一、什么是元宇宙？

元宇宙的概念，最早出自1992年美國作家尼爾·史蒂芬森的科幻小說(shuō)《雪崩》，小說(shuō)構造了一個(gè)虛擬世界，就是Meta-Verse。Meta是超越的意思，Verse是宇宙的意思，Meta-Verse就是超越宇宙。漢語(yǔ)翻譯成元，因為元有開(kāi)天辟地，萬(wàn)物初始的意思，給人以無(wú)限的想象空間。在元宇宙中，通過(guò)設備與終端，人類(lèi)可以進(jìn)入計算機模擬的虛擬三維世界，現實(shí)世界的所有事物都可以被數字化復制，人們可以通過(guò)數字分身在虛擬世界中做任何現實(shí)生活中的事情。

譚平博士（時(shí)任阿里巴巴達摩院 XR 實(shí)驗室負責人）在演講中提到：AR和VR眼鏡是即將普及的下一代計算平臺，元宇宙，是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)在這個(gè)新平臺上的呈現，包含了社交、電商、教育、游戲、支付。VR、AR眼鏡的技術(shù)本質(zhì)，是新顯示和新交互。過(guò)去PC和手機的顯示界面都是二維的窗口，VR、AR顯示和交互的界面是三維的，會(huì )有更加豐富的顯示和交互，人們會(huì )沉浸在一個(gè)虛擬的信息世界。元宇宙是我們這個(gè)時(shí)代的灰犀牛。這種計算平臺的遷移，會(huì )導致整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的版圖發(fā)生巨變，從硬件到操作系統到軟件，所有的行業(yè)格局都將會(huì )改變。新的巨頭將會(huì )崛起，而一些行動(dòng)遲緩的巨人，將不可避免地倒下。元宇宙的基礎構成（譚平的簡(jiǎn)要說(shuō)明）第一層，全息構建構建出整個(gè)虛擬世界的幾何模型，并且在終端設備上加以顯示，制造出一種沉浸式的用戶(hù)體驗。這是元宇宙的最底層。第二層，全息仿真構建出虛擬世界的動(dòng)態(tài)過(guò)程，要讓虛擬世界無(wú)限逼近真實(shí)世界。第三層，虛實(shí)融合把虛擬世界和真實(shí)世界融合在一起。從技術(shù)上講，就是要構建整個(gè)真實(shí)世界的高精度三維地圖，并且在這個(gè)地圖中實(shí)現精準定位，準確地實(shí)現虛擬信息疊加。第四層，虛實(shí)聯(lián)動(dòng)要能通過(guò)改變虛擬世界，來(lái)改造我們的真實(shí)世界。換句話(huà)說(shuō)，就是我們要解決機器人的問(wèn)題。這一層更多的是譚平個(gè)人的一種理解，不在大眾對元宇宙的理解范疇之中。他覺(jué)得如果沒(méi)有虛實(shí)聯(lián)動(dòng)，那么美好可能只停留在虛擬世界，我們的真實(shí)世界有可能還是一塌糊涂的。將來(lái)，可以用第二層的仿真技術(shù)，來(lái)尋找真實(shí)問(wèn)題的最優(yōu)解決方案；通過(guò)第三層的虛實(shí)融合，把這個(gè)解決方案映射到真實(shí)世界；通過(guò)第四層的機器人技術(shù)，讓它在真實(shí)世界加以執行。二、元宇宙相關(guān)的技術(shù)的初步解釋2022年11月03日，武漢市人民政府正式發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)武漢市促進(jìn)元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展實(shí)施方案（2022—2025年）的通知》，方案中提到強化元宇宙技術(shù)創(chuàng )新，筑牢關(guān)聯(lián)技術(shù)根基。大力布局擴展現實(shí)（虛擬現實(shí)、增強現實(shí)、混合現實(shí)）、近眼顯示、三維顯示、全息影像等元宇宙沉浸式聯(lián)接技術(shù)，著(zhù)力突破機器視覺(jué)（動(dòng)眼跟蹤、虹膜識別等）、自然語(yǔ)言處理、腦機接口、類(lèi)腦計算等元宇宙感知交互技術(shù)，全面發(fā)展先進(jìn)計算（云計算、邊緣計算、AI計算、超算）、5G+/6G、區塊鏈、分布式存儲等元宇宙有關(guān)支撐技術(shù)，促進(jìn)人工智能、數字孿生、Web 3.0等加快融合發(fā)展。將元宇宙相關(guān)技術(shù)研發(fā)納入我市科技計劃體系支持范圍，著(zhù)力推動(dòng)我市在部分重要技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力和技術(shù)積累達到國內領(lǐng)先水平。我在這里對經(jīng)常提到的VR、AR和腦機接口等概念，基于在網(wǎng)上搜集到的信息，做一下歸納，供大家參考：VR：虛擬現實(shí)VR是Virtual Reality的簡(jiǎn)稱(chēng)，翻譯成：虛擬現實(shí)。它是一種創(chuàng )建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，它利用計算機技術(shù)生成可交互的、三維動(dòng)態(tài)的場(chǎng)景，用戶(hù)可以在虛擬世界中進(jìn)行沉浸式的體驗。VR的特點(diǎn)：多感知性。在傳統計算的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)感知之外，還有觸覺(jué)感知、力覺(jué)感知、運動(dòng)感知、溫度感知、味覺(jué)感知、嗅覺(jué)感知等生物體的感知功能。沉浸感。也叫臨場(chǎng)感，指用戶(hù)在虛擬世界中感受到的真實(shí)程度。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)我們可能很難從感官上分辨真實(shí)世界和虛擬世界的區別。交互性。用戶(hù)通過(guò)語(yǔ)言、動(dòng)作等在虛擬世界進(jìn)行交互并得到反饋，模擬真實(shí)世界的交互場(chǎng)景。無(wú)邊界。虛擬世界可以打破現實(shí)世界的物理規則，拓寬我們的認知邊界，構建在現實(shí)世界中無(wú)法實(shí)現甚至無(wú)法想象的場(chǎng)景。AR：增強現實(shí)AR是Augmented Reality的簡(jiǎn)稱(chēng)，翻譯成：增強現實(shí)。什么是AR技術(shù)呢？通俗地講，它是在現實(shí)的世界中，將虛擬界面疊加到同一個(gè)畫(huà)面或空間，二者同時(shí)存在，能夠被人們真實(shí)感知到。AR等同于真實(shí)世界 + 數字化信息。虛實(shí)結合的AR技術(shù)幫助個(gè)體在具身性的數字虛擬世界中不僅僅是沉浸、參與，而且自身變成內容的一部分、生活在其中。AR與VR的區別：VR的場(chǎng)景是完全虛擬的，不需要現實(shí)環(huán)境作為基礎。比如我們帶著(zhù)VR頭盔在家里玩VR游戲的時(shí)候，該游戲的所有場(chǎng)景和內容都是虛擬世界。AR則是基于真實(shí)環(huán)境的，它與現實(shí)世界有著(zhù)很強的關(guān)聯(lián)。比如在工業(yè)上我們需要了解機械設備的構造或是節點(diǎn)屬性，VR通常會(huì )根據該機械設備的結構將整個(gè)設備虛擬化出來(lái)，然后展現在人們的面前；而AR則是通過(guò)在現有設備的基礎上進(jìn)行虛擬化處理，相比下來(lái)AR所付出的工作量相比VR要少得多，但是如果沒(méi)有設備的時(shí)候，VR就體現出它無(wú)中生有的優(yōu)勢了。MR：混合現實(shí)MR是Mixed Reality的縮寫(xiě)，翻譯成：混合現實(shí)。這是一個(gè)比較新的概念，它是介于A(yíng)R和VR之間的一種形式，是一種基于現實(shí)的虛擬環(huán)境，但可交互性和虛擬的元素要高于A(yíng)R。XR：擴張現實(shí)XR是Extended Reality的縮寫(xiě)，翻譯成：擴張現實(shí)。是VR、AR和MR三者的統稱(chēng)，涉及用計算機對現實(shí)進(jìn)行擴展的操作都屬于XR的范疇。BCI：腦機接口BCI是Brain Computer Interface，翻譯成：腦機接口。指在人或動(dòng)物大腦與外部設備之間創(chuàng )建的直接連接，實(shí)現腦與設備的信息交換。腦機接口技術(shù)有兩種方式：一種是植入式的，即通過(guò)手術(shù)給病人或動(dòng)物植入電極來(lái)進(jìn)行神經(jīng)元信號的讀取。如果我們將大腦比做一間屋子，大腦中的信息就像是屋子里的人在說(shuō)話(huà)，我們想知道屋子里的人在說(shuō)什么，可以直接推開(kāi)門(mén)進(jìn)來(lái)聽(tīng)，這就好比植入式的腦機接口。另外一種形式則是無(wú)創(chuàng )的，使用者通過(guò)佩戴腦電波設備來(lái)采集頭皮腦電信號，通過(guò)電纜傳輸并放大之后傳送到計算機進(jìn)行分析處理，這是一種間接的采集神經(jīng)原的信號方式。如果通過(guò)裝置在屋外收集并放大屋內的聲音從而聽(tīng)清楚，就好比非植入式的腦機接口。植入式的腦機接口從采集信息的準確性上來(lái)講效率更高，可以更精準地收集信號，但同時(shí)它是有創(chuàng )的，需要手術(shù)植入大腦。而非植入式的腦機接口僅需體外佩戴設備，對人體沒(méi)有損傷，但面臨如何高效精確采集信號的技術(shù)挑戰。