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元宇宙到底是什么？

在Meta首席執(zhí)行官扎克伯格（Mark Zuckerberg）看來，它可以是一個虛擬的“家”。在Meta所打造的地平線（Horizon Worlds）虛擬世界里，玩家通過VR設(shè)備，就可以體驗沉浸式的游戲體驗，同時還能進一步在虛擬世界里在去社交、運動、購物、工作。這是消費者的元宇宙。

但是Nvidia（英偉達）首席執(zhí)行官黃仁勛則更想要構(gòu)建一個“工程師的元宇宙”——提供一個生產(chǎn)力工具。在今年的Nvidia GTC春季大會上，黃仁勛再一次展示了通過Nvidia Omniverse如何在虛擬世界中訓練工廠機器人的合成數(shù)據(jù)和場景，或者是如何在虛擬世界里完整建造一座寶馬的電動汽車工廠。

而無論是消費者的元宇宙還是工程師的元宇宙，所討論的都是如何打造另一種現(xiàn)實、另一個世界，一種具有與真實世界一樣豐富的交互性、沉浸式和協(xié)作性的平行世界。

如今，元宇宙已經(jīng)不再是科幻電影。

深挖元宇宙內(nèi)核

元宇宙不是一個新鮮概念。不過，一直以來，業(yè)界對于元宇宙的定義都不太清晰。

元宇宙概念最早出現(xiàn)在1992年美國作家尼爾·斯蒂芬森的科幻小說《雪崩》中。小說描繪了一個平行于現(xiàn)實世界的虛擬數(shù)字世界——“元界”?，F(xiàn)實世界中的人在“元界”中都有一個虛擬分身，人們通過控制這個虛擬分身來相互競爭以提高自己的地位。

上映于2018 年的科幻電影《頭號玩家》（Ready Player One）也幻想了類似的虛擬世界。導演斯皮爾伯格立足于虛擬現(xiàn)實（VR）等技術(shù)，將未來世界人們自由穿梭于虛擬與現(xiàn)實世界的設(shè)想呈現(xiàn)在鏡頭之下：一套VR裝備、一套超纖維傳感器設(shè)備衣服，便可以進入到一個名叫“綠洲”的足夠真實的虛擬世界。

在現(xiàn)實中，已經(jīng)有大型在線社交游戲，如戰(zhàn)術(shù)競技類游戲大作“堡壘之夜 (Fortnite)”，和用戶創(chuàng)建的虛擬世界，如“我的世界 (Minecraft)”和“機器磚塊 (Roblox)”等相關(guān)的應(yīng)用平臺出現(xiàn)?？雌饋恚螒蚩梢詾樵钪嫣峁┙换?nèi)容并實現(xiàn)流量聚合，是元宇宙的入口之一。但如果將元宇宙視為超大型3D虛擬游戲顯然是片面的。

經(jīng)過過去兩年多來自產(chǎn)業(yè)界和學界的不斷深入討論研究，以及像Meta、英偉達這樣的科技巨頭在技術(shù)層面的持續(xù)投入發(fā)展，關(guān)于元宇宙的技術(shù)以及應(yīng)用場景以及相關(guān)概念開始逐漸清晰。

全球最大的專業(yè)技術(shù)組織IEEE（電氣電子工程師學會）發(fā)布的《IEEE全球調(diào)研：科技在2023年及未來的影響》顯示，云計算（40%）、5G（38%）、元宇宙（37%）、電動汽車（35%）以及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（33%）成為影響2023年最重要的技術(shù)；而無線通信（40%）、汽車及交通運輸（39%）、能源（33%）以及金融服務(wù)業(yè)（33%）則是2023年受到技術(shù)發(fā)展影響最深遠的行業(yè)領(lǐng)域。

對于元宇宙，IEEE標準協(xié)會候任主席袁昱博士做了這樣的描述：元宇宙特指一種關(guān)于外界被用戶感知為一個實際建立在數(shù)字技術(shù)之上的宇宙的體驗。他強調(diào)，這個宇宙或是與我們當下的宇宙不同的宇宙（虛擬現(xiàn)實，VR），或是我們當下的宇宙的一種數(shù)字擴展（增強現(xiàn)實，AR或混合現(xiàn)實，MR），或是我們當下的宇宙的數(shù)字對應(yīng)物（數(shù)字孿生）。

IEEE邀請了來自美國、英國、中國、印度和巴西五個國家，共350位各行各業(yè)的CTO、CIO和IT總監(jiān)等行業(yè)及技術(shù)領(lǐng)袖進行訪問，通過匯總他們的專業(yè)見解，共同展望2023年及未來的科技發(fā)展趨勢。對于元宇宙的發(fā)展趨勢，IEEE此次全球調(diào)研的受訪科學家們認為，隨著多項技術(shù)的發(fā)展，如能實現(xiàn)隨時隨地互通互聯(lián)的5G技術(shù)（71%）、虛擬現(xiàn)實（VR）頭戴式設(shè)備（58%），以及增強現(xiàn)實（AR）眼鏡（58%）等?？茖W家們相信元宇宙將能在2023年實現(xiàn)跨越式發(fā)展。

而不久前在昆山舉行的元宇宙產(chǎn)業(yè)大會2023上，來自國內(nèi)外的多位院士和專家也對元宇宙的內(nèi)核展開了剖析。中國科學院院士、中國科學院地理所研究員周成虎認為，元宇宙是場景的再現(xiàn)，是一系列“連點成線”的技術(shù)創(chuàng)新的總和。元宇宙疊加應(yīng)用多項技術(shù)，或成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的終極形態(tài)。

“真正的元宇宙是整合多種新技術(shù)而產(chǎn)生的新型虛實相融的數(shù)字文明。”日本工程院院士、電子科技大學特聘教授任福繼則指出，元宇宙是5G通信、人工智能、機器人、互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等眾多先進技術(shù)聚合下形成的新的數(shù)字生態(tài)。而人工智能技術(shù)有利于元宇宙更好地促進人與人之間、人與機器之間、機器與機器之間的交互。

事實上，正如我們身處的物理世界事實上是“空間上互連的一系列世界”，元宇宙也可以視為眾多世界的集合。

數(shù)字平行世界生成中：

“工程師的元宇宙”是怎樣的？

相比Meta希望構(gòu)建的“消費者的元宇宙”，英偉達提供的是一個生產(chǎn)力工具。2020年12月，英偉達發(fā)布了Omniverse 公測版，并于2021年 4 月發(fā)布 Omniverse Enterprise。簡單來說，這是一個用于將物理世界連接到共享虛擬世界的平臺，有望將現(xiàn)實與虛擬現(xiàn)實融為一體?，F(xiàn)在，Omniverse 在越來越多的行業(yè)中應(yīng)用于相關(guān)項目，例如設(shè)計協(xié)作和創(chuàng)建“數(shù)字孿生”、模擬真實建筑和工廠。

這讓我們看到了一個工程師的元宇宙版本。

在今年英偉達的春季GTC大會上，黃仁勛宣布英偉達和微軟將把數(shù)億Microsoft 365和Azure用戶連接到一個用于構(gòu)建和操作超現(xiàn)實虛擬世界的平臺。寶馬集團（BMW）借助 NVIDIA Omniverse 打造未來工廠。

據(jù)了解，寶馬每年生產(chǎn)200多萬輛汽車。在其非常先進的工廠中，平均每分鐘就會有一輛汽車下線，且每輛汽車的制造方式都各不相同。而寶馬集團正在借助NVIDIA Omniverse 打造未來工廠，通過數(shù)字孿生技術(shù)，可以連接企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)，在虛擬世界模擬真實工廠的吞吐量，模擬新的工廠布局，甚至可以成為工廠員工的控制面板，員工可以通過向上接入機器人進行遠程操作。黃仁勛表示，通過這樣的方式，在實際的新工廠開業(yè)前兩年，寶馬其實 Omniverse 中已經(jīng)完整地建造了一座新的電動汽車工廠。

此外，據(jù)介紹，Lotus也正在使用Omniverse以虛擬方式組裝焊接站。梅賽德斯-奔馳則使用Omniverse為新車型建立、優(yōu)化和規(guī)劃裝配線。Rimac和Lucid Motors在Omniverse上使用真實設(shè)計數(shù)據(jù)創(chuàng)建數(shù)字商店，以實現(xiàn)對汽車的逼真的描繪。

在元宇宙的虛擬環(huán)境里，還將是工程師用來訓練機器人的理想環(huán)境。在虛擬世界中為自然世界建模是機器人的一項基本功能。它允許用戶創(chuàng)建一個虛擬世界，在其中可以訓練機器人（由 AI 大腦提供支持，可以通過真實或數(shù)字化環(huán)境不斷學習），然后再將訓練好的機器人大腦算法加載到真實的機器人中。而運行虛擬工廠的 AI 和軟件與運行實體工廠所用的相同。換句話說，虛擬工廠和實體工廠及其機器人將循環(huán)運營。

“進出”元宇宙的關(guān)鍵技術(shù)

早在現(xiàn)代先進技術(shù)發(fā)展之前，人類數(shù)千年來一直在探索感知世界的方式——通過音樂、藝術(shù)和文學等各種方式突破感知，某種意義上本身也是構(gòu)建虛擬現(xiàn)實。

“進出”元宇宙的關(guān)鍵技術(shù)是什么？下一個萬億美元級市場何時到來？

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