元宇宙的底层技术有哪些?

2022年06月29日21:12:05 科学 1990

元宇宙开始爆火,世界各大巨头公司纷纷抢驻元宇宙,世界首富扎克伯格把公司的名字换成了元宇宙,商标也换成了元宇宙,比尔盖茨微软公司收购了一家游戏公司专门注册元宁宙,也包括腾讯阿里纷纷入驻元宇宙。

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元宇宙到底是什么呢?

元宇宙始于1992年国外科幻作品《雪崩》里提到的“Metaverse(元宇宙)”和“Avatar(化身)”这两个概念。人们在其中可以拥有自己的虚拟替身,这个虚拟的世界就叫作“元宇宙”。现阶段,元宇宙仍是一个不断演变、不断发展的概念,不同参与者也会不断丰富它的含义。

对现实世界底层逻辑的复制,让元宇宙成为了坚实的平台,任何用户都能参与创造,且劳动成果受到保障。人们在元宇宙的劳动创作、生产、交易和在实际生活中的劳动创作、生产、交易没有区别。比如用户在元宇宙中建造的虚拟房子,不受平台限制能够轻松交易,换成元宇宙或者真实宇宙的其它物品,其价格是由市场决定。

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元宇宙这么牛,背后支撑的技术有哪些?

  • 内容生产:人工智能、数字孪生
  • 认证机制:区块链
  • 数据处理:人工智能、云计算
  • 虚拟界面:拓展现实、机器人、脑机接口、可植入生物芯片
  • 网络环境:5G/6G

元宇宙的通信基础(网络环境):5G、6G

2G、4G网络能让你刷视频,玩游戏,但它能满足元宇宙的数据传输需求吗?不能,起码得是5G网络,XR设备要达到真正的沉浸感,需要更高的分辨率和帧率,因此需要探索更先进的移动通信技术以及视频压缩算法。5G的高速率、低时延、低能耗、大规模设备连接等特性,能够支持元宇宙所需要的大量应用创新。

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元宇宙的算力基础:云计算

在大数据时代,我们已经大量应用云计算,比如高铁买票,双11购物,核酸检测等等,都离不开云计算。如果靠本都服务器,别说元宇宙的数据,就连高铁票的数据计算起来都吃力,所以现在很多企业将运算与运算和显示分离,运算在云端完成,因此,动态分配算力的云计算系统将是元宇宙的一项基础设施。

元宇宙的认证机制:区块链

说到区块链,你是不是马上想到虚拟货币。元宇宙中同样也有去中心化的虚拟货币,元宇宙中的虚拟货币使得元宇宙中的价值归属、流通、变现和虚拟身份的认证成为可能。具有稳定、高效、规则透明、确定的优点。此外,NFT(非同质化代币)由于其独一无二、不可复制、不可拆的特性,天然具有收藏属性,因此可以用于记录和交易一些数字资产,如游戏道具、艺术品等,每一个数据资产,都可用于交易、收藏。

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元宇宙的世界蓝图:数字孪生

什么是数字孪生?数字孪生英文名叫Digital Twin(数字双胞胎),也被称为数字映射、数字镜像。是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

看晕了吧?其实,简单来说,数字孪生就是在一个设备或系统的基础上,创造一个数字版的“克隆体”。

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数字孪生体最大的特点在于:它是对实体对象(姑且就称为“本体”吧)的动态仿真。也就是说,数字孪生体是会“动”的。

而且,数字孪生体不是随便乱“动”。它“动”的依据,来自本体的物理设计模型,还有本体上面传感器反馈的数据,以及本体运行的历史数据。

说白了,本体的实时状态,还有外界环境条件,都会复现到“孪生体”身上。该技术最初用于工业制造领域,而元宇宙需要数字孪生来构建细节极致丰富的拟真的环境,营造出沉浸式的在场体验。

元宇宙的虚实界面:拓展现实、机器人、脑机接口

拓展现实包括VR(虚拟现实)、AR(增强现实)、MR(融合现实)。

VR:提供沉浸式体验,通过全面接管人类的视觉、听觉、触觉以及动作捕捉来实现元宇宙中的信息输入输出。

AR:则在保留现实世界的基础上叠加一层虚拟信息。

MR:通过向视网膜投射光场,可以实现虚拟与真实之间的部分保留与自由切换。

机器人:通过实体的仿真肉身成为连通元宇宙的另一种渠道。

脑机接口:技术的应用正在成为科技巨头争夺的焦点,目前主要应用于医学领域。

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元宇宙的生成逻辑:人工智能

人工智能如何助力元宇宙的内容生产、呈现和审查?

内容生产:智能生成不重复的海量内容,实现元宇宙的自发有机生长

内容呈现:AI驱动的虚拟数字人将元宇宙的内容有组织地呈现给用户

内容审查:对元宇宙中无法以人工完成的海量内容进行审查,保证元宇宙的安全与合法

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元宇宙是未来的大势所趋,facebook谷歌,字节跳动,特斯拉等等各大科技公司都在布局这块领域,想要在这块全新的世界中拔得头筹,实现下一个十年,甚至二十年的增长。因此呢,各大科技公司都在疯狂抢人,现在市场上对元宇宙人才开出的月薪都是3万起步,有的还能拿到期权或者股票。

目前大量的互联网人在simplilearn圣普伦学习元宇宙行业需要的相关知识与技术,从元宇宙内容的创作,元宇宙数据的传输与处理到元宇宙世界的呈现,都可以通过系统的学习来掌握。如果你想在未来的职场中不被淘汰,那么就赶紧行动起来吧。

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