元宇宙--基础知识（二）

3 元宇宙运行机制

3.1 元宇宙价值链

Beamable公司创始人Jon Radoff，则从结构化方向上，提出“元宇宙”构造的七个层面：

基础设施：包括网络设施与芯片等。随着5G、云计算和半导体等技术的成熟，虚拟环境中的实时通讯能力将大幅度提升，支撑大规模用户同时在线，保证较低延迟，并且实现更为沉浸的体验感。

人机交互：指硬件层，包括手机、智能眼镜等可穿戴设备。随着微型化传感器、嵌入式AI技术以及低延时边缘计算系统的实现，预计未来的人机交互设备将承载元宇宙里越来越多的应用和体验。

去中心化：加密货币和NFT（非同质化代币）可以为元宇宙提供数字所有权和可验证性，区块链技术、边缘计算技术和人工智能技术的突破将进一步实现去中心化。

空间计算：无缝地混合数字世界和现实世界，让两个世界可以相互感知、理解和交互，包括3D引擎、VR/AR/XR、语音与手势识别、空间映射、数字孪生技术等。

创作者经济：帮助创作者制作并将成果货币化，包括设计工具、货币化技术等。元宇宙里的体验和内容需要持续更新、不断降低创作门槛，并提供开发工具、素材商店、自动化工作流和变现手段。

发现：解决新体验如何触达用户的问题，包括广告系统、对新体验评价和精选的过程，还包括像Steam平台、EpicGames平台、TapTap平台、Stadia云游戏等商店/渠道。

体验：游戏是目前最靠近元宇宙的“入口”，体验将从游戏继续进化，并为用户提供更多进行娱乐、社交、消费、学习和商务工作的内容，覆盖各种生活场景。

元宇宙7层价值链

3.2 元宇宙运作流程

虚拟世界的基础运行，处于元宇宙原始阶段的最初形态。首先要对参与者、对人类行为活动、经济等生活所需要素禀赋进行网络虚拟化，为虚拟世界的建设打造基础设施与规则，想要虚拟世界线完整运行，不可或缺的要素有真实玩家、人物虚拟角色、数字基建负责虚拟世界存在、交互平台、主导经济物（虚拟货币）、和内容生产，除此之外，对于虚拟世界的虚拟文明规定，还需要有超级平台或规则制定者存在管理虚拟世界秩序。

虚拟世界与现实世界交互运行流程

4 元宇宙硬件接口（XR）

XR 即扩展现实，是指通过计算机将真实与虚拟相结合，打造一个可人机交互的虚拟环境，这也是AR、VR、MR等多种技术的统称。通过将三者的视觉交互技术相融合，为体验者带来虚拟世界与现实世界之间无缝转换的“沉浸感”。元宇宙对沉浸式、拟真体验要求较高，现有的PC、手机设备不能完美还原真实世界的感官体验，而具备3D显示、大视场角、直观体感交互的XR头显设备将成为现实世界与元宇宙的硬件接口。XR的实现涉及大量的计算，为避免眩晕和实现实时显示，其对计算过程时间有较高要求（一般不超过20 ms）。传统的CPU芯片无法放入大量的计算核心以实现大规模的并行计算，且性能不足以支持AR操作的流畅执行。因此XR需要专门的人工智能芯片。

元宇宙硬件接口

3D Sensing（3D传感）是XR功能的技术核心。市场主流的硬件产品都需要搭载3D Sensing，3D Sensing是由多个摄像头加深度传感器组成的，在色彩、分辨率、观测距离、抗干扰及夜视等方面优于2D摄像头，还可实时采集物体三维位置及尺寸信息。目前市场上有3种主流方案，按成熟度从高到低依次为：结构光、飞行时间（TOF）和双目成像。结构光是通过激光的折射及算法计算出物体的位置和深度信息，进而复原整个三维空间。TOF是一种光雷达系统，可从发射极向对象发射光脉冲，接收器则可通过计算光脉冲从发射器到对象、再返回到接收器的运行时间来确定被测量对象的距离。双目成像是使用两个或两个以上的摄像头同时采集图像，通过比对这些不同摄像头在同一时刻获得的图像差别，使用算法来计算深度信息。

XR技术

5 元宇宙的支柱

区块链搭建经济体系、AI技术提供场景支撑、电子游戏提供交互机会、网络算力实现应用创新、显示技术增强沉浸体验，通过五大技术体系的深度融合构成元宇宙的5大支柱。

元宇宙支柱