资本热词：Metaverse

• 7 月 28 日 扎克伯格表示，该公司正在组建一个产品团队，致力于元宇宙（Metaverse）的开发。“未来五年内，将 Facebook 从社交媒体网络转变为一个元宇宙公司。”
• 英伟达通过一部纪录片自曝： “今年 4 月份那场发布会，全部是合成的”
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• 今年3月初，“元宇宙第一股” 的美国多人在线 3D 创意社区 Roblox（罗布乐思） 已在纽交所上市，而其当天股价暴涨 54.4%
  • 腾讯拿下了 Roblox 中国区代理
  • 2020 年 12 月，腾讯 CEO 马化腾表示，移动互联网时代已经过去，全真互联网时代才是未来。
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• 游戏公司 Epic Games 在 4 月获得 10 亿美元投资用来构建元宇宙
• 国内方面号称要打造全年龄段元宇宙世界的 MeteApp 公司，在 Roblox 上市后拿到了 SIG 海纳亚洲资本领投的 1 亿美元 C 轮融资
• 字节跳动于 4 月被曝光已投资 “中国版 Roblox ” 代码乾坤近亿元
• 陌陌王力表示，未来随着虚拟现实的进一步发展，VR/AR 硬件的不断成熟向家用普及以及人机交互模式的变化，必然会出现新的机会，也就是一种直接将人背后的生活串联起来的方式。
• 阿里前端委员会互动技术方向重点也是“虚拟角色”和“ AR/VR ”

可以看到：“交互娱乐类资本瞄准的互联网未来 - 元宇宙”

何为元宇宙

• 首次出现：1992 年尼尔·斯蒂芬森的科幻小说《雪崩》当中，在这部小说中讲述了大量有关虚拟化身、赛博朋克等场景。

• 维基百科：通过虚拟增强的物理现实，呈现收敛性和物理持久性特征，基于未来互联网，具有链接感知和共享特征的3D虚拟空间。

  • 简单点讲就是：我们在虚拟世界中与一个全新的身份一一对应，并且不会间断地“生活下去”

• Roblox 提出一个真正的元宇宙产品应该具备八大要素，很容易就能让人联想到《头号玩家》这部电影：

  • 身份：拥有一个虚拟身份，无论与现实身份有没有相关性。

  • 朋友：在元宇宙当中拥有朋友，可以社交，无论在现实中是否认识。

  • 沉浸感：能够沉浸在元宇宙的体验当中，忽略其他的一切。

  • 低延迟：元宇宙中的一切都是同步发生的，没有异步性或延迟性。

  • 多元化：元宇宙提供多种丰富内容，包括玩法、道具、美术素材等。

  • 随地：可以使用任何设备登录元宇宙，随时随地沉浸其中。

  • 经济系统：与任何复杂的大型游戏一样，元宇宙应该有自己的经济系统。

  • 文明：元宇宙应该是一种虚拟的文明。

    

作为大家口中的“互联网的最终形态”，需要如今大热的包括 AR、VR、5G、云计算、区块链等软硬件技术的成熟。才能构建出一个去中心化的、不受单一控制的、永续的、不会终止的世界。

上面提到的各项技术，和目前前端关联比较大的，便是 AR、VR。

AR 现状

有种新瓶装旧酒的感觉，VR、AR 概念大火的时候还是 17、18 年。几年来，AR 被用来创建虚拟的地方游览、设计和协作 3D 模型、游戏、娱乐、购物、营销、学习、可视化等等。从可用到易用，再到体验的升级，这是用户体验 UX 上一轮的主要革新命题，新一轮的用户体验革命会聚焦在如何真正提供体验的价值。目前 AR 在生活中发挥的就是这样的作用。

案例：

• AR + 旅游：导航、门店提示、广告、优惠活动提示等等
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• 购物：AR 试鞋、试衣、试妆
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• 游戏：
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WebXR

WebXR 是标准也是概念，指的基于 Web 实现虚拟现实和增强现实的能力。

其实就是在 Web 上开发 AR（Augmented Reality）和 VR（Virtual Reality）应用的 API， “X”代表沉浸式体验中的任何事物。

API

• API 演进：主要是 google 在推进，从 2016 年开始提出的 WebVR 标准，到由于缺了增强现实这一块，2018 年改为 WebXR
  • 相关 API 示例：immersive-web.github.io/webxr-sampl…
  • 最新动态：2021 年 4月13日 Chrome 的 90 版本增加新 WebXR API：
    • WebXR Depth API：获取用户的设备与现实环境中物体的距离
    • WebXR AR Lighting Estimation：获取环境的光线情况
• 示例代码：

async function activateXR() {

  // 创建 WebGL 上下文

  const canvas = document.createElement("canvas");

  document.body.appendChild(canvas);

  const gl = canvas.getContext("webgl", { xrCompatible: true });



  // 初始化three.js

  const scene = new THREE.Scene();



  // 创建一个有不同颜色面的立方体

  const materials = [

    new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xff0000 }),

    new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x0000ff }),

    new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x00ff00 }),

    new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xff00ff }),

    new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0x00ffff }),

    new THREE.MeshBasicMaterial({ color: 0xffff00 })

  ];



  // 将立方体添加到场景中

  const cube = new THREE.Mesh(new THREE.BoxBufferGeometry(0.2, 0.2, 0.2), materials);

  cube.position.set(1, 1, 1);

  scene.add(cube);



  // 使用three.js设置渲染：创建渲染器、挂载相机

  const renderer = new THREE.WebGLRenderer({

    alpha: true,

    preserveDrawingBuffer: true,

    canvas: canvas,

    context: gl

  });

  renderer.autoClear = false;



  // API 直接更新相机矩阵

  // 禁用矩阵自动更新

  const camera = new THREE.PerspectiveCamera();

  camera.matrixAutoUpdate = false;





  // 使用“immersive-ar”初始化 WebXR 会话

  const session = await navigator.xr.requestSession("immersive-ar");

  session.updateRenderState({

    baseLayer: new XRWebGLLayer(session, gl)

  });



  const referenceSpace = await session.requestReferenceSpace('local');



  // 创建一个渲染循环，允许我们在 AR 视图上绘图

  const onXRFrame = (time, frame) => {

    session.requestAnimationFrame(onXRFrame);



    // 将图形帧缓冲区绑定到 baseLayer 的帧缓冲区

    gl.bindFramebuffer(gl.FRAMEBUFFER, session.renderState.baseLayer.framebuffer)



    // 检索设备的姿态

    // XRFrame.getViewerPose 可以在会话尝试建立跟踪时返回 null

    const pose = frame.getViewerPose(referenceSpace);

    if (pose) {

      // 在移动端 AR 中，只有一个视图

      const view = pose.views[0];



      const viewport = session.renderState.baseLayer.getViewport(view);

      renderer.setSize(viewport.width, viewport.height)



      // 使用视图的变换矩阵和投影矩阵来配置 THREE.camera

      camera.matrix.fromArray(view.transform.matrix)

      camera.projectionMatrix.fromArray(view.projectionMatrix);

      camera.updateMatrixWorld(true);



      // 使用 THREE.WebGLRenderer 渲染场景

      renderer.render(scene, camera)

    }

  }

  session.requestAnimationFrame(onXRFrame);

}

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• 兼容性：作为 W3C 的前沿标准，目前主要是 Chrome 在推进。市面上浏览器对 WebXR 的支持整体较弱，后面会介绍相关的兼容库和现成的解决方案。
  • 
  • 

模型观察者：model-viewer

• 谷歌实现的一个 web component，可用于查看 Web 上的 3D 模型并与之交互

• 实际效果：
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Unity

作为知名的 3d 游戏引擎，也有相应的 WebWR 支持库

• unity-webxr-export：github.com/De-Panther/…

社区生态

• XR Swim：为开发者提供了一个发布 WebXR 内容的统一平台，相当于网页端 AR/VR 应用领域的 Steam 平台。
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挑战

• 如何保持低延迟、高精度的场景，以及快速处理数据进行渲染和展示动画的能力。
• 传统的通信方法速度不够快。查看场景产生的大量数据可能超出渲染限制。

WebAR

优缺点

和 WebXR 有相似的优缺点。

• 优点：跨平台、传播方便（ URL 的格式传播）
• 缺点：
  • 各浏览器标准不统一
  • 3D 内容加载慢，无法实现复杂的内容
  • 渲染质量低
  • 无法实现复杂交互（受限于浏览器传统交互方式）

WebAr 框架及关键原理

• 实现 AR 需要：识别、追踪和渲染
  • 
• AR SDK：谷歌 AR 团队（Google AR）提供 WebARonARKit, WebARonARCore。均具备运动追踪、环境感知和光线感应等功能。
  • 苹果：WebARonARKit（源自移动端 ARKit）
  • 安卓：WebARonARCore（源自移动端 ARCore）
• 主流AR 框架：目前维护和使用比较多的是 AR.js，另外还有一些其他的：
  • three.ar.js：github.com/google-ar/t…
  • ARToolKit：http://www.hitl.washington.edu/artoolkit/
  • JSARToolKit：github.com/kig/JSARToo…
  • argon.js：http://www.argonjs.io/
  • awe.js：awe.media/#main
  • tracking.js：github.com/eduardolund…
• AR.js：具备上述提到的从信息获取到处理、渲染绘制的能力。
  • 主要是封装了：
    • WebRTC：获取视频流（最关键的 API 方法是 getUserMedia() ，实时获取摄像头的视频流）
    • JSARToolKit：主要提供了识别和追踪 marker 的功能。（1999 年发布，一直更新至今）
    • Three.js、Babylon.js、A-Frame（这几个都是基于 WebGL 的渲染库）
  • 用十行 HTML 就实现 AR：

• 效果如下： codepen 地址、识别图片地址

  

• 还有一些独立功能的框架：

  • 识别与追踪：Tracking.js、JSFeat、ConvNetJS、deeplearn.js、keras.js 。获取到视频流之后的工作就是识别和追踪。不管是对于 native AR 还是 WebAR，目前的识别算法与框架已经非常成熟，难就难在识别之后如何跟踪，如何更好更稳定更高质量的跟踪。
    • 方式一：在前端直接处理视频流。在前端直接进行图像处理，可以用 Tracking.js 和 JSFeat。这两个库类似，都是在前端做计算机视觉的，包括提取特征点、人脸识别等。
    • 方式二：前端传输视频流给后端，后端处理完毕返回结果到前端，目前有一些云识别服务就是如此。
  • 渲染与交互：A-Frame、Three.js、Babylon.js、Pixi.js、WebGL
    • A-Frame：基于 Three.js 的开源框架，可以在 HTML 中直接配置场景，适用于简单的 3D 场景搭建

• 框架库实现原理：上面提到的 AR 框架实现原理大都如下图所示：

  

性能方案

• 把纯计算的代码移到 WebGL 的 shader 或 Web Worker 里
  • WebGL 调用 GPU 加速
    • shader 可以用于加速只和渲染（重绘）有关的代码，无关渲染的代码放入 shader 中反而会造成重复计算
  • Web Worker
    • 适用于事先计算或实时性要求不高的代码，如布局算法
• WebAssembly
• gpu.js
  • 将简单的 JavaScript 函数转换为着色器语言并编译它们，以便它们在您的 GPU 上运行。如果 GPU 不可用，函数仍将在常规 JavaScript 中运行。
• 用滤波算法（比如卡尔曼滤波）将卡顿降到更小，让用户从视觉感受上似乎更流畅

市场化解决方案

• Kivicube：http://www.kivicube.com/
  • 创建 AR、VR 与 3D 场景，并在通用的 Web 平台上分享它们
  • AR Quick Look：http://www.kivicube.com/ar-quick-lo…
  • 示例：访问地址、识别图片地址
    • 
    • 
• EasyAR：http://www.easyar.cn/
  • 支持WebAR、小程序 AR、Sense 跟踪能力，还提供云识别、姿态\手势识别服务
    • 
• 8th Wall：http://www.8thwall.com/
  • 集创造、协作和发布增强现实项目于一体的平台，不需要第三方软件，服务器设置或外部工具，只需登录，编码，然后点击发布
  • 创建了一个端到端云解决方案，用于创建、协作和即时发布基于浏览器的 WebAR 项目
  • 示例：github.com/8thwall/web…
    • 
• Apple AR Quick Look：http://www.kivicube.com/ar-quick-lo…
  • 给开发者提供了便捷的3D模型预览和分享的工具
  • iPhone 和 iPad 的应用程序或者网站中嵌入 Quick Look 视图，以 3D 或 AR 形式显示虚拟对象的 USDZ 文件

扩展

• 企业 AR：2021 年的 7 个实际用例：arvrjourney.com/enterprise-…
  • 主流领域：远程协助、医疗诊断、销售、培训、物流、制造、原型设计

相关资料

• Google AR：
  • github：github.com/google-ar
  • AR Core 站点：developers.google.com/ar
• WebXR：
  • google：developers.google.com/ar/develop/…
  • w3c：http://www.w3.org/TR/webxr/
  • 相关 API 官方示例：immersive-web.github.io/webxr-sampl…
  • MDN：developer.mozilla.org/zh-CN/docs/…
• A Gentle Introduction To WebXR：arvrjourney.com/a-gentle-in…
• WebAR与小程序AR极速入门教程：juejin.cn/post/695158…
• 万字干货介绍WebAR的实现与应用：mp.weixin.qq.com/s?__biz=Mzg…
• Web 前端中的增强现实（AR）开发技术：segmentfault.com/a/119000001…
• Augmented Reality in 10 Lines of HTML：medium.com/arjs/augmen…
• 资源：
  • Mixamo：http://www.mixamo.com/#/

我明明坐在家里办公，但开会的时候，为什么会有一个虚拟的老板坐在我旁边？这个听起来让人emo的场景，可能就是不少人好奇的“元宇宙”的一部分。

10月28日，Facebook召开了一场有关“元宇宙”的Connect 2021大会。会上，马克·扎克伯格宣布Facebook即日起改名为Meta，并宣告从“社交网站”向“元宇宙”业务进军。随即，“元宇宙”概念火爆网络。然而，到底什么是“元宇宙”呢？

“元宇宙离我们不远，我们从2017年就已经开始从事相关工作，行内很多公司也早已着手了。”上海境腾科技CTO（首席技术官）谢宾对南方财经全媒体记者表示。他告诉记者，在文章开头描述的那个场景，目前是“元宇宙”世界里最靠谱、最接近成为现实的一个场景。

境腾科技由几名前微软中国员工联合创立，目前专注于用VR（虚拟现实）和AR（增强现实）技术开发虚拟办公软件、远程培训软件等工作。包括虚拟会议在内，一个巨大的“元宇宙”生态圈正在悄然生长。

“目前流行的头戴设备，比如头显、智能眼镜等，仍然在拼技术阶段，正一步步进化。我们尚未触碰、但也聚集了不少人才和资金的VR游戏、VR影视，是‘元宇宙’内容成长的必要组成部分。”谢宾称。

南方财经全媒体记者近期采访了多位开发虚拟会议、VR游戏和头戴设备生产的市场人士，向他们了解元宇宙的发展阶段。“扎克伯格说的元宇宙是一个拥有24小时生活的未来场景，离我们太远了，但我们今天聊到的这些是大家在不久的将来可以接触到的‘元宇宙’的一部分。”谢宾说。

“永久远程”时代来临

今年9月，谢宾参加了高通公司（Qualcomm）举办的XR生态合作伙伴大会。在一块电脑屏幕上，他身着一件绛红色的T-shirt，手指轻触身后的黑板，切换到一张PPT说道：“大家现在看到的是我的化身，是我的一张照片，通过30秒的软件处理产生的。”

那一刻，现实中的谢宾站在屏幕前，他握了个拳，视频上的“化身”也握了个拳，他微笑，“化身”也随之微笑。而这远程也能够实现，如果谢宾坐在上海家中，他也可以远程“参加”这场实际发生在青岛的会议。

远程会议软件已非新事，上述软件在2018年4月就已经首次上线。自2020年初新冠疫情在全球蔓延以来，原本聚集于办公室里的同事们纷纷开始在手机或电脑上参加“网上群聊”，更是令远程会议软件市场大爆发。例如在纳斯达克上市的Zoom，在截至2020年1月底前12个月收入为6.23亿美元，但在截至2021年1月底前的12个月，收入成倍增长，高达26.5亿美元。

然而，远程会议的效果与现场会议仍存在差距，临场感、沉浸感，甚至仪式感，在前者的体验中大量缺失。“目前的远程会议方式仍有很多问题，比如说，会大大降低创新性，因为头脑风暴要求人们聚集在一个空间里、精神高度集中地专注于手中共同的一件事情。”谢宾指出。然而，远程视频会议上，精神涣散、开小差、一心二用，可能是常态，在读文章的你有同感吗？

在此背景下，“虚拟现实”的需求应运而生，它更想要贴近“现实”。“比如使用一个化身在会议上发言，和对着手机讲话就是不一样的。”谢宾指出区别，“人在说话的时候，会有很多身体语言、微表情，这些都在传递信息。”

形势正在悄然变化，随着疫情下的“临时远程”拉长时间线，“永久远程”这个话题变得越来越热。低碳、安全、不限时间地点……远程的优点令人难以舍弃。

“随着居家办公变得不可避免，人们必须解决当下远程会议存在的问题。改善人与人之间的连接，这就是核心。”谢宾分析称。

让人起“鸡皮疙瘩”的真实感

一种更“科幻”的远程办公场景，出现在马克·扎克伯格10月28日的演讲中，这就是“全息虚拟会议”。戴上特制的眼镜，全息投影的会议室、产品模型、屏幕统统出现在你的眼前，参会的同伴也以三维形式出现在身边。

“当我第一次在全息虚拟会议里和别人握手时，我的鸡皮疙瘩都起来了。”谢宾形容自己参与这种虚拟会议时，感受到惊喜和一种真实感。

(图片为10月28日Meta举行Connect 2021大会时，扎克伯格线上演讲中展示的全息虚拟会议画面）

Facebook的研究中心在10月23日发布了一篇名为《视频会议及VR会议比较：沟通行为研究（Videoconference and Embodied VR: Communication Pattens Across Task and Medium）》的文章。这个大型的实验揭示了视频会议与自然交流之间的分野。例如，在视频会议上，人们倾向更少地打断对方，话题转换也更正式，注视对方眼睛的频率较现实交流更高，也更少借助手势来表达自己。与此同时，采用化身的虚拟会议，则更贴近自然情形下的人类交流。“人与人在物理意义上的面对面交流才是交流的最高形式，否则，为什么高级商务会谈、国家元首会谈都需要飞到现场面对面交流呢？”谢宾说。

上述扎克伯格推广的全息虚拟会议软件，于今年8月19日推出，称为“Horizon Workrooms（地平线工作室）”。使用者戴上Facebook旗下的头戴设备Oculus Quest 2，进入软件工作界面，首先为自己制作一款“化身（avatar）”，这种“化身”可以通过“捏脸”的方式做得和自己很像，但仍然以卡通人的三维形象出现在会议中。

当时，电视台主持人与扎克伯格进行了一场远程的、全息的虚拟采访，而两人在现实生活中的手势、表情都很好地展现在会议的虚拟空间中，主持人举着话筒，而扎克伯格坐在桌前时不时伸手移动面前的键盘。

全息会议展现的另一大特色，是“空间感”。就像在一个现实的房间中，人们在虚拟的工作室里也可以从桌前站起来，走到黑板前面根据想法书写。这其中似乎还蕴含着一些其他的商业机会，10月28日，扎克伯格宣布在今年晚些时候，这种会议室将可以“定制化”，能让人们在虚拟会议里放上商标、海报等。

（图为今年8月19日Meta发布Horizon Workrooms时在视频中展示的模拟画面，视频左下角写着“部分图像为模拟，观看者或因视角所看到将有所不同。”）

谢宾表示，全息虚拟技术，不仅可以用在会议上，还可以用作“说明书”或者“远程流程指导”，也就是参照实物用3D投影做出一个digital twin（数字化的虚拟“孪生”形象）。例如，当开始操作复杂仪器时，工人如果戴上一台AR眼镜，就能根据“立体”的演示学习操作流程。“尤其在工厂、实验室、手术室环境中可以得到广泛推广。”谢宾说。

“目前，境腾科技开发的全息会议软件和全息远程指导软件，主要在开发to C（面向企业）的业务。”谢宾表示。在面向个人的业务方面，还因为成本较高而难以实现。

据悉，国内不少银行、券商已经在“试水”使用全息会议软件。这种新颖、具有一定便利性的沟通方式，被金融机构视为可提供给VIP客户的优越服务，可从北、上、广、深这样的超大城市进一步向其他城市里的高净值人群拓展。“想象一下在会议里有全息的K线图、资产负债图，这能给客户一种无缝连接现实的感觉。”谢宾介绍称。

会议软件竞争激烈

会议软件市场已经十分庞大，但虚拟现实、全息投影的技术引入，势必将这个市场推向更大的量级。有机会进入行业竞争的市场玩家，分布在会议方案（meeting solutions）、UCaaS（统一通信即服务）和CCaaS（呼叫中心即服务）中，云集了不少企业办公软件公司、通信公司、云服务公司。

广受关注的Zoom就是UCaaS领域一大典型，该公司目前已经能提供多人会议、举办大型会议、语音和信息等多种服务。从收入上来说，个人用户对盈利的贡献不足10%，绝大多数收入来自于企业级客户，截至今年7月底，该公司已有50.5万名企业级别客户。

Zoom在新冠疫情期间获得了全球瞩目的成长。2020年2月至今年1月底的12个月中，该公司收入按年增长326%至27亿美元，净利润从前一年的2200万美元暴增至6.72亿美元，而股价曾在9个月内上升接近700%。按照11月5日的收盘价，Zoom目前市值786.5亿美元，是全球市值领先的一家软件开发商。这个单一公司的经营，部分反映出会议软件市场的需求爆发。

进入2021年以来，市场一直担心随着全球新冠疫苗的普及，远程会议软件的使用量会减少。然而根据已发布的财报，今年2-4月、5-7月的两个季度里，Zoom的单季度收入分别达到9.6亿美元、10.21亿美元，按年增长率分别为191.4%、54%。

据此，市场保持了“押注”会议方案供应服务的热度。今年以来，Salesforce、Adobe、思科、微软股价分别上扬38%、32.5%、32%、52%，它们各自旗下的Slack、Adobe Connect、Webex、Teams软件均在远程会议软件市场上排名靠前。

“虚拟化”成会议软件尖峰技术

在“元宇宙”概念的激发下，保持软件“虚拟化”技术水平，将成为会议软件服务商的一大重要战略方向。目前全球市场上，有两大巨头正在深入参与、激烈交战，这就是微软和Meta。

Meta和微软，在硬件、软件两方面都展开了竞争。Meta开发头戴显示设备Oculus Quest 2，而微软推出智能眼镜HoloLens2，两者目前都是在全球科技爱好者中畅销的热门产品；Meta在今年8月推出Horizon Workrooms，而微软实际上已经在3月推出Mesh，两种产品不能说一模一样，但有可能朝非常相似的方向去发展。

在人们误以为是Meta开启元宇宙时，有不少行内人士都指出，微软的步伐并不晚于Meta。10月末，微软的股价一再攀升，市值超过2.5万亿美元，取代苹果成为全球市值最高的一家上市公司。

将VR或AR技术纳入会议软件，成为Meta和微软的“新战场”。11月3日，微软宣布，将在会议软件Teams中增加VR和AR功能，包括3D的“化身”功能，这令该公司的“元宇宙”企图更加清晰了。有市场调查显示，目前微软Teams是仅次于Zoom、全球市场份额第二大的会议软件。

而Meta除了推出Horizon Workrooms以外，也不忘将当前市场上排名第一的Zoom拉拢到自己的阵营内。

在9月13日，Zoom宣布将与Meta在Horizon Workrooms上合作。根据发布的演示视频，Zoom用户可以接入Horizon Workrooms的虚拟3D会议室，但不能像Horizon Workrooms用户一样以3D化身卡通形象现身，而是出现在悬浮的一块屏幕上。Zoom开发的演示桌面Whiteboard也可以接入会议，以方便参会者在屏幕上做文件演示。

原文链接:https://mbd.baidu.com/newspage/data/landingsuper?context=%7B%22nid%22%3A%22news_9964091296466564971%22%7D&n_type=-1&p_from=-1

文丨陈根

21世纪是一个技术井喷的的时代，从互联网、云计算、大数据到通信技术、人工智能、数字孪生等等，一系列的技术都随着其发展和成熟日渐融入人们所生活的社会，并共同雕刻着这个属于技术的时代。元宇宙就是这个时代里一系列创新技术集大成的重要标志之一。

元宇宙构建了一个脱胎于现实世界，又与现实世界平行、相互影响，并且始终在线的虚拟世界。在元宇宙理想形态背后，是基于扩展现实技术提供沉浸式体验，基于数字孪生技术生成现实世界的镜像，基于区块链技术搭建经济体系，并且允许每个用户进行内容生产和世界编辑。

技术的发展是元宇宙初现的前提，技术的集成则是元宇宙爆发的背景。尽管当前元宇宙已经吸引了足够多的市场注意力和资本的目光，但站在技术演化的角度，元宇宙又该如何顺应技术发展趋势？元宇宙的终点又是什么技术？

技术聚合，进发元宇宙

乔布斯曾提出一个著名的“项链”比喻，iPhone的出现，串联了多点触控屏、iOS、高像素摄像头、大容量电池等单点技术，重新定义了手机，开启了激荡十几年的移动互联网时代。

正如iPhone的出现一样，元宇宙也是一系列“连点成线”技术创新的总和。元宇宙是算力持续提升、高速无线通信网络、云计算、区块链、虚拟引擎、VR/AR、数字孪生等技术创新逐渐聚合的结果，是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态。

1969年，互联网诞生，元宇宙的实现有了全球化的软硬件基础。1989年，万维网标准开始制定，为互联网技术的发展奠定了基础。1990年到1998年，人类用户主要通过字符化的电子公告牌（BBS）进行信息交互。彼时，在数字空间中没有数字世界环境的构建，没有明确的个人角色，用户交互界面还以字符为主。

1998年到2003年，博客开始兴起，互联网进入2.0时代。数字空间出现了独立的“数字人”角色，主要表现形式为字符和图片构成博客个人空间的主体。自此，互联网用户有了个人身份和角色，并逐渐向一个完善的数字生态系统过渡。

以博客为例，在博客中发言和展示个人信息内容，是数字空间的微观层面；某一个个体的博客平台所吸纳的人群，是数字空间中观层面；整个博客世界则是其宏观层面。博客生态系统不是一个简单的“写”与“看”的供求关系，甚至也不是一种简单的“表演”与“观看”的关系，而是由人们在社会整体生态环境影响下形成的多重需求构成的生态关系。

2004年，社交网络开始兴起，Facebook正式上线，QQ、Twitter、微博不断出现并高速发展。数字空间中，数字人（个人用户空间）与数字人可以进行信息交互，形成社交网络和社交关系。2009年，移动互联网进入3G时代，随着智能手机的广泛应用，数字空间伴随社交网络的应用范围扩大而进一步扩大，大量的图片，声音元素丰富了虚拟数字空间的内容。

2014年，以Facebook购买虚拟现实公司Oculus为标志，虚拟现实成为产业热点。但是由于当时的VR眼镜还不成熟，VR追求的是沉浸式和场景化体验，但由于用户的参与感太过薄弱，只充当观众的用户量级显然无法支撑VR的全民热情，再加上社交网络巨头和消费者对虚拟现实社交网络准备不足。几年后，虚拟现实热潮退去，数字空间向三维化阶段进化的第一次努力失败。

同年，4G网络兴起，视频开始成为社交网络为基础的数字空间的重要内容形式。2018年，电子商务和知识付费、NFT、虚拟货币在社交网络为基础的数字空间中初步成熟并广泛应用。

2019年，5G商用正式宣告了5G时代的来临。5G技术具有万物互联、高速度、泛在网、低时延、低功耗、重构安全等特点和优势。5G技术的发展使整个人类社会的生产和生活产生深刻变革，5G构建起万物互联的核心基础能力，不仅带来了更快更好的网络通信，更肩负起赋能各行各业的历史使命。

2020年，以城市大脑、数字政府、组织化转型为主的产业化持续拓展社交网络和数字空间向万物互联、万物交互方向演进，但仍然处于萌芽状态。

在这样的背景下，囊括了上述技术、带着强烈科幻色彩的元宇宙随着开放式游戏创建平台Roblox的上市成为了网络讨论的热点。在大厂布局、资本追捧下，现在，“元宇宙”概念已然成为市场最炙手可热的名词。

元宇宙，发展进行时

元宇宙的兴起是技术的聚合，从目前已经呈现的前端征兆和发展趋势看，在通信网络、云计算、区块链、虚拟现实等技术的支持下，元宇宙将生成一个与人类物理世界全方位连接起来的虚拟宇宙，人们得以感受到由此生成的超大尺度、无限扩张、层级丰富和谐运行的虚拟系统，呈现在人们面前的将是现实世界与数字世界融合的全新的文明景观。

元宇宙连接虚拟和现实，丰富人的感知，提升体验，延展人的创造力和更多可能。虚拟世界从物理的世界的模拟、复刻，变成物理世界的延伸和拓展，进而反作用于物理世界，最终模糊虚拟世界和现实世界的界限。从这一角度来说，元宇宙的兴起也可以看做是数字空间向三维化阶段进化的第二次尝试。

虽然当前人们还不能准确描绘出元宇宙的景观，但事实上，现在人们已经以不同的方式生活在元宇宙之中。人们正不断地构建着数字世界，数字化着自己以及物理世界，而元宇宙的变化过程也会从不同的现实变量出发，比如教育、就业、消费等影响着真实社会的生产和生活。

对于元宇宙来说，不同的阶段有着不同的成熟度。如果说信息化和数字化，是元宇宙兴起的前提，那么数字孪生，就是元宇宙发展的初级阶段。2011年，迈克尔教授在《几乎完美：通过产品全声明周期管理驱动创新和精益产品》中引用了其合作者约翰·维克斯描述概念模型的名词“数字孪生”，并一直沿用至今。

正如我在《数字孪生》所说的“数字孪生就是在一个设备或系统‘物理实体’的基础上，创造一个数字版的‘虚拟模型’。这个‘虚拟模型’被创建在信息化平台上提供服务”。值得一提的是，与电脑的设计图纸又不同，相比于设计图纸，数字孪生体最大的特点在于，它是对实体对象的动态仿真。

明眼望去，数字孪生是物理实体的“灵魂”。当前，数字孪生技术在经历了技术准备期、概念产生期和应用探索期后，正在进入大浪淘沙的领先应用期。随着图书馆、博物馆、各种景点的孪生体化，数字孪生还在加速发展，而数字孪生发展的终极，就是走向元宇宙。

2021年初举行的计算机图形学顶级学术会议SIGGRAPH 2021上，英伟达就通过一部纪录片，自曝了2021年4月公司发布会中，英伟达CEO黄仁勋通过数字孪生技术制造了演讲中14秒片段的数字替身。尽管只有短暂的14秒，但黄仁勋标志性的皮衣，表情、动作、头发却足以乱真，几乎骗过了所有人。

未来，数字孪生技术将为元宇宙中的各种虚拟对象提供了丰富的数字孪生体模型，并通过从传感器和其他连接设备收集的实时数据与现实世界中的数字孪生化对象相关联，使得元宇宙环境中的虚拟对象能够镜像、分析和预测其数字孪生化对象的行为。可以说，作为对现实世界的动态模拟，“数字孪生”是元宇宙从未来伸过来的一根触角。

技术的进路，本质的到达

当然，虽然元宇宙在数字孪生中有所体现，但必然不止于数字孪生。Beamable公司创始人Jon Radoff提出了元宇宙的七层架构：基础设施、人机交互、去中心化、空间计算、创作者经济、发现和体验。

其中，基础设施包括支持元宇宙的设备、将它们连接到网络并提供内容的技术；人机交互则主要是智能可穿戴设备；去中心化是构建元宇宙人与人关系的重要转折，可以把元宇宙的所有资源更公平的分配；计算层将真实计算和虚拟计算进行混合，以消除物理世界和虚拟世界之间的障碍；创作者经济层包含创作者每天用来制作人们喜欢的体验的所有技术；发现层类似于互联网的门户网站和搜索引擎；体验层则是用户直接面对的游戏、社交平台等。

从元宇宙的七层架构可以看出，元宇宙是个比数字孪生更庞大、更复杂的体系。如果数字孪生已经是个复杂技术体系的话，那么元宇宙就是个复杂的技术-社会体系。问题是，这个复杂的技术-社会体系就是人类技术发展的终点吗？元宇宙的尽头又在哪里？

显然，元宇宙作为功能意义上的一种技术群存在，是信息技术发展的高级阶段。但从社会角度来看，元宇宙的生成与发展依赖于现实世界，又反作用于现实世界的发展。

一方面，元宇宙不完全是一种人造的数字化空间或现实世界的数字化映像。元宇宙作为人类制造出来的一种现实性的非实在事物，其非实在性在于，元宇宙中的一切事物包括它本身都是信息的集合而非物质的集合。另一方面，元宇宙也只能部分地、有条件地反映出人类思维空间中的事物。

这意味着，元宇宙是虚拟演化的最终形态，元宇宙发展的根本，还是为了促进现实世界的发展。2019年出版的《崛起的超级智能》曾经绘制了一幅世界数字大脑的发育示意图，书中就预言了在混合智能和云反射弧之后，世界数字大脑的思维空间和梦境空间将成为新的热点，而它们与元宇宙存在着密切的关系。

根据《崛起的超级智能》，社交网络对应了神经元网络；3G/4G/5G对应神经纤维；人工智能对应驱动世界数据大脑运转的基础和动力；城市大脑、工业大脑对应世界数字大脑的初步成型。作一个类脑复杂巨系统，世界数据大脑的思维空间和梦境空间将在大数据、虚拟现实、数字孪生等技术的推动下不断成熟。

从这一维度来说，元宇宙从本质上可以看作是思维空间和梦境空间的产业化名称。元宇宙是组成这个世界数字大脑的一部分，承担了它意识和梦境的构造，主要特征是大社交网络为核心的数字空间开始从二维向三维进化，能够将现实世界映射到数字空间，也可以将人类的幻想具象化，带给人类梦境般真实体验。

而世界数字大脑的作用就是提高人类社会的运行效率，解决人类社会发展过程中面临的复杂问题，更好地为人类协同发展提供支撑。世界神经系统将为人类社会的协同发展，构建起全球统一的类脑智能支撑平台，实现对世界的认知、判断、决策、反馈和改造，共同应对来自自然的各种挑战和风险，满足人类社会的各种需求。

归根到底，从信息化到数字化，从数字化向数字孪生进化，再向元宇宙进发。技术的演化之路也是人类的进化之路，使得人类们对虚拟和现实、物理和数字有更本质的认识。

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