场景	元宇宙赋能
游戏	3D沉浸式游戏体验、游戏场景虚实结合（和虚拟机器人队伍在真实的野外对战）
旅游	时空交互沉浸式游览（在故宫参加光绪皇帝大婚典礼）
社交	跨越地域 ， 面对面社交效果（参加虚拟世界舞会）
探索	探索微观环境（细胞）、遥远太空等人类难以触达的空间（虚拟世界模拟训练 ， 真实世界操控远程机器人）
办公	虚实结合的办公环境 ， 沉浸式交互 ， 远程协作

AR/VR技术结合运用于元宇宙场景 ， 一下子打通了虚拟世界和物理世界的界限 ， 结合机器人技术 ， 两个世界的交互提升到可以互操作 ， 两个世界彻底融合 。 在这一代元宇宙技术框架下 ， 会诞生一群新的初创企业、一批新的业务场景、一系列行业被新技术赋能而改造 。
03
构建新一代元宇宙所面临的技术挑战
为了实现虚实结合、虚拟世界和物理世界实现互联并可以做到互操作 ， 元宇宙需要强大的云和端上的算力支撑 。

文章图片

图表 5.用AR增强现实技术重塑艺术展品 ， 艺术家画作结合AR技术 ， 极大地增强观众与画作的互动感 ， 让二维的画作在虚拟世界里流动起来 。
从技术的维度看 ， 新一代元宇宙需要利用技术构建以下四层能力：
第一层是 几何建模 ， 建立世界的几何模型 ， 包括物体 ， 人物 ， 场景等等 。 物体要可以被操作 ， 结构要可以重新组合 。

文章图片

图6.大规模场景移动扫描设备
传统计算机几何建模需要利用CAD软件 ， 这需要消耗巨大的专业人力成本 ， 在大规模使用中局限性非常大 。 结合图像采集、雷达扫描、遥感照片等2D图像数据采集方式通过计算机图形技术进行3D几何重建 ， 是目前经济上可行的一种技术方案 ， 并已经在很多领域开始试用推广 。
第二层是 模拟仿真 ， 对虚拟世界中的动态行为建模 ， 让虚拟世界活动起来 。 水要能往低处流 ， 扔一块石头可以打碎玻璃 ， 虚拟角色可以对外部输入做出合理的反应 。 第一层和第二层的技术能力一起构建了一个虚拟世界 。
事实上 ， 这一层的难度用目前的经典计算机体系来解决是极其困难的 ， 即便是模拟出奶泡倒入咖啡这样简单的过程 ， 也需要一个庞大的超级计算机才可以完成 。 诺贝尔物理奖得主、量子电动力学专家费曼在1981年的一篇文章里面已经给了非常清晰的断言：只有量子计算机才可以完美的解决物理世界模拟的问题 ， 而目前经典计算机只能对这一过程做非常简化的近似模拟 。
【深度|元宇宙是新技术还是新泡沫？】
文章图片

第三层是 虚实融合 ， 虚拟世界的信息叠加到现实世界展示 ， 把虚拟世界的信息和真实世界融合起来 。 真实世界的任何物品都被一层信息包裹着 ， 并针对不同用户呈现出不同的内容 ， 个性化推荐将无时不刻的发生 。 AR/VR、脑机接口是目前这一层中的技术研究热点 。
第四层是 虚实联动 ， 虚拟世界的行为在现实世界产生反馈 ， 把虚拟世界的改变自动闭环到真实世界上 。 即通过改变虚拟世界而改变对应的真实世界 。 这个需要依赖机器人技术 。 这样可以在虚拟世界里面进行仿真、规划 ， 寻找到最优方案 ， 然后自动落实到真实世界 。 现实世界的机器人、虚拟世界的NPC（non-player character非玩家角色）都需要人工智能技术在底层支撑 。