來源：萬物智能視界

在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景之下，不同的技術(shù)類型有著不同的技術(shù)發(fā)展目標(biāo)，更多地呈現(xiàn)出互為不同、互不通約、難以進(jìn)行技術(shù)交流的狀態(tài)，而元宇宙的提出便致力于對這一眾科學(xué)技術(shù)進(jìn)行通約與整合，統(tǒng)攝于一。如果我們把具體的某一項科學(xué)技術(shù)當(dāng)做一個點或一條線、一個面，那么元宇宙就是由這些點、線、面構(gòu)成的一個立方體。

XR技術(shù)又稱擴展現(xiàn)實技術(shù)，包含了AR（增強現(xiàn)實）、VR（虛擬現(xiàn)實）、MR（混合現(xiàn)實）技術(shù)，致力于將虛擬的內(nèi)容和真實場景相融合。區(qū)別于文學(xué)、影視、網(wǎng)絡(luò)游戲等的二維界面體驗，元宇宙采用頭戴式的3D顯示界面（VR眼鏡或AR眼鏡等），更加立體與真實。XR技術(shù)對用戶參與感極度重視，通過頭戴式設(shè)備及其處理裝飾生成數(shù)字虛擬空間，營造全身沉浸的感官體驗，使人感覺到虛擬空間和真實空間沒有太大差別。

元宇宙的虛擬現(xiàn)實（VR）設(shè)備如觸摸手套、沉浸耳機、嗅覺模擬器等可以模擬出各種感官環(huán)境，人們可以充分利用其感官去聽、看、聞、觸，營造出一種極度逼真的虛擬世界，這會讓身處元宇宙中的人產(chǎn)生一種強烈的沉浸其中的感覺。增強現(xiàn)實技術(shù)（AR）則是一種在現(xiàn)實場景中投射虛擬物象的技術(shù)，用戶利用AR頭盔顯示器，可以看到電腦圖形與真實物體多重疊加在一起的世界。

元宇宙的虛實交互邏輯在于，通過計算機對人的行為和意識進(jìn)行感應(yīng)，通過感應(yīng)的結(jié)果作用于數(shù)字孿生物上，最后輸出人的意識或指令到外端的人工智能設(shè)備上，這是元宇宙打通物理世界和虛擬世界的重要技術(shù)基礎(chǔ)，即人機交互的問題。

元宇宙首先需要解決的問題是開發(fā)出適用的用戶意識輸入設(shè)備，機器若能便捷高效地理解用戶意識，就能更快地在虛擬或現(xiàn)實世界中作出反映。目前現(xiàn)有的輸入設(shè)備是鼠標(biāo)、鍵盤、感應(yīng)手套等，它們的缺點是不能解放用戶的雙手并準(zhǔn)確地反映他們的身體運動。更高端的輸入技術(shù)有計算機人工智能感應(yīng)和腦機接口。

目前計算機人工智能感應(yīng)僅停留在給出指令讓人做動作來判斷（如許多人臉識別系統(tǒng)要求人們做出左右轉(zhuǎn)和張閉口的動作以進(jìn)行核驗）和對人的聲音、表情的情緒識別，還尚未達(dá)到通過人的動作表情判斷人行為意圖的程度。

數(shù)字孿生技術(shù)是一種集成多物理、多尺度、多學(xué)科屬性的技術(shù)，具有實時同步、忠實映射、高保真度特性。耶魯大學(xué)計算機科學(xué)家David Gelemter曾在1991年描述了“鏡像世界''的樣子：“將一些巨大的結(jié)構(gòu)性的運動的真實生活，像鏡像圖景一樣嵌入到電腦中，通過它你能看到和理解這個世界的全貌。"

利用數(shù)字孿生技術(shù)可以將現(xiàn)實中的物的各項數(shù)據(jù)實時地記錄下來，再“拷貝”到元宇宙中通過3D建模技術(shù)顯示出來。由于數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)是實時反映的，因此元宇宙中虛擬物的形象參數(shù)也能忠實地反映其現(xiàn)實的狀況。

元宇宙的人與物可以是現(xiàn)實中對應(yīng)人與物的數(shù)字孿生體，也可以是人們經(jīng)過攝取、選擇、重組的創(chuàng)造物。也可以這么理解，元宇宙構(gòu)建的“平行宇宙”是多元的，它基于現(xiàn)實世界的映射，卻不需要所有元素都與現(xiàn)實世界相同。

在元宇宙中，人們的主觀能動性與創(chuàng)造性將被極大釋放。人們可以自由地編輯創(chuàng)造，設(shè)置不同的環(huán)境參數(shù)、模擬不同的生活場景、制造不同的虛擬事物，驗證不同的理論猜想……這種對用戶自由編輯的賦能，其事物外形構(gòu)建建立在形成一套元宇宙自有的簡易3D建模與逼真渲染技術(shù)之上，而其事物內(nèi)在變化或?qū)傩蕴卣鲃t建立在人工智能的深度學(xué)習(xí)之上。

例如，在元宇宙中通過3D技術(shù)和渲染構(gòu)建一個與火星環(huán)境的各項參數(shù)(如重力場、磁場、大氣密度、溫度、濕度等)等同的環(huán)境，其參數(shù)通過人工智能的深度學(xué)習(xí)能模仿更逼真的外在環(huán)境與材料變化的動態(tài)過程，從而達(dá)到試驗與調(diào)整新型火星車的結(jié)構(gòu)模型、材料強度、動力裝置等目的，使火星車的設(shè)計更加優(yōu)化。

同時，在元宇宙社交中，數(shù)字分身的創(chuàng)造亦不必完全等同自身。數(shù)字的“我”既可以是物理的“我''的完全克隆版，也可以是''我”內(nèi)心構(gòu)想出來的角色。個人的多重身份可以在元宇宙中保持無縫、沉浸式的交流，從而體驗不一樣的場景、開啟不一樣的人生。

在元宇宙的創(chuàng)造、社交、購物或游戲中，不可避免地將產(chǎn)生交易行為，而區(qū)塊鏈技術(shù)的唯一性和保密性特征確保了數(shù)字資產(chǎn)的安全。元宇宙用戶編輯創(chuàng)造生成的內(nèi)容屬于用戶的個人數(shù)字資產(chǎn)，同時這種創(chuàng)造也極大地豐富和擴展了元宇宙的內(nèi)容，而區(qū)塊鏈技術(shù)則為這些數(shù)字資產(chǎn)提供了安全保障，可極大促進(jìn)元宇宙創(chuàng)作的去中心化進(jìn)程，使元宇宙經(jīng)濟模式更開放化、更扁平化、平等化。區(qū)塊鏈具有分布式、強加密、不可篡改、唯一指向等技術(shù)優(yōu)點，使得數(shù)據(jù)資產(chǎn)的安全得到了技術(shù)邏輯上的保障。

END

歡迎加入Imagination GPU與人工智能交流2群

入群請加小編微信：eetrend89

（添加請備注公司名和職稱）

推薦閱讀

對話Imagination中國區(qū)董事長：以GPU為支點加強軟硬件協(xié)同，助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型

ICCAD 2022圓滿落幕，Imagination異構(gòu)計算引領(lǐng)“芯”未來

Imagination Technologies是一家總部位于英國的公司，致力于研發(fā)芯片和軟件知識產(chǎn)權(quán)（IP），基于Imagination IP的產(chǎn)品已在全球數(shù)十億人的電話、汽車、家庭和工作場所中使用。獲取更多物聯(lián)網(wǎng)、智能穿戴、通信、汽車電子、圖形圖像開發(fā)等前沿技術(shù)信息，歡迎關(guān)注 Imagination Tech！