BIGCHINA:认识元宇宙技术的一个框架

本文摘自《元宇宙漫游指南》作者:陈永伟、吕琳媛著 , 36氪经授权发布 。
元宇宙是人们的想象与现实技术条件之间的耦合 , 在不同的技术条件下 , 元宇宙的形态和实现方式都会不一样 。这意味着 , 要想了解元宇宙发展的现状、洞悉元宇宙未来可能发展的方向 , 就必须对与之相关的技术有一定的认识 。
与元宇宙相关的技术可谓错综复杂 。我们可以看到各种各样科技感十足的名词——VR、AR、人工智能、区块链、物联网……似乎所有酷炫、充满科技感的词汇都能和元宇宙找到交集 。各种科技词汇都和元宇宙扯上关联也并非哗众取宠 , 因为从技术角度看 , 元宇宙确实关联甚广 , 很多技术的变化都会对元宇宙的建设产生影响 。
由于与元宇宙相关的技术过于纷繁复杂 , 因此出于讨论方便的考虑 , 我们将其中的关键技术分为了八大类:
(1)区块链技术(Blockchain);
(2)交互技术(Interactivity);
(3)通信技术(CommunicationTechnology , 5G、6G);
(4)云和边缘计算(CloudandEdgeComputing);
(5)高性能计算和量子计算(High-PerformanceComputingandQuantumComputing);
(6)物联网和机器人技术(IoTandRobotics);
(7)网络技术(Network);
【BIGCHINA:认识元宇宙技术的一个框架】(8)人工智能技术(ArtificialIntelligence);
由于这八类技术的首字母的缩写正好为BIGCHINA , 因此我们将其称为支撑元宇宙发展的“BIGCHINA技术体系”或者“大中国体系” 。下面 , 我们将逐一对这八类技术的基本状况进行介绍 。当然 , 介绍的顺序将根据各种技术和元宇宙的关联状况进行调整 , 而不会按照“BIGCHINA”的字序 。交互技术
从技术上看 , 元宇宙是由计算机生成的 , 因此人们要进入元宇宙 , 计算机就是必要的途径 , 而一个人在元宇宙内的所有行为 , 也都是通过计算机实现的 。因此 , 在考虑元宇宙问题时 , 人机交互就成为首要的问题 。
虽然计算机是人们发明的工具 , 但自它被发明以来 , 却一直在某种意义上扮演着“主体”的作用 。换言之 , “人要围着机器转” , 人们要根据机器的特征去调整与它的交互方式 。在这种条件下 , 人的创造性和能动性就是被束缚的 。因此 , 实现人机交互的根本变革 , 实现从“机器是主体”到“人是主体”的转变就十分重要了 。元宇宙的一个重要意义 , 就是要把人们从过去通过文字、代码等方式进行人机交流的情境中解脱出来 , 转而在一个虚拟环境下 , 用更为自然的方式来达
成人机交互 。而要做到这一点 , 就需要有多种技术进行支撑 。
与元宇宙相关的人机交互技术主要有三类:虚拟现实(VirtualReality , 简称VR)、增强现实(AugmentedReality , 简称AR) , 以及混合现实(MixedReality , 简称MR) 。在一些文献中 , 有时也会把这三类技术统称为扩展现实(ExtendedReality , 简称XR) 。
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VR设备中看到的视差
所谓VR , 指的是用机器模拟出一个虚拟的场景 , 让人们可以产生身临其境的感受 。如果说VR的目标是用计算机凭空模拟出一个虚拟的世界 , 那么AR的目标则是要将图形、声音、触觉等要素添加到现实世界中;MR则是把AR和VR相结合 , 彻底达到虚实结合、虚实交互的境地 。
严格地来说 , AR和MR是有区别的 , 有两个标准来对它们进行区分:一是虚拟物体的相对位置是不是会随着设备的移动而移动;二是在理想条件下 , 虚拟物体和现实物体是不是可分 。如果虚拟位置的相对位置不会随着设备变化 , 并且虚拟和现实是可分的 , 那么它就是AR;反之 , 如果虚拟位置的相对位置会随着设备变动 , 并且虚实之间已经融为一体 , 那么它就是MR 。当然 , 在实践当中 , 人们经常会混用这两个词 , 很多本应该被称为MR的产品 , 都被称为了AR 。人工智能