鏈接元宇宙：技術(shù)與發(fā)展 2024

1全球元宇宙發(fā)展洞察元宇宙是新一代信息技術(shù)集成創(chuàng)新和應(yīng)用的未來產(chǎn)業(yè),具有廣闊的發(fā)展空間和巨大潛力。當前,各國政府、產(chǎn)業(yè)界正加緊布局元宇宙,以開辟數(shù)字經(jīng)濟的新場景、新應(yīng)用、新生態(tài),培育經(jīng)濟發(fā)展新動能。(一)各國政府對元宇宙態(tài)度不一,總體保持樂觀元宇宙對于未來社會經(jīng)濟發(fā)展、各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型具有重要意義,全球主要國家和地區(qū)陸續(xù)制定相關(guān)政策以引導(dǎo)元宇宙前沿技術(shù)發(fā)展,加快產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和安全監(jiān)管。(1)美國積極推進,重視技術(shù)創(chuàng)新和全球領(lǐng)導(dǎo)地位美國政府對元宇宙持積極態(tài)度,重點關(guān)注人工智能等技術(shù)創(chuàng)新。如2022年8月,美國國會研究服務(wù)局發(fā)布《元宇宙:概念和國會應(yīng)考慮的問題》用于支撐國會在元宇宙領(lǐng)域做出明智決策;2024年2月,美國白宮科技政策辦公室發(fā)布《關(guān)鍵和新興技術(shù)清單》,涵蓋對美國鞏固世界科技霸主地位、保持其軍事威懾力等方面的關(guān)鍵技術(shù),包括人工智能、先進計算、MR等。此外,美國還重點關(guān)注數(shù)據(jù)安全、隱私保護等,2024年4月,發(fā)布《2024年美國隱私權(quán)法案》,用于建立全國范圍的用戶數(shù)據(jù)隱私權(quán)和數(shù)據(jù)安全標準。(2)韓國大力支持,著力打造本土元宇宙產(chǎn)業(yè)生態(tài)出于高科技立國的想法,韓國是國際上最早發(fā)布元宇宙政策的國家之一。早在2021年,首爾政府就發(fā)布了《元宇宙首爾五年計劃》,宣布投資39億韓元打造首爾市元宇宙行政服務(wù)生態(tài);2022年1月,發(fā)布《元宇宙新產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)戰(zhàn)略》,大力推動元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展;2024年2月,通過了具有里程碑意義的《虛擬融合產(chǎn)業(yè)振興法》,不僅是韓國在國家層面上對虛擬融合產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重大肯定,也顯示出了韓國在元宇宙領(lǐng)域的發(fā)展決(3)日本高度認可,致力建立新型國家優(yōu)勢日本努力將元宇宙納入國家議程。2023年6月,日本政府發(fā)布"統(tǒng)合創(chuàng)新戰(zhàn)略2023",作為本年度日本科技創(chuàng)新工作的指導(dǎo),提到將網(wǎng)絡(luò)空間與物理空間相結(jié)合,創(chuàng)造新價值。同月,日本參議院通過了不正當競爭修正法,旨在通過對元宇宙知識產(chǎn)權(quán)的保護,為初創(chuàng)企業(yè)等中小企業(yè)提供良好的發(fā)展環(huán)境;2023年10月,日本首相岸田文雄稱日本將投資數(shù)字轉(zhuǎn)型服務(wù),包括NFT和元宇宙,要努力將其技術(shù)納入國家議程,以期能在全球占據(jù)主導(dǎo)地位。(4)歐盟積極且謹慎,期待數(shù)字化推動經(jīng)濟發(fā)展歐盟早期的政策傾向于加強互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的監(jiān)管,防范數(shù)字龍頭企業(yè)利用壟斷地位扼殺競爭活力。如《人工智能法案》、"平臺到業(yè)務(wù)"監(jiān)管法規(guī)、《數(shù)字服務(wù)法案》《數(shù)字市場法案》等法案,明確了監(jiān)管機構(gòu)在處理元宇宙時采取的立場和要求,包括增加透明度、尊重用戶選擇權(quán)、嚴格保護隱私、限制一些高風險應(yīng)用。2023年7月,歐盟委員會發(fā)布"web4.0和虛擬世界"戰(zhàn)略,旨在構(gòu)建反映歐盟價值觀和原則的web4.0和虛擬世界,引導(dǎo)未來技術(shù)轉(zhuǎn)型,確保為歐盟公民、企業(yè)和公共管理部門提供開放、安全、可信、公平和包容的數(shù)字環(huán)境。這些立法也展現(xiàn)出歐盟在保護內(nèi)部市場的同時對發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟的渴望。(二)我國多措并舉,元宇宙產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展當前,我國元宇宙政策已形成國家與地方上下聯(lián)動、協(xié)同推進的良好2局面,為元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展保駕護航。2023年8月,工信部等五部門印發(fā)《元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展三年行動計劃(2023-2025年)》標志著我國元宇宙相關(guān)規(guī)劃正式進入頂層設(shè)計階段;同月,工信部等四部門印發(fā)《新產(chǎn)業(yè)標準化領(lǐng)航工程實施方案(2023一2035年)》,提出要前瞻布局元宇宙等未來產(chǎn)業(yè)標準化工作,可以看出我國政策關(guān)注點除技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用推廣外,還延伸到了標準研制領(lǐng)域;2024年1月,工信部等七部門印發(fā)《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》,為元宇宙政策的落地提供了具體的操作指南和方法。自2021年底開始,我國各地政府積極參與布局,31個省市發(fā)布地方元宇宙產(chǎn)業(yè)行動計劃、指導(dǎo)意見、實施方案等,聚焦技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,全方位構(gòu)建產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)體系。其中,上海、北京在政策數(shù)量上全國領(lǐng)先。上海重視技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級的同時,積極搭建元宇宙產(chǎn)業(yè)平臺,吸引優(yōu)質(zhì)企業(yè)和項目落地,促進產(chǎn)業(yè)集聚和協(xié)同發(fā)展;北京關(guān)注元宇宙基礎(chǔ)理論研究、技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用場景拓展,還強調(diào)了元宇宙與文化產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展。如北京城市副中心計劃通過3年努力,打造以文旅內(nèi)容為特色的元宇宙應(yīng)用示范區(qū),提升元宇宙技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用能力。此外,江蘇、山東、浙江等省份政策數(shù)量也位居全國前列,通過政策引導(dǎo)積極推進元宇宙技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用,支持元宇宙相關(guān)產(chǎn)業(yè)集聚和協(xié)同發(fā)展。如浙江打造營業(yè)收入超萬億元大視聽產(chǎn)業(yè),培育視聽內(nèi)容生產(chǎn)、視聽電子產(chǎn)品、視聽文化服務(wù)三大千億級產(chǎn)業(yè)集群和若干百億級細分新市場。元宇宙是新一代信息技術(shù)的集成應(yīng)用,其技術(shù)體系主要涉及擴展現(xiàn)實、人工智能、區(qū)塊鏈、數(shù)字李生、網(wǎng)絡(luò)及運算技術(shù)等。(一)擴展現(xiàn)實打造沉浸式體驗沉浸式交互的成熟是進入元宇宙的前提條件,為用戶提供更自然、直3觀和沉浸式的體驗。其中,VR通過對使用者感官的模擬,使其產(chǎn)生身臨其境的臨場感;AR將來自虛擬世界的圖像等信息模擬仿真后疊加到物理世界中,實現(xiàn)對物理世界的增強。此外,隨著腦機接口、全息影像等接入技術(shù)逐漸成熟,未來元宇宙大規(guī)模應(yīng)用之時,接入方式將變得更為多元,接入速度和穩(wěn)定性或?qū)⒋蠓嵘夥矫?美國是虛擬現(xiàn)實(VR)和增強現(xiàn)實(AR)技術(shù)的誕生地,擁有眾多行業(yè)巨頭,如Meta(原Facebook)、谷歌、蘋果、微軟等在VR和AR的硬件、軟件和內(nèi)容開發(fā)方面都有顯著的投入和創(chuàng)新,并已將技術(shù)落地推出頭顯設(shè)備,如Meta的Quest3s、蘋果的visionpro、微軟的HoloLens2,在內(nèi)容生態(tài)、平臺開發(fā)等方面取得了顯著成果。同時,美國為全球AR第一大技術(shù)來源國,AR專利申請量占全球AR專利總申請量的33%。我國方面,VR/AR技術(shù)方面雖然起步較晚,但近年來發(fā)展迅速。如華為推出VRGlass、小米與oculus聯(lián)合打造VR一體機、Oppo推出AirGlass等設(shè)備,并加大在相關(guān)領(lǐng)域的研發(fā)投入。同時,一些初創(chuàng)企業(yè)也在VR/AR內(nèi)容創(chuàng)作、平臺開發(fā)等方面取得了一定成果。如RealMaxstudio、視+AR等企業(yè)開發(fā)了AR開發(fā)平臺,亮風臺自主研發(fā)了AR終端和AR云等。然而,與國際領(lǐng)先水平相比,國內(nèi)在硬件生產(chǎn)、軟件研發(fā)、內(nèi)容生態(tài)等方面仍有較大差距。(二)區(qū)塊鏈構(gòu)建可信身份和經(jīng)濟系統(tǒng)區(qū)塊鏈技術(shù)具有防篡改和可追溯性的特性,在元宇宙中建立基于區(qū)塊鏈的身份認證體系,可保證數(shù)字身份不被復(fù)制或盜用。同時,區(qū)塊鏈技術(shù)支持下的數(shù)字貨幣,可實現(xiàn)與現(xiàn)實世界貨幣的兌換,打通虛擬資產(chǎn)和現(xiàn)實資產(chǎn),有效實現(xiàn)元宇宙中數(shù)字商品的確權(quán)與溯源,保障元宇宙經(jīng)濟體系運行更加穩(wěn)定、高效、透明。此外,區(qū)塊鏈技術(shù)為元宇宙提供新型治理架4構(gòu),將治理規(guī)則以智能合約的模式編碼上鏈,助力中心化的管理角色服務(wù)于更為廣泛的公共選擇。國外方面,以太坊等區(qū)塊鏈平臺為元宇宙中的數(shù)字資產(chǎn)交易、身份認證等提供了有力支撐。美國國防部發(fā)布《國防部數(shù)字現(xiàn)代化戰(zhàn)略》,探索基于區(qū)塊鏈進行網(wǎng)絡(luò)安全保護;美國能源部支持多個區(qū)塊鏈研發(fā)項目,主要集中在利用區(qū)塊鏈保護基礎(chǔ)設(shè)施安全等領(lǐng)域;德國實施了國家區(qū)塊鏈戰(zhàn)略,旨在利用區(qū)塊鏈技術(shù)提高政府服務(wù)的效率和透明度,并投資于相關(guān)研發(fā)項目;新加坡正在成為亞洲區(qū)塊鏈中心,其政府支持區(qū)塊鏈技術(shù)的發(fā)展,并在金融科技領(lǐng)域進行了大量的研發(fā)投入;韓國官方選定了12個區(qū)塊鏈示范項目,涉記錄管理、防衛(wèi)事業(yè)、信訪服務(wù)等多個領(lǐng)域,展示了韓國在區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用方面的創(chuàng)新;俄羅斯全面放開加密貨幣交易,其中央銀行正在測試基于以太坊的聯(lián)盟鏈系統(tǒng)Masterchain,旨在為參與銀行間數(shù)據(jù)交換提供數(shù)字信任環(huán)境。我國方面,國內(nèi)正在加強區(qū)塊鏈基礎(chǔ)理論和核心技術(shù)的研究,包括新型區(qū)塊鏈體系架構(gòu)設(shè)計、高容錯密碼體系、高延展性可證明安全共識算法等,旨在提升區(qū)塊鏈的性能、安全性和可擴展性,為區(qū)塊鏈技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供堅實的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。同時,我國在區(qū)塊鏈通用性跨鏈技術(shù)方面探索新型賬戶模型,提升關(guān)鍵性能、安全和效率,以實現(xiàn)不同區(qū)塊鏈平臺之間的有效連接和數(shù)據(jù)交互,并積極探索區(qū)塊鏈在數(shù)字資產(chǎn)和數(shù)據(jù)管理方面的應(yīng)用,推動數(shù)據(jù)資產(chǎn)化,釋放數(shù)據(jù)要素的價值,包括數(shù)字身份標識化、數(shù)字對象資產(chǎn)化等,以及面向下一代互聯(lián)網(wǎng)web3.0領(lǐng)域的研究框(三)人工智能打造元宇宙的智能化引擎在元宇宙場景下,人工智能的計算機視覺技術(shù)加速生成細致的數(shù)字孿生,呈現(xiàn)更真實的場景,幫助人機交互捕捉人體細節(jié),實現(xiàn)更精準的映5射;自然語言處理技術(shù)使元宇宙系統(tǒng)能夠真正理解用戶指令,給予智能化反饋,使用戶與元宇宙客體的互動更符合自然邏輯;智能語音技術(shù)提供更直接的交互體驗,使元宇宙交互方式更加多元化。此外,人工智能技術(shù)可幫助元宇宙建立高擬真度的數(shù)字替身和虛擬人物,以及自動生成各種虛擬內(nèi)容等。國外方面,美國在人工智能領(lǐng)域的研發(fā)投入巨大,根據(jù)《2023全球人工智能創(chuàng)新指數(shù)報告》,美國以74.71的總分大幅領(lǐng)先,穩(wěn)居全球人工智能發(fā)展第一梯隊。在AI技術(shù)性能整體演進、語言處理、編程、計算機視覺、推理、音頻處理、自動化智能體、機器人和強化學(xué)習等技術(shù)領(lǐng)域均表現(xiàn)突出。同時,美國的AI模型在多模態(tài)能力上展現(xiàn)出領(lǐng)先地位,如openAI的GPT-4模型能夠處理圖像、文本乃至音頻,展現(xiàn)出前所未有的靈活性,其sora大模型,可以根據(jù)用戶的文本提示創(chuàng)建最長60秒的逼真視模型veo,以及第六代Tensor處理器單元Trillium芯片。我國方面,國內(nèi)在AI技術(shù)方面發(fā)展迅速,尤其是在計算機視覺、自然語言處理、智能語音等領(lǐng)域取得了顯著成果。這些技術(shù)為元宇宙中的智能推薦、智能交互等提供了有力支持,也涌現(xiàn)出了一批有代表性的大模型,如百度的文心一言、阿里的通義千問、科大訊飛的訊飛星火認知大模型等在中文語言理解、生成、問答、翻譯等方面表現(xiàn)出色。同時,我國AI芯片行業(yè)也在快速發(fā)展,海思半導(dǎo)體、比特大陸、龍芯中科、景嘉微等企業(yè)開發(fā)GPU、ASIC等多種類型的AI芯片。(四)數(shù)字孿生構(gòu)筑元宇宙擬真環(huán)境元宇宙中所涉及的場景搭建、人物角色設(shè)計和內(nèi)容生產(chǎn)等,離不開數(shù)字孿生技術(shù)。一方面,通過數(shù)字孿生將現(xiàn)實世界鏡像到元宇宙中,建立包括"人機物"等要素在內(nèi)的擬真動態(tài)孿生體,可打造出細致、豐富的擬真環(huán)境,帶來有效感知和實景可視化的效果,營造沉浸式在場體驗;另一方面,數(shù)字李生中的模擬仿真可通過數(shù)字化的方式真實再現(xiàn)到現(xiàn)實世界,對現(xiàn)實世界進行虛擬增強,進一步提升臨場感。國外方面,solidworks、CATIA等軟件使用3D掃描、參數(shù)化建模和逆向工程等方法創(chuàng)建物理實體的數(shù)字模型,通過基于物理的渲染、實時渲染和云渲染等手段實現(xiàn)逼真的視覺效果,國外主流平臺有unrealEngine、unity等;ANSYS、ABAQUS等軟件利用有限元分析、多物理場耦合和實時仿真等方法模擬實體行為;西門子緊跟德國工業(yè)4.0和智能制造發(fā)展趨勢將數(shù)字孿生融入到其數(shù)字化戰(zhàn)略中,并深入到解決方案;德國國家鐵路運營商的子公司DSD與NVIDIA合作,構(gòu)建了鐵路網(wǎng)的數(shù)字李生,以提高鐵路網(wǎng)的運載量和效率。我國方面,數(shù)字孿生技術(shù)在國內(nèi)工業(yè)制造、城市管理、物流等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,為元宇宙的構(gòu)建提供重要支撐。國內(nèi)主流平臺有華為數(shù)字李生平臺、阿里云數(shù)字孿生平臺等,提供了一整套數(shù)字孿生解決方案,包括物理建模、仿真、數(shù)據(jù)集成等功能。這些平臺展示了中國在數(shù)字孿生技術(shù)領(lǐng)域的多樣性和創(chuàng)新能力,它們在不同的行業(yè)和領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。此外,我國正推動數(shù)字李生技術(shù)的標準體系建設(shè),以規(guī)范和指導(dǎo)行業(yè)的健康發(fā)展。(五)網(wǎng)絡(luò)及運算技術(shù)提供元宇宙體驗感保障5G/6G通信技術(shù)具有高速度、低功耗、低時延的特點,是實現(xiàn)萬物智能互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,可為元宇宙場景里的實時通信、渲染呈現(xiàn),以及設(shè)備交互等提供基礎(chǔ)保障。同時,元宇宙的內(nèi)容、網(wǎng)絡(luò)、圖形顯示等功能實現(xiàn)需要強大的算力支撐,云計算與邊緣計算具有超大規(guī)模、虛擬化、高可靠性、通用性強、高可拓展性、廉價性等優(yōu)點,可進行數(shù)據(jù)的遠程分析、儲存和處理,為用戶提供所需的計算資源,降低用戶進入元宇宙的門7檻。國外方面,美國在5G和6G技術(shù)研發(fā)上投入大量資源,尤其是在無線通信和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面。美國的NextGAlliance由AT&T和Ericsson主導(dǎo),致力于推動6G發(fā)展;美國聯(lián)邦通信委員會在全球率先開放了95GHZ至3THZ的6G試驗頻譜,并啟動了6G戰(zhàn)略規(guī)劃,以確立在電信領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位;加拿大重點關(guān)注無線通信和網(wǎng)絡(luò)安全研究,愛立信與Telus合作,在加拿大推出了5G獨立(5GSA)網(wǎng)絡(luò),提供了超低延遲和更快速度的先進5G服務(wù),支持網(wǎng)絡(luò)切片等功能,為消費者、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、企業(yè)和公共安全打開了廣泛的應(yīng)用之門。我國方面,中國在5G、6G領(lǐng)域研究處于全球前列,不僅攻克5G大規(guī)模天線等基礎(chǔ)技術(shù),還在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、靈活空口等系統(tǒng)設(shè)計方面實現(xiàn)了主導(dǎo),為5G發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。華為、中興等企業(yè)推動網(wǎng)絡(luò)、基站、芯片、器件、終端等產(chǎn)品加速成熟。2024年7月11日,中國工程院院士、北京郵電大學(xué)教授張平團隊,基于通信與智能融合的多項關(guān)鍵技術(shù),成功搭建了國際首個通信與智能融合的6G外場試驗網(wǎng)。中國還完成了超導(dǎo)太赫茲通信實驗,這是國際首次將高靈敏度超導(dǎo)接收機技術(shù)成功應(yīng)用于遠距離太赫茲無線通信系統(tǒng),也是0.5THZ頻段以上迄今最遠距離的太赫茲無線通信傳輸實驗,標志著中國在全球通信技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。隨著元宇宙技術(shù)體系不斷成熟,其發(fā)展前景和應(yīng)用場景不斷明晰。各類基于元宇宙技術(shù)的行業(yè)新興業(yè)態(tài)不斷誕生,當前元宇宙在制造、文旅、能源、教育、金融、醫(yī)療等多領(lǐng)域中展現(xiàn)出強大的影響力與發(fā)展?jié)摿ΑＯ噍^于傳統(tǒng)應(yīng)用場景,元宇宙能支持虛擬場景與現(xiàn)實場景的交融,帶來更強的交互式、沉浸式體驗。8(一)制造場景在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計方面,通過在元宇宙虛擬環(huán)境中模擬產(chǎn)品環(huán)境、各零部件的作用方式,提高開發(fā)效率、降低開發(fā)成本。如沃爾沃聯(lián)合unity打造元宇宙,工程師可以模擬車機設(shè)計流程;生產(chǎn)優(yōu)化方面,通過元宇宙平臺可以沉浸式體驗虛擬智能工廠的建設(shè)和運營過程,實現(xiàn)生產(chǎn)流程優(yōu)化與智能排產(chǎn)。如商飛構(gòu)建工業(yè)元宇宙平臺實現(xiàn)排產(chǎn)推演,寶馬基于omniverse平臺協(xié)調(diào)其工廠生產(chǎn);設(shè)備運維方面,基于工業(yè)元宇宙的設(shè)備運維能夠打破空間限制,有效提高設(shè)備運維響應(yīng)效率和服務(wù)質(zhì)量。如寶武鋼鐵基于元宇宙技術(shù)打造智能運維系統(tǒng),為冶金企業(yè)帶來全新的設(shè)備運維工作方式。(二)文旅場景在數(shù)字旅游景區(qū)方面,通過高精度還原旅游場景,人們可以在元宇宙中隨時隨地體驗各地風景、文化和歷史。如中國移動、咪咕與廈門市政府共同打造的鼓浪嶼比特空間,展現(xiàn)了數(shù)實融合新范式;數(shù)字文化遺產(chǎn)方面,通過將文化遺產(chǎn)轉(zhuǎn)化為數(shù)字格式,并在元宇宙中進行展示和保護,使人們深入了解文化遺產(chǎn)價值。如敦煌博物館將全部展陳進行數(shù)字化采集,實現(xiàn)了電腦和手機移動參觀;元宇宙演藝方面,觀眾可以通過虛擬身份參與到演出中,感受不同的藝術(shù)形式。如工體元宇宙打破了工體物理空間的天花板,將能夠舉辦千萬級觀眾同時參加的數(shù)字演唱會和電競大賽等活(三)能源場景在電力行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型方面,通過元宇宙技術(shù),電力行業(yè)可以更直觀地展示低碳理念,提高用戶的參與度和認知度。如國網(wǎng)浙江省電力有限公司提供了元宇宙空間,用戶可在虛擬空間中沉浸式體驗光伏新裝、充電樁接電等業(yè)務(wù)內(nèi)容,了解低碳用電知識;電力調(diào)度數(shù)字化變革方面,通過構(gòu)建虛擬電網(wǎng)環(huán)境、提供沉浸式操作體驗等,賦能高效新型電力系統(tǒng)建設(shè)。如南方電網(wǎng)"南網(wǎng)智瞰"基于數(shù)字化技術(shù)平臺建立動態(tài)鮮活電網(wǎng),提供靈活組合共享服務(wù)模式;智能礦山方面,通過元宇宙可以大幅度降低人工成本,提高生產(chǎn)作業(yè)效率。如"愚公"無人礦山整體解決方案,實現(xiàn)虛擬礦山與現(xiàn)實礦山實時互動、協(xié)同工作。(四)教育場景在教育教學(xué)方面,通過將現(xiàn)實與虛擬世界融合的數(shù)字化、智能化教學(xué)環(huán)境,為學(xué)生提供更加個性化、自主的學(xué)習體驗。如東軟通過"東軟元宇宙創(chuàng)意創(chuàng)作分享平臺openNEU"重新定義了線上融合線下教育教學(xué)模式,為傳統(tǒng)教育注入新動力;虛擬校園方面,通過元宇宙技術(shù)對校園進行1:1復(fù)刻,打造豐富校園生活及寄托校友情感的元宇宙空間。如中國傳媒大學(xué)動畫與數(shù)字藝術(shù)學(xué)院在沙盒游戲中還原了像素風校園,并在其中舉辦了畢業(yè)典禮,提供了全新的線上畢業(yè)體驗。(五)金融場景在虛擬銀行方面,通過元宇宙平臺提供更加個性化和沉浸式的服務(wù),增強客戶體驗。如韓國國民銀行在元宇宙平臺Gather上創(chuàng)建了一個虛擬城鎮(zhèn),客戶可以通過視頻聊天與銀行工作人員互動,了解產(chǎn)品和服務(wù);在數(shù)字資產(chǎn)方面,如韓國國民銀行開發(fā)了新的多幣種錢包,能夠存儲NFT和中央銀行發(fā)行的貨幣,為數(shù)字資產(chǎn)提供賬戶充值、匯款和支付服務(wù)。百信銀行發(fā)行了數(shù)字藏品,并推出了數(shù)字資產(chǎn)管理平臺,提供數(shù)字資產(chǎn)的發(fā)行、領(lǐng)取、購買、存儲、轉(zhuǎn)讓和確權(quán)等服務(wù);在金融消費方面,微眾銀行發(fā)布首個微車貸"元宇宙汽車展廳",在元宇宙里還原真實購車場景,升級消費者的購車體驗。(六)醫(yī)療場景在外科手術(shù)方面,通過將全息仿生實景渲染圖像實時配準患者實體,有效增加手術(shù)準確性。如中山大學(xué)孫逸仙紀念醫(yī)院通過元宇宙技術(shù)成功實施了全國首例可視化皮瓣移植術(shù);醫(yī)療教學(xué)培訓(xùn)方面,利用VR/AR技術(shù),醫(yī)療教學(xué)和培訓(xùn)變得更加直觀和互動。如OSSOVR提供了一個虛擬現(xiàn)實手術(shù)培訓(xùn)與評估平臺,增強了沉浸感和真實感,幫助外科醫(yī)生在3D空間中與新醫(yī)療設(shè)備互動,提高對新解決方案的熟悉程度;康復(fù)治療方面,XRHealth公司利用VR頭顯與沉浸式技術(shù)相結(jié)合,讓患者在家中便可進行康復(fù)訓(xùn)練,覆蓋科室包括運動損傷、疼痛管理等。近年來,隨著各國不斷加碼布局,元宇宙行業(yè)規(guī)模不斷擴大。據(jù)麥肯錫預(yù)測,到2030年,全球元宇宙市場規(guī)?？蛇_5萬億美元。據(jù)IDC預(yù)測,2030年全球元宇宙市場規(guī)模有望突破6萬億美元。據(jù)元宇宙第一股Roblox2024年第二季度財報顯示,營收8.94億美元,同比增長31%,該季度平均DAU達到了7950萬,同比增長21%。Meta是元宇宙技術(shù)的主要推動者之一,計劃在未來十年內(nèi)每年向元宇宙投入100億美元。目前,Meta已經(jīng)推出了VR社交平臺Horizonworlds,并在AR/VR硬件設(shè)備上進行了大量投資,如oculusQuest2頭顯。Meta還與NVIDIA合作,采購了350,000個H100GPU,以支持其在元宇宙服務(wù)和設(shè)備方面的AI發(fā)展。在元宇宙核心技術(shù)不斷拓展和創(chuàng)新,產(chǎn)業(yè)生態(tài)版圖不斷建立,產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境不斷優(yōu)化的基礎(chǔ)上,我國元宇宙企業(yè)規(guī)模與競爭實力正在不斷壯大。據(jù)天眼查和企查查數(shù)據(jù)顯示,截至2024年10月,我國帶有元宇宙字樣的注冊企業(yè)數(shù)量已超4000家。據(jù)電子標準院統(tǒng)計,2023年,我國元宇宙產(chǎn)業(yè)規(guī)模為1.2萬億元,預(yù)計到2026年將超2.4萬億元,到2030年有望突破5.8萬億元。(一)技術(shù)挑戰(zhàn)一是可穿戴設(shè)備用戶體驗欠佳。如現(xiàn)有VR/AR設(shè)備在舒適性、刷新率、分辨率等方面尚不成熟,長時間使用會產(chǎn)生一定眩暈感;二是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施傳輸能力不足。現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施難以滿足大量實時數(shù)據(jù)傳輸,可能導(dǎo)致在多人交互、大規(guī)模場景體驗時出現(xiàn)延遲、卡頓等問題;三是高性能計算需求限制應(yīng)用普及。元宇宙場景中的圖形渲染、Al計算、模擬仿真等技術(shù)對計算能力提出了較高要求,而高性能計算設(shè)備由于成本高昂一定程度上限制了元宇宙的應(yīng)用推廣。(二)數(shù)據(jù)安全和隱私保護一是數(shù)據(jù)安全問題凸顯。元宇宙需處理和使用大量數(shù)據(jù),如何防止數(shù)據(jù)被用于非法目的,對企業(yè)和開發(fā)者而言無疑是很大考驗;二是隱私數(shù)據(jù)存在泄露風險。元宇宙中用戶的隱私信息會被進一步收集,數(shù)字畫像會更加精確,如何防止這些數(shù)據(jù)被黑客攻擊或泄露存在一定挑戰(zhàn);三是統(tǒng)一身份對隱私保護帶來挑戰(zhàn)。元宇宙中用戶在不同平臺之間保持統(tǒng)一身份,使得用戶在不同平臺的活動可以相互關(guān)聯(lián),增加了個人信息被追蹤的可能性帶來新的隱私挑戰(zhàn)。(三)金融風險一是元宇宙相關(guān)非法金融活動層出不窮。借元宇宙之名實施非法集資、傳銷、詐騙、欺詐發(fā)行股票、公司企業(yè)債券等不法活動,本質(zhì)上屬于金融詐騙類犯罪。如在"虛擬投資銀行"元宇宙游戲場景中,以虛擬貨幣林登幣理財為名,實則為龐氏騙局;二是數(shù)字藏品在交易中存在侵權(quán)風險。如某些數(shù)字平臺以徐悲鴻先生的名義為噱頭發(fā)售相關(guān)數(shù)字藏品,這些數(shù)字藏品的原始作品有些為假冒作品,有些不能提供完整的溯源證據(jù)。(四)監(jiān)管合規(guī)風險一是元宇宙的興起引發(fā)法律層面的挑戰(zhàn)。如虛擬資產(chǎn)的合法性、知識產(chǎn)權(quán)的維護以及責任歸屬等議題,現(xiàn)有的法律框架不足以應(yīng)對元宇宙中出現(xiàn)的新型法律問題;二是元宇宙的復(fù)雜性增加了內(nèi)容監(jiān)管難度。需要在維護用戶自由表達和遵守社會道德及法律規(guī)定之間找到平衡點;三是元宇宙中的去中心化屬性可能導(dǎo)致監(jiān)管難以融入。如何在技術(shù)層面解決去中心化與監(jiān)管科技之間的銜接問題值得深思。2元宇宙本質(zhì)剖析隨著技術(shù)的進步和創(chuàng)新,元宇宙正逐步從科幻小說走向現(xiàn)實。本章將探討元宇宙的核心本質(zhì),包括其定義、特征、核心要素構(gòu)成,并嘗試對元宇宙從初級走向成熟所經(jīng)歷的各階段進行劃分。2.1元宇宙的概念特征2.1.1理解認識目前,元宇宙概念還在不斷演變豐富發(fā)展中,在業(yè)內(nèi)尚沒有統(tǒng)一的定義。不同從業(yè)者、專家以及機構(gòu)給出了對元宇宙的見解,從各個角度不斷地豐富其概念和內(nèi)涵。如從網(wǎng)絡(luò)游戲發(fā)展趨勢角度,元宇宙是使用了VR、AR等擴展現(xiàn)實和數(shù)字貨幣技術(shù),支持游戲玩家以虛擬分身技術(shù)進入并具有一定自主性、創(chuàng)造性和話語權(quán)的虛擬網(wǎng)絡(luò)空間;從互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢角度,元宇宙是PC互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)之后的下一代互聯(lián)網(wǎng),是一種沉浸式體驗的、新型虛實相融的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用形態(tài);從技術(shù)應(yīng)用角度,元宇宙基于擴展現(xiàn)實技術(shù)和數(shù)字孿生實現(xiàn)時空拓展性,基于AI和物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)虛擬人、自然人和機器人的人機融生性,基于區(qū)塊鏈、web3.0、數(shù)字藏品/NFT等實現(xiàn)經(jīng)濟增值性。此外,中紀委網(wǎng)站文章認為元宇宙是基于互聯(lián)網(wǎng)而生、與現(xiàn)實世界相互打通、平行存在的虛擬世界,是一個可以映射現(xiàn)實世界、又獨立于現(xiàn)實世界的虛擬空間。它不是一家獨大的封閉宇宙,而是由無數(shù)虛擬世界、數(shù)字內(nèi)容組成的不斷碰撞、膨脹的數(shù)字宇宙。綜合多方理解與共識,本文認為元宇宙是虛擬與現(xiàn)實融合交互的新型社會生態(tài)系統(tǒng),由完整且穩(wěn)定運行的技術(shù)、內(nèi)容、經(jīng)濟、協(xié)作和治理子系構(gòu)建元宇宙的基礎(chǔ)和支撐高度沉浸造(Innovation)、開放包容(Inclusiveness)的特征。構(gòu)建元宇宙的基礎(chǔ)和支撐高度沉浸自主創(chuàng)造實時永續(xù)實現(xiàn)價值傳遞必不可少的組成部分開放包容自主創(chuàng)造實時永續(xù)實現(xiàn)價值傳遞必不可少的組成部分開放包容支撐數(shù)字內(nèi)容運轉(zhuǎn)的底層技術(shù)架構(gòu)多主體共同創(chuàng)造價值的基礎(chǔ)確保元宇宙有效運行的制度確保元宇宙有效運行的制度規(guī)則和方法圖1元宇宙概念特征技術(shù)子系統(tǒng)是構(gòu)建元宇宙的基礎(chǔ)和支撐,由人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、智能可穿戴設(shè)備等多種信息技術(shù)融合應(yīng)用,具有集成、兼容、開源開放、互聯(lián)互通、可連接等特性。內(nèi)容子系統(tǒng)是支撐數(shù)字內(nèi)容運轉(zhuǎn)的底層技術(shù)架構(gòu),包括數(shù)字內(nèi)容(以文本、圖像、音頻、視頻等多種形式呈現(xiàn)的場景、角色、物品和資產(chǎn)等)本身,也包括數(shù)字內(nèi)容的創(chuàng)作、生成、編輯、存儲、分發(fā)和傳輸?shù)裙δ芙M件,具有開放性、創(chuàng)造性、多樣性、實時性等特性。經(jīng)濟子系統(tǒng)是元宇宙中實現(xiàn)價值傳遞必不可少的組成部分,包含數(shù)字資產(chǎn)的創(chuàng)建、確權(quán)、交易,基于元宇宙中數(shù)字身份的唯一性,具備激勵機制和權(quán)益權(quán)屬保障,鼓勵多方積極參與元宇宙生態(tài)活動,促進元宇宙健康可持續(xù)發(fā)展。協(xié)作子系統(tǒng)是多主體(系統(tǒng)內(nèi)或系統(tǒng)間的用戶、智能體等)共同創(chuàng)造價值的基礎(chǔ),通過虛擬化身、共享空間、任務(wù)驅(qū)動、社交互動等多種協(xié)作形式,推動組織內(nèi)部甚至是跨組織、跨地域、跨領(lǐng)域的多主體間,為實現(xiàn)共同目標而進行相互配合、相互支持、共同行動,具有分布式、自組織、實時性、擴張性等特性。治理子系統(tǒng)是為確保元宇宙有效運行的相關(guān)制度、規(guī)則和方法,涉及安全、隱私保護、倫理等方面,如版權(quán)保護、數(shù)字認證、對數(shù)字內(nèi)容、金融科技等方面的監(jiān)管等。2.1.2典型特征元宇宙有"41"顯著特征,即高度沉浸(Immersion)、實時永續(xù) (Instantaneity)、自主創(chuàng)造(In征。是全方面的、綜合性的,依托視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、腦機接口等多種相關(guān)技術(shù),實現(xiàn)超越當前3D顯示、虛擬現(xiàn)實等所提供的部分沉浸體驗;線,這個"社會"依然在運行。它不僅是個人的虛擬體驗場所,也是一個開放的、共享的數(shù)字社會生態(tài)系統(tǒng),不同用戶可以同時在同一個虛擬空間中進行互動、協(xié)作;主創(chuàng)造,包括角色、物品、場景甚至組織等。如在元宇宙中,用戶通常通過虛擬的數(shù)字身份來代表自己。這些數(shù)字身份可以是人類外形的,也可以是其他虛構(gòu)的形象,用戶可以通過這些形象在元宇宙中進行社交、工作等活動;的虛擬平臺和空間組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。用戶可以在這些不同的虛擬世界之間自由穿梭,同時保持他們的身份、資產(chǎn)和數(shù)據(jù)。這種跨平臺的互操作性使得元宇宙成為一個多元化的生態(tài)系統(tǒng)。2.2元宇宙核心要素構(gòu)成元宇宙虛擬世界形成獨特的文化和社會規(guī)范。元宇宙擁有自己的經(jīng)濟系統(tǒng)，包括虛擬貨幣、數(shù)字資產(chǎn)交易、市場等，這些經(jīng)濟活動為元宇宙的持續(xù)發(fā)展提供了用戶可以在元宇宙中與他人建立社交關(guān)系，進行交流和互動，形成社區(qū)和社交網(wǎng)絡(luò)。類似于現(xiàn)實世界的社會生態(tài),元宇宙虛擬世界形成獨特的文化和社會規(guī)范。元宇宙擁有自己的經(jīng)濟系統(tǒng)，包括虛擬貨幣、數(shù)字資產(chǎn)交易、市場等，這些經(jīng)濟活動為元宇宙的持續(xù)發(fā)展提供了用戶可以在元宇宙中與他人建立社交關(guān)系，進行交流和互動，形成社區(qū)和社交網(wǎng)絡(luò)。用戶可以擁有一個或多個數(shù)字化的身份，這些身份與現(xiàn)實世界的身份可以是相互獨立的，允許用戶在虛擬世界中以新的形象和角色進行互動。元宇宙提供了豐富的虛擬場景，用戶可以在這些場景中進行各種活動，如游戲、社交、工作樣性和沉浸感是元元宇宙中的內(nèi)容是由用戶和創(chuàng)作者共同生成的，包括虛擬商品、藝術(shù)作品、游戲等，這些內(nèi)容的豐富性和創(chuàng)造性是元宇宙生態(tài)系統(tǒng)的重要組成圖2元宇宙核心要素身份構(gòu)建用戶在元宇宙中的唯一標識。身份不僅是用戶在元宇宙中存在的標志,也是用戶進行各種活動和建立聯(lián)系的基礎(chǔ),在用戶的社交互動、經(jīng)濟活動、安全認證、法律治理以及文明建設(shè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在元宇宙中,身份通常體現(xiàn)為用戶的"化身",允許用戶在虛擬世界中表達自己的個性和特點。用戶的身份在元宇宙中是持久的,即使在不同的虛擬環(huán)境或平臺上,用戶的身份也可以保持連續(xù)性。使用戶能夠在元宇宙的不同部分之間無縫切換。場景提供元宇宙多樣化的背景和環(huán)境。場景的設(shè)計和構(gòu)建旨在打造沉浸式體驗,使用戶感覺置身于虛擬世界中,可以是游戲世界、社交空間、工作場所、教育環(huán)境等。元宇宙的場景是新技術(shù)如虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、3D建模、實時渲染等的試驗場。這些技術(shù)在場景中的應(yīng)用推動了元宇宙的發(fā)展,并為用戶提供了新的互動方式。內(nèi)容豐富元宇宙中的用戶體驗。元宇宙提供了多樣化的虛擬環(huán)境和活動,用戶可以在游戲中冒險、在虛擬世界中社交、在數(shù)字藝術(shù)館中欣賞藝術(shù)等。這些體驗需要豐富的內(nèi)容來支撐。同時,用戶和創(chuàng)作者也可以生成新的內(nèi)容,如虛擬商品、藝術(shù)作品、音樂和文學(xué)等。內(nèi)容不僅豐富了元宇宙的生態(tài)系統(tǒng),也是其持續(xù)發(fā)展和吸引新用戶的關(guān)鍵。社交連接元宇宙中的個體和社群。元宇宙中的社交不僅限于現(xiàn)實世界的人際關(guān)系,還包括虛擬世界中的新關(guān)系,以及虛擬與現(xiàn)實混合的關(guān)系,使得其社交網(wǎng)絡(luò)更加多元和復(fù)雜。在元宇宙中,用戶可以通過自定義的虛擬化身進行社交,這些化身具有可辨認性,并且可以根據(jù)不同的社交場景進行裝扮,增加了社交的個性化和互動性。同時,通過擴展現(xiàn)實等技術(shù),為用戶提供沉浸式的社交體驗,使社交場景更加真實和生動。經(jīng)濟實現(xiàn)元宇宙中商業(yè)活動和價值創(chuàng)造。元宇宙中的經(jīng)濟活動不僅限于虛擬商品的買賣,還包括服務(wù)的提供、內(nèi)容的創(chuàng)作、虛擬地產(chǎn)的交易等。此外,元宇宙經(jīng)濟體現(xiàn)出與傳統(tǒng)經(jīng)濟不同的特征,如計劃和市場的統(tǒng)一、生產(chǎn)和消費的統(tǒng)一、監(jiān)管和自由的統(tǒng)一、行為和信用的統(tǒng)一,使得元宇宙能夠形成自己獨特的經(jīng)濟循環(huán)和價值創(chuàng)造方式。文明打造元宇宙的社會秩序和文化體系。文明是反映元宇宙成熟度的重要標志,體現(xiàn)用戶在虛擬空間中的集體行為和共同價值觀。不僅關(guān)乎虛擬空間的社會結(jié)構(gòu)和文化形態(tài),也影響著現(xiàn)實世界中的經(jīng)濟、政治、文化等多個方面。隨著元宇宙文明體系的形成,對于虛擬空間的治理和規(guī)范需求也日益增長,包括數(shù)據(jù)安全、知識產(chǎn)權(quán)保護、用戶行為規(guī)范等方面的管理和政策制定,以確保元宇宙的健康發(fā)展和用戶的合法權(quán)益。2.3元宇宙發(fā)展階段劃分元宇宙的技術(shù)和應(yīng)用在不斷的發(fā)展變化中。元宇宙的整體演進,從初級走向成熟可分為5個階段,依次為單一場景的1.0階段、技術(shù)融合的2.0階段、交流互通的3.0階段、經(jīng)濟聯(lián)通的4.0階段、文明一體的5.0階段。景術(shù)單點或部分融合應(yīng)用,但產(chǎn)品或平臺相對獨立,如當前元宇宙社交、教育、醫(yī)療等單一應(yīng)用場景;宙產(chǎn)品或平臺可有接口進行交流,如用戶身份、社交關(guān)系等可在不同元宇宙平臺間互通;通,行業(yè)上下游形成全要素的縱向聯(lián)通,形成邊界更寬、滲透更深的元宇宙形態(tài);善,零延時的網(wǎng)絡(luò)、腦機接口等技術(shù)成熟,此階段虛擬世界與現(xiàn)實之間不再有邊界之分,所思即所得。結(jié)合子系統(tǒng)劃分,圍繞身份、場景、內(nèi)容、社交、經(jīng)濟、文明六要素,提出元宇宙各發(fā)展階段需要滿足的基本要求,見表1。其中,必備要素為本階段必須具備的要素,可選要素為本階段可不具備的要素。打通,產(chǎn)業(yè)上下游全要素場景互聯(lián)現(xiàn)實之間不再有邊界之分,創(chuàng)造新主身份具有一性,可跨平容(PGC)為用戶生成內(nèi)容(UGC)為流AIGC模型將變得更加大，實現(xiàn)個性化和定制可不具備社交要素，或平臺內(nèi)部可流可不具備經(jīng)濟要素，或形成了平臺內(nèi)部的經(jīng)濟形成數(shù)字貨則,虛擬幣與現(xiàn)實幣一定程度上可平臺和現(xiàn)實世界使用統(tǒng)一的貨幣系統(tǒng),使用共幣，可實現(xiàn)則可不具備文223元宇宙體系架構(gòu)元宇宙的發(fā)展離不開科學(xué)合理的體系架構(gòu)。本章將在前期研究的基礎(chǔ)上,提出元宇宙技術(shù)架構(gòu)、功能架構(gòu)、生態(tài)架構(gòu),并結(jié)合我國元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展與重點企業(yè)分布情況,給出當前我國元宇宙產(chǎn)業(yè)發(fā)展圖譜。3.1技術(shù)架構(gòu)元宇宙的構(gòu)建與運轉(zhuǎn)需要多維度的技術(shù)支持,涉及基礎(chǔ)支撐、核心技術(shù)、數(shù)字世界、數(shù)實交互、現(xiàn)實世界、治理和安全多個層次,如圖4所23現(xiàn)實世界動作捕捉手勢識別數(shù)實交互VR/AR/MR現(xiàn)實世界動作捕捉手勢識別數(shù)實交互VR/AR/MR裸眼3D全息投影意圖控制感覺反饋輔助決策與智能優(yōu)化語音交互治理和安全數(shù)字世界AIGCPGCUGCAIGCPGCUGC動作捕捉/驅(qū)動語音合成/識別循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)NFT非同質(zhì)化權(quán)益NFT非同質(zhì)化權(quán)益RWA分布式分布式身份零知識證明數(shù)字簽名用戶感知空間感知可視化核心技術(shù)計算機計算機視覺NLP機器學(xué)習渲染建模仿真建模仿真跨鏈智能跨鏈智能合約加密技術(shù)共識機制數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)編織基礎(chǔ)支撐傳感傳感RFID遙感高性能計算Al計算邊緣云云云存儲邊緣存儲5G/B5G/6GwiFi6/7圖4元宇宙技術(shù)架構(gòu)24(一)基礎(chǔ)支撐層元宇宙基礎(chǔ)支撐層主要提供數(shù)據(jù)的傳輸、采集、計算和存儲等方面的基礎(chǔ)設(shè)施,確保元宇宙能夠高效、持續(xù)地運行。這一層級包括以下幾個重要部分。(1)網(wǎng)絡(luò)通訊元宇宙對網(wǎng)絡(luò)的依賴性極高,低延遲、高帶寬和廣覆蓋的網(wǎng)絡(luò)傳輸能力是實時互動的關(guān)鍵。當前,5G、6G和wiFi6/7技術(shù)逐漸成為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的核心,它們能夠提供高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸、極低的網(wǎng)絡(luò)延遲,確保元宇宙中的沉浸式體驗流暢、逼真。廣覆蓋意味著支持不同地理區(qū)域的用戶無縫訪問元宇宙,如通過下一代網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的大規(guī)模接入,元宇宙與現(xiàn)實世界能夠更加緊密地融合,實現(xiàn)真正的"無處不在"的接入體驗。(2)物聯(lián)感知物聯(lián)網(wǎng)(loT)設(shè)備通過傳感器、射頻識別(RFID)等技術(shù)與元宇宙緊密連接。這些設(shè)備能夠?qū)崟r采集物理世界中的環(huán)境數(shù)據(jù),并將其映射到元宇宙中,形成虛實結(jié)合的互動場景。如現(xiàn)實中的溫度、濕度、風向、壓力等物理參數(shù)都可以通過傳感器傳輸至虛擬世界中,提升元宇宙的真實感和互動性。有些設(shè)備不僅支持數(shù)據(jù)的"讀取",即從物理世界傳輸信息到元宇宙,還能支持"寫入"操作,讓元宇宙中的虛擬行為影響現(xiàn)實世界。如控制工業(yè)設(shè)備,遠程執(zhí)行機器的啟?；蛘{(diào)整參數(shù)。(3)算力打造元宇宙地基的關(guān)鍵支撐是算力。隨著元宇宙中空間計算、數(shù)據(jù)處理和渲染任務(wù)的復(fù)雜性不斷增加,對計算能力的要求也越來越高。高性能計算(HPC)、Al計算和邊緣計算等技術(shù)可以滿足元宇宙對算力的需求,特別是在實時渲染、復(fù)雜模型計算和大規(guī)模用戶互動等場景。邊緣計算能25夠減輕中心服務(wù)器的負載,提供低延遲、實時響應(yīng)的體驗,確保用戶能夠獲得更流暢的互動體驗。(4)存儲元宇宙中的數(shù)據(jù)存儲同樣至關(guān)重要。云存儲、邊緣存儲將共同構(gòu)成元宇宙的存儲架構(gòu)。其中,邊緣存儲不僅提高了數(shù)據(jù)的安全性和可靠性,還為大規(guī)模的用戶數(shù)據(jù)存儲提供了彈性擴展能力。隨著元宇宙的擴展,存儲技術(shù)需要支持大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲和高效的讀取、寫入操作,并確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性。(二)核心技術(shù)層核心技術(shù)層是支撐元宇宙功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)模塊,包括人工智能、區(qū)塊鏈、數(shù)字孿生等關(guān)鍵技術(shù)。(1)人工智能人工智能是元宇宙中的智能引擎,涵蓋計算機視覺、自然語言處理 (NLP)、機器學(xué)習等技術(shù)。Al在元宇宙中的主要應(yīng)用場景包括自動內(nèi)容生成(AIGC)、視覺識別和語音識別、數(shù)字人互動、情感計算等。通過AI,元宇宙中的數(shù)字人或其他數(shù)字生命體能夠進行自主學(xué)習和進化,提升互動的智能化水平。如Transformer模型可以用于語言生成、文本理解以及圖像生成等多種任務(wù),尤其在自然語言處理和文本生成領(lǐng)域表現(xiàn)出色。這類模型通過自注意力機制快速捕捉上下文信息,幫助元宇宙中的虛擬角色生成高度自然的對話和互動內(nèi)容,使得用戶與虛擬人物的交流更加智能化、個性化和情境化。(2)區(qū)塊鏈區(qū)塊鏈為元宇宙提供了去中心化的信任機制,支持數(shù)字身份認證、智能合約執(zhí)行和虛擬資產(chǎn)管理。通過包括加密技術(shù)在內(nèi)的區(qū)塊鏈技術(shù),用戶的虛擬資產(chǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)安全的存儲和交易,同時確保這些資產(chǎn)的不可篡改和可追溯性。此外,智能合約的應(yīng)用使得元宇宙中的商業(yè)行為更加透明、高效,用戶之間的交易可以通過自動化的方式完成,減少了中介的介入;跨鏈技術(shù)進一步擴展了元宇宙中不同區(qū)塊鏈平臺之間的互操作性,使得用戶能夠在多個區(qū)塊鏈上無縫交易和轉(zhuǎn)移虛擬資產(chǎn),提升了元宇宙內(nèi)經(jīng)濟生態(tài)的靈活性;共識機制是區(qū)塊鏈安全和去中心化的核心,通過不同形式的共識算法(如POW、POS)確保網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點就交易和數(shù)據(jù)達成一致,防止雙花攻擊,保障元宇宙中數(shù)據(jù)的真實性和安全性。(3)數(shù)字孿生/原生通過數(shù)字李生技術(shù),元宇宙可以精確模擬現(xiàn)實中的物理世界,并對其進行虛擬增強。數(shù)字原生是完全源于虛擬世界的場景,在元宇宙中創(chuàng)造出新的價值,推動虛擬人與環(huán)境的自主進化,實現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用創(chuàng)新。其中涉及的建模技術(shù)包括3D建模、建筑信息模型(BIM)等,用于創(chuàng)建物理實體的精確數(shù)字副本。仿真技術(shù)模擬物理實體在不同條件下的行為,包括力學(xué)、熱力學(xué)、流體動力學(xué)等多物理場仿真,可以用于產(chǎn)品設(shè)計、工藝規(guī)劃、設(shè)備維護等多個環(huán)節(jié)。為了在虛擬空間中真實地再現(xiàn)物理實體的外觀和行為,需要使用渲染技術(shù),包括實時渲染、光線追蹤等,以提供沉浸式體驗。(4)數(shù)據(jù)應(yīng)用元宇宙作為一個虛擬的數(shù)字世界,涉及各種各樣的信息,而這些信息的采集、存儲、處理與數(shù)據(jù)應(yīng)用密切相關(guān)。通過對海量數(shù)據(jù)進行挖掘和分析,可以精確了解用戶需求等。通過數(shù)據(jù)編織可以實時連接并管理來自不同系統(tǒng)和應(yīng)用的數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和真實性。此外,數(shù)據(jù)編織還能夠簡化復(fù)雜的數(shù)據(jù)管理流程,統(tǒng)一、清理、豐富并保護數(shù)據(jù),確保這些數(shù)據(jù)可用于分析、AI及機器學(xué)習應(yīng)用,從而提升元宇宙的整體性能和用戶體27驗。元宇宙中,數(shù)據(jù)處理技術(shù)是支撐其運行的基礎(chǔ),涉及到數(shù)據(jù)的生成、存儲、處理、安全等多個方面。(三)數(shù)字世界層數(shù)字世界層是元宇宙中所有數(shù)字內(nèi)容、以及數(shù)字生命體的身份和資產(chǎn)的基礎(chǔ),它涵蓋數(shù)字內(nèi)容、數(shù)字人、數(shù)字身份和數(shù)字資產(chǎn)等重要部分。(1)數(shù)字內(nèi)容元宇宙中的內(nèi)容生成技術(shù)主要分為三類,人工智能生成內(nèi)容 (AIGC)、專業(yè)生成內(nèi)容(PGC)和用戶生成內(nèi)容(UGC)。AIGC基于人工智能自動生成高質(zhì)量的虛擬場景、虛擬物品和故事情節(jié)。PGC則是由專業(yè)內(nèi)容創(chuàng)作者通過各種工具和平臺生成的高質(zhì)量內(nèi)容,而UGC允許用戶在元宇宙中自主創(chuàng)造和分享自己的內(nèi)容。這種多層次的內(nèi)容生成方式確保了元宇宙中內(nèi)容的豐富性和多樣性。(2)數(shù)字人數(shù)字人代表物理世界個人的數(shù)字分身,或AI驅(qū)動的虛擬生命體。構(gòu)建數(shù)字人不僅需要高度逼真的視覺呈現(xiàn),還涉及復(fù)雜的AI系統(tǒng)以實現(xiàn)自然的人機交互。通過先進的AI算法,數(shù)字人能夠進行情感識別、語言處理、甚至行為預(yù)測,確保與物理世界中的人類互動無縫銜接。此外,數(shù)字人的個性化、定制化,以及其跨平臺互操作性,確保了用戶在不同元宇宙場景中的一致性體驗。(3)數(shù)字身份在元宇宙中,每個用戶都擁有一個數(shù)字身份,用于參與虛擬世界中的社交、娛樂、工作等活動。數(shù)字身份的管理需要高度安全性和隱私保護機制。分布式身份(DID)和零知識證明技術(shù)能夠確保用戶在享受元宇宙服務(wù)的同時,隱私和數(shù)據(jù)得到保護。此外,數(shù)字身份的跨平臺互操作性也是28未來元宇宙發(fā)展的重點,用戶的虛擬身份應(yīng)能夠在不同的平臺和世界中自由流轉(zhuǎn)。(4)數(shù)字資產(chǎn)數(shù)字資產(chǎn)是元宇宙經(jīng)濟子系統(tǒng)的基礎(chǔ),包括非同質(zhì)化通證(NFT)、現(xiàn)實世界資產(chǎn)(RWA)等。數(shù)字資產(chǎn)技術(shù)主要基于區(qū)塊鏈去中心化、透明性、不可篡改實現(xiàn)資產(chǎn)的確權(quán)和交易,確保資產(chǎn)的唯一性和可交易性。未來,隨著元宇宙的不斷擴展,數(shù)字資產(chǎn)將不僅限于虛擬商品,還包括虛擬土地、建筑、藝術(shù)品等,形成一個完整的經(jīng)濟系統(tǒng)。(5)數(shù)字空間元宇宙中的數(shù)字空間是由數(shù)字化技術(shù)構(gòu)建的虛擬空間,涉及用戶感知、空間感知、可視化等技術(shù)。其中,用戶感知依賴于擴展現(xiàn)實,使用戶能夠以更自然的方式與虛擬世界互動?？臻g感知是用戶對元宇宙中空間和環(huán)境的感知能力,依賴于3D建模和渲染技術(shù),以及先進的用戶追蹤技術(shù)?？梢暬婕暗饺绾螌?shù)據(jù)和信息以圖形和圖像的形式展現(xiàn)出來,使用戶能夠直觀地理解和操作。(四)數(shù)實交互層數(shù)實交互層涵蓋了元宇宙中的各種交互技術(shù),主要包括擴展現(xiàn)實(XR)、腦機接口(BCI)和多感交互等。(1)擴展現(xiàn)實(XR)擴展現(xiàn)實技術(shù)可為用戶提供沉浸式的交互體驗,用戶通過佩戴VR/AR頭顯設(shè)備等,進入一個全新的虛擬世界,并與其中的物體和人物進行互動。未來,這些交互設(shè)備將更加輕便、便捷,用戶能夠更自由地在現(xiàn)實與虛擬世界之間切換。(2)腦機接口(BCI)腦機接口是元宇宙和用戶之間的直接連接通道。通過腦機接口,用戶可以利用大腦的神經(jīng)信號直接控制元宇宙中的物體或角色,如馬斯克訓(xùn)練猴子用意念打乒乓球。在未來,腦機接口有望進一步提升用戶在元宇宙中的沉浸感,甚至打破物理輸入設(shè)備的局限,使用戶可以"所思即所為"。(3)多感交互通過多種感官通道增強用戶的沉浸體驗。動作捕捉技術(shù)能夠?qū)崟r追蹤和復(fù)制用戶的身體動作,使虛擬角色能夠精確模仿用戶的行為;語音交互讓用戶能夠通過自然語言與虛擬環(huán)境進行交流,提高了交互的直觀性和效率;手勢識別技術(shù)則使用戶能夠通過手部動作來操控虛擬對象,為交互增添了更多的靈活性和自然感。此外,還有味覺、觸覺和嗅覺等的感知和交互方式,如Meta的觸覺手套和氣味王國的數(shù)字氣味播放器。這些多感交互技術(shù)的結(jié)合,增強了用戶在元宇宙中的沉浸感。(五)現(xiàn)實世界層元宇宙技術(shù)架構(gòu)的最終目的是支持多樣化的場景應(yīng)用,實現(xiàn)元宇宙與現(xiàn)實世界的深度融合。在這一過程中,不同行業(yè)和領(lǐng)域的具體需求將驅(qū)動技術(shù)架構(gòu)的應(yīng)用。當前,元宇宙主要應(yīng)用場景有制造、文旅、能源、教育等,也不乏數(shù)字永生、直播帶貨等新業(yè)態(tài)涌現(xiàn)。(1)制造元宇宙的異軍突起,為工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來了新的發(fā)展機遇。制造業(yè)企業(yè)可以通過元宇宙相關(guān)技術(shù)手段在虛擬世界中實現(xiàn)對數(shù)字機器的操作、對決策結(jié)果進行驗證與糾正等,也可通過模擬生產(chǎn)環(huán)節(jié)中涉及的設(shè)備工藝和流程,從而實現(xiàn)制造業(yè)降本增效。場景1:工業(yè)元宇宙虛擬裝配空間場景。部分工業(yè)設(shè)備組裝、維修零部件較多,操作程序繁瑣、維護困難,成功率、容錯率較低。通過基于元宇宙數(shù)字孿生的仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實的三維投影技術(shù)、感知交互的手勢操控技術(shù),流水線工人可在數(shù)字空間中實現(xiàn)對實際產(chǎn)品裝配的預(yù)估、校準、生產(chǎn),從而提高物理操作的成功率。場景2:工廠智能巡檢應(yīng)用場景。部分工廠所處環(huán)境較為復(fù)雜,實地巡檢時延高、工作量大且存在安全隱患。在元宇宙解決方案中,可打造與工廠中設(shè)備、產(chǎn)線完全一致的元宇宙虛擬空間,并通過沉浸式交互設(shè)備,實現(xiàn)規(guī)劃人員在虛擬環(huán)境中的遠程操作,最后,通過建設(shè)工廠級元宇宙平臺,實現(xiàn)工廠生產(chǎn)運營各環(huán)節(jié)信息全面感知和實時反饋。(2)文旅通過元宇宙相關(guān)技術(shù)將現(xiàn)實世界的景點或空間數(shù)字化再現(xiàn),構(gòu)建虛擬化場景,豐富文化、旅游體驗。觀眾可以不受時間和空間的限制,隨時隨地沉浸式地體驗數(shù)字場館或公共空間場景。場景1:虛擬展館場景。傳統(tǒng)展館通常采用靜態(tài)的、二維展示方式,缺乏互動性與參與感,展覽內(nèi)容缺乏創(chuàng)新性,觀眾容易產(chǎn)生審美疲勞,影響觀感體驗?；谠钪娲蛟斓奶摂M場館,可提供融合文化、娛樂、科普、零售和服務(wù)的多維度體驗,重塑展覽體驗,拓寬展覽邊界。場景2:虛擬演唱會、體育賽事場景。演唱會、體育賽事場地較大,觀眾視覺范圍有限,無法與表演者、運動員、其他觀眾弧度,體驗度較差。通過在元宇宙中打造一個與現(xiàn)實同步的虛擬演唱會、體育賽事,觀眾可以與表演區(qū)、運動員、其他觀眾互動,超越時間與地域限制,提升線下娛樂的數(shù)字化水平和體驗感。(3)能源隨著"碳達峰、碳中和"進程加快推進,能源的生產(chǎn)、消費和利用呈現(xiàn)新的發(fā)展趨勢?；谠钪婕夹g(shù)體系實現(xiàn)智慧能源系統(tǒng)在虛擬空間的映射、能源實體與元宇宙空間的雙向映射,及實現(xiàn)虛擬能源系統(tǒng)狀態(tài)自我感知、能源設(shè)備協(xié)調(diào)運行、客戶服務(wù)全新體驗的全價值鏈協(xié)同模式。場景1:電網(wǎng)元宇宙場景。當前電網(wǎng)在電力調(diào)度運行、電網(wǎng)暫態(tài)實時互動等方面存在不足。推動元宇宙技術(shù)融入電力網(wǎng)絡(luò),通過電網(wǎng)狀態(tài)智能感知和數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)"由實向虛",通過智能分析、科學(xué)決策、實時優(yōu)化運行控制實現(xiàn)"由虛向?qū)?,能夠加強電網(wǎng)感知、決策、控制能力,推進智能輸電、配電、用電領(lǐng)域升級。場景2:虛擬水電站場景。傳統(tǒng)水電站存在操作復(fù)雜、反應(yīng)遲緩、效率低、資源利用率較低等問題。通過將數(shù)字孿生模型與地理信息系統(tǒng)、邊緣計算等技術(shù)相結(jié)合,在元宇宙中建設(shè)水電站壩區(qū)、水工建筑、關(guān)鍵設(shè)備等三維可視化能力,助力構(gòu)建具有"預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案"功能的元宇宙水利體系。(4)教育在教育場景下,可以為教師、學(xué)生、管理者等創(chuàng)建數(shù)字身份,并在虛擬世界中打造教學(xué)場所,突破物理世界局限,使得教師和學(xué)生可以在物理和虛擬世界同時獲得現(xiàn)實和虛擬教學(xué)需求的滿足。場景1:虛擬線上教學(xué)場景。傳統(tǒng)教學(xué)模式受限于時間和空間限制。元宇宙賦能的智慧學(xué)習空間通過提供高度仿真的虛擬空間、多模態(tài)交互方式、情境式學(xué)習探究和基于社會空間的交流活動,能夠更高效地為教師提供所需教學(xué)環(huán)境,打破學(xué)科之間的界限,促進學(xué)生提升創(chuàng)新思維能力。場景2:虛擬校園場景。虛擬校園作為一種創(chuàng)新的校園模式,將校園建設(shè)推向了一個全新的階段。將元宇宙的概念引入虛擬校園的建設(shè)中,通過模擬校園的整體空間布局、樓宇、場館等,全面展示學(xué)校的環(huán)境和成果,同時,師生能在其中舉行教學(xué)和其他許多重要公共活動,包括迎新、校慶、畢業(yè)典禮、學(xué)術(shù)會議等。32(5)金融在金融場景下,基于VR/AR、人工智能等技術(shù),可以在虛擬的元宇宙世界建立銀行,相較于手機銀行,元宇宙銀行的視覺呈現(xiàn)更加逼真具體。結(jié)合數(shù)字人、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)可以從產(chǎn)品設(shè)計、營銷、風控等領(lǐng)域構(gòu)建數(shù)字化員工體系,并可以開發(fā)基于元宇宙的遠程辦公、會議等系統(tǒng)應(yīng)用。此外,基于區(qū)塊鏈技術(shù)可為合規(guī)的數(shù)字資產(chǎn)提供清結(jié)算金融服務(wù)、托管、保險等服務(wù)。場景1:虛擬營業(yè)廳場景。銀行、保險、證券站點密度較高,需要大量勞動力、資源培養(yǎng)專業(yè)能力。通過在元宇宙虛擬營業(yè)廳中打造數(shù)字人虛擬柜員、數(shù)字人投資理財顧問、數(shù)字人保險經(jīng)理等虛擬形象,為客戶提供專業(yè)優(yōu)質(zhì)服務(wù),提升業(yè)務(wù)流程效率,降低運營成本,助力金融領(lǐng)域數(shù)字化變革。場景2:VR看車看房場景。不同車輛配置對于用戶感官差異較大,客戶嘗試多種配置不現(xiàn)實,房屋裝修樣式感受不立體。在元宇宙中通過虛擬現(xiàn)實、人工智能、5G等技術(shù),打造虛擬看車看房空間,客戶試車、房屋裝修提供視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等全方位模擬。用戶可以更全面體驗試車、感受不同房屋裝修方案,從而做出更心儀的選擇。(6)醫(yī)療元宇宙醫(yī)療有望重構(gòu)患者與醫(yī)院的關(guān)系,重塑下一代數(shù)字醫(yī)療系統(tǒng)已成為國內(nèi)外的共識。當前優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源有限、新興疾病頻繁,突發(fā)疾病受制于空間、設(shè)備限制,傳統(tǒng)醫(yī)療局限性較大,元宇宙為醫(yī)療提供了更優(yōu)解。場景1:遠程手術(shù)場景?，F(xiàn)有部分醫(yī)用設(shè)備費用高昂、體積龐大、操作專業(yè)性強,更適宜大型三甲醫(yī)院使用,難以大規(guī)模下沉基層。通過MR、云建模、5G、人工智能等技術(shù),在元宇宙中通過機械手的獨立和協(xié)33同等組合操作可將手術(shù)信息和實時數(shù)據(jù)快速傳遞給醫(yī)生,使優(yōu)質(zhì)醫(yī)生功能最大化,亦可突破距離和空間的限制,為病人提供及時治療。場景2:心理診療場景。當前心理精神疾病愈發(fā)普遍且較為負責,傳統(tǒng)醫(yī)療已難以滿足治療需求。通過MR、人工智能、腦機接口等技術(shù),在元宇宙中為患者提供抑郁癥、社交恐懼等對應(yīng)治療方案、冥想體驗、健康檢測,解決現(xiàn)有醫(yī)護人員不足等問題,為激增的心理疾病提供全新解決方(六)治理與安全層治理與安全層是元宇宙技術(shù)架構(gòu)中不可或缺的一部分,確保元宇宙的運行安全、合法合規(guī),并保護用戶隱私。(1)權(quán)限管理元宇宙中的權(quán)限管理包括對用戶、內(nèi)容和資產(chǎn)的管理權(quán)限,確保不同角色在元宇宙中的活動權(quán)限受到適當?shù)南拗坪捅Ｗo。(2)數(shù)字認證數(shù)字身份和資產(chǎn)的認證是確保元宇宙安全運行的關(guān)鍵。數(shù)字認證系統(tǒng)必須支持高度安全的多因素認證和加密技術(shù),防止身份盜竊和資產(chǎn)丟失。(3)隱私計算隱私保護是元宇宙面臨的重大挑戰(zhàn)之一。隱私計算技術(shù)通過加密和分布式計算的方式,確保用戶的個人數(shù)據(jù)在元宇宙中的傳輸和使用安全。(4)安全審計元宇宙中的交易和活動需要進行審計與監(jiān)管,確保系統(tǒng)的合規(guī)性和透明度。通過對系統(tǒng)日志、交易記錄、用戶行為等進行實時或定期審查,檢測潛在的風險,防止不當行為和違法活動的發(fā)生。343.2功能架構(gòu)元宇宙功能架構(gòu)是構(gòu)建元宇宙所需功能的技術(shù)中立的視圖,主要描述了支持元宇宙活動所必需的功能分布,包括基礎(chǔ)域、交互域、核心域、用戶域、跨域功能六個功能域,如圖5所示。服務(wù)服務(wù)服務(wù)服務(wù)服務(wù)數(shù)字空間層數(shù)字資產(chǎn)層數(shù)字身份層數(shù)字化身層服務(wù)核心域數(shù)字內(nèi)容層基礎(chǔ)域不僅提供網(wǎng)絡(luò)、存儲、算力等通用服務(wù)功能組件,還涵蓋了虛實構(gòu)建、模型庫、空間計算等關(guān)鍵服務(wù)功能組件。這些組件為元宇宙的運轉(zhuǎn)提供了必要的資源和底層技術(shù)支撐。如算力架構(gòu)的演進支持了更高維更逼真的仿真計算,而元宇宙?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)則聚焦于低延遲、高穩(wěn)定、高流暢的通信能力,以實現(xiàn)沉浸式交互。35交互域通過人機界面、沉浸交互功能組件,支撐與相關(guān)方的信息交流和操作互動。這些功能組件實現(xiàn)了元宇宙中相關(guān)方之間的活動與交互,為用戶提供了接入元宇宙的入口。如通過XR智能終端、3D沉浸視聽等技術(shù),用戶可以獲得更加自然和直觀的交互體驗。核心域負責執(zhí)行元宇宙的核心業(yè)務(wù)活動,包括數(shù)字治理、數(shù)字身份、數(shù)字化身、數(shù)字內(nèi)容、數(shù)字空間、數(shù)字資產(chǎn)等功能層。這些功能層為元宇宙提供了業(yè)務(wù)支撐,使得元宇宙可以進行價值創(chuàng)造和交換。如數(shù)字治理可以確保元宇宙中的規(guī)則公平性,而數(shù)字身份和數(shù)字化身則為用戶提供了在元宇宙中的個性化存在。用戶域?qū)Ｗ⒂谥卧钪嬗脩舻钠脚_和工具應(yīng)用,包括用戶管理和用戶配置功能組件。這些組件實現(xiàn)了元宇宙中用戶的連接和管理,使得用戶可以根據(jù)自己的需求和偏好來定制元宇宙體驗。如用戶可以通過用戶配置功能組件來選擇不同的虛擬環(huán)境和互動方式?？缬蚬δ茇撠熢钪娓饔蜷g組件的交互,并在多域間共享功能組件。通過開發(fā)環(huán)境、服務(wù)目錄、隱私保護等功能組件,實現(xiàn)了元宇宙各域間的功能共享。如開發(fā)環(huán)境提供了一個平臺,讓開發(fā)者可以創(chuàng)建和部署元宇宙應(yīng)用,而服務(wù)目錄則讓用戶能夠發(fā)現(xiàn)和訪問這些應(yīng)用。3.3生態(tài)架構(gòu)元宇宙生態(tài)架構(gòu)是一個復(fù)雜的系統(tǒng),由來自政產(chǎn)學(xué)研用相關(guān)方的不同參與者和角色構(gòu)成,每個角色都對整個生態(tài)系統(tǒng)的健康運行和持續(xù)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。元宇宙客戶是推動元宇宙生態(tài)的核心,包括元宇宙用戶、元宇宙服務(wù)代表、元宇宙服務(wù)代理方等,通過各種方式與元宇宙互動,享受其提供的服務(wù)和體驗。他們的行為和反饋也直接影響元宇宙的發(fā)展方向和速度,也促進了元宇宙經(jīng)濟的形成和增長。元宇宙治理方,扮演著制定規(guī)則和標準的角色,是元宇宙生態(tài)中的關(guān)鍵力量,包括審計、監(jiān)管和測評等角色,通過立法、制定政策、標準制定、安全審計、監(jiān)管執(zhí)行等工作,確保元宇宙生態(tài)的公平、公正、安全和可持續(xù)發(fā)展。元宇宙業(yè)務(wù)提供方,是元宇宙生態(tài)的重要組成,包括業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計者、業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)者、業(yè)務(wù)系統(tǒng)運營者、業(yè)務(wù)系統(tǒng)運維者等角色,利用元宇宙系統(tǒng)提供的技術(shù)和服務(wù),創(chuàng)造價值、開展業(yè)務(wù)并實現(xiàn)效益,更需要與技術(shù)方緊密協(xié)作,確保內(nèi)容和業(yè)務(wù)模式能夠充分利用技術(shù)優(yōu)勢,滿足用戶需求。37元宇宙技術(shù)提供方,是元宇宙生態(tài)中的創(chuàng)新引擎,包括技術(shù)需求管理者、互操作服務(wù)提供者、安全和風險管理者、技術(shù)系統(tǒng)部署者等角色,提供虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實、人工智能、區(qū)塊鏈等關(guān)鍵前沿技術(shù),確保元宇宙系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,確保技術(shù)解決方案符合元宇宙的標準和發(fā)展。元宇宙服務(wù)提供方,是連接元宇宙和現(xiàn)實世界的橋梁,包括數(shù)據(jù)服務(wù)者、內(nèi)容服務(wù)者、資產(chǎn)服務(wù)者,提供咨詢、支持、培訓(xùn)等,解決用戶在使用元宇宙系統(tǒng)時遇到的問題,提升用戶體驗感,更好地融入元宇宙,享受其帶來的便利和樂趣。元宇宙生態(tài)中的每個角色都扮演著不可或缺的角色,他們之間相互依賴、相互促進、共同推動元宇宙朝著更加成熟和完善的未來方向發(fā)展。3.4產(chǎn)業(yè)圖譜從產(chǎn)業(yè)層面看,對照技術(shù)架構(gòu)中基礎(chǔ)支撐、核心技術(shù)、數(shù)字世界、數(shù)實交互、現(xiàn)實世界、安全保障六個層級進行產(chǎn)業(yè)化,給出我國元宇宙產(chǎn)業(yè)圖譜,如圖7所示。38wi-Fi6、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施方面具有深厚的技術(shù)積累和市場影響力;中興擁有通信業(yè)界完整的、端到端的產(chǎn)品線和融合解決方案。在元宇宙物聯(lián)感知方面,中國移動物聯(lián)網(wǎng)開放平臺oneNET賦能設(shè)備快速上云;中國電信的天翼物聯(lián)定位為物聯(lián)網(wǎng)感知基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)鍵底座,為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供端到端安全可信能力。此外,還有北斗天地共建共享北斗+元宇宙賦能千行百業(yè),?？低暬谖锫?lián)感知能力構(gòu)建3萬+硬件SKU矩陣,華為云loT平臺提供物聯(lián)網(wǎng)解決方案和服務(wù)等。在元宇宙算力方面,摩爾線程為AI推理和訓(xùn)練、數(shù)字孿生、數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作等場景提供通用算力支持;網(wǎng)宿科技的邊緣云原生算力平臺提供一體化的計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲等服務(wù)能力。此外,浪潮信息、中興等推出服務(wù)器,三大運營商提供元宇宙基礎(chǔ)算力設(shè)施,谷梵科技提供基于GPU的高性能計算服務(wù)各種需要大量計算的應(yīng)用場景等。在元宇宙存儲方面,三大運營商及百度云、阿里云等云服務(wù)商,都提供了一系列的云存儲產(chǎn)品和服務(wù),以支持元宇宙的發(fā)展。三大運營商的云盤服務(wù),提供海量、安全、高可靠、低成本的數(shù)據(jù)存儲能力;百度云、阿里云等云服務(wù)商,提供了元宇宙存儲和計算解決方案,為元宇宙提供底層動能。(二)核心技術(shù)人工智能為元宇宙提供了強大的內(nèi)容生成、用戶交互和個性化體驗?zāi)芰Α０俣?希壤"集成了多項人工智能領(lǐng)先技術(shù),其飛槳深度學(xué)習平臺,支持大規(guī)模的模型訓(xùn)練和部署。此外,科大訊飛、商湯、曠視分別在人工智能語音技術(shù)、計算機視覺技術(shù)領(lǐng)域成果顯著,阿里、字節(jié)跳動、京東等在機器學(xué)習等方面開展全面研究。區(qū)塊鏈技術(shù)為元宇宙提供了去中心化、安全可靠的交易和所有權(quán)記錄機制。我國區(qū)塊鏈發(fā)展以聯(lián)盟鏈為主,如螞蟻鏈、文昌鏈、長安鏈等。也有專注于區(qū)塊鏈技術(shù)的企業(yè),如趣鏈科技擁有全球首個區(qū)塊鏈3.0全棧全生態(tài)能力體系,提供包括底層技術(shù)能力、運維及研發(fā)能力、跨鏈能力等在內(nèi)的全面服務(wù);浦江數(shù)鏈打造自主算力平臺設(shè)施,公共基礎(chǔ)服務(wù)平臺等。數(shù)字