元宇宙关键技术 元宇宙会用到哪些技术 (元宇宙关键技术)

元宇宙是什么意思

元宇宙始于1992年国外科幻作品《雪崩》里提到的“Metaverse（元宇宙）”和“Avatar（化身）”这两个概念。

人们在其中可以拥有自己的虚拟替身，这个虚拟的世界就叫作“元宇宙”。

专家表示，元宇宙本身不是一种技术，而是一个理念和概念，它需要整合不同的新技术，如5G、6G、人工智能、大数据等，强调虚实相融。

专家介绍，元宇宙主要有以下几项核心技术：一是扩展现实技术，包括VR和AR；二是数字孪生，能够把现实世界镜像到虚拟世界里面去；三是用区块链来搭建经济体系。

专家认为，元宇宙不能简单等同于电子游戏，也不能等同于虚拟世界。

它是创造性游玩、开放式探索、与现实连通。

现阶段，元宇宙仍是一个不断演变、不断发展的概念，不同参与者也会不断丰富它的含义，需要警惕资本绑架、伦理风险、立法监管空白等问题。

元宇宙

微软方面表示，“元宇宙”的本质在于构建一个与现实世界持久、稳定连接的数字世界。

微软的相关技术，可以为驱动“元宇宙”提供所需资源，包括在云端为现实世界构建“数字孪生”的物联网服务；通过混合现实设备，营造现场感的相关平台；以及在人工智能的帮助下，以自然语言进行交互，并用于视觉处理的机器学习模型等。

元宇宙的关键驱动技术主要包括：

1、VR/AR技术：

元宇宙的定义就是为用户提供身临其境的体验，如果没有AR和VR，这将是不可能实现的。

但目前市面上所研发的VR都仅供单人游玩，这并不适用于元宇宙，元宇宙需要让大众都参与到其中并有身临其境的感觉，然而，VR体验需要昂贵的设备，例如VR头显。

在这样的背景下，增强现实技术（AR）可以成为元宇宙发展的主要推动力。

据了解，全球83.96%的人都拥有智能手机，这就意味着大部分人可以使用AR功能。

2、人工智能（AI）：

人工智能是元宇宙中必不可少的一项技术，AI对数据计算和预测最有用，但它也可以帮助改进算法，完成一些其他任务，例如头像创建、自然语言处理、翻译和世界生成等。

3、3D建模：

要将元宇宙做成一个真正的沉浸式平台，就需要三维环境。

对于那些希望创建元宇宙和VR相关产品或服务的企业来说，有数百种3D建模工具将成为他们实现目标的基础。

除了在Blender等程序中从头开始构建模型外，现在还可以使用传感器重建3D事物。

4、边缘计算：

当以后元宇宙被普及，数百万人同时在线，想要虚拟体验流畅，就必须用到边缘计算，边缘计算在商业领域中很受欢迎，它能够以更少的延迟更快地传输数据，这对于虚拟空间中的高质量沉浸式体验是必不可少的。

在众多新技术中，无线通信技术是必不可少的，要求高同步低延迟，从而用户可以获得实时、流畅的完美体验，而现实和虚拟世界之间的镜像或孪生通过通信网络实现同步，这一要素也正是5G的重要特点。

元宇宙对无线通信提出要求，成为5G标准演进的重要方向。

一、元宇宙的6大核心技术

分类：

（1）基建：物联网技术、网络通信及算力技术、数字孪生技术

（2）底层：区块链技术、人工智能技术

（3）前端：交互技术（全息影象技术、脑机交互技术、传感技术）

1、区块链技术

对于元宇宙，区块链技术极其重要，是元宇宙的重要底层技术，元宇宙的最基础保障,同样一个文件很难区分谁是复制品，区块链技术完美的解决了这一点利用防赏改和可追溯性使得区块链天生具备了“防复制”的特点，区块链还为元宇宙带来去中心化的支撑，为元宇宙提供数据去中心化、存储-计算-网络传输去中心化、规则公开、资产等支持。

2、交互技术

交互技术为元宇宙提供了沉浸式虚拟现实验阶梯，例知VR、AF、MR全息影象技术、脑机交互技术及传感技术等。

在这个世界里，内容可以由用户自己输入，带来了无限可能。

3、网络通信及算力技术（5G\6G、云计算、边缘计算）

元宇宙的续用会产生巨大的数据吞吐，为了同时满足高吞吐和低延时的要求,就必须使用高性能通信技术。

“5G”具有“高网速、低延迟、高可靠、低功率、海量连接”等特性。

“5G”时代的到来，将提供元宇宙的通讯技术支撑。

此外，正处于起步阶段的元宇宙，若想实现沉浸式、低延迟、高分辨率等功能，提供用户易于访问、零宕机的良好的用户体验，离不开现实世界中数字基础设施的支撑，包括计算能力、3D视觉效果、虚拟现实技术、互联网连接和其他技术支撑，云计算是其中的重要组成部分之一。

元宇宙的发展需要大规模的计算和存储，需要大量的数据交互。

真实世界的计算、存储能力直接决定了元宇宙的规模和完整性。

4、物联网技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，IT行业又叫：泛互联，意指物物相连，万物万联。

由此，“物联网就是物物相连的互联网”。

这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

因此，物联网的定义是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

感官是真实世界与虚拟“元宇宙”的链接，是元宇宙升沉浸感体验的关键所在。

物联网的首要条件是设备能够接入互联网实现信息的交互，无线模组是实现设备联网的关键环节。

5、数字孪生技术（游戏引擎、3D建模、实时渲染）

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。

数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。

6、人工智能技术

人工智能技术是使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。

元宇宙中主要用到其中的计算机视觉、机器学习、自然语音学习、自然语音处理、智能语音等技术支撑。

扩展资料：搭建元宇宙，目前有哪些技术难题有待突破？

1、新型显示技术

沉浸式的体验必然要求沉浸式的显示技术，目前在AR/VR显示领域，无论是显示器件还是图像处理与渲染算法，尚不能完全满足元宇宙应用的技术指标要求。

市面上主流的AR/VR显示器件（主要是光学波导片）大多存在着重量大，功耗大，解析度差，色偏严重，常伴有眩晕感等问题，要获得一款又轻又好的显示模组，需要材料学与光学的重大突破。

2、算力约束

从计算架构角度看，元宇宙必然是一种“云-边-端”协同的模式。

然而，目前无论是云端还是终端，主流芯片的算力储备远远满足不了元宇宙应用的要求。

特别是端侧算力瓶颈巨大，这是因为端侧不仅承担了部分智能感知算法，且更重要的是承担了最核心的虚实融合的真实感图像渲染算法，这类算法算力要求巨大且要求超低功耗，目前主流的端侧计算芯片均不满足如此严苛的技术指标。

3、低时延通讯

元宇宙的核心在于无处不在、无时不在的交互，这些交互了产生天量的实时数据通讯需求。

目前5G技术是否能够完全满足如此高带宽、高并发的实时通讯，依然是一个未知数，也许我们要等到6G甚至7G时代的到来才能圆满解决这些问题。

4、新型传感器技术

元宇宙应用对于用户态势感知的需求是前所未有的，对于用户全维度的信息感知（例如外观、位置、姿态、运动、各种生命体征、甚至心情、意图等）需要轻便而高可靠的全系列新型可穿戴传感器。

元宇宙将给我们带来无限的可能，大众可以准备拥抱它所带来的生活和工作方式的改变，期待生活更加美好，人生更加精彩。

而对于相关的企业与投资机构，笔者在这里想说的是，与其热衷于概念炒作，不如沉下心来积极投入到元宇宙相关支撑技术的研发投入中来。

毕竟，如果能突破芯片、显示器件、传感器、计算架构等“卡脖子”的关键核心技术，未来才真正无可限量。

元宇宙主要有以下几项核心技术一是扩展现实技术，包括VR和AR，二是数字孪生能够把现实世界镜像到虚拟世界里面去，三是用区块链来搭建经济体系，元宇宙不能简单等同于电子游戏，也不能等同于虚拟世界，它是创造性游玩开放式探索与现实连通。

随着元宇宙概念的爆火，虚拟数字人又再次成为了大众关注的焦点。

近日，由字节跳动负责开发，乐华娱乐负责运营的国内头部虚拟偶像团体A-Soul因成员停播引发连锁反应，让虚拟偶像产业及其生态再次受到各界关注。

随着偶像团体A-Soul事件的发酵，作为字节系投资之一的其他虚拟人同样被推至台前。

据了解，今年年初，字节跳动投资了“李未可”，“李未可”及其背后的团队：杭州李未可科技有限公司也因此受到业界和媒体的关注。

近日，杭州李未可科技有限公司推出两位全新的虚拟人角色：零下和小柯，公司表示新角色和李未可一起，最终都将落地在AR眼镜产品中。

元宇宙被公认是互联网发展的最终状态，而要实现元宇宙的话，有六大基础技术，它们分别是物联网、网络及运算、人工智能，电子游戏，人机交互以及区块链。

基本上元宇宙面临的最大问题，就在技术上，因为我们技术发展太过于薄弱了。

这六大基础技术之一的区块链，简单的来说就是一个共享数据库。

具有如下特征，不可伪造，可以追溯，集体维护，全程留痕等等。

区块链最开始起源于比特币，分为公有区块链，联合区块链，以及私有区块链。

由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层以及应用层组成。

而交互技术则指的是人脑的意识，如何连接到脑机接口。

比如VR可穿戴设备等等。

除此之外的人工智能技术也是一大难点，因为我们现在的人工智能技术都处于弱人工智能，或者说根本称不上是人工智能。

人工智能的定义是机器具有了与人相媲美的思维能力，但是现在机器根本做不到。

而什么时候我们发展到强人工智能，或许元宇宙在这方面短板就被补齐了。

同时，在这些技术当中的脑机接口也十分重要，而且如何让人的意识，能够在宇宙当中存在，是元宇宙发展到最后必须要面临的问题。

而这个问题，一旦解决，也就是说我们的意识或许可以脱离人脑存在，永生于元宇宙之中。

所以综合这些技术要点来说，我们缺乏足够的底层技术，元宇宙的落地，还需要很多很多年。

元宇宙(Metaverse)中的“元”到底是什么意思,让人一头雾水?

其实，“元宇宙”的翻译存在问题。

meta这个词根，可以翻译成“元”，可以翻译成“超”。

“元”指本质，比如meta-data，元数据。

“超”指超越，比如meta-physicis，超物理。

所以，“超宇宙”才是更准确的翻译，意指基于现实宇宙之上的虚拟宇宙。

不过，现在大家都“元宇宙”、“元宇宙”的叫，可能也改不过来了。

元宇宙：

元宇宙一词，诞生于1992年的科幻小说《雪崩》，小说描绘了一个庞大的虚拟现实世界，在这里，人们用数字化身来控制，并相互竞争以提高自己的地位，到现在看来，描述的还是超前的未来世界。

关于“元宇宙”，比较认可的思想源头是美国数学家和计算机专家弗诺·文奇教授，在其1981年出版的小说《真名实姓》中，创造性地构思了一个通过脑机接口进入并获得感官体验的虚拟世界。

解释这个“元”得从元宇宙这个词的源头开始探究，“元宇宙”这个词源自1992年美国科幻作家尼尔?斯蒂芬森出版的《snowcrash》（雪崩）一书提到的?【metaverse】这个概念。

最早这本小说引入国内时，书中的metaverse翻译过来并不是叫“元宇宙”，而是翻译为“超元域”。

“超元域”这个译法听起来很晦涩，其实就是我们经常称呼二次元，三次元去界定一种维度空间的称法，就是一个超越维度的新的世界。

元宇宙题材科幻电影《头号玩家》

雪崩小说里描述的metaverse是一个超现实主义的数字空间，是一个与现实世界平行，但又和现实世界密不可分的一个三维数字社会。

那为什么不翻译成【超宇宙】呢？

词根?meta-?来自古希腊语μετ?，包含了多层含义：可以表示在中间，也可以表示变换，还可以表示超越。

“超”字在汉语里的语感对应这个meta-在英语里的语感是极为不同的。

汉字“元”这个词就很玄妙了，跟希腊词跟meta有异曲同工之玄妙感。

元,始也。——《说文》

元，可以理解为本元的，初始的，也可以理解成万物创世的初始元素原子等。

元这个字符也带有道家思想里的“道生一，一生二，二生三，三生万物”里的那个初始的“一”。

代表一种自然的演变的意境。

元，对应meta；

宇宙，对应(uni)verse。

这样组合起来的这个“元”宇宙的称谓就很有那种哲学与未来感氛围了。