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清华团队发布《元宇宙发展研究报告2.0》:“灵境”无界

来源:科学家在线|发布时间:2022-02-22|浏览次数:

      2021年产业界最出圈的词莫过于“元宇宙”。从Facebook改名“Meta”,到微软收购动视暴雪,互联网巨头纷纷布局元宇宙业务,国内有关协会、实验室等也陆续成立,AR/VR等相关技术重获热度。

国内关于元宇宙的舆论焦点(《元宇宙发展研究报告2.0版》)

 

       人人都在谈论“元宇宙”。在国内,游戏与各类互联网科技构成了当下网络平台对于元宇宙的社会想象,不过相比最初的被“盲目叫好”和“一味唱衰”,关于元宇宙的讨论逐渐趋于理性。近期,清华大学新闻与传播学院新媒体研究中心沈阳教授团队发布了《元宇宙发展研究报告2.0版》,从元宇宙的概念属性、技术与产业链、场景应用、风险点与治理等方面进行系统阐述,对于元宇宙的规范化布局和经营有重要借鉴意义。

本文为报告核心观点转述,相关引用和图片均来源于报告,获取完整报告方法请参照文章尾部。

 

 专家介绍

 

沈阳,清华大学新闻与传播学院教授、博士生导师,研究领域横跨新闻传播、计算机科学和信息管理三个专业,包括AI和大数据、新媒体、元宇宙、网络舆论、机器人等方向。现为近十个部委专委会专家以及多个二级学会副会长或秘书长、中宣部“文化名家”暨“四个一批”入选者、教育部新世纪人才计划入选者。在元宇宙领域的理论研究开拓上具有一定贡献,2021年9月份发布了国内学界第一份元宇宙发展研究报告,阅读人数超千万,其团队已设计了40余个行业的元宇宙解决方案并协助实施,目前正在筹建清华大学新闻学院元宇宙文化传播实验室。

 

       1992年美国作家尼尔·斯蒂芬森出版的科幻小说《雪崩》中首次提出了元宇宙的概念,近些年《头号玩家》、《失控玩家》等电影热映,也对此概念进行了构想与呈现。实际上,钱学森院士早在1990年就涉及了相关的理论思考,在他致汪成为的手稿中,提到“Virtual Reality”(虚拟现实),并欲将它翻译为具有中国味儿的“灵境”,使之应用于人机结合和人脑开发的层面上,并强调这一技术将引发一些震撼世界的变革,成为人类历史上的大事。

1990年钱学森手稿

 

      对于元宇宙的定义,沈阳教授团队报告中提出:“元宇宙是整合多种新技术产生的下一代互联网应用和社会形态,它基于扩展现实技术和数字孪生实现时空拓展性,基于AI和物联网实现虚拟人、自然人和机器人的人机融生性,基于区块链、Web3.0、数字藏品/NFT等实现经济增值性。在社交系统、生产系统、经济系统上虚实共生,每个用户可进行世界编辑、内容生产和数字资产自所有。” 元宇宙的构建分为四步:1、数字孪生,将现实世界完全镜像到虚拟世界中;2、虚拟原生,虚拟世界里的人或物能够自动生成并运转起来;3、虚拟共生,现实世界信息与虚拟世界信息融合;4、虚拟联动,通过人工智能引擎支撑高仿人机器人和虚拟人,并与现实世界中的自然人进行交互。

 

“三人三身三境”,超越时空,创造价值

     时空拓展性、人机融生性和经济增值性是元宇宙的三大属性。

元宇宙三大属性

 

      元宇宙是一个逼近现实且超越现实的新世界,它打破了空间的有限性和时间的线性,对现实空间和时间进行了多重延伸。人类生存空间拓展至虚拟空间,实现了“虚实无界”和“生死无界”。具体举例,你可以躺在现实的沙发上,同时在元宇宙世界中运动;可以奔波在现实上班路途中,同时在元宇宙世界和偶像做邻居……在这里,时空流是无限的,你能同步现实中的春夏秋冬,也可以回溯、截取、跳转任一时空片段。当然,时空拓展建立在人体感知的基础上,这依托于VR/AR等技术接管人的主要感官,在视野与环境上进行信息叠加,实现交互,做到真正的时空“体验”。元宇宙世界的构建是按照数字孪生-虚拟原生-虚拟共生-虚实联动的顺序,从最开始的现实世界完全镜像到最后实现虚拟现实自然交互,人类的生存空间、视角维度、感官体验以及思想实践都得以拓展。自然人、虚拟人和机器人是 “人”的三种元宇宙存在。每个自然人进入虚拟空间后,都能成为“孙悟空”,幻化自己的虚拟人形象,还可以同时操控N个虚拟分身,让他们在虚拟世界各司其职:生活虚拟人和朋友聚会,工作虚拟人去参加学术年度报告,感情方面的虚拟人陪伴家人..

虚拟人多空间多线程分身

 

虚拟分身的生活缤纷多彩,自然人也不遑多让。在现实中创造的“智械假身”高仿人机器人,则同时游走在虚拟世界和现实世界。其既作为中间方负责虚拟分身的数据传输、行为录制和交互管理,同时又作为自然人的现实假身处理现实时空行为。

设想一下,你在外地工作,由你的高仿人机器人假身在家陪伴父母,动作与语言可以与远程的你实时同步,你也能随时调出假身的记忆数据,了解其与父母的相处情况……

 

“三身合一”

 

      如此“三人三身三种环境”共融共生,便是元宇宙人机融生性的体现,人的生产效能、感知能力、执行效力都将大幅提升。有价值便能创造收益。虚拟人为满足虚拟世界的生活需求,也要赚取数字货币,积攒数字资产,参与数字交易,创造数字价值。其中作为元宇宙创造者的自然人,也能从中获取创作者经济价值。同时,元宇宙的实践将促进虚拟环境与现实环境的良性互动、现实产业和元宇宙的深度融合,实现经济增值。

虚拟人价值创造

 

We aimed to begin,技术是一切

     元宇宙作为高科技顶尖设计应用代表,技术是构建其生态系统的核心。报告中将其相关技术巧妙总结为“We aimed to begin”,包含了云计算、空间计算、AI、区块链、VR/AR、大数据、脑机接口等主要种类。

元宇宙技术种类

 

      VR/AR是实现交互的关键技术,随着元宇宙的兴起在近期也重获业界瞩目,谷歌、苹果、微软、华为、百度等巨头对此都有所布局,其中社交和游戏应用是目前VR/AR生态的主成分,致力于全新休闲娱乐模式的打造。

VR技术产品

 

     VR/AR的SaaS化是其规模化推广的预期方式和产业互联网新赛道,这将在医疗、教育、科研、金融等领域助力。在终端使用层面,AR眼镜被认为是元宇宙普及的先导产品,将成为继PC、手机后的第三代革命性设备。但目前其底层技术、内容生态、制造设计等还处于发展更新阶段。结合VR/AR技术的数字孪生,则是基于物联网数据,通过人工智能和大数据分析建立现实物体全面、动态的虚拟镜像并进行沉浸推演,实现智慧感知与动态拟真,在城市治理、农业生产、制造业、医疗健康等拥有广阔前景和多样价值。脑机接口属于全新的革命性技术,也是当前热门投资领域,旨在建立大脑或神经系统与外部设备间的信息交换桥梁。脑机接口技术的重要意义在于,让人们能在身体的退隐中,实现更高阶的人机交互,所以在脑机接口支持下的元宇宙,将产生了全新的交互逻辑,真正实现“心想事成”的人机交互,虚实之界也将更加难以辨别。

 

     不过目前该技术还处于探索阶段,已有初步成果用于医疗康复领域,如BrainCo强脑科技为伤残人士推出的智能仿生手和仿生腿。但脑机接口作为交叉性极强的学科领域,涉及到诸多领域的关键性问题,受制于技术、伦理、政策等方面,商业化情景处于逐步探索阶段,脑机接口元宇宙还有很长的路要走。

脑机接口医疗康复应用

 

      AI技术是互联网公司的标配,也是元宇宙建立所依托的基础技术。比如在虚拟分身的应用上,作为元宇宙的基础生命形态,一个优秀的分身需要拥有情识感知和全维表达,而当前娱乐平台推出的虚拟主播、虚拟偶像等只是较为基础的拟人化成果。随着AI等技术能力的精进,拟人化将过渡到在外观、情绪、感知等层面的同人化,最终虚拟人可能超过自然人,实现超人化。

      新世界的创造除了必备的社会元素,社会秩序的稳定也尤为重要,区块链技术便在其中不可或缺。它使得所有参与者都拥有完整的、公开的、不可篡改的交易信息,同时将数据的控制权都共享在所有参与者之中,在元宇宙的构建中,区块链作为底层技术,为其经济增值属性提供信用保障。

 

元宇宙新世界,风险机遇并存

      元宇宙世界的组成元素和所涉及的技术极为广泛,可覆盖经济、产业等不同维度,教育、军事、文化等不同领域,社交、消费、办公、娱乐等不同场景的应用,对产业革新和社会发展都将产生重要影响。经济、产业维度上,数字经济和元宇宙相融新生、互补创优,在布局元宇宙新赛道的进程中,其关键技术的攻关、基础设施的建设将推进数字产业的发展,构筑数字经济优势。根据产业发展规律,元宇宙也将为各产业进行赋能,不断升级产业链,带动产业进步,其价值增益会是实体经济的重要组成部分。同时,元宇宙对社会生活方式的改变,将衍生出新型生态的经济,如单身经济、养老经济、焦虑经济等,带来新经济价值。

      元宇宙对各产业赋能广泛体现在教育、军事、文化、医疗等各个领域。教育元宇宙,对场景、教师、课程等进行理想化探索,实现实操具象、共享认知;军事元宇宙,人机协同,增强战力,智慧行动;文化元宇宙,以新技术形式让经典复生,对文化传承创新;医疗元宇宙,高精度的虚拟模拟和全息数字人的实时监测,使得病症可视,名医普济;农业/工业元宇宙,数智种养与制造,降本提制…各领域将陆续参与和打通本领域的元宇宙入口,建立健全元宇宙产业链的同时升级原产业链,由此各产业交织下的社交、消费、办公、娱乐等社会生活场景也将产生模式更新和体验升级。

VR虚拟教育基地

医疗元宇宙

 

       然而,风险总是与机遇并存,元宇宙的兴起中的诸多风险值得我们警惕和应对。首先,最直接的便是经济风险。元宇宙尚处于起步阶段,相关技术仍待发展,产业化落地和商业化盈利还需要很长时间,其经济秩序稳定性尚需评估,经济投资需谨慎。在产业层面,参照和总结互联网行业发展经验,市场格局固化和滋生行业垄断问题需要格外注意;另外,过度迎合概念热潮可能产生偏离原有技术发展路径的行为,在生态产业链条还未成熟的阶段,现实发展距离理想愿景仍存在着较大差距,市场有待进一步回归理性“去泡沫化”。产业风险同时直接造就了企业风险,在产业热潮掀起和资本涌入时,企业可依赖于资本救济,但易出现自我造血能力匮乏,抗风险能力和可持续发展能力差,风险性较高。技术是否能够突破是元宇宙面临的最核心风险,当下元宇宙相关技术发展不均衡,制约着其整体应用水平,丞待破除技术短板。除以上外在的风险,另外最值得关注的便是人自身在面对元宇宙时的生理心理状况。当高仿人机器人出现,如真人般拥有意识,人可能会出现心理不适感;长时间的技术体验,可能会对身体有所损伤,如眩晕、疲劳、平衡障碍、视力受损等;虚拟与现实的交互,身份认同危机、人格解体、沉溺迷失等风险也是可预见的。

人形机器人凝视实验

 

       监管和预防是各行业应对风险的共同举措,元宇宙生态的健康发展也离不开各方监管。元宇宙应以法治为基础,依托政府引导、市场驱动,打造政产学研用联动的创新监管体系。同时,面向产业、产品和面向企业的风险评估指标体系通过多维度的风险点评估,也可有效衡量、预防和拦截风险。


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