元宇宙(Metaverse)一词来源于作家尼尔史蒂芬森于1992年出版的科幻小说《雪崩》。作者将书中描述的一个平行于现实世界,人们以虚拟形象在三维空间中与各种软件进行交互的世界称为“元宇宙”。
其实在更早的1990年,钱学森在写给汪成为院士的信中提到,"Virtual Reality" 中文译名可以是“人为景境”或 “灵境”,并表示他 “特别喜欢‘灵境’,中国味特浓” 。
之后的通信中,钱学森还指出:“‘灵境’技术及多媒体能大大拓展人脑的知觉,达成人与计算机的深度结合,使人进入前所未有的新天地。”可以说,在同一时期,钱老对VR技术未来的思考,恰与史蒂芬森所描述的元宇宙不谋而合。
在Metaverse这个单词诞生之前,元宇宙的概念就已经通过多人在线游戏这个“马甲”默默发展了多年。
从1979年首个文字交互界面的、将多用户联系在一起的实时开放式社交合作世界——MUDs、MUSHes面世,到2003年,有用多样化世界编辑功能与发达虚拟经济系统的现象级虚拟世界《Second Life》发布。多人在线游戏以线上空间为基,一步步地向着“元宇宙”、“灵境”的设想迈进。
2020年,新冠疫情大大加速了线上化、数字化的进程,人类社会迎来了虚拟化的临界点。在一整年的生活重心迁移和认知改变影响下,元宇宙终于跳出了游戏产业的藩篱,“元宇宙产业元年”于2021如期而至。
先有Facebook更名Meta全面转向元宇宙,引发资本市场关注,后有Apple、腾讯、字节等科技巨头密集动作,“补票式”快速布局元宇宙。滚滚大潮之下,颇有一种“不谈元宇宙就是落后于时代”的既视感。
另一方面,越来越多的城市开始布局元宇宙产业。对于互联网的“下一个风口”,无论是想要弯道超车还是保持优势,多地政府纷纷显现出志在必得之势。
即便以乐观的估计,元宇宙终极形态也可能需要20-30年时间才会实现,但其对人类想象力、潜力的激发作用,对产品创新与商业模式创新的驱动作用已然成为了产业界的普遍共识。三维数字世界、高智能度AI等都将带来人类数字经济高度繁盛。终极元宇宙将是科技与人文的结合,是科技对人的体验和效率赋能,是技术对经济和社会的重塑。
需要注意的是,元宇宙本质上是一系列技术的“连点成线”,包括但不限于互联网、物联网、AR/VR、3D图形渲染、AI人工智能、高性能计算、云计算等。技术内容的复杂性,决定了元宇宙难以拥有一个标准的定义。在讨论元宇宙未来发展的趋势和前景问题时,我们只能以“片面且深入”地去剖析元宇宙概念,从不同的角度、场景出发,才能更加清晰地窥得元宇宙的未来。
从赋能产业的角度出发,我们可以将元宇宙看做是与物质世界信息丰富程度比肩的虚拟空间,也可将其看做是能被人类更深层次控制掌握的“平行世界”,还可看做是全面大幅强化后的数字孪生。
近两年来,虚拟世界作为现实场景的替代甚至升级开始加速渗透社会生活,作为与物质世界信息丰富程度比肩的虚拟空间,元宇宙能够将社交与游戏这两个本就高度相关的产业更为紧密地联系起来。
随着技术体系与VR/AR终端设备的进一步成熟,当前游戏已具备的虚拟身份、朋友、经济系统等元宇宙特征将得到同步式强化,达到“游戏=社交”的效果。
而游戏作为元宇宙目前最为成熟的“入口”和“载体”,在这种变化的驱动下,大到游戏世界与 IP 的融合、内容设计和技术的创新,小到游戏身份的定义、NFT 的普及,乃至社交平台(即游戏)的运营,都会出现可观的增长空间。
进一步来说,由于元宇宙游戏的社交属性更为突出,人们将会得到游戏内容本身之外的共享体验,例如通过社区创作使游戏内容得到具备充分自由度的有效拓展,游戏变现的途径将不再局限于玩家付费和广告植入,元宇宙游戏作为虚拟和数字世界的载体,可以进行包括虚拟活动、NFT在内的多种商业模式。
从更“小”的角度去看,元宇宙作为能被人类更深层次控制掌握的“平行世界”的应用方向如今已较为成熟,在泛文化产业的诸多场景中均已展露出强大的赋能提升作用。
以数字孪生技术为底层支撑,联动AR、VR与手势交互、声控交互乃至神经网络,有效整合虚拟与实体两端,在展会、演出等场景下,通过元宇宙手段实现比之传统舞台特效更具表现力、沉浸感的演出效果。
2021年12月7日举办的深圳福田营商环境云推介大会中,线上会场便应用了元宇宙概念,传统的会场舞台、塑料背景板等,被LED屏和虚拟空间的“装修材料”取代。不仅通过炫目的效果让观众感受到了中心城区的“高大上”、首善之区的“接地气”。还体现了低碳环保的绿色理念。
2021世界数字经济大会主论坛上,中国联通首席大数据科学家范济安介绍,早在2013年,德国人提出的工业4.0中,虚实融合仿真技术就被认为是智能制造的核心。
通过CPS信息物理系统与5G技术强化的数字孪生,能够帮助工业领域实现与“元宇宙”的深度融合。元宇宙这个“强化版数字孪生”的本质虽然仍是虚拟现实技术,但却能够使传统制造业实现新一次质的飞跃。制造业能够在以黑灯工厂和无人车间为标志的未来工厂1.0的基础上更进一步。
工业元宇宙环境下,企业可以采用低代码甚至无代码、积木式拖拽方式,搭建工厂工艺流程监控管理可视化系统解决方案,打造集智能化、绿色化的数字型智慧工厂。为想要数字化转型的企业提供转型新思路,例如,如智能车间、智能装配工厂、工程机械设备厂以及汽车零部件制造等细分赛道。
举一个极具体的例子:对于航空发动机这类精密、大型的装备制造场景,借助工业元宇宙,企业可以在虚拟空间进行无限趋近于100%仿真的虚拟制造、测试、调试运行、维护修理等全流程模拟,为现实世界中的制造提供完备且精准的参考,达到“一击必中”的效果。
现阶段,元宇宙在赋能产业的路上已迈出了实质性步伐。然而目前的种种赋能虽然对众多产业切实地起到了或大或小的正向推动作用,但仍属于“初期赋能”,存在巨大的进化空间需要等待“元宇宙终极形态”去填补。
参考目前元宇宙在具体产业的应用成果,我们可从以元宇宙支撑技术体系框架为参考,展望元宇宙发展成熟后赋能产业的未来图景。
结合现阶段各产业发展现状与脱虚向实的新经济发展的主基调,工业、医疗等领域是笔者目前比较看好的产业赋能方向。
在工业领域,元宇宙的赋能作用更像是“添砖加瓦”而非“改天换地”。完成数字化转型的制造企业,能够通过成熟的元宇宙将物理世界的变化在数字世界实现映射这一特征,实现产线生产过程透明化,生产有序可控。打通车间信息壁垒,不仅提升了生产效率、品质良率等,达到对订单生产状况的掌控,快速回应客户需求,提高应变能力。
同时直观、真实、精确、实时地展示设备运行状况,实现多方位数据分析如各设备的MTTR、MTBF、OEE等数据分析报表,不断提高设备的稼动率。在管理维度为构建任务制驱动引擎提供充分基础。使制造生产持续地更安全、更智能、更高效、更精准和更低成本成为可能。
在医疗领域,未来元宇宙赋能的发力重点方向或将聚焦于手术诊疗与新药研发之上。元宇宙可以覆盖诊断治疗、远程医疗、远程病人护理和监控等潜在应用,并且将虚拟诊疗的体验从2D提升至3D。
英剧《黑镜》中医生运用传感器与病人“共感”,能够“感同身受”准确得知病患的病痛部位,及时诊断疾病,也能在治疗后及时得到反馈,正是人们对未来元宇宙赋能医疗产业诊疗端的理想型展望。
如果我们把目光投向更远的未来,元宇宙则有望彻底改变新药研发尤其是生物医药领域的研究模式,当元宇宙发展到可以构建出一个能够小范围模拟现实世界物质运行规律的“小世界”时,研究人员就可以通过“完全仿真”的虚拟试验环境进行研究,与真实环境相比,在显著降低成本的同时极大地提高了容错率与安全性。
在工业与医疗之外,教育领域的全景沉浸式元宇宙;AR辅助快递驱动下的智慧物流再进化;“游戏=社交”元宇宙基础上的NFT+VR/AR零售消费元宇宙;以及军事与航空航天领域中战场信息指引、集成全息透视显示、HUD系统、远程驾控等应用的“元宇宙化”升级等,都将有望成为元宇宙这座储量不明的矿脉中颇具“开采价值”的宝藏。
诚然,元宇宙距离它的终极形态尚任重道远,但网络环境、底层/配套技术、标准、监督监管等元宇宙产业成熟所需的支撑体系框架已较为明确,产业界对于元宇宙的认识已跨过了蒙昧混沌期,步入了“知其然”的阶段。
未来,在逐渐达到“知其所以然”的过程中,人类对元宇宙的认识更可能会成为一个“金牌辅助”,助力经济社会中几乎所有的产业实现长期健康增长、持续取得或大或小的跳跃式突破。
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