# f! O9 b( n9 {' m$ b& Z# U我们在早前的研究中对POW挖矿受益进行过量化分析。随着BTC算力越来越高,ZF对其造成的巨量能耗有所管控,我国于2021年9月将挖矿列为禁止行为,国内的算力已迁移至美国、哈萨克斯坦、俄罗斯等地。但从技术层面看,POW是在市场约束与经济激励之间取得平衡的方式,对元宇宙底层的基础设施运行、分配方式提供了启示.% U) S. ]+ d& B
! H3 k" F' f+ d- a & {" J! E( g: p e, D+ h 7 V4 g3 `8 s+ s除POW这种共识机制以外,数字资产还可以使用POS,即权益证明,通过持有代币的数量来争夺记账权。/ t& X' u& ]% c. e4 l3 l
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2.通信/存储(IT基础设施) 3 r" U: P3 e2 K6 g7 ?1 P9 t纵观通信发展史,传输速率的提升一直是主旋律,云游戏近年来也实现了高速发展,云计算是近年来发展最快的科技领域之一,伴随通信制式的持续升级,云端游戏已经成为现实。当我们需要建造一个逼真写实的虚拟世界时,基于体素/3D建模的底层搭建模式需要通过提高分辨率、增加滤镜来实现。这对于设备硬件要求很高,为了解决这一问题,通过云计算处理以后传输给终端设备是一个较好的解决方案。由此,通信/存储技术的成熟将会夯实元宇宙网络层面的基础。在此,我们从数据、算法、激励这三个层次与通信、存储一一结合,分别是5G、隐私计算和分布式存储来讨论。 - j5 F+ T8 l# y& B4 K) F: d7 _4 P3 H) \# F
2.1.通信/存储+数据——5G:元宇宙的软硬件和应用的底层设施 X. Y9 J, u$ E9 a
! e, _: a, U2 j2 Q) I元宇宙时代的开启促进各类相关软硬件行业发展,包括大数据、云计算、区块链、网络安全、时延敏感网络、虚拟现实和增强现实等,而通讯网络——5G将这一切连接在一起。& N# C( I, v; h5 r; d- K( a2 m
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元宇宙相关技术依托于5G作为底层基础。+ V9 |& ]! I2 }$ o8 @
- K% X O2 F0 u3 }( t8 b# r# x0 F3 Y1)云AR/VR:VR/AR业务对带宽的需求是巨大的。高质量的云VR/AR不仅能满足用户日益增长的体验要求也能降低对于设备的要求。虽然现有4G网络平均吞吐量可以达到100 Mbps,但一些高阶VR/AR应用需要更高的速度和更低的延迟。 1 `) r% k8 J8 e. N 9 ?6 I- W9 {! |$ A+ T( b& l, |( ?! f, h6 ]/ P
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2)云游戏:通过将计算与显示分离,降低了设备门槛。云游戏通过将游戏运算过程转移到云端服务器,使得游戏不再依赖游戏终端的硬件能力。云游戏平台通过大规模的服务器集群,硬件能力非常强大,几乎可以看成是无限的。通过连接云游戏平台,用户使用手机、平板等移动设备也能体验最新的主机级大型游戏。云游戏对于带宽的要求高。带宽越高,视频流质量越好。且当高峰时期也需要能保证稳定性,对于5G的网络容量是一个挑战。 " u& e8 k4 U( p( O : I) m- R" _. A! I% \- |1 N( y) c) T
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3)社交网络:随着互联网的发展,对于社交和内容的需求日益增大。社交网络的流行表明用户对共享内容(直播视频、元宇宙演唱会、线上交互活动)的接受度日趋增加。元宇宙演唱会这类社交活动,对于网络的带宽、延时、稳定性都有要求。, J3 t2 a1 i( C/ u4 N
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3.光学显示7 N+ w& z! u$ y. Q& g
对内容的展示和呈现至关重要的,除了上文提到的算力和通信/存储对于元宇宙的底层支持来确保数据传输的高速准确性,超高清及AR/VR设备也是帮助用户获得优秀的沉浸式体验的重要手段。随着GameFi的发展,后续对于沉浸式体验的需求在逐渐增加,一些链游也开始往此方向迭代。内容呈现相关软硬件技术的成熟,打开了通往元宇宙的大门。在此,我们从数据、算法、激励这三个层次与光学显示一一结合,分别是AR/VR、数字孪生/3D展示和虚拟人/NFT来讨论。$ u- O* P5 g, n3 w- N- U
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3.1.光学显示+数据——AR/VR:元宇宙的交互媒介,云AR/VR成趋势8 \% V/ W, l- c7 U& R
: X$ p, R$ e: d3 uAR(增强现实)是一种将数据(包括文字、图像、视频和 3D 模型)迭加在现实世界之上的技术。AR 基于传感器和机器学习技术,对外部环境及物体进行扫描及信息探测学习,并且在现实环境迭加情景信息,满足用户所需。VR(虚拟现实)是一种完全沉浸式的技术,用户看到的都是虚拟环境。这使得 VR 本身不具备强移动性——用户需要确保所处环境的安全,从而在非常有限的距离内移动,以避免撞到墙壁等物体或摔倒。 ) |# F Q; Q1 T1 T : k/ p% J! a- ~! ^5 w& d5 [# B t4 b9 j
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AR/VR作为元宇宙的交互媒介,将虚拟世界与现实世界连接在一起。ABI Research估计,到2025年AR和VR市场总额将达到2920亿美元。其中,AR为1,510亿美元,VR为1,410亿美元。, T( `% v W* l0 d4 s$ T; U
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0 W1 n+ N& z7 e- }近年来,国内外各大龙头厂商均在持续布局AR/VR产业,在技术方向和品类上各有侧重。从目前产业反馈看,经过几轮发展,VR眼镜在体验、内容上均大有进步,但是距成为智能手机一样人手必备的电子产品尚有距离。& {5 W. Z/ l; P6 k. J! I" k) z
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1)Facebook的Oculus 系列VR头显设备:持续丰富生态,包括收购机器视觉公司Scape、VR 游戏开发商Sanzaru、AR 地图数据公司Mapillary、VR变焦头显技术厂商Lemnis等。在操作系统和软件层面持续迭代,生态也较为完善,拥有线上商城等配套设施。 $ v/ r: Q3 J) M. a, i' f' V* A/ ~ : r }+ ~3 o% _9 ^' R2 b8 `9 x$ U7 V- b B5 g5 A
$ d6 w. ]0 ?4 Y( |! X7 c TAR/VR的主要应用场景是游戏和视频,对于图像处理和显示的要求较高。处理器、存储、光学显示器件在成本中占比较高,产业链也相对比较成熟。随着元宇宙的推进,体素建模的应用对于存储、算力等硬件要求会日益增加。而云VR/AR的推进能够大大降低对于终端设备的要求。这些数据和计算密集型任务转移到云端,就能利用云端服务器的数据存储和高速计算能力。: p4 p0 f' p- d) B, o e
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3.2.光学显示+算法——数字孪生/3D展示:虚拟与现实互相映射,元宇宙交互方案 % m5 D: Z) u a1 z; D8 z( R T% h, B+ {. U& R数字孪生是指在虚拟空间构建的数字模型与物理实体交互映射,充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是虚拟与现实的互相映射,主要面向B端用户作为元宇宙交互实现方案,帮助企业实现产品快速面市、改善运营、创新的业务模式以及降低生产缺陷。" y6 s" B+ P/ M2 _( M0 B/ I
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5 w6 m, x0 r4 E. M5 F4 y( e , o: w' l( \( r M- G- S& a数字孪生的三大核心在于全生命周期、实时/准实时和双向。. E. z+ R+ m' {' |
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1)全生命周期:数字孪生可以贯穿产品包括设计、开发、制造、服务、维护乃至报废回收的整个周期。它并不仅限于帮助企业把产品更好地造出来,还包括帮助用户更好地使用产品。* ]1 x5 T& I2 y8 r) h7 ]( |
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2)实时/准实时:体和孪生体之间,可以建立全面的实时或准实时联系。两者并不是完全独立的,映射关系也具备一定的实时性。 : \; m- P; j" f5 P( L 7 C F, }. [5 J6 R: K% Y3)双向:本体和孪生体之间的数据流动可以是双向的。并不是只能本体向孪生体输出数据,孪生体也可以向本体反馈信息。企业可以根据孪生体反馈的信息,对本体采取进一步的行动和干预。 / U+ z/ p. S7 g) a $ O5 t) h# ]# K8 f1 {数字孪生的应用场景主要如下:9 t. z1 c, [! r; f