼都往裏裝”。在新書中,也建議了判斷的標準,例如至少要符合“多維、共創、互信網”當中的一個或兩個以上的特色,例如具備AI特點的目前的掃地機器人就不應該元宇宙整合應有範疇之中,除非哪天它升級成為可以和你進行3D世界互動的角色。
在新書的最後一篇中,展望了元宇宙的終極目標:意識構建的智慧地球。剛好和開篇第一章相呼應。
來源:企業觀察報 | 撰稿:葉毓睿 | 責編:丁薩 審核:張淵
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