元宇宙如何賦能文化產業？堅定紮根現實、以虛強實大方向

來源：人民郵電報

原標題：《元宇宙：未來？騙局？元宇宙：未來？騙局？堅定“紮根現實、以虛強實”大方向》

虛擬空間、下一代互聯網、數字孿生、擴展現實……這些耳熟能詳的關鍵詞都和元宇宙有關，元宇宙概念尚無權威定義，不同參與者以自己的理解不斷豐富其含義。從互聯網巨頭紛紛加碼布局元宇宙，到元宇宙首次被寫入地方“十四五”產業規劃，隨着虛擬世界和物理世界融合進程的加速，紮根現實，“以虛促實、以虛強實”的發展方向逐步明確。

數實融合賦能文化產業繁榮發展————訪中國信通院雲大所副總工王蘊韜

2021年10月，社交媒體巨頭Facebook更名為Meta（元），“元宇宙”成功入選由國家語言資源監測與研究中心發布的“2021年度十大網絡用語”，全世界似乎都在談元宇宙。元宇宙背後的關鍵技術是什麼？它將為文化產業發展搭建怎樣的“舞台”？日前，中國信息通信研究院雲計算與大數據研究所副總工程師、高級工程師王蘊韜接受《人民郵電》報記者的獨家專訪，聚焦AR（增強現實）和VR（虛擬現實）技術，就沉浸式技術發展帶動文化產業繁榮的相關問題給予解答。

以“沉浸式”技術豐富文化活動體驗

記者：AR和VR技術是打造沉浸式體驗的核心技術，其發展現狀如何？技術本身具有哪些特點？

王蘊韜：AR和VR技術在產業帶動下，不斷進步和成熟。技術方面，實際上AR和VR走的是完全不同的兩條路線：VR旨在打造一個完全獨立於現實世界的全沉浸式虛擬空間，而AR則聚焦打造一個圍繞現實世界的虛擬交互體驗。

對於VR來說，一般業內認為其具備四大要素：多感知性、沉浸感、交互性及自主性，但實際上當前VR技術主要聚焦在視覺層面的沉浸式交互，關鍵技術主要由動態環境建模技術、實時三維圖形生成技術、立體顯示、傳感器技術、應用系統開發工具和系統集成技術等方面組成。

對於AR來說，目前主要聚焦在對於視覺的增強，主要包括徒手交互（代表技術Voodoo Dolls）和光線投射軌跡交互（代表技術HOMER）。需要注意的是，AR設備是多種多樣的，包括但不限於頭盔、手持觸摸屏設備、投影儀、桌面等。

記者：當前，沉浸式實景體驗方面有哪些新的嘗試？

王蘊韜：當前元宇宙在沉浸式體驗方面已經進行了積極的探索，在消費娛樂、文化教育以及工業製造、智慧城市等方面都有了優秀的產業實踐。在社交領域，人們的展示從原來傳統的網頁資料變成了具有虛擬化身的實時互動，如在《堡壘之夜》舉辦的現場音樂會，虛擬偶像梅澀甜舉辦的脫口秀節目《梅得說》等；在辦公領域，微軟、Meta等推出了基於MR（混合現實）、VR的協同辦公平台；在製造領域，BMW與Nvidia正在研發基於Omniverse的新一代虛擬工廠；在醫療領域，國外推出了通過XR（擴展現實）技術提供解剖的視圖，山西醫科大學第一醫院也研發出用於治療抑鬱障礙的阿凡達虛擬診療系統。

以文化發展新需求“定製”技術路線

記者：哪些技術特性緊密契合文化產業發展需要？文化產業發展新需求倒逼數字技術提供怎樣的服務？

王蘊韜：在數字經濟發展的新時代，文化產業發展也出現了新的需求：多樣性，以及更便利的交流和分享。數字技術賦能的核心，在於促進文化產業的數字化轉型，具體來說，就是通過將文化資源數字化，從而能夠將有形或無形的文化遺產、文化遺迹、工藝品、博物館藏品等資源無縫遷移到虛擬世界，這樣不但能夠將更多元的文化展示給全世界，而且能夠讓固定且稀缺的文化資源以更低的成本和更高的效率惠及更多的人民。

而這實際上也對數字技術提出了很大的挑戰。一是數據採集的能力。無論是對於圖形圖像的採集，還是對於物理現象的量化的收集，都需要以攝像設備、傳感設備為代表的數據採集能力的全面提升。二是數字建模能力。虛擬世界中的文化物品的重構，已經從像素級的重構向原子級的重構不斷發展，面向三維物體的建模技術是其核心。

記者：未來沉浸式體驗的發展方向是什麼？數字技術發展將為豐富文化活動體驗提供怎樣的幫助？

王蘊韜：未來元宇宙在沉浸式體驗方面的發展將隨着人工智能、計算機視覺技術的發展，以及算力的持續提升而持續改善。

具體將呈現三大特點：一是越來越多的物理世界的優秀物質文化遺產將會被“遷移”到虛擬世界，其還原度以及模擬程度將越來越高；二是虛擬世界的文化產業將愈發發達，與虛擬文化遺產的智能交互將更具沉浸式、智能化體驗；三是基於虛擬場所、虛擬數字人等的“原生數字文化”將大放異彩，文化產業也將由聚焦從物理世界向虛擬世界的數字化轉型，向全面打造基於全虛擬世界的“原生數字文化”而闊步前行。

小貼士

“沉浸式”技術關鍵點

技術路線

VR：旨在打造一個完全獨立於現實世界的全沉浸式虛擬空間。

AR：聚焦打造一個圍繞現實世界的虛擬交互體驗。

技術要素

VR：多感知性、沉浸感、交互性及自主性。

AR：把物理世界和虛擬世界信息進行“無縫”集成（實時交互）。關鍵技術

VR：聚焦視覺層面的沉浸式交互。關鍵技術主要由動態環境建模技術、實時三維圖形生成技術、立體顯示、傳感器技術、應用系統開發工具和系統集成技術等方面組成。

AR：聚焦視覺增強。主要包括徒手交互（代表技術Voodoo Dolls）和光線投射軌跡交互（代表技術HOMER）。

文化產業以虛促實關鍵點

通過將文化資源數字化，從而能夠將有形或無形的文化遺產、文化遺迹、工藝品、博物館藏品等資源無縫“遷移”到虛擬世界，這樣不但能夠將更多元的文化展示給全世界，而且能夠讓固定且稀缺的文化資源以更低的成本和更高的效率惠及更多的人民。

技術觀察

Metaverse緣起

“昔者莊周夢為胡蝶，栩栩然胡蝶也，自喻適志與，不知周也。”公元前300年，道家莊周夢蝶，引發夢境與現實聯動的思考，2022年元宇宙大熱，聚焦數字世界、物理世界融合發展。儘管已經耳熟能詳，但元宇宙還沒有被廣泛認可的確切定義，現在還只是一個仍在發展的概念，不同參與者以自己的理解不斷豐富着它的含義。

元宇宙metaverse是meta和universe的組合，meta來自古希臘語，有多層含義，可表示在中間、變換、超越。當時，雅典人把有形事物的相關研究叫作physics（物理學），而把無形事物的相關研究叫作metaphysics（形而上學），meta正是源自這裡，元宇宙的“元”取其“超越”之意。那麼，為什麼使用含義層次豐富的古希臘詞根呢？最妙的可能是無法讓人一眼看透吧。既是新概念，包含對未來的構想，又需要底層技術持續創新發展來支撐這種構想。

在電氣與電子工程師協會（IEEE）網站上搜索“metaverse”，最早的一篇會議論文“Avatars a/spl grave/ la Snow Crash”，於1998年由人體建模與仿真領域的學者發表，研究分析了尼爾·史蒂芬森創作的科幻小說《雪崩》中“化身（Avatar）”在外表、種族、身體動作、情感和個性等方面的特徵。科幻小說《雪崩》的故事創造了一個平行於現實世界的網絡世界，在現實世界中地理位置彼此隔絕的人們通過各自的“化身（Avatar）”進行交流娛樂。梵語Avatar在宗教層面指從神到人的“下凡”，在遊戲語境中意為玩家使用的虛擬身份。

“元宇宙是整合了多種新技術產生的下一代互聯網應用和社會形態。”清華大學教授瀋陽提出，元宇宙“基於擴展現實技術和數字孿生實現時空拓展性，基於AI和互聯網實現虛擬人、自然人和機器人的人機融生性，基於區塊鏈、Web3.0、數字藏品/NFT等實現經濟增值性”。從技術層面看，實現元宇宙構想涉及網絡和算力技術、人工智能、顯示技術和區塊鏈技術等，涉及範圍廣，相關技術尚不成熟，對應的虛擬與現實層面的經濟體系仍需較長時間去驗證調整。

元宇宙概念或起源於古希臘，和科幻小說的構想有關，似乎也和科技創新發展關係密切。2021年11月，我國上市企業凡宣布進入元宇宙領域其股票即上漲，元宇宙板塊有117家企業，引起證監會關注。概念的堆砌加上不斷豐富的含義，讓本就模糊的定義變得更難理解，也不禁讓大家思考元宇宙是未來還是騙局。本着包容審慎原則，對元宇宙依託的算力網絡、人工智能等關鍵技術，我們給予堅定支持，持續深化信息基礎設施建設，對於虛擬層面的社會體系以及還處於未知狀態的不明概念，我們要對發展中出現的問題及時加以糾正並築牢安全底線，避免打着科技的幌子招搖撞騙。