【元宇宙】元宇宙的核心技术及相关名词解释

哗中

一、元宇宙的6大核心技术
分类：
（1）基建：物联网技术、网络通信及算力技术、数字孪生技术
（2）底层：区块链技术、人工智能技术
（3）前端：交互技术（全息影象技术、脑机交互技术、传感技术）
1、区块链技术
对于元宇宙，区块链技术极其重要，是元宇宙的重要底层技术，元宇宙的最基础保障,同样一个文件很难区分谁是复制品，区块链技术完美的解决了这一点利用防赏改和可追溯性使得区块链天生具备了“防复制”的特点，区块链还为元宇宙带来去中心化的支撑，为元宇宙提供数据去中心化、存储-计算-网络传输去中心化、规则公开、资产等支持。
2、交互技术
交互技术为元宇宙提供了沉浸式虚拟现实验阶梯，例知VR、AF、MR全息影象技术、脑机交互技术及传感技术等。在这个世界里，内容可以由用户自己输入，带来了无限可能。
3、网络通信及算力技术（5G\6G、云计算、边缘计算）
元宇宙的续用会产生巨大的数据吞吐，为了同时满足高吞吐和低延时的要求,就必须使用高性能通信技术。“5G”具有“高网速、低延迟、高可靠、低功率、海量连接”等特性。“5G”时代的到来，将提供元宇宙的通讯技术支撑。此外，正处于起步阶段的元宇宙，若想实现沉浸式、低延迟、高分辨率等功能，提供用户易于访问、零宕机的良好的用户体验，离不开现实世界中数字基础设施的支撑，包括计算能力、3D视觉效果、虚拟现实技术、互联网连接和其他技术支撑，云计算是其中的重要组成部分之一。元宇宙的发展需要大规模的计算和存储，需要大量的数据交互。真实世界的计算、存储能力直接决定了元宇宙的规模和完整性。
4、物联网技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，IT行业又叫：泛互联，意指物物相连，万物万联。由此，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络 。感官是真实世界与虚拟“元宇宙”的链接，是元宇宙升沉浸感体验的关键所在。物联网的首要条件是设备能够接入互联网实现信息的交互，无线模组是实现设备联网的关键环节。
5、数字孪生技术（游戏引擎、3D建模、实时渲染）
数字孪生是充分利用物理模型、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。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。
6、人工智能技术
人工智能技术是使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为（如学习、推理、思考、规划等）主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机，使计算机能实现更高层次的应用。元宇宙中主要用到其中的计算机视觉、机器学习、自然语音学习、自然语音处理、智能语音等技术支撑。


二、元宇宙相关名词解释
元宇宙-Metaverse
元宇宙是人类运用数字技术构建的，由现实世界映射或超越现实世界，可与现实世界交互的虚拟世界 ，具备新型社会体系的数字生活空间。
基础设施-Infrastructure
基础设施是构建元宇宙的一组基本技术，包括半导体(尤其是图形处理单元)、网络云服务、数据中心、边缘计算、电池和材料科学等。
实时服务-Live Services
实时服务是基于互联网的软件平台（通常基于云)为具有复杂经济体和社区的虚拟世界和在线游戏提供支持。
发现-Discovery
发现是人们了解其在元宇宙中所能做的事情的方式，包括传统营销渠道（广告网络、赞助、应用商店)及更新颖的，以社区为中心的渠道(去中心化市场、消息平台)。
低代码平台-Low Code Platform
低代码平台支持创作者采用少量计算机编码或无需编码（0代码）制作应用程序。
人机界面-Human Interface
人机界面硬件包括传统屏幕（计算机、手机等）以及虚拟现实和增强现实等新兴技术,脑机接口等未来技术。
控制论-Cybernetics
控制论是一种弥合机器和人类感知动觉系统之问差距的技术。
空间计算-Spatial Computing
空间计算技术使人沉浸式进入计算环境，并对周围空间环境中的对象进行计算。
增强现实-Augmented Reality
增强现实(AR)是向周围的视觉环境增加信息的技术。
模拟现实-Simulating Reality
模拟现实是一项技术大趋势，涉及在计算机中准确模拟或反应“现实世界”的能力。
虚拟现实-Virtual Reality
虚拟现实（VR)是可以让人完全沉浸在虚拟世界中的技术。
智能眼镜-Smartglasses
一般代指增强现实设备，耳机结合了扬声器的音频功能、麦克风的记录和语音命令响应功能,摄像头的环境观察和记录功能，以及将数字全息图投影到物理空间视图中的能力。
5G
5G即第五代无线网络。在延迟、并发连接数量和整体速度方面具有数量级的改进。
图形处理单元-Graphics Processing Unit
图形处理单元(GPU)是专门用于高度并行任务的芯片，包括渲染3D图形和人工智能。
3D引擎-3D Engine
3D引擎是支持实时生成三维图形的软件（区别于电影中的预渲染动画)。
区块链-Blockchain
区块链，就是一个又一个区块组成的链条。每一个区块中保存了一定的信息，它们按照各自产生的时间顺序连接成链条。这个链条被保存在所有的服务器中，只要整个系统中有一台服务器可以工作，整条区块链就是安全的。这些服务器在区块链系统中被称为节点，它们为整个区块链系统提供存储空间和算力支持。如果要修改区块链中的信息，必须征得半数以上节点的同意并修改所有节点中的信息，而这些节点通常掌握在不同的主体手中，因此篡改区块链中的信息是一件极其困难的事。相比于传统的网络，区块链具有两大核心特点：一是数据难以篡改、二是去中心化。基于这两个特点，区块链所记录的信息更加真实可靠，可以帮助解决人们互不信任的问题。
加密货币-Cryptocurrency
加密货币是一种虚拟货币形式，使用加密算法和区块链来实现货币的传统功能:价值储存、记账单位和兑换媒介。
非同质化代币-NFT
非同质化代币(NFT)可以在区块链上为资产分配所有权。
智能合约-Smart Contract
智能合约是在互联网上使用区块链以编程方式交换价值（货币和资产）的手段。
权益证明-Proof-of-Stake
权益证明是区块链在网络上处理交易的一种方法，无需比特币和以太坊中典型的计算成本较高(和能源密集型)的加密算法。
分布式网络-Distributed Network
分布式网络由分布在不同地点且具有多个终端的节点机互连而成。
创作者经济-Creator Economy
创作者经济是软件和市场交易的结合。通过创作者经济，创作人员及团队可以赋予元宇宙新的内容。
边玩边赚-Play-to-Earn
边玩边赚(P2E）是一些基于区块链的游戏所用的经济模型。在P2E游戏的虚拟经济中，玩家可以通过玩游戏赚取虚拟道具或虚拟货币。这些物品和货币可以通过云中心化市场出售给他人。
去中心化-Decentralization
去中心化是一套可以将权力和控制权从中央权威机构（例如“围墙花园”和金融机构)向外转移的技术、设计模式和实践。内容不再是由专业网站或特定人群所产生，而是由权级平等的全体网民共同参与、共同创造的结果。任何人都可以在网络上表达自己的观点或创造原创的内容，共同生产信息。
去中心化自治组织-DAO
去中心化自治组织（DAO)是一种链上治理形式。在DAO中持有代币的成员可以对指导组织方向的提案进行投票。
去中心化金融-Decentralized Financet
去中心化金融(DeFi)采用智能合约支持软件以无需信任、无需许可的方式进行合作，包括去中心化交易、借贷协议、所有权分割（例如房地产或NFT类的数字资产）。
数字全息图-Digital Hologram
全息图是相干图象在物理空间中的投影。
数字身份-Digital Identity
数据身份被认为是真实身份信息浓缩为数字代码，形成可通过网络、相关设备等查询和识别的公共秘钥。与传统身份系统相比，数字身份有助于大幅提高整体社会效率，最大化释放经济潜力和用户价值。包含在线应用程序中个人识别自我并表达自我的所有方式。
数字孪生-Digital Twin
数字孪生是充分利用物理模型、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。数字孪生是一种超越现实的概念，可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。
数字孪生是个普遍适应的理论技术体系，可以在众多领域应用，在产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域应用较多。在国内应用最深入的是工程建设领域，关注度最高、研究最热的是智能制造领域。
元宇宙中可反映物理对象的实时属性的数字对象。
角色化身-Avatar
角色化身是个人数字身份的图形表示，可以是简单的2D表现形式（如社交媒体中用于识别用户）或3D表现形式（如应用于游戏和元宇宙）。
自我主权身份-Self-Sovereign ldentity
自我主权身份是一种数字身份形式，授予个人用户对身份的完全控制权和所有权。
虚拟世界-Virtual world
虚拟世界是支持多人实现交互并可持续的持久环境。
虚拟货币-virtual Currency
虚拟货币是虚拟经济某些社群内的记账单位。
虚拟经济-Virtual Economy
虚拟经济是使用户能够在虚拟世界或其他虚拟世界体验中，控制虚拟货币和虚拟物品的系统。
虚拟物品-Virtual ltem
虚拟物品是玩家在游戏或其他虚拟世界体验中拥有的物品。
虚拟主流化-Virtual Mainstreaming
虚拟主流化是大众接受数字身份、虚拟财产与实体身份和财产具有平等地位甚至更加重要的趋势。
虚拟存在-virtual Being
虚拟存在是游戏或其他元宇宙体验中的角色或其他实体。
网真-Telepresence
网真即数字传送:通过增强现实或虚拟现实传送到远程物理位置（或模拟虚拟位置)。
脑机接口-Brain-computer Interface, BCl
脑机接口(BCI)指实现人脑和计算机系统直接连接的接口形式。有时被称为神经控制接口（NCI）、心-机界面（MMI）、直接神经接口（DNI）、脑机接口（BMI）是之间的直接通信路径增强或有线的大脑以及外部设备。BCI与神经调节的不同之处在于BCI允许双向信息流。BCI通常旨在研究、绘制、协助、增强或修复人类的认知或感觉运动功能。
体验-Experiences
人们在元宇宙中所做的事。例如游戏、沉浸式社交、未来办公、健身、网真旅行、现场音乐、电竞。
未来办公-Future of work
末来办公即员工无需亲自到场即可远程相互协作的能力。
沉浸式社交-lmmersive Social
沉浸式社交是元宇宙中面向社交互动的一类体验，可将其视为社交网络和聊天的具体表达、实时演变。
游戏-Games
游戏是实时网络和图形处理单元之间的驱动因素之一，这些硬件和软件技术(即GameTech)将成为构建元宇宙的基础。
免费游戏-Free-to-Play
免费游戏(F2P)是一种货币化模式,应用于大量网络游戏中。
游戏技术-GameTech
游戏技术是支持现代电子游戏的一系列技术。游戏技术栈将在很大程度上支持元宇宙的体验，而基于情感和故事叙述的游戏导向型设计将塑造这些体验的结构方式。
修改-Mods
Mods是对游戏或虚拟世界的“修改”。
电竞-Esports
电竞是一种使用电子游戏的竞赛形式。
开放平台-0pen Platforms
开放平台是一种无需许可的技术，允许创作者制作与特定“围墙花园”无关的内容和应用程序。
无需许可-Permissionless
“无需许可”技术是一种不需要许可即可使用的技术。例如，创建基于开放源码、开放平台以及开放生态系统（如PC软件开发）的软件无需获得许可。
OpenXR
OpenXR是一个开放的、免版税的标准，用于访问虚拟现实和增强现实平台和设备。OpenXR是应用程序和XR运行时的接口，XR运行时负责处理帧合成，交互管理，原生追踪信息。XR的定义：计算机通过人机交互产生的虚实环境连续统一体，包括VR,AR,MR。
WASM
WebAssembly (WASM)是一种向Web浏览器提供二进制可执行代码的开放标准。
Web3.0
Web3.0是网站内的信息可以直接和其他网站相关信息进行交互，能通过第三方信息平台同时对多家网站的信息进行整合使用；用户在互联网上拥有自己的数据，并能在不同网站上使用；完全基于web，用浏览器即可实现复杂系统程序才能实现的系统功能；用户数据审计后，同步于网络数据。
零知识证明-Zero Knowledge Proof
根据零知识证明算法，证明者无需向验证者提供任何附加信息，双方即可确认特定内容。
围墙花园-walled Gardens
围墙花园是元宇宙中的域，支持创作者根据一组特定的规则、权限和工具创建内容。
网络效应-Network Effects
网络效应是关于网络如何获取价值的各类理论。
高性能计算
高性能计算(HPC)通常被称为“超级计算机”，具有极高计算能力，能够高速解决非常复杂的问题。由于超级计算机运行成本很高，主要由国家主导其发展，也主要应用于国家安全领域(如核模拟)、科学与医学研究以及气候建模等方面。
量子计算
量子计算机可以利用量子物理特性，有望成倍增加计算能力。因此，量子计算已经成为政府、研究实验室、技术公司投资的战略领域，以期获得量子优势带来的战略能力。
云计算
云计算是分布式计算的一种，指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后，通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。云计算的核心概念就是以互联网为中心，在网站上提供快速且安全的云计算服务与数据存储，让每一个使用互联网的人都可以使用网络上的庞大计算资源与数据中心。
边缘计算
边缘计算是指在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合了网络、计算、存储以及应用处理能力的分布式平台，就近提供智能服务。初看可能不是很明白，我们可以理解为边缘计算是云计算的一个逆操作，云计算强调的是计算和存储等能力从边缘端或桌面端集中过来，而边缘计算则是将这种计算和存储等能力重新下沉到边缘。