哈喽姐妹们!最近是不是被元宇宙这个词刷爆了朋友圈?感觉不管打开哪个APP,都能看到有人在讨论这个听起来又酷又神秘的新概念~ 但说实话,之前我对元宇宙的理解也仅限于“戴上VR眼镜就能进入另一个世界”这种表面认知,直到我最近系统研究了下支撑元宇宙背后的十大核心技术,才发现原来这个虚拟宇宙的搭建需要这么多黑科技!今天就把我挖到的干货分享给大家,保证让你看完直呼“原来元宇宙是这样玩起来的”!
第一站:VR/AR/MR——元宇宙的“入场券”
想要进入元宇宙,首先得有个“入口”对吧?这时候VR(虚拟现实)、AR(增强现实)、MR(混合现实)就派上大用场啦!VR就像一张“单程票”,戴上设备就能完全沉浸到虚拟世界,头号玩家》里那种戴上头盔就进入绿洲的感觉;AR则更像“滤镜”,在你真实的环境上叠加虚拟信息,就像用手机扫一下就能看到家具摆在家里的样子;MR更高级,能让虚拟物体和现实世界实时互动,比如用手直接抓起虚拟的杯子还能感受到重量(当然现在技术还做不到啦,但未来可期!)。
这三兄弟里,VR是目前最成熟的,但设备还是有点笨重,长时间戴容易晕;AR和MR因为需要实时处理现实场景,对算力要求超高,不过苹果的Vision Pro已经让我们看到了希望~ 以后出门可能不用带手机,直接戴个轻便的眼镜就能在元宇宙里社交、工作,想想是不是超激动?
第二站:区块链——元宇宙的“经济系统”
元宇宙里肯定要花钱买东西吧?买件虚拟衣服、买个数字土地,甚至给虚拟偶像打赏,这些交易靠什么保障?这时候区块链就闪亮登场啦!它就像一个“超级账本”,所有交易都记录在上面,而且公开透明、无法篡改,这样你的虚拟财产才不会被偷或复制。
而且区块链还能实现“去中心化”,意思是不需要银行或者平台来管钱,大家直接点对点交易,比如元宇宙里的NFT(非同质化代币),就是用区块链来确权的,你买的限量款虚拟球鞋,只有你的地址里有记录,独一无二!不过现在区块链的耗电量有点大,交易速度也不够快,这些技术难题还需要慢慢解决~
第三站:人工智能——元宇宙的“大脑”
元宇宙里那么多虚拟人物,总不能每个都让人来操控吧?这时候AI(人工智能)就化身“超级大脑”,负责让虚拟世界变得智能又生动,比如你走进元宇宙的虚拟商店,会有AI店员主动问你“需要推荐什么吗?”;或者你在元宇宙里养个虚拟宠物,它能根据你的互动学会不同的技能,甚至有自己的“小脾气”。
AI还能用来生成内容,比如你输入“想要一片星空下的赛博朋克城市”,AI就能立刻画出来,不用设计师一点点画;甚至你的虚拟分身,也可以用AI来驱动,让它学会你的说话方式和习惯,就像另一个“你”活在元宇宙里~ 不过现在的AI还不太能理解复杂的情感,生成的内容有时候会有点“机械感”,但相信以后会越来越智能!
第四站:云计算——元宇宙的“超级工厂”
元宇宙里要同时容纳那么多人,还要处理海量的数据(比如你的虚拟动作、周围的环境变化),这些都需要强大的算力支持,这时候云计算就像一个“超级工厂”,把所有数据都放在云端处理,不管你用什么设备(手机、电脑、VR眼镜),都能流畅进入元宇宙。
比如你玩的大型元宇宙游戏,所有的场景渲染、物理计算都是云服务器在后台搞定,这样你的设备就不会卡顿;还有元宇宙里的虚拟演唱会,成千上万的人同时在线,也需要云计算来保证不崩溃,不过现在云计算的延迟还有点高,有时候你动一下虚拟分身,屏幕上要等半秒才反应,以后得想办法把延迟降到最低才行~
第五站:5G/6G——元宇宙的“高速公路”
元宇宙里的所有数据都需要快速传输,比如VR视频需要4K甚至8K分辨率,而且不能卡顿,这时候5G/6G就像“信息高速公路”,让数据跑得飞快!5G的延迟已经降到毫秒级,但6G会更厉害,不仅能传输数据,还能“感知”环境(比如温度、湿度),让元宇宙和现实的交互更真实。
比如你在元宇宙里和朋友打虚拟篮球,5G能保证你们的动作同步,不会出现你投篮了,球还没传到朋友手里的情况;6G甚至能让你在元宇宙里闻到虚拟花朵的香味(虽然现在还做不到,但未来不是梦!),不过现在5G的覆盖还不够广,很多地方信号不好,等6G普及了,元宇宙才能真正“飞入寻常百姓家”。
第六站:数字孪生——元宇宙的“虚拟副本”
元宇宙里不仅有虚构的世界,还需要复刻现实世界,这时候数字孪生就派上用场啦!简单说,就是给现实世界建一个“虚拟副本”,比如你所在的城市、你工作的工厂,甚至你自己的身体,都能在元宇宙里有一个一模一样的数字模型。
比如城市规划师可以用数字孪生来模拟“如果建一座新桥,交通流量会怎么变化”;医生可以用你的数字孪生来做手术模拟,先在虚拟身体上练一遍,再给你做真手术,这样更安全!以后你甚至可以走进数字孪生的虚拟城市,看到自己家的虚拟房子,和朋友在虚拟的公园里散步,感觉就像穿越了一样~
第七站:边缘计算——元宇宙的“区域处理中心”
云计算虽然强大,但所有数据都传到云端处理,还是会有延迟,这时候边缘计算就像“区域处理中心”,把计算任务分散到靠近用户的设备上(比如你的手机、路由器),这样处理速度更快,延迟更低。
比如你在元宇宙里玩AR游戏,需要实时识别周围的环境,边缘计算就能在手机上直接处理,不用等云端返回结果,这样就不会出现“你转了个身,虚拟物体还没转过来”的尴尬;还有自动驾驶汽车,如果用云计算来处理路况数据,延迟1秒可能就会出事故,边缘计算就能保证实时性,以后边缘计算和云计算结合,元宇宙的体验肯定会更流畅~
第八站:脑机接口——元宇宙的“终极入口”
前面说的VR/AR需要戴设备,还是有点麻烦,有没有更直接的进入方式?脑机接口(BCI)就是答案!它通过读取大脑的电信号,让你用“意念”控制虚拟世界,比如你想“拿起杯子”,虚拟分身就会直接拿起,不用动手操作。
现在的脑机接口技术已经能实现一些简单操作,比如用意念控制光标移动、打字;未来的脑机接口可能会更强大,直接把感官信息传到大脑,让你在元宇宙里尝到虚拟食物的味道、感受到虚拟拥抱的温度,不过现在的脑机接口还不够安全,有可能会损伤大脑,而且价格超级贵(马斯克的Neuralink要几万美元),等技术成熟了,普通人才能用上~
第九站:物联网——元宇宙的“感官网络”
元宇宙需要和现实世界连接,物联网(IoT)就像“感官网络”,把现实中的各种设备(手机、家电、汽车)都连起来,让它们成为元宇宙的“传感器”,比如你家里的智能手环监测到你的心率,元宇宙里的虚拟医生就能立刻知道你的身体状况;你家的智能摄像头拍到外面下雨,元宇宙里的虚拟天气就会变成下雨。
物联网还能让元宇宙更“智能”,比如你下班回家,元宇宙里的虚拟管家已经通过物联网知道你快到家了,提前把家里的空调打开、灯光调暗;你出门的时候,元宇宙里的虚拟分身会通过物联网实时同步你的位置,让朋友知道你在哪里,不过物联网的安全问题很重要,如果被黑客入侵,你的隐私就暴露了,所以一定要做好防护~
第十站:3D引擎与建模——元宇宙的“画笔和画布”
元宇宙里的所有场景、人物、物品,都需要用3D技术来制作,这时候3D引擎和建模工具就像“画笔和画布”,3D引擎(比如Unity、Unreal Engine)负责渲染3D场景、处理物理效果,让虚拟世界看起来更真实;建模工具(比如Blender、Maya)负责制作3D模型,比如虚拟人物、建筑、道具。
现在的3D引擎已经能做出电影级别的画面,赛博朋克2077》就是用的Unreal Engine;不过建模还是需要很多人工,制作一个高质量的虚拟人物可能需要几个月的时间,以后AI可能会帮忙建模,你输入“想要一个长发飘飘的精灵”,AI就能立刻生成,这样制作虚拟世界的速度会快很多~
写在最后:元宇宙离我们有多远?
看完这十大技术,是不是觉得元宇宙不再是一个遥不可及的概念?虽然现在这些技术还不够成熟,比如VR设备太重、区块链速度慢、脑机接口不安全,但每一次技术进步都在让我们离元宇宙更近一步。
想象一下,未来的元宇宙里,你可以和朋友在虚拟世界里一起旅行,不用考虑机票和酒店;你可以在元宇宙里拥有另一个身份,成为你想成为的人;甚至你可以在元宇宙里工作、学习、购物,就像在现实