元宇宙未來發展(元宇宙離我們有多遠:愿景很美，未來未至)
元宇宙這個橫空出世的概念似乎成了2021年科技互聯網行業最治炙手可熱的話題。自從3月Roblox的一顆小石子激起千層浪，元宇宙第一股上市估值上漲十倍且一路高歌猛進，此后臉書改名、騰訊代理《羅布樂思》、字節收購Pico、微軟inspire大會拋出方案以及英偉達公布Omniverse平臺等等，科技巨頭、互聯網公司、產業鏈相關企業源源不斷加入到布局大軍之中，仿佛全世界都在熱議元宇宙。
元宇宙究竟有何魔力？業界的聲音不一而足。有觀點認為互聯網發展現階段傳統網絡紅利已登頂見衰退，元宇宙作為虛擬世界和現實世界融合的載體，對企業而言蘊含著巨大發展機遇；也有觀點指出元宇宙先聞其聲，未見其行，僅僅是概念層面把現有的技術、模式作加法組合，有資本過渡熱炒之嫌。我們不妨從技術進程的角度一探其中。
● 未來未至，概念先行
Roblox是一個由同名公司開發的大型多人在線游戲創建平臺，允許開發者設計創建自己的游戲供用戶娛樂，這些游戲均使用輕量級編程語言Lua開發，圖形元素類似樂高積木，與Minecraft異曲同工，但Roblox更像是Steam這樣的平臺。Roblox創始人的理念包含了開放、沙盒、虛擬世界，最終演變成現在的元宇宙概念。也正因為此，Roblox市值驟升600億美元且遠超育碧這些3A大廠。在投資者眼里，元宇宙是互聯網3.0，意味著愿景中的未來，為未來買單是資本的天性。
元宇宙“Metaverse”一詞最早見于1992年尼爾?斯蒂芬森的科幻小說《雪崩》，該詞描述了一個基于虛擬現實技術和未來互聯網絡的虛擬世界。人們可以通過購買硬件或使用公共客戶端——一種智能頭戴設備進入虛擬世界，這樣的場景也出現在許多人熟知的其他科幻作品如《阿凡達》、《頭號玩家》中；表面上的技術形態如《攻殼機動隊》里的腦機接口、《黑客帝國》里的虛擬矩陣，也多可追溯。也就是說，Roblox所致力的Metaverse在現實文明中都能找到技術原型。
簡單而言，實現元宇宙的主要技術來自虛擬世界渲染和VR終端，其內在邏輯則是互聯網和生態，以至于蘋果庫克一開始聲稱其并不情愿像追熱詞般地將VR技術改稱為Metaverse。但是在資本的熱催之下，在整個業界的同頻共振之下，元宇宙的概念大幅擴展，迄今為止形成了六大支撐技術，并輻射了包括5G/6G、云計算、邊緣計算、AI、視覺、語言/語音、渲染/建模、引擎、腦機、全息、區塊鏈相關等25個產業環節，幾乎做到了“萬物皆可元宇宙”的生態優勢，看起來有點不可思議。
但是以現行的技術進程為尺，去衡量理想成熟的元宇宙形態，我們很容易發現其中的差距。
● 元宇宙距離我們有多遠？
Roblox將“元宇宙”寫進招股書提到了8個關鍵特征，實際上包含了其對應當前主流技術與應用對象，我們嘗試從各方面現狀進行分析。
首先是VR/AR技術，提升虛擬世界帶來的沉浸感，豐富新的人機交互形式。雖然VR和AR的發展已經行之有年，但是距離業界最初的期待，以及消費者一開始從科幻作品中接收到的體驗信息仍差距甚遠，現在元宇宙的布道者們將之稱為當前沉浸感與元宇宙成熟形態之間的差距。
當年的三款前沿設備Google Glass、Oculus和HoloLens發布以來，VR/AR的技術進程一直進展緩慢，前二者不幸中途夭折，HoloLens也只能在專有領域繼續打磨。場景的局限和生態沖突制約了虛擬、增強現實頭戴設備的發展，特別是蘋果ARkit和谷歌ARCore的發布繼續加重了智能手機的應用生態，進而更加排斥了其他終端設備登上消費舞臺的可能性。所以我們認為，所謂的“元宇宙成熟形態”如果不能重用或者升級現有軟件應用開發者生態，使之能夠在元宇宙的虛擬世界里完整、適應地運行起來，那么必須重構一個有別于智能手機的應用生態，這不僅僅是發布一個SDK這么簡單。
然后是算力、渲染、構建難度的問題。元宇宙不僅僅應用于游戲領域，為之構成的圖形內容、AI、區塊鏈網絡、信息生產都離不開海量的算力支撐。算力支撐著元宇宙虛擬內容的創作與體驗，更加真實的建模與交互需要更強的算力作為前提。算力的大小是一個見仁見智的問題，這取決于應用的復查程度和范疇，比如VR頭戴集成的攝像頭、傳感器、物聯網芯片等等，整體增加的數據包括面部掃描、觸覺、實時的環境感知，這些將比原有的基礎數據大幾個數量級。
在算力不夠的前提下，人們會重新定義元宇宙的階段形態，當然也有別的解決辦法，就是繼續提高并行和分布式計算的效率，比如現行多種供客戶端訪問的云渲染解決方案即將成為流行。生產力的協作方面，英偉達的Omniverse平臺也算是在渲染圖形構建領域開了先河。英偉達的想法更在乎“數字孿生”（一種工業仿真技術），這與其一個成功案例寶馬集團數字工廠有關，通過Omniverse對真實環境的模擬，建立一個相對應的虛擬場景。
最后是基礎設施的問題。如果元宇宙大規模連入參與式媒介，用戶交互高達億級，這將對現有云計算體系提出更高要求，為了承載資源負荷，邊緣計算也將更快進入角色。Roblox招股書8個關鍵特征中的Low Friction（低延遲）和Anywhere（隨地性）對互聯網基礎設施提出了針對性。用戶通過VR終端設備隨時隨地登陸元宇宙，或意在說明設備不僅有個人消費型、專有專用型，還存在公共的泛化型，如果無須主機客戶端支持，也不排除高度集成的移動終端。
不論是移動場景還是高度密集的元宇宙內部應用，都對高速、低延時、規模化的接入通道在實時和流暢體驗方面有著過高的要求，這個問題在過去多個AR案例中有集中體現。比如早期Google Glass因網絡性能局限缺乏使用場景；以及后來Pokemon Go的開發公司Niantic意識到混合實境中的重量型AR應用對物理位置重疊的三維虛擬地圖的訪問實時性難度之大。因為AR云創建的3D虛擬地圖（地形）覆蓋了現實場景，其中內容數據被錨定到特定的物理位置，這些信息需要實時訪問，即便是幾毫秒的延遲也會對服務和體驗產生負面影響。假如當你穿過目的地標之后才彈出AR菜單，那又有什么意義呢？這只是典型的一類問題，而現有的互聯網基礎設施尚未對此做好準備。
● 千里之行始于足下：起點、批評和隱憂
元宇宙什么時候才能到來？許多專家認為至少5到10年，如果達到理想中的成熟形態，甚至需要20年、30年。這是非常中肯的估計，所以當下元宇宙概念過熱，難免有投機炒作之嫌。元宇宙這個概念并不重要，重要的是技術的進步。其實我們更愿意相信，業界各方更希望借助元宇宙之風讓行之有年的VR/AR技術突破實質進展，讓久而未至的下一代消費級終端登臺亮相，這仍需要大量努力。
好在市場是個成熟的載體，就像當年基于智能手機的簡單VR/AR技術同樣能被消費者所接受，元宇宙的鋪路也可由簡入繁。一些簡單的虛擬場景就著社交邏輯和應用，在現有終端基礎之上有望不久之后先行推出。
另外，元宇宙作為新生事物也伴隨了一些批評和隱憂，包括設備制造商會否通過元宇宙設備采集用戶信息造成隱私擔憂；元宇宙的過渡沉浸引發的網絡成癮癥；對使用者身心的影響，比如抑郁、肥胖的誘發和逃避現實等等。這些需要互聯網制度與環境的進一步改善，也需要行業各方和消費者正確認識技術與技術進程，以及科技產品的使用價值。
文/陳徐毅 高級工程師，科技專欄作者，中國計算機學會會員。