讀AI未來進行式筆記05元宇宙與XR.png

1. 元宇宙

1.1. 元宇宙（Metaverse）的概念起源于美國作家尼爾·斯蒂芬森于1992年出版的科幻小說《雪崩》

1.1.1. 書中描述的是一個和現實世界平行但又緊密聯系的超現實主義的三維數字虛擬空間，在現實世界中地理位置彼此隔絕的人們可以通過自定義的“化身”在元宇宙中進行交流娛樂

1.2. Metaverse這一英文單詞是由meta和verse構成

1.2.1. meta表示超越，verse則代表宇宙（universe），因此Metaverse一詞合起來通常表示“超越宇宙”的概念，代表平行于現實世界的人造虛擬空間

1.3. Roblox

1.3.1. 世界上最大的多人在線創作沙盒游戲平臺

1.3.2. 美國時間2021年3月10日，“元宇宙第一股”在美國紐約證券交易所上市，首日估值達到450億美元

1.4. 2021年5月，Facebook表示將在5年內轉型成一家元宇宙公司并在后續改名為Meta

1.5. 隨著AR、VR、AI、5G、云計算等技術成熟度提升，元宇宙有望逐步從概念走向現實

1.5.1. 以XR硬件為代表的人機交互技術的發展能夠提供栩栩如生的虛擬內容，提升虛擬內容的沉浸感和交互體驗，被稱為“元宇宙的入口”

2. AR

2.1. Augmented Reality即增強現實

2.2. 該技術通過計算機算法將文字、圖像、3D模型、視頻等虛擬信息疊加到真實世界的環境中，用戶可以借助鏡片等介質“觀看”其所處的世界，從而擁有“超現實”的感官體驗，實現對現實世界的“增強”作用

2.3. AR技術基于現實環境，需要先利用攝像頭實時拍攝現實世界的畫面，然后再把虛擬物體和虛擬內容混合進去

3. VR

3.1. Virtual Reality指虛擬現實

3.2. 該技術利用計算機生成一種模擬的虛擬環境，用戶會完全沉浸在一個由計算機仿真系統創建的虛擬世界之中

3.3. 通過VR看見的內容不受真實世界中的任何可見物體的影響

3.4. VR是沉浸式的、逼真的、互動的

3.5. 高清掃描建模數字化身并不困難，通過動作捕捉建立姿態數據庫也很成熟，表情模擬只是一個精度問題

3.6. 真正花時間的是自然語言處理，和利用海量數據訓練AI模型，以達到流暢自然的交互效果。一旦用戶感覺到對話不對勁，對產品而言，這就是死亡之吻

4. MR

4.1. Mixed Reality即混合現實

4.2. MR通過在虛擬環境中引入現實場景信息，在虛擬世界、現實世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息橋梁

4.3. MR所構建的虛擬場景并非虛擬信息的簡單疊加，而是需要理解場景，通過在虛擬環境中引入現實場景信息，將現實世界和虛擬世界融合后產生一個新的可視化環境，在虛擬世界、現實世界和用戶之間搭起一個交互反饋的信息回路，其顯示的數字內容和現實世界內容能夠實時交互，以增強用戶體驗的真實感

5. XR

5.1. XR包括三種技術：AR、VR、MR

5.2. XR技術不僅可以帶來一場超越人們視野的視覺盛宴，還能為參與者帶來沉浸式的體驗

5.2.1. 沉浸感是XR技術的重要特點之一，也就是讓人感到身臨其境，很難分清楚“境”里面的真與偽

5.2.2. 技術就必須“愚弄”人類最敏銳的感覺：視覺

5.3. 眼鏡、頭盔這類頭戴式顯示器（Head-Mounted Display，HMD）能夠為用戶提供更具沉浸感的視覺體驗，在雙眼都被包覆的狀況下，感知才能產生接近實景般的立體效果

5.3.1. HMD的工作原理是在用戶的雙眼前各放一個屏幕，兩個屏幕顯示的圖像略有差異，利用雙目視差讓用戶看到立體效果，其原理類似于看3D電影時需要佩戴的3D眼鏡

5.3.1.1. 為了實現沉浸感，用戶的視角至少為80°（通常更寬）

5.3.2. 微軟HoloLens全息頭盔是這場“XR泡沫”中幸存下來的一款產品

5.3.2.1. HoloLens全息頭盔的重量只有579克，設計合理、可用性強，具備強大的算力

5.3.2.1.1. HoloLens的售價高達3500美元

5.3.2.2. 只能應用在垂直的企業級市場，例如培訓、醫療、航天等方向

5.3.2.3. 未來的微軟HoloLens全息頭盔將朝著更輕便、更便宜的方向迭代

5.3.3. 頭盔和護目鏡式設備的先天基因就決定了它無法成為像蘋果手表一樣可以全天佩戴的消費級產品

5.3.4. 眼鏡式設備的發展也不夠成熟

5.3.4.1. 無論是谷歌在2012年面向消費市場推出的Google Glass，還是Snapchat在2016年發布的Spectacles，都沒有蹚出一條成功的道路

5.3.4.2. 未來Snapchat眼鏡也會擁有更強大的功能

5.3.4.3. 隱形眼鏡會比傳統眼鏡更容易得到大眾的認可

5.4. XR的視覺依靠眼鏡和隱形眼鏡，那么聽覺則要借助不斷變得精湛的耳機技術了

5.5. 在虛擬場景中，觸覺也是非常重要的體驗之一

5.5.1. 體感套裝可以通過電機或外部骨骼來模擬觸摸，也可以刺激神經末梢促使肌肉收縮從而產生觸摸感

5.6. 氣味發射器和味覺模擬器也將陸續問世，是XR技術能夠全方位覆蓋人類的六種感官

5.6.1. 人類的第六感超感官知覺（ESP）

5.7. 由于VR技術中的所有虛擬場景都是合成的，所以VR HMD通常是無法“透視”的，也就是說用戶看不到真實的環境

5.8. 由于AR和MR技術是把真實世界與虛擬場景結合在一起的，所以AR / MR HMD有直接成像或利用光學手段的“透視”鏡片，讓用戶能同時看到虛實結合的畫面

5.9. 在過去的幾十年里，寬帶的傳輸速率、顯示屏幕的分辨率和刷新率等技術性能都有了很大的提升

5.9.1. 隨著Wi-Fi和5G時代的到來，XR設備開始向無線方向發展

5.9.2. 芯片技術正在飛速發展，HMD中的芯片已經可以在本地執行運算任務，終于擺脫了必須連接計算機主機的束縛

5.9.3. XR總算開啟了可商業化的道路

5.10. 如果沒有高質量的內容，人們就不會購買設備

5.10.1. 如果沒有一定數量且成本合理的設備載體，內容就無法實現盈利

5.11. 應用

5.11.1. 在教育領域，XR可以化身虛擬老師，帶孩子們穿梭歷史長河

5.11.1.1. 回到上億年前的中生代看恐龍

5.11.1.2. 足不出戶見證世界八大奇跡

5.11.1.3. 穿越秦朝“親眼”見識甚至“親身”參加建造兵馬俑的壯觀工程

5.11.1.4. 與李白對詩

5.11.1.5. 聽霍金演講

5.11.2. 在工作場景中，人們可以借助MR參加虛擬會議

5.11.3. 在醫療領域，AR / MR可以輔助外科醫生進行手術，VR能夠讓醫學生在虛擬空間進行模擬手術

5.11.4. 在零售領域，消費者可以利用VR提前查看商品的上身效果，遠程試穿服飾、試戴珠寶，評估裝飾品擺在家中的樣子

5.11.5. 為自己選時尚發型時，可以輕而易舉地先看到效果

5.11.6. 要決定節假日全家出游去哪個景點，也可以提前體驗一下再決定

5.12. 細節問題

5.12.1. 需要解決某些用戶在佩戴AR / VR設備時出現惡心、眩暈等癥狀的問題

5.12.2. 通信技術的進步會大幅度降低信號延遲，因視覺刺激誘發的眩暈將在很大程度上得到緩解

6. XR技術的兩大挑戰

6.1. 裸眼顯示

6.1.1. 裸眼MR只有在極端的限制條件下才有可能出現

6.2. 腦機接口

6.2.1. 如果說裸眼是XR最自然的信息“輸出”接口，那么最自然的信息“輸入”方式就必定是腦機接口（BCI）了

6.2.2. 腦機接口的探測器目前只能覆蓋人類大腦的一小部分，而反復探測的過程會給人腦細胞帶來損傷

6.2.2.1. 由于無法理解所收集到的數據的意義，所以我們現在所擁有的只是沒有意義的原始信號，把這些原始信號上傳到大腦并訓練大腦理解這些原始信號仍然非常棘手，這已經是在活生生地改造人腦了

6.2.3. 這項技術為阿爾茨海默病、脊髓損傷等與神經系統有關的疾病的治療帶來了曙光

7. XR背后的倫理道德和社會問題

7.1. AR / VR會帶來數據安全及個人隱私問題，這幾乎是每一波新技術浪潮都會面臨的挑戰

7.1.1. 需要制定相應的規則來規范XR技術的應用，同時努力推動社會朝著更好地保護個人隱私的方向發展

7.1.2. 很多人覺得智能手機和各種應用程序、社交媒體已經掌握了我們太多的信息，那么XR無疑會推波助瀾，使這個問題變得更加嚴重，進一步挑戰人們對隱私保護及數據安全的邊界

7.2. XR將使人們重新定義生命

7.2.1. 從古至今，人類從未停止過追求永生的腳步

7.2.2. 當技術能夠學習、模仿、復刻我們的一切語言行為、思維方式的時候，人們很自然地就會想去探索肉體在消亡后以數字化形式實現“不朽”的可能性

7.2.3. 社交網絡上已經有越來越多的“虛擬”的大V，它們大部分會由AI和VR技術驅動，實現“不朽”只是一個時間早晚的問題

7.2.3.1. 這種“數字不朽”或者說“數字轉世”，自然會引發一些隱私以及倫理道德問題

7.3. 如果我們已經察覺到了當下社交網絡和AI之間存在的矛盾，那么我們就更應該盡早思考未來的XR技術在迅猛發展后所帶來的那些無法避免的問題

7.3.1. 短期見效的解決方案，或許是把現有的法律延伸到虛擬領域

7.3.2. 從長遠來看，我們需要制定新的法規，需要對大眾進行必要的教育，同時嘗試用技術手段解決技術問題，這些都是一項新技術在普及過程中的必經之路

7.4. AI比作“點金手”

7.4.1. 讓數據“活起來”驅動智能化的社會

7.5. XR的魔法就是“乾坤袋”

7.5.1. 從我們的眼睛、耳朵、肢體，甚至是大腦中，收集難以計數的高質量數據

7.6. 當這兩項技術相遇擦出火花時，人類將有機會更深刻地了解自身、強化自我、窮盡人類體驗的各種可能性