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新的数字冲击波：元宇宙正在来临从元宇宙看未来智能制造和供应链唐隆基博士（09/02/2021）西方 1960 年代和中国 1980 年代的第一次互联网（Web1.0）数字冲击波改变了世界人和系统连接的方式，第一次允许世界各地的人们进行跨时区的互动和交流。2000 年代开始，移动互联网（Web2.0)的第二次数字冲击波更进一步带来了世界人和人通讯，生活，工作方 式的变革。一轮新的数字冲击波：元宇宙（可称 Web3.0）正在到来，元宇宙将是虚拟互联基础设施，即下一代互联网。本文首先介绍了元宇宙的由来及发展，然后列举了元宇宙的定义，之后描绘了元宇宙的市场前景，最后介绍了若干元宇宙的解决方案。1. 元宇宙的由来及发展1.1 元宇宙平台和发展维基百科【1】定义元宇宙/元界为：集体虚拟共享空间，通过虚拟地增强物理现实的收敛性和物理持久性，于虚拟空间中创建，1包括所有的总和虚拟世界，增强现实和因特网。“metaverse”这个词由前缀“ meta ”（意思是超越）和词干“verse”（从“ universe ” 演变而来）组成；该术语通常用于描述互联网未来迭代的概念，由连接到感知虚拟世界的持久、共享、3D 虚拟空间组成。元宇宙（Metaverse）这个词是在尼尔斯蒂芬森 1992 年的科幻小说雪崩中被创造的，其中人类作为化身，在一个使用现实世界隐喻的三维虚拟空间中与彼此和软件代理进行交互。之后的近三十年，许多研究者和创新的团队不断将元宇宙的概念或人类的梦想发展成可实现的软件系统或平台。下表列举了主要、重要的发现和创新之举【1】。直到最近，这个概念已发展成为一个构建未来互联网的新的层次，并将引领人类走向物理和数字融合，及实体和虚拟融合的时代。 元宇宙时间表 著名平台和发展的简介1993 Metaverse 是一个 MOO（一种基于文本的低带宽虚拟现实系统），由 Steve Jackson Games运营，作为其 BBS Illuminati Online 的一部分。1995 完全基于 Snow Crash 的 Active Worlds，分布式虚拟现实世界至少实现了 Metaverse 的概念。1998 威尔哈维和杰弗里文特拉创建了一个 3D 在线虚拟世界，其中用户显示为头像和社交可以使用虚拟货币购买物品和服务 therebucks，这是购买与现实世界的钱。T 于 2010年 3 月 2 日关闭，但在 2011 年作为仅限邀请的世界重新出现，面向 18 岁或以上的用户。 blaxxun 创建了使用 vrml 技术的 3D 虚拟社区。CyberTown 就是一个例子。2003 林登实验室推出了 Second Life（第二人生）。该项目的既定目标是创建一个用户定义的世界，例如 Metaverse，人们可以在其中互动、玩耍、开展业务和进行其他交流。2004 IMVU , Inc. 由 Will Harvey、Matt Danzig 和 Eric Ries 创立。它最初是一个带有 3D 头像的即时通讯工具。2005 密歇根大学启动了 VMLSE 以回应美国最高法院关于肯定行动的里程碑案（Grutter 诉 V.）的决定。博林格和格拉茨五世。为了让贫困的少数民族准申请人更容易进入他们的校园。Vmerse 被描述为一项革命性的创新，旨在增加校园的多样性。该 metaverse 通过互联网在计算机上发布，作为视频、表单的组合，通过虚拟现实嵌入到镜像世界中，还用于校友关系、捐赠者活动以及应急响应培训。路易斯安那州立大学、爱荷华州立大学、哥伦比亚大学、斯坦福大学、西伊利诺伊大学等也使用了 Vmerse 技术。美国国务院将 Vmerse 部署为“你到 美国学习的五个步骤”，以帮助国际学生申请美国大学，全世界已有超过 10 亿用户使用它。Vmerse 由 Bhargav Sri Prakash 于 2004 年创立，它现在已经成为 FriendsLearn 在医学上使用的专有基础平台。 Solipsis 由法国 Tlcom 研发实验室的 Joaquin Keller 和 Gwendal Simon 推出，这是一个免费的开源系统，旨在为类似 Metaverse 的公共虚拟领域提供基础设施。 Croquet 项目开始是一个开源 软件开发环境，用于“在多个操作系统和设备上创建和部署深度协作的多用户在线应用程序”，其目的是不像第二人生那样专有。2007 年 Croquet SDK发布后，该项目成为 Open Cobalt 项目。2006 Entropia Universe，世界上第一个真正的现金经济 MMORPG。 Roblox 出版。Roblox 是 Roblox 公司开发的在线游戏平台和游戏制作系统。2007 OpenSimulator 出现，开发与第二人生协议兼容的免费开源虚拟世界软件，同时允许用户在其他独立安装之间移动。它基于 Second Life 的客户端查看器，作为构建虚拟世界的平台。2008 Google Lively 于 2008 年 7 月 8 日由 Google 通过 Google Labs 推出。该服务于 12 月底停止。2013 High Fidelity Inc 成立，是一个开源平台，供用户创建和部署虚拟世界，并在其中一起探索和互动。2014 VRChat 作为社交 VR 平台 ( SVRP)推出，使用户能够发布使用外部工具开发的 3D 空间和头像。2015 AltspaceVR 作为 SVRP 推出，使用户能够发布使用外部工具开发的 3D 空间。2016 Sinespace 作为 SVRP 推出，使用户能够发布使用外部工具开发的 3D 空间和内容。RecRoom 作为社交 VR 游戏推出，并于 2017 年扩展为支持用户生成的空间。Anyland 和Modbox 作为社交 VR 游戏推出，允许用户发布使用内置工具开发的 3D 空间2017 Sansar 于 2017 年 7 月 31 日推出。该平台支持用户创建的 3D 空间社交空间。化身包括语音驱动的面部动画和动作驱动的身体动画。 2018 由 Solirax 推出 NeosVR Metaverse。Cryptovoxels 于 2018 年作为用户拥有的元宇宙推出，使用以太坊区块 链。2019 Facebook 的地平线被宣布为一个社会 VR 世界的 Facebook。2020 Decentraland 作为其用户拥有和运营的去中心化虚拟平台推出。沙盒，一个体素元宇宙由Animoca 推出。Core 由 Manticore Games 推出。Rival Peak 是一个云驱动的真人秀，在虚拟环境中由 AI 参赛者主演，在 Facebook Watch 上首次亮相。个人或观众群体可以通过 Facebook 观看或互动，直接为 AI 参赛者在节目中的进步做出贡献。SomniumSpace 作为以太坊区块链上的 SVRP 启动.2021 Epic Games 指导筹款以将 Fortnite 构建为元宇宙叙事。 Microsoft Mesh 是一种混合现实软件，可通过 HoloLens 2 等 Microsoft 设备实现虚拟存 在。 Sensorium Galaxy , 25一个由电子音乐艺术家举办的 VR 音乐会的虚拟世界开始封闭Beta 测试。其在线头像商店通过加密货币处理付款。 韩国宣布成立全国元宇宙联盟，目标是打造全国统一的 VR 和 AR 平台。 Facebook 宣布尝试开发 Metaverse 2021 年，Roblox 作为元宇宙第一只股票的上市，助推了元宇宙概念的出现。元宇宙成为席卷互联网、VR/AR、金融投资领域的新趋势。人类似乎已经进入了虚拟宇宙的大发现时代。1.2元宇宙的演变元宇宙/元界不是凭空出现的理论概念，而是基于科技发展和科技进化规律的美好想象。要想更真实、准确地梳理产业生态系统及其未来发展规律，了解元宇宙的历史演进路径至关重 要。【2】将元宇宙的演进分为以下三个核心组件：互联网、沉浸式交互设备和区块链。互联网的成熟为元宇宙提供了计算能力、低延迟的网络传输，以及海量的虚拟交互环境（包括游戏、电影、在线演唱会等）。沉浸式交互设备为用户提供真实、持久、流畅的体验，充当现实与元宇宙之间的桥梁。区块链提供基于虚拟网络大规模协同和组织的开放技术服务，包括所有权确认、激励协作、去中心化组织、开放金融等。1.2.1互联网：虚拟互连的基础设施互联网是元宇宙诞生的首要前提。它提供了底层物理连接，结合了网络和计算能力，产生了大量的优质内容（如游戏、音频、视频等），构成了元宇宙的虚拟互联基础设施。元宇宙是继承和进化的结果，是下一代互联网。 互联网的发展可以追溯到 1969 年的 ARPANET，当时主要用于研究机构之间的数据交换。然而，互联网通过将万维网和网络浏览器相结合，真正向公众开放并迅速渗透到人们的日常活动（如社交、工作、生活、娱乐等）中。虽然当时的互联网用户体验一般，但已经展现出不可阻挡的繁荣动力。互联网第一次允许世界各地的人们进行跨时区的互动和交流。因此，自从 1992 年“元宇宙”这个概念诞生后，互联网就成为了人们生活的必不可少的组成部分。 图 1 是 2003 和 2010 年创建的互联网形而上空间的视觉表现，可以看出 2003 年互联网已经呈现出相当的规模。与 2003 年的可视化相比，2010 年整个互联网的连接点和链接路径呈现爆炸式的扩张。从稀疏的宇宙草图到星流宇宙。 图 1：互联网规模呈爆炸式增长（来源：【2】）今天，随着通用计算机的小型化和移动化，以及高速网络技术的成熟，互联网通过计算机、智能手机、平板电脑、智能穿戴等终端与人类社会的方方面面相融合，为全球化奠定了基础。人们已经可以使用互联网来满足几乎所有的日常需求，例如工作、社交、娱乐、餐饮、购物、旅游等。同时，海量的用户在线互动将积累海量原生内容（UGC 内容），从而加速线下活动向线上转移。与此同时，由于全球肆虐的冠状病毒大流行，大量运营从线下转移到线上。该转变正在呈上升趋势。图 2 回顾了互联网的发展历程，它从满意，方便，和沉浸三个维度描述了互联网技术的发 展： 在满意和方便两个维度上，互联网已经经历或正在经历以下四个发展阶段： 早期互联网，如谷歌，Yahoo 等 PC 互联网，如腾讯 QQ，阿里巴巴，百度等 移动互联网，如微信，抖音等 元宇宙，如 Roblox，NFT（不可替代的代币，是区块链中的单元分类账），谷歌 在方便和沉浸两个维度上，互联网已经经历或正在经历以下四个发展阶段： 虚拟现实（VR） 增强现实（AR） 元宇宙（Metaverse） 真实互联网（All true internet） 图 2：回顾互联网的发展历程（来源：【3】）1.2.2 VR、AR 和脑机接口：沉浸式交互体验元宇宙并不是传统宗教描述中理想天堂的确切形象，也不同于科幻小说中经常出现的“神经漫游者”。它旨在构建一个持久的虚拟共享空间，同时用户仍然保持现实感和体验。正因如此，元宇宙需要实现用户的虚拟互联，从而进一步获得真实的虚拟体验，为用户提供完全逼真的沉浸式交互体验，保持用户对现实世界的感知。因此，元宇宙的构建依赖于 VR、AR和脑机接口技术作为进行交互的必要手段。VR 代表虚拟现实，是指通过计算机模拟技术创造和体验虚拟世界。AR 代表增强现实，是 一种将虚拟信息与现实世界相结合以实现超现实感官体验的技术。VR 和 AR 技术都是元宇宙的重要组成部分，其配套设备可以确保为用户提供身临其境或超现实的互动体验。 虽然VR 和 AR 技术的早期发展可以追溯到 1950 年代和 1960 年代，但其关键设备在很长一段时间内仅达到了概念验证水平。直到 2012 年，头戴式 VR 设备 Oculus 和可穿戴式AR 设备 Google Glass 的发明才真正将 VR 和 AR 技术推向大众。虽然脑机接口技术还处于实验室研发阶段，但它具备最具想象力的应用潜力。脑机接口（BCI）和 VR/AR 是天生的伙伴。BCI 为控制虚拟/增强现实提供了一种新的交互技术。据 Avenue 的研究报告【4】2020 年全球脑机接囗市场规模为 14.88 亿美元，预计到 2030 年将达到 54.63 亿美全，2021年至 2030 年的复合增长率为 13.9%（见图 3）。 图 3：全球脑机接口（BCI）的市场趋势（来源：【4】）1.2.3 区块链：开放透明的经济体系互联网和沉浸式交互设备可以为元宇宙提供网络基础、计算能力、优质内容和交互设备。但是，元宇宙的可持续运营需要一个开放透明的经济体系，而区块链的革命性价值也体现在这个过程中（见图 4）。 基于区块链的经济系统可以为元宇宙提供金融服务，包括在线支付、价值转移、价值存储等。例如，它赋予元宇宙用户识别、确认和交易虚拟资产的能力。此外，公平、透明、高效的经济体系也有利于提高元宇宙用户的大规模协作效率。 图 4：区块链的发展：从去中心化账本到去中心化元宇宙（来源：国盛证券研究【5】） 元宇宙区块链的价值主要体现在以下三个方面： 支付结算系统运行比特币的技术区块链是一种点对点电子现金系统，而区块链技术源自比特币，作为在点对点网络上跟踪数字资产的去中心化账本。区块链的核心特征包括不可篡改、公开透明、点对点支付等。 经济体系将成为元宇宙实现大规模可持续运营的关键，去中心化的区块链技术为元宇宙提供了支付和与虚拟网络无缝集成的结算系统。 智能合约智能合约在以太坊上功能化，代表第二代区块链技术，是旨在自动执行的计算机程序。由于区块链网络的开放性和透明性，智能合约具有自动化、可编程性、透明性、可验证性等优良特性，可以进行链上交互，减少对可信中间体的需求。因此，如果元宇宙的金融体系建立在 区块链上，就可以利用智能合约的上述特性，减少寻租、欺诈、操纵等潜在的风险。此外，智能合约赋能用户开发透明、安全的去中心化应用，可广泛应用于金融、社交、游戏等领域。 不可替代的代币：Non-fungible Token(NFT)NFT 代表主要采用 ERC0721 标准的不可替代代币，区别于主要采用 ERC-20 标准的可替代代币。NFT 最有价值的特性是不可分割和独一无二。因此，NFT 可以被认为是标记、交易和转让不可分割的专有资产权利的真实性证书。因此，NFT 适用于识别用户档案、个人数据、稀有物品、资产权利、知识产权等元宇宙资产的唯一性，从而更好地保护、交易和转移用户的资产和权利。2. 元宇宙的各种定义 上节所描述的元宇宙，也称元界，英文用的是 Metaverse, 但不同的组织和个人对于同一正在发展中的概念，会使用不同的英文字并且会有不同的定义。比如 Roblox、Epic、Genies和 Zepeto 使用术语 metaverse，而 Facebook 使用 Live Maps，而 Magic Leap 更喜欢 Magicverse。Kevin Kelley 在 Wired 中将其称为 Mirrorworld（镜像世界）【6】，而 Nvidia（英伟达） 使用术语 Omniverse（万能）【7】。其他人更喜欢术语 AR 云、空间互联网或空间网络。虽然定义该术语并不容易，但有一件事可能是正确的：该术语不会由一个人或某个公司定义，它将由许多人定义，并且会不断发展。我们今天用来描述未来的语言是千变万化的。全球公认的科技未来学家、业务主管、主题演讲者和战略家凯茜哈克尔请 20 位专业人士分享他 们对元宇宙的定义和观点，以深入探讨元宇宙是什么、它意味着什么以及它可能会变成什么。本文把这 20 位专业人士对元宇宙的最新看法和定义列于下表【8】： 20 位专业人士 对元宇宙的最新看法和定义Jason Warnke （埃森哲全球数字体验主管高级董事总经理） 我们在埃森哲创造了“Nth Floor”这个词，我们正在为超过 530,000 名员工建立我们的全球虚拟世界，并且快速增长，可以以全新的方式参与.因为我们从来没有真正拥有过一个企业园区总部，我们相信我们现在有机会以现实世界中前所未有的方式将我们的员工聚集在一起。Claire Kimber（Posterscope 集团创新总监） 我认为 Metaverse 是包含所有数字体验的包罗万象的空间；由数百万个数字星系组成的可观测数字宇宙。Eric Redmond （耐克技术创新全球总监） 我的一般描述：Metaverse 跨越了现实和虚拟现实之间的物理/数字鸿沟。 Esther OCallaghanOBE （联合创始人Hundo.careers） 我希望它最终会像 ReadyPlayerOne 中的 Oasis 一样；它由更关心社区而不是利润并将其用于现实和虚拟世界的年轻人所拥有。如果这听起来太天真和乐观了我是，我不后悔！Luke Shabro （未来主义者兼疯狂科学家计划副主任 - 陆军未来司令部） 一个模糊的、数字混合的现实，具有不可替代和无限的项目和角色，不受传统物理和限制的约束。Emma-JaneMacKinnon-Lee（Digitalax 的首席执行官兼创始人） 嗯，理想的定义是在我们生活的各个方面分层的“完全交互式现实”。它是我们一直梦寐以求的人类之间的结缔组织，但直到最近还没有实现它的基础设施。 Piers Kicks （BITKRAFTVentures 的投资团队） 元宇宙：一个持久的、实时的数字世界，为个人提供一种代理感、社会存在感和共享空间意识，以及参与具有深远社会影响的广泛虚拟经济的能力。Karinna Nobbs （TheDematerialised 的联合首席执行官） 我的定义更多地是围绕其目的和采用的驱动因素，而不是其技术构成。Metaverse 是下一个重要的第三空间（由社会学家 Ray Oldenburg 创造），它不是家（第一），不是工作或学习（第二），而是您可以度过休闲时光的地方。它是社区生活的支柱，也是您结识新老朋友的地方。汤姆艾伦 （人工智能杂志的创始人） 一个呈指数级增长的虚拟世界，人们可以在其中创造自己的世界，以他们认为合适的方式适应来自物理世界的经验和知识。Elena Piech （AMPCreative 的体验制作人） 最初在尼尔斯蒂芬森 1992 年的科幻小说雪崩中创造，我将元宇宙视为数字世界与物理世界的逐渐融合。一个我们不再注意到我们的数字化身和我们 的物理自我之间的区别的世界。一个智能镜头和 BCI 设备使我们能够被信息包围的世界工作、娱乐、教育等的交互式信息。这是互联网的下一次迭代。听起来像是反乌托邦，这是生命的下一次迭代。Ryan Gill （Crucible 的联合创始人兼首席执行官） 我认为这不是关于谁对他们的定义是正确的，而是关于我们在最重要的事情的价值观上保持一致。对我来说，去中心化是关键。如果 Metaverse 将成为我们生活的很大一部分，就像互联网一样，那么它越接近现实，它就会越抽象，通过我们自己对它的所有相关经验以及与之相关的经验来定义。Richard Ward （麦肯锡全球领先的企业 VR） 我们已经进入 MetaVerse，它主要是 1D（文本应用程序、会所）、2D（Zoom、Google Sheets 等共享生产力应用程序）、2.5D（Fortnite、Virbela 等游戏）3D（VR/AR）刚刚进入发展阶段。 肯尼斯梅菲尔德 （XyrisInteractive Design 首席执行官） 从自闭症成年人的角度来看，我对元宇宙的定义是，它实际上是对我们关于感官输入、空间定义和信息访问点的假设的重新配置。感官飞跃是从我们对物理兴趣点、经络和边界以及导航的适应，到我们将无意识地识别为“位置”、运动和存在的更复杂的概念。即将到来的 Metaverse 是由软件和硬件实现的，但最关键的飞跃是我们对作为空间的共享幻觉的信念。与简单的网页相比，Metaverse 与立体感知、平衡和方向更接近，更接近于我们理解它的方式。我们现在通过计算机和手机与元世界进行交互，但与沉浸在 VR 中以及通过 AR将数字持久化到现实世界相比，这缺乏在数字中访问真实的有用认知失调，反之亦然。这些元素的总和以及我们必不可少的参与要大于让元宇宙在我们的体验中具有独特存在感的部分。 塞缪尔乔丹 Metaverse 是一个数字空间，您可以在其中创造在范围、意义和价值上与物理体验相媲美的记忆。这不是关于最好的技术或创建最好的模拟。它是关于使人类能够体验使我们成为人类的事物。超社交的共同体验，我们可以以真实的方式相互联系。尼尔雷丁 （雷丁期货创始人兼首席执行官） 我听说人们使用这个术语来包括加密货币和语音交互以及各种非沉浸式 3D的东西。尼尔斯蒂芬森 (Neal Stephenson) 在 90 年代初写雪崩时对此有一个相当清晰的想法。然而，由于 Snow Crash 是 30 年前的事，而虚拟现实这个词更早，我非常支持创建一个新的定义。对我来说，metaverse 是一个有效的无限空间，人类可以在其中做我们在物理空间中所做的一切，但在多感官刺激中。当前的技术（2021 年初）能够实现元宇宙的这一愿景的一小 部分包括 3D 逼真的沉浸式视觉效果、空间化音频、原始触觉反馈和语音交互、与位置无关的存在的早期形式等。感觉就像一个开始。Bosco Bellinghausen（Alissia Spaces 的创始人） 对我来说，Metaverse 是一座真正的桥梁，它现在是现实和虚拟现实之间的门户。但在 50 年后，它将成为我们通往太空及其他地方的门户！现在，我们只是将虚拟现实视为创新者、书呆子和游戏玩家的另一个游乐场。但很快我们就会明白，一切都只是一个现实。Metaverse 就像区块链一样，代表我们每个人、生物和机器的平等。一个真正的技术民主，将使每一个真实的和人造的生命平等。每个人都将拥有一个真正的数字孪生，他们将 100% 拥有它。这样我们就可以在现实和虚拟现实之间穿梭，并且永远保持我们自己。Michael Robbins （Learning Pathmakers联合创始人） 技术中有很多词对我们不利。我们需要未来的新词和词典。人工智能和机器学习两者都不是。区块链听起来像是孩子的玩具。Metaverse 更糟。只要我们让技术人员根据科幻小说来命名事物，它们对于社会的大多数人来说仍然是无法访问和陌生的。当我们将概念神秘化时，它们被视为魔法。由于其他原因，Metaverse 这个词特别有害。在科技将我们拉开的时代，这个词的字面意思是，未来我们将生活在不同的宇宙中。这是远远超出我们当前数字社会的反乌托邦。我们需要一个更好的词来描述我们的未来，在那里我们将通过技术可以想象的所有方式：随着增强现实和虚拟现实，同步，异步，与数字孪生，甚至在我们的生物生活之后走到一起。JB Grasset，（单色创始人） 我们正在与许多现在对 Metaverse 非常感兴趣的品牌进行交谈。如果问题“你见过准备好的玩家一号吗？” 是负面的，我们说想象一个基于游戏的社 交网络。真正的挑战是回答“你说的游戏是什么意思？卢卡斯里佐托 （WhereThoughts Go 首席执行官） 一种大规模的错觉，认为未来出于某种原因应该看起来像 Ready PlayerOne。拉斐尔布朗 （SymbolZero 首席执行官） 我认为要记住的重要一点是，metaverse 是一个最初来自科幻小说的概念，然后被学术界和游戏开发人员采用，这是我们讨论的一个概念，我们最终可以在处理和数据传输速度足够快。它显然是一个面向未来的术语，用来描述我们可以成长和构建的事物。虽然对我们想要建立的有抱负的事物做出准确的定义是很棘手的，但很容易谈论它不是什么。meta-verse 不在这里。现有技术不是元宇宙。元宇宙不是被动的，它不是流媒体视频，不是聊天，它是一种我们尚 未构建的具有存在感的身临其境的体验，因此它必须是交互式的，它必须是实时呈现的，它必须利用尚不存在的技术。但我们不能将自己稀释成认为现有技术或面向后的舒适技术是或可能永远是元宇宙。它必须是一个面向未来的概念，即我们将创造超越当前存在的东西。上面 20 个代表不同组织的专业人士对元宇宙的看法有褒有贬，然而大多数的看法是正面的，总的来说，大多数专业人士认为元宇宙概念是： 描述了人类未来虚实融合空间 现在还不存在的完全交互式现实 一个持久的、实时的数字世界，为个人提供一种代理感、社会存在感和共享空间意识， 以及参与具有深远社会影响的广泛虚拟经济的能力。 数字世界与物理世界的逐渐融合 metaverse 是一个有效的无限空间，人类可以在其中做我们在物理空间中所做的一切，并且伴随着多感官刺激。 互联网的下一次迭代 去中心化是关键 像区块链一样，代表我们每个人、生物和机器的平等。一个真正的技术民主，将使每一个真实的生命和人造的生命平等。每个人都将拥有一个真正的数字孪生，他们将 100%拥有它。这样我们就可以在现实和虚拟现实之间穿梭，并且永远保持我们自己。3. 元宇宙/元界生态系统和市场信息图 Newzoo 作为 Metaverse 的早期架构师和居民，游戏行业已经在塑造 Metaverse 方面发挥了重要作用。Newzoo 构建了如图 5 所示的元宇宙/元界生态系统信息图。从游戏市场的角度来看，Newzoo 认识到元宇宙/元界趋势使虚拟世界和数字持久性在为共享人类体验解锁替代空间和身份方面的重要性日益增加。 尽管在许多旁观者眼中，元宇宙可能感觉像是一个不可能的“遥远”的概念，但事实上我们已经生活在原始元宇宙中，未来将在我们真正做好准备之前就到来。正如 Metaverse 生态系统图表中所见，该生态系统发展迅速，并以新的创新者和大型科技公司为特色。该生态系统包括了如下所有重要的方面： 元宇宙网关 化身与身份 用户界面和沉浸 经济 社会 按收入付费&按收款付费 NFT区块链开发服务 基础设施： 云 可伸缩性和托管 虚拟化和数字孪生 人工智能 去中心化基础设施 广告技术 连接和通讯 图 5：元宇宙/元界生态系统信息图（来源：【8】）图 6 描绘了元宇宙/元界市场信息，它包括下面的七个方面： 体验（Experience）：是我们实际参与的内容：比如游戏、社交体验、现场音乐等。 发现（Discovery）：是人们了解体验存在的方式。 创造者经济（Creator Economy）： 是指帮助创作者为 Metaverse 制作东西并从中获利的一切：比如设计工具、动画系统、图形工具、货币化技术等。 读 创造者经济的演变了解有关这些市场如何演变的更多见解。 空间计算（Spatial Computing）：是指软件带来的对象转换成 3D，计算到世界的物体，并允许我们与他们进行互动。它包括 3D 引擎、手势识别、空间映射和支持它的 AI。 去中心化（Decentralize）：是将生态系统的更多部分转移到无需许可、分布式和更加民主化的结构的一切。 人机界面（Human Interface）：是指帮助我们访问虚拟世界的硬件：比如从移动设备到 VR 耳机，再到高级触觉和智能眼镜等未来技术。 基础设施（Infrastructure）：是半导体、材料科学、云计算和电信网络，它们使构建任何更高层成为可能。 图 6：元宇宙/元界市场信息图（来源：【9】）4. 企业级元宇宙尽管元宇宙还处在它的幼儿期，但领先的创新型企业，如微软，英伟达等已经开始了创新企业级或业务级元宇宙的旅程。4.1微软的企业元宇宙Microsoft CEO Satya Nadella 在 Microsoft Inspire 2021 的 主题演讲中发表了 18 项微软创新重大公告【10】，其中第二项公告就是微软的企业元宇宙（Enterprise Metaverse）。他在演讲中指出：随着数字世界和物理世界融合企业元宇宙而创建的基础架构堆栈的新层。 该平台层将物联网、数字孪生和混合现实结合在一起。使用元宇宙堆栈，您可以从数字孪生 开始，构建任何物理或逻辑事物的丰富数字模型，无论是资产、产品还是跨越人、地点、事物及其交互的复杂环境。数字孪生与物理世界实时绑定，因此您可以使用混合现实监控环境并在其中进行协作。您可以运行模拟和 AI 技术来分析和预测未来的状态。图 7 描绘了微软的企业元宇宙技术堆栈，它通过数字孪生、混合现实和元宇宙应用程序（数字技术基础设施的新层次）实现物理和数字的真实融合。 图 7：微软的企业元宇宙技术堆栈（来源：【11】）4.1.1 用 IoT 连接物理世界在该技术推栈中，物联网的传感器将连接所有物理资产。并将物理世界的数据和状态传送到带元宇宙应用数字程序的数字虚拟空间。4.1.2 用数字孪生形成灵感元宇宙应用程序是智能云和智能边缘协同工作的成果它们的基础是数字孪生。数字孪生让用户可以创造含有身体或逻辑的数字时尚，从简单的财产或商品到复杂的环境。这些环境可能是活力分配网格、仓库或工厂一些至关重要的东西。一旦建模，它可能会在生 活中被丢弃并利用双向物联网连接与身体世界同步。这种实体和数字的初步绑定是启用元宇宙应用程序的基础。 一旦达到这个基础，用户就可以开始将软件程序方法应用于用户的人体模型；从那里，世界主要变成了用户的数字画布。用户将能够运行分析，从对用户设置的历史调整中获得洞察力。用户将能够预测设置的未来状态，比如可以预测齿轮何时需要维修，或者在它们发生之前预测占用需求。随后的一系列优势来自模拟，模拟复制数字孪生，然后对它们运行模拟。这些模拟可以考虑“假设”问题或利用云的能力从大规模的复杂环境中搜索洞察力并对其进行优化，仅通过监控身体环境是无法实现的。一旦这些模拟完成，就可以将模拟副本的见解应用到实际的数字孪生中，并将这些调整再次同步到身体设置以理解优势。用户甚至可以创建自主方法并将其应用于数字孪生，以自动执行日常任务。并随着时间的推移研究增强的方法来改进它们。 最后，用户可以做的一些非常有效的问题，比如与叠加在身体环境上的数字人体模型一起工作。用户可能会从这个数字副本中获得丰富的元数据和对用户在身体世界中所做的事情的洞察力。用户还可以在纯数字领域一起工作，甚至可以与地球上任何地方的同事和顾问远距离合作。4.1.3 用 Azure 云带来一切对于了解此类新实用程序所需的完全不同功能的人来说，Microsoft 云 Azure 由提供每个功能的程序组成。实际上，作为一个组织，Azure 处于独特的位置，它可以共同承载整个堆栈，Azure 的大胆抱负是随着时间的推移使这个堆栈变得更加相关和更加无缝，这样用户就可以简单地上下传输允许 Metaverse 目的的层。 Azure 数字孪生可以模拟任何资产、系统或整体设置，并保留数字孪生驻留并与 Azure IoT保持同步。Azure Synapse Analytics 跟踪数字孪生的历史并发现洞察力以预测未来状态。我们的 AI 和机器学习平台可让您构建经常学习和增强的自主方法。允许使用 MicrosoftMesh 从任何地方（在任何系统上）呈现和共享体验。使用 Microsoft HoloLens（见图 8）来体验最好的组合现实装置和 Microsoft Mesh：一些身临其境且符合人体工程学的组合现实装置。微软能源平台允许每位员工利用低代码、无代码选项扩展数字孪生知识并与之合作。 图 8：微软的企业元宇宙 Microsoft HoloLens2 混合现实硬件（来源：【12】）4.2NVIDIA（英伟达） OMNIVERSE 企业版NVIDIA Omniverse 是一个用于协作和实时真实照片仿真的开放平台。这个虚拟世界汇集了数字创作、设计和工程的复杂工作流程，以提供 3D 的物理精确结果。Omniverse 不仅仅是一个设计环境，它还是一个元宇宙，创造者可以在这里集合，世界可以被创造，像机器人和自动车辆这样的人工智能代理可以被训练。未来的汽车和卡车将是高性能、可更新的计算设备。领先的方式，奔驰正在与英伟达公司合作，将软件定义的车辆从 2024 开始，将在下一代奔驰汽车上推出一款基于 Nvidia 驱动平 台的第一类计算架构，并由一组人工智能工程师和强大的人工智能超级计算机支持（见图9）。 图 9：NVIDIA Omniverse 制造的软件定义的车辆（来源：【13】）3D 工作流程现在是每个行业的重要组成部分。随着远程工作的兴起、全球分布的团队、经常不兼容的软件工具数量的激增以及对计算密集型技术的需求使设计协作变得更加困难。 NVIDIA OMNIVERSE 企业版是一个适用于任何规模组织的实时协作和逼真的模拟平台，它为企业带来实时设计协作。图 10 描绘了即将上线的 NVIDIA Omniverse 企业版平台架构。它是一个端到端的协作和模拟平台，从根本上改变了复杂的设计工作流程（见图 11）。从 2021 年晚些时候开始，NVIDIA 的全球合作伙伴网络将提供 Omniverse Enterprise平台订阅。 图 10：NVIDIA Omniverse 企业版平台架构（来源：【14】）NVIDIA Omniverse 给企业带来实时设计协作的好处包括： 轻松连接您的员工让员工可以在任何地方自由协作并访问完全支持 3D 的虚拟工作站。 实现更快的生产时间在没有机会成本的情况下实现最大的迭代，以缩短设计周期和卓越的最终质量。 从任何地方访问安全 IP使用无需在本地或世界各地分发敏感文件的基础设施确保资产安全。 全方位服务的全球企业支持 确保项目按计划进行 - 最大限度地减少系统停机时间并最大限度地提高系统利用率和用户生产力。 图 11：NVIDIA Omniverse 给企业带来实时设计协作（来源：【14】）5. 元宇宙的工业应用前景尽管元宇宙概念最初产生于科幻小说，并且很快应用于游戏，媒体等行业。但它是否将应用于工业企业，例如构建下一代智能制造和智慧供应链呢？本文第 4 节中所描述的企业级元宇宙已经给了我们肯定的答复。元宇宙不再是科幻小说。我们的物理世界和虚拟世界已经开始快速融合。这种颠覆在工业领域创造了大量我们过去无法想象的机会。5.1微软的企业元宇宙与百威英博一起创造未来的啤酒厂微软的企业元宇宙应用程序的技术堆栈（见图 7）现已可用，它已经实现了跨行业的突破性 转型：流程制造、零售、供应链、能源和医疗保健。百威英博就是一个很好的例子。百威英博在全球拥有 200 多家啤酒厂和 150,000 多名员工，是世界上最大的啤酒制造商。他们致力于最高标准的质量和一致性，他们是过程制造方面的专家，他们正在利用这个堆栈来显著改变他们的运营。 图 12：元宇宙解决方案（来源：【15】）AB InBev 使用 Azure 数字孪生为其啤酒厂和供应链创建了一个全面的数字模型。与他们的物理环境同步，数字模型是实时的、最新的。这反映了啤酒的天然成分和酿造过程之间的复杂关系。并使百威英博的酿酒师能够根据活动条件进行调整。这也为一线操作员提供了质量和可追溯性信息的综合视图，帮助他们在包装过程中保持机器的正常运行时间。百威英博还使用了深度强化学习系统来帮助包装线操作员检测并自动补偿复杂操作中的瓶颈。他们甚至在他们的数字孪生上使用混合现实进行远程协助，从而促进跨地域的有效知识共享。该技术堆栈提供的控制和优化使百威英博能够确保每次都为客户提供完美的啜饮，同 时仍然满足他们大胆的业务和可持续发展目标。5.2Nvidia Omniverse 和 3D HTML像微软将其元宇宙产品称为“企业元宇宙”一样，英伟达称其 Nvidia Omniverse 为“工程师的元宇宙”。在 2021 年 8 月举办的在线计算机图形学年度会议上，Nvidia 宣布扩展其 Omniverse 平台【16】。Omniverse 于 2019 年 3 月推出，它是“一个开放的协作平台，用于简化实时图形的工作室工作流程”。基本上，它允许工程师通过共同处理该产品的数字表示来协作构建物理产品。所以它与微软有着相同的“数字孪生”理念。这无疑为智能制造的产品 3D 设计开辟了一条新路。 Omniverse 基于 Pixar 开发的开源技术，被称为通用场景描述(USD)。在 Nvidia 的演讲中，Nvidia Omniverse 副总裁 Richa