元宇宙:虚拟现实技术超乎想象的精彩让追梦人梦想成真
  发布时间:2022-06-27 10:17   来源:城市怎么办

导语

虚拟现实世界的尽头是元宇宙?元宇宙的底层逻辑是什么?我们应如何正确认识、看待、拥抱已来的未来?

当今世界风起云涌,各种新技术层出不穷,技术革命的浪潮一个胜过一个,而“元宇宙”无疑是 2021 年各种技术术语中最火的概念。

元宇宙这个三十年前的“老词”,在后疫情时代突然爆红,不断出现在公众视野,随着Facebook正式改名为Meta,微软宣布进军元宇宙生态,“元宇宙”概念彻底出圈。国内百度、阿里、网易、腾讯、字节跳动等大型科技公司也随之纷纷入局。

那么,元宇宙究竟是什么?它的产生、发展及未来走向又如何?它又能够给我们的经济社会发展带来哪些赋能呢?

一、元宇宙的缘起及发展历程

1992 年,Neal Stephenson(尼尔·斯蒂芬森)的科幻小说《Snow Crash》(《雪崩》)描述了现实人类通过 VR设备与虚拟人共同生活在一个虚拟空间的未来设定中。这个平行于现实世界的虚拟空间被其命名为“元界(metaverse)“。所有现实世界中的人,在元界中都有一个“网络分身(Avatar)”。

1995年,基于小说《雪崩》的创作灵感,Ron Britvich 创建了Active Worlds游戏,它是以创造一个元宇宙为目标,提供了基本的内容创作工具来改造虚拟环境的3D社交虚拟世界,吸引了成千上万的玩家参与。

2003年,《Second Life》作为第一个现象级的虚拟世界游戏发布。它拥有更强的世界编辑功能与发达的虚拟经济系统,人们可以在其中社交、购物、建造、经商。在Twitter诞生前, BBC、路透社、 CNN等报社将《Second Life》作为发布平台,IBM曾在游戏中购买过地产,建立自己的销售中心,瑞典等国家在游戏中建立了自己的大使馆,西班牙的政党在游戏中进行辩论。

此后,Roblox公司发布兼容虚拟世界、休闲游戏和用户自建内容的游戏《Roblox》,瑞典Mojang Studios开发《我的世界》游戏,元宇宙主题电影《头号玩家》上映,脸谱公司宣布Facebook Horizon成为社交VR世界等成为元宇宙发展历程中的重要节点。

二、元宇宙的底层逻辑

根据百度百科对元宇宙的定义整理,元宇宙(Metaverse)是利用科技手段进行链接与创造的,与现实世界映射和交互的虚拟世界,具备新型社会体系的数字生活空间。简单的说,元宇宙是人们使用AR、 VR、3D、AI等新一代信息技术制作出来的一个与现实世界平行的数字世界。

未来的元宇宙应该有五个核心的特征:

一是沉浸式体验。沉浸式的体验是我们对元宇宙的第一追求。当我们进入元宇宙世界时,我们可以忽略外界,沉浸在其中。现在的很多 3D 游戏以及3D、4D电影只能算是元宇宙的雏形。将来,在元宇宙中,我们人类的视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉的沉浸式体验都有可能实现。

二是虚拟身份。我们将作为虚拟人进入元宇宙,拥有一个全新的、任意的虚拟身份,与现实身份无关。我们可以用这个身份在元宇宙的行为规则下从事社交、工作、生活、交易等场景行为。

三是社交网络。孤独、不被理解是人们面临的最大的精神危机。古往今来,人类最悲凉的情绪,莫过于此。寻求同好,知音共鸣,这是人类的天然属性决定的。社交网络是元宇宙的标配。国内以微信、国外以Facebook 为代表的社交网络已经趋于成熟。元宇宙中也同样如此。

四是经济系统。元宇宙需要一套独立完善的经济系统,自成一系。我们现在的经济是基于现实世界的经济,未来在元宇宙里边也会有大量的交易,这就是形成我们所说的虚拟经济。

五是文明形态,也可叫社会治理系统。每个人都是“多面”的,孩子在父母面前的行为,与他和朋友在一起的行为是有很大的区别的。因此,元宇宙中形成的文明形态,既和物理世界文明形态有相似之处,也有许多不同。成熟的元宇宙应当发展出自身独特的虚拟文明,这也是元宇宙的社会形态。元宇宙中要防止人的恶,发扬人的善,在元宇宙里也要有社会治理的一套运行法则。

将以上四个特点放在一起,我们就能够看清楚元宇宙的雏形。当然,随着元宇宙发展,我们对元宇宙的看法也会逐步迭代更新,逐渐看到一个越来越接近真相的元宇宙。

元宇宙作为一个可编程的世界,它的运行逻辑大概包含六个层次:最底层是物理层,也就是构成元宇宙的底层架构和基础设施。逐渐往上分别为数据层、算法层、治理层(规则层)、激励层和应用层。

三、元宇宙的应用展望

元宇宙是数字化转型的最终形态,有望成为集娱乐、社交、学习、生产、生活为一体的数字世界,与现实世界紧密融合。

1.元宇宙文旅场景

传统的旅游,是在特定时空下的文化与感官体验,游客只有一个单一的标签体验,即“游览者”,以被动观看和接受为主的单向的、一维的游览体验为主,很难形成真正的沉浸式体验。

而未来元宇宙中的旅游,将完美契合数字化时代下文旅行业所追求的发展目标,即虚实结合、高频即时、沉浸体验。现有的文旅要素“吃住行游购娱”也将形成由色、声、味、触等多重感官深度融合的全方位交互,成为虚实结合的关键点,使受众获得真实的体验感。

迪士尼是“元宇宙”主题公园赛道上入局的行业先锋,原创舞台剧《冰雪奇缘》是早期结合实体和数字技术的项目。它将运动追踪视频图形与大型移动布景结合,创造出阿伦黛尔这一冰雪世界,使游客完全沉浸在冰雪奇缘世界中。

近年来,“元宇宙”在中国旅游业也开始相继落地。

2021年11月18日,张家界元宇宙研究融合发展研讨会暨张家界元宇宙研究中心挂牌仪式在武陵源区大数据中心吴家峪门票站举行,张家界自此成为全国首个设立元宇宙研究中心的景区。

张家界元宇宙研究中心设置在了张家界市武陵源区旅游高质量发展数字化转型工作领导小组办公室,“元宇宙研究”将成为武陵源区数字化转型的重要研究内容。

列入“国家旅游科技示范园区试点名单”的大唐不夜城,与太一集团联合打造的全球首个基于唐朝历史文化背景的元宇宙项目——《大唐·开元》,像一个通往数字“虚拟世界”的工具,不管身在何处都可以在“大唐不夜城”游览娱乐。

为了复原长安城的历史风貌,数字光年与国内知名的数字古建建筑团队“明城京太学”和“史图馆”合作,通过数字化技术进行元宇宙的内容搭建和创作。

按照真实比例一比一搭建唐长安城建筑沙盘,将打造一个有百万居民的古代长安城。早期体验用户可以参观唐长安城主体建筑的建设进程,甚至共同参与其未来的规划和建设。

2.元宇宙教育场景

2022年4月,一项题为《一个全新的世界:当教育遇上元宇宙》(A Whole New World: Education Meets the Metaverse)的政策报告由美国布鲁金斯学会发布。该报告指出,元宇宙这一数字概念日益逼近,很快它将会无处不在。教育是元宇宙的重要应用领域,教育元宇宙也将在未来的5至10年走进人们的生活。

传统教学场景的核心架构是教师、学生、学习环境组成,而在元宇宙教育场景中却是不固定组合,学习环境也会从一排排桌椅和黑板根据学科变成一个虚拟重现、虚实融合的教育场景。

比如化学课场景,学生们可以在元宇宙世界里发挥想象的做实验,这回再也不怕爆炸了。比如学习地理专业时,使用全景拍摄重建自然地貌、名胜古迹、景观等,学生在虚拟环境中可突破真实世界的时空限制,以瞬移方式前往地球的任意地点,完成地理实景考察。

2012年的一项研究发现,相比于传统的课堂教学,6-8岁学生在增强现实的游戏场景中对力与运动等物理学科知识的学习效果会更好。2016年的一项研究综述也总结出,学生是能够将他们从虚拟世界中所学习到的知识迁移到现实世界中的。2021年的一项研究表明,游戏会通过鼓励学生的好奇心和探索行为来间接培育学生的创造力与问题解决能力。

3.元宇宙医疗场景

目前,以互联网技术赋能的医疗行业,其产品和解决方案使患者和医疗提供者能够查看、共享、交换、创建或以其他方式与数字内容进行交互,如将患者数据输入电子病历系统、通过在线门户发送付款信息、在应用程序上观看物理治疗演示或在远程医疗咨询期间共享视频。在元宇宙下,医疗场景的赋能应用更加多元化。

(1)手术培训

美国VR手术培训和评估平台Osso VR成立于2016年,总部位于美国旧金山,是专为医疗设备公司和执业外科医生设计的外科培训和评估平台。通过使用虚拟现实技术,该平台可提供逼真的培训环境,从而提高真实世界中的表现。

Osso的创始人、Justin Barad曾是一名骨科外科医生和软件开发者,他在历经手术室的多年考验后创立了Osso VR。他曾表示:“新型医疗器械层出不穷,而我们真的曾在病人已上手术台的情况下用谷歌搜索使用方法。学习曲线数据表明,你必须操作100次才能熟练掌握一项新手术。所以出于安全考虑,我们通常不会使用新器械,因为我们没有时间去充分学习所有内容。”

Osso VR生产按需、沉浸式模块,可使手术团队在进入真正的手术室之前,在虚拟环境中进行独立培训或协作培训。目前,Osso VR有120个培训模块,还有50个在生产中。这些模块涵盖多个专业领域,如骨外科、脊柱、介入心脏病学和普通外科等。

美国加州大学洛杉矶分校David Geffen医学院的一项研究表示,与传统培训方法相比,Osso VR将参与者的手术表现提高了230%。目前,强生、史赛克和施乐辉等骨科巨头都选择Osso VR作为VR 培训伙伴进行了合作。

(2)沉浸式心理治疗

《盗梦空间》故事是描述一队专业人士,潜入别人的梦里去改变他人的潜意识。心理治疗师的工作其实也是差不多,心理治疗师会通过不同的心理游戏和隐喻,把受助者从其心理漩涡中抽离。心理健康事业将是元宇宙在医疗领域的一个风口。

比如,有的人面临公开演讲的时候会过度焦虑紧张,而通过元宇宙的沉浸式场景,在里面去体验面向公众演讲的过程,然后慢慢的去减缓这样的紧张感,类似于脱敏治疗。

再比如,2020年,韩国媒体发布了一部名叫《遇见你》的纪录片,这是幕后团队花了半年时间,通过与韩国顶级虚拟现实技术公司和科技公司的合作,通过摄影测量、动作捕捉、虚拟现实技术以及高级人工智能语音合成技术等,帮助一位母亲见到了三年前因病去世的女儿,但该节目被上传到网上时,感动了无数网友,点击率最高时一度达到了800多万人观看。

通过这次在虚拟世界中跟女儿的接触,这位母亲在生活当中也变得积极乐观起来,还经常拿出这段视频进行播放,或许这也是女儿带给自己的力量,对母亲而言也是一种心理上的安慰。

四、小结

元宇宙技术是人类科学技术革命的综合集成和新趋势,它将极大地改变人类的生产、交往和社会生活,大大改变人们的时空观念。或许,在不远的未来,元宇宙的真实图景将是目前我们完全无法想象的模样,但每一项新兴技术、每一次大变革的到来,都将出现无数新事物、呈现诸多新场景、诞生一批新组织、显现万千新机遇。

参考文献:

[1]龚才春.中国元宇宙白皮书[R].2022-01.

[2]韩韶君.数字化生存:新技术赋能下的元宇宙缘起、发展与启示[DB/OL].2021-10-12.

[3]刘贤斐.数字城市背景下元宇宙应用展望.2022-06.

[4]肖风.元宇宙的底层逻辑[DB/OL].2021-12-04.

[5]清华大学新闻与传播学院新媒体研究中心.元宇宙发展研究报告2.0版[R].2022-01.

[6]智纲智库.元宇宙的八大典型应用场景[DB/OL]. 2022-03-06.

[7]光明日报.如何让教育与元宇宙深度融合[N].2022-04-28.

[8]王燕洁.虚拟现实、数字孪生……医疗元宇宙场景有哪些应用?[DB/OL].2022-04

审核:李明超

  作者: 武宇翔   编辑:陈俊男