元宇宙六大技術全景圖
正如互聯網經濟是架構在 IT 相關技術基礎之上，元宇宙的崛起離不開龐大技術體系的支撐。
我們研究了業界對元宇宙技術體系的各種分析和論述，總結提煉出支撐元宇宙的六大技術支柱，這應該是目前對元宇宙技術體系最全面的概括。
我們把這六大技術支柱的英文組合成一個比較有意思的縮寫 **BIGANT , 趣稱爲 “大螞蟻”。**你可以想象這是來自元宇宙的大螞蟻。其實螞蟻是非常有意思的動物, 單隻螞蟻的智商很低, 但一大羣螞蟻構成的小社會具有很高的智慧: 它們可以調節溫度、建構出複雜的蟻穴結構、管理真菌農場、照管蚜蟲牧場, 它們可以組建分工複雜的軍隊、運用多種戰略戰術作戰，令人喫驚的是, 成員數量越多, 螞蟻的羣體智慧就越高。“大螞蟻” 可以說集數字技術之大成。從圖中可以看到元宇宙對於數字技術的拉動作用。
支撐 “元宇宙” 的六大技術支柱 BIGANT 包括:
**B 指區塊鏈技術 (Blockchain)，I 指交互技術 (Interactivity)，G 指電子遊戲技術 (Game)，A 指人工智能技術 (AI)，N 指網絡及運算技術 (Network)，T 指物聯網技術 (Internet of Things)。**這六大技術體系, 既是六座技術高塔, 也是六條技術英雄們的寬廣財富之路。
一、區塊鏈技術 Blockchain
區塊鏈是支撐元宇宙經濟體系的重要基礎。元宇宙是去中心化的, 用戶的虛擬資產要能跨越各個子元宇宙進行流轉和交易, 才能形成龐大的經濟體系。
通過 NFT (非同質化通證)、 DAO 、智能合約、 DeFi 等區塊鏈技術和應用, 將激發創作者經濟時代, 催生海量內容創新。基於區塊鏈技術, 將有效打造元宇宙去中心化的清結算平臺和價值傳遞機制, 保障價值歸屬與流轉, 實現元宇宙經濟系統運行的穩定、高效、透明和確定性。
二、交互技術 Interactivity
**通過 AR、VR 等交互技術提升遊戲的沉浸感。**人體交互技術是制約當前元宇宙沉浸感的最大瓶頸所在，交互技術分爲輸出技術和輸入技術。輸出技術包括頭戴式顯示器、觸覺、痛覺、嗅覺甚至直接神經信息傳輸等各種電信號轉換於人體感官的技術; 輸入技術包括微型攝像頭、位置傳感器、力量傳感器、速度傳感器等。複合的交互技術還包括各類腦機接口, 這也是交互技術的終極發展方向。
人眼分辨率爲 16K, 這是沒有窗紗效應的沉浸感起點。如果想要流暢平滑真實的 120Hz 以上刷新率, 即使在色深色彩範圍都相當有限的情況下, 1 秒的數據量就高達 15GB，所以單就顯示技術而言估計得 3 年左右才能達到這個水平, 前提是其他關鍵模組還得跟得上。
目前包括 Oculus、Quest2 在內的大部分產品只支持到雙目 4K, 刷新率從 90Hz 往 120Hz, 還只是較粗糙的玩具級。未來，隨着以 VR、AR 爲代表的人機交互技術的發展，由更加擬真、高頻的人機交互方式承載的虛擬開放世界遊戲，其沉浸感也有望得到大幅提升，從而縮小與元宇宙成熟形態之間的差距。
三、電子遊戲技術 Game
這裏所說的**電遊戲技術既包括遊戲引擎相關的 3D 建模和傳 實時渲染, 也包括數字李生相關的 3D 引擎和仿真技術。**前者是虛擬世界大開發解放大衆生產力的關鍵性技術, 要像美圖秀秀把 PS 的專業門檻拉低到現在普通百姓都能做一樣, 只有把複雜 3D 人物事物乃至遊戲都拉低到普羅大衆都能做, 才能實現元宇宙創作者經濟的大繁榮。
**後者是物理世界虛擬化數字化的關鍵性工具, 同樣需要大幅把門檻拉低到普通民衆都能操作的程度, 才能極大加速真實世界數字化的進程。**這裏面最大的技術門檻在於仿真技術, 即得讓數字孿生後的事物必須遵守物理定律、重力定律、電磁定律、電磁波定律, 例如光、無線電波, 必須遵守壓力和聲音的規律。
電子遊戲技術與交互技術的協同發展, 是實現元宇宙用戶規模爆發性增長的兩大前提, 前者解決的是內容極度豐富, 後者解決的是沉浸感。
四、網絡及運算技術 Network
元宇宙要求高同步低延時，從而用戶可以獲得實時、流暢的完美體驗。根據獨立第三方網絡測試機構 Open Signal 的測試數據，4G LTE 的端到端時延可達 98 毫秒，滿足視頻會議、線上課堂等場景的互動需求，但遠不能滿足元宇宙對於低時延的嚴苛要求。VR 設備一大難題是傳輸時延造成的眩暈感，其指標爲轉動頭部到轉動畫面的延遲，5G 帶寬與傳輸速率的提升能有效改善時延並降低眩暈感。
**根據諾基亞貝爾數據，5G 端到端時延可控制在 10ms 以內。**元宇宙中需對大量數據進行迅速傳輸，需依賴強大的通訊基礎設施。受限於基站數量，5G 實際傳輸速率或難以達到其設計水平，而根據日韓對 6G 網絡技術的展望，6G 時延有望縮短至 5G 的十分之一，傳輸速率有望達到 5G 的 50 倍，有望真正實現元宇宙低延遲的關鍵特徵。
此外，邊緣計算常被認爲是元宇宙的關鍵基建，通過在數據源頭的附近採用開放平臺，就近直接提供最近端的服務，從而幫助終端用戶補足本地算力，提升處理效率，儘可能降低網絡延遲和網絡擁堵風險。
元宇宙要求用戶可使用任何設備登錄，隨時隨地沉浸其中，要求實時監測數據並進行大量計算，單個或少數服務器難以支撐元宇宙的龐大運算量。雲計算作爲分佈式計算的一種，其強大的計算能力有望支撐大量用戶同時在線。
五、人工智能技術 AI
通過區塊鏈、AI 技術降低內容創作門檻，提升遊戲的可延展性。**人工智能技術在元宇宙的各個層面、各種應用、各個場景下無處不在。**包括區塊鏈裏的智能合約、交互裏的 AI 識別、遊戲裏的代碼人物、物品乃至情節的自動生成、智能網絡裏的 AI 能力、物聯網裏的數據 AI 等, 還包括元宇宙裏虛擬人物的語音語義識別與溝通、社交關係的 AI 推薦、各種 DAO 的 AI 運行、各種虛擬場景的 AI 建設、各種分析預測推理等。
在專業生產內容 (PGC) 方面，第一方遊戲內容是建立元宇宙的基礎場所，而目前 3D 遊戲在場景和人物建模上都需要耗費大量的人力、物力和時間。爲實現元宇宙與現實社會高度同步，算法、算力及 AI 建模技術的進步有望提升 PGC 的生產效率。在用戶生產內容 (UGC) 方面，第三方自由創作的內容，以及閉環經濟體的持續激勵，是元宇宙延續並擴張的核心驅動力。目前遊戲 UGC 創作領域編程門檻過高，創作的高定製化和易得性不可兼得，同時鮮有遊戲具備閉環經濟體。因此，爲達到元宇宙所需的可延展性，需要區塊鏈經濟、AI、綜合內容平臺等產業的技術突破。
六、物聯網技術 Internet of Things
通過 5G、雲計算技術支撐大規模用戶同時在線，提升遊戲的可進入。
元宇宙是大規模的參與式媒介，交互用戶數量將達到億級。目前大型在線遊戲均使用客戶端軟件，以遊戲運營商服務器和用戶計算機爲處理終端運行。該模式下，對計算機終端的性能要求形成了用戶使用門檻，進而限制了用戶觸達; 同時，終端服務器承載能力有限，難以支撐大規模用戶同時在線。而 5G 和雲計算等底層技術的進步和普及，是未來突破遊戲可進入性限制的關鍵。
**物聯網技術既承擔了物理世界數字化的前端採集與處理職能, 同時也承擔了元宇宙虛實共生的虛擬世界去滲透乃至管理物理世界的職能。**只有真正實現了萬物互聯, 元宇宙實現虛實共生才真正有了可能! 物理網技術的發展, 爲數字孿生後的虛擬世界提供了實時精準持續的鮮活數據供給, 使元宇宙虛擬世界裏的人們足不出網就可以明察物理世界的秋毫。
5G 網絡的普及爲物聯網的爆發提供了網絡基礎, 但電池技術、傳感性技術和 AI 邊緣計算等方面的瓶頸依然制約了物聯網的大規模發展, 可望 5 年左右會有質的改善。
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