物联网开发

元宇宙的6大技术应用趋势及关键创新厂商

    元宇宙话题性极高,但是想要实现这样的下世代互联网愿景,需要借助整个生态系统的公司来实现。本文将介绍元宇宙是什么?如何建立?谁在建立?目前元宇宙可以在虚拟世界举办直播演唱会和玩游戏,但元宇宙支持者所看到的未来是真实的人类以数字化身(avatar)居住在在线世界所建立起的社会。


    虽然这个在线世界仍处于发展初期,但长远而言将深具潜力。用户(尤其是年轻用户)最终可能会在数字世界中赚取他们的大部分资金并加以支出、投资。CB Insights的产业分析师认为,十年之后元宇宙可能将有1兆美元的市场规模。


元宇宙的6大技术应用趋势及关键创新厂商


    巨大的商机自然引起了产业的兴趣。去年年底,Facebook将品牌更名为Meta,2021年Q4的财报会议中提到的元宇宙年成长率(YoY)达4倍。一时之间,媒体开始大肆报导元宇宙相关话题,新闻机构纷纷开始猜测,究竟元宇宙以及成熟的虚拟经济的出现(包括财产所有权、公司办公室、时尚季等等)是科技业的下一个战场?或者只是个炒作意味浓厚的噱头?


    元宇宙是一种愿景而不是一种具体的技术。因此对企业而言,这样的模糊性使得企业要想弄清楚如何加入元宇宙所代表的一系列新兴科技,但事实上却备受困难。因此,CB Insights整理了下列架构,将元宇宙拆解为多个技术层面,并介绍了致力于实践元宇宙的关键供货商。


    1、基础设施(网络及运算)


    建立元宇宙需要能够大数据流程、低延迟运算及处理用基础设施,在芯片和处理器、5G、云端基础设施和边缘基础设施等方面的新兴技术,将显示创造一个无缝且无延迟体验的元宇宙的重要性。


    芯片及处理器之进展将支持各种元宇宙应用所需密集运算和处理


    以元宇宙为核心的新型硬件(如VR头戴式装置和AR眼镜),用于支持与高拟真图形及AI有关的密集工作负载,并在较小的轻型装置上使用。高通公司(Qualcomm)的芯片是这一领域的佼佼者,高通声称骁龙芯片(Snapdragon)已应用于50多个AR/VR装置,诸如Meta的Oculus和HTC Vive等主流VR头戴式装置。近来,高通还宣布推出1亿美元的骁龙元宇宙基金,投资扩展现实(XR)领域。


    此外,英特尔声称,元宇宙需要的是将计算效率提高1000倍,包括5G和混合边缘云基础设施的进步。也就是说,还需要新的芯片来驱动这些关键的低延迟计算网络。2022年2月,英特尔便发布了支持高功率数据中心和5G网络的新芯片的细节。


    5G和低延迟网络支持高分辨率元宇宙程序


    5G无线技术提供联机装置所需的可靠、弹性且低延迟网络,造就高分辨率的元宇宙应用程序,诸如沉浸式世界及游戏。


    至2022年止,美国的龙头电信公司都能为消费者提供5G网络。一些公司正在尝试在游戏和AR/VR中使用5G。例如:2021年4月,Verizon与VR新创公司Dreamscape Immersive合作,在Verizon的5G网络上建立沉浸式学习和培训应用。三个月后,AT&T与Meta的Reality Labs合作,展示如何利用5G来产生更多的无缝AR体验。


    云端基础设施协助低运算装置支持元宇宙


    云端基础设施将使元宇宙公司能够存储和解析它们产生的大量数据,尤其是那些托管虚拟世界和体验的公司。2018年,Epic Games的游戏《要塞英雄Fortnite》每月产生5PB的数据(这相当于2.5T页的标准文本)。为了储存和理解这些数据,Fortnite几乎是完全在亚马逊网络服务(AWS)上运行,在AWS上利用云端运算来加总(aggregate)和分析难以处理的数据流。


    云端基础设施的进步也将帮助人们在缺乏足够运算能力(如高分辨率图形和人工智能)的装置上存取元宇宙,云端运算促成在远程服务器上处理体验,然后流向终端装置,如PC、VR头盔或手机。虽然这种与外部服务器的来回通讯可能会迟滞,但随着边缘计算和5G的相关发展也会减少延迟的情况发生。


    边缘基础设施协助元宇宙之实时、在地运算


    边缘计算主要用于需要实时响应的元宇宙应用,如AR/VR和游戏。边缘计算使得低功耗装置的数据能够在更接近其产生的地方处理。当涉及到需要实时处理信息时,就是边缘计算派上用场的时候,比如利用VR头戴式装置上的手部追踪传感器或在竞技游戏中处理指令。事实上,Stackpath和Zenlayer等边缘基础设施公司正式将游戏和VR列为主要关注领域。


    边缘处理与云端运算密切关联。云端基础设施处理的工作负载不需要最低延迟,例如在游戏中加载超出视野的物体。而边缘基础设施处理需要非常快速响应的加载,例如玩家的动作。有些公司开发了混合的产品,例如:Akamai为一些高知名度的游戏公司提供边缘–云端混合服务,包括机器砖块(Roblox)和独角兽Riot Games。


    2、存取/接口(硬件)


    这部分包括人们体验元宇宙的硬件装置。虽然手机、个人计算机和游戏机等连接装置也是这一类别,但主要还是以新兴技术为中心,旨在加强使用者在虚拟环境中的沉浸感。


    触觉技术(Haptics)赋予数字物体质地与重量触感


    这类新创公司正在开发将触觉带入虚拟世界的技术。新创公司如HaptX和Sense Glove,正在开发能够赋予虚拟物体触觉的手套。将微振动、用于抗力的气动系统(pneumatic system)和运动追踪结合,使人们可以感觉到数字物体的材质、硬度和重量。


    未来,触觉技术可能不再限于人的双手。苏格兰的Teslasuit公司正在开发完整的连体服,以便在虚拟环境中提供全身的触觉回馈和温度控制(climate control)。


    头戴式装置(VR)提供景深感知、眼球追踪、手部追踪


    这些公司正在开发目前认为是进入元宇宙应用主要入口的VR眼镜。VR眼镜为用户提供视觉和听觉内容,使他们沉浸在数字环境中。


    最受欢迎的VR头戴式装置之一是Meta公司的Oculus,消费者在2021年的假期季对其兴趣激增。新创公司也纷纷仿效。例如:Varjo利用光达(lidar)和计算机视觉技术,为其VR头戴式装置带来景深感知(depth perception)、眼球追踪和手部追踪。


    全像投影(Holographics) 应用于场景设计、表演、产品设计及医学


    这些公司使用光衍射技术(light diffraction)将3D物体投射到实体空间。这些全像技术将数字体验带入实体世界。虽然目前仍处于早期阶段,但可能应用于广泛的应用案例,从全像图主导的场景设计和表演到产品设计及医学。Base Hologram公司正利用这项技术让Whitney Houston和Buddy Holly等已辞世流行音乐人重现舞台,以色列的RealView Imaging公司则是产生病人内部器官的全像投影,以辅助手术前规划。


    全像投影技术在获得广泛成功之前,还有很长的路要走,但目前该领域耕耘的公司已经让我们了解到未来的展望。


    智能眼镜应用于元宇宙与维修


    相关公司正在开发具有AR功能的眼镜或隐形眼镜。虽然并非所有AR眼镜的应用都与元宇宙直接相关,譬如为帮助工程师修理冰箱而设计的AR工具就不带有共享体验,但这类的公司所做的一切正在为实体和虚拟世界之间搭建桥梁。


    随着AR(尤其是社交应用类)的普及,该技术将发展成更有效地融合虚拟和现实世界的工具,譬如在某活动上与某人在元宇宙里的数字化身互动,这些都进一步模糊了消费者在线和线下身份之间的界限。


    目前,中国的新创公司Nreal正在为日常消费者开发配有网络浏览和影像串流功能的AR眼镜。其他公司如Magic Leap则正在开发企业用的AR头戴式装置。


    3、虚拟化工具


    该领域的公司正在研究软件开发工具包、游戏引擎、3D扫描技术和其他开发者工具,以帮助3D内容设计人员构建元宇宙及体验。


    3D设计引擎应用于建立元宇宙视觉要素


    该领域公司提供游戏引擎和动画视觉效果等工具,使设计师可以用来构建元宇宙中的视觉元素。例如:Epic Games的Unreal Engine用来开发其内部游戏套件,如《火箭联盟Rocket League》和《要塞英雄Fortnite》,Unreal Engine同时也是其他工作室制作的大量高知名度游戏的核心。


    AR/VR开发者也会使用Unreal Engine及其竞争对手Unity,VR游戏工作室Survios和Sanzaru使用前者,而知名VR游戏Beat Saber则是用Unity设计的。


    3D建模和捕捉 (3D modeling & capture)用于产品仿真


    该领域的公司帮助品牌捕捉和建立实体产品或环境的3D呈现。这项技术在电商平台日趋兴盛,因其有望帮助消费者更了解产品。而这项技术也即将被想要快速将真实世界的产品建立成元宇宙版本的公司所采用。例如:透过Vntana,品牌商可以上传现有的设计文件或3D扫描文件并立即进行优化,以符合网络、社交媒体和游戏引擎的标准。这些产品可以上传到电商网站、社交媒体或AR中,用户可以存取产品的360°视图、转变颜色和纹理,并测试产品在现实世界中可能的外观。


    有些公司则利用扫描和3D捕捉将实体环境转为虚拟环境。例如:PreVu3D建立了工厂的虚拟模型。这些模型目前用来帮助重新设计布局以提高效率,但基础技术也可以用于建立元宇宙体验。


    AR软件开发工具包与AR开发者平台


    该领域的公司提供软件开发工具包(SDK)以优化AR app开发。该领域的新创公司大多仍处于早期阶段,这是因为AR还没有渗透到主流应用案例中。


    2021年,《Pokémon GO》的开发商Niantic宣布推出自家的AR开发者平台Lightship,希望突破纯AR游戏公司的身份。2021年9月,高通公司收购了位于奥地利的Wikitude,这是一家建立SDK以加快AR app设计的新创公司。此次收购很可能成为高通公司开发头戴式AR开发者套件的基础,该套件在收购后2个月推出。


    高通公司并不是这个领域唯一的大型科技公司。新创公司可能会面临来自Amazon Sumerian、Google ARCore和Meta Presence平台等科技巨头产品的竞争。


    数字化身(avatar)之订制化写实与超写实模式


    数字化身开发新创公司正在帮助个人、游戏和品牌设计订制化且写实的数字化身,让元宇宙用户在虚拟世界具体化且参与其中。


    Alter和Ready Player Me这样的新创公司允许用户以多种方式订制化,将自拍变成卡通式的数字分身。这些公司还希望他们的数字化身能够在整个元宇宙内互通,以便让使用者在穿越虚拟世界和体验时维持同一个身份。


    其他新创公司更专注于超写实(hyper-realistic)的数字化身,包括企业用途。例如:Pinscreen和Uneeq提供数字化身开发平台,其中包含自然语言处理(NLP)工具,是一种能够理解并以智能方式回复人类语言的AI,以便品牌和企业能够为客户服务创建虚拟助理数字化身。


    空间捕捉影片(Volumetric video)应用于建立表演艺术新媒体


    空间捕捉影片公司从多个角度捕捉现实世界的影像,以便在数字环境中以3D方式观看。空间捕捉影片对于将娱乐带入元宇宙来说十分关键。以色列的Tetavi公司正在使用空间捕捉影片建立媒体、游戏和其他基于VR的内容。Tetavi声称,目前正在与主要的艺术家和制作公司进行讨论,也就是说,未来很有可能利用其技术将音乐会、舞蹈表演等直播到虚拟舞台上。


    4、虚拟世界


    虚拟世界是人们在元宇宙中聚集和存在的地方,而这些世界因用户驱动的体验和经济而不同。


    中心化世界:以开发者入口网站吸引高投入用户提升元宇宙体验


    在一个中心化的虚拟世界中,一个公司对世界的规则、商品和体验拥有最终的决定权。除此之外,中心化世界通常是一个社会驱动的环境,人们可以聚集在一起并使用互动工具。


    举例来说,Roblox有自己的开发者入口网站,用户能够建立自定义的景观、物品、小游戏等。这样的自由是Roblox世界的关键价值主张。用户被赋权(empowered)以创造从深海潜水到大胆越狱的各种场景,因而有助于带动飞轮效应,使这样的价值成为元宇宙世界发展的核心。因为,高度投入的用户改善虚拟世界,并吸引到更多的用户,也就是说,用户为其他人改善体验。


    创造者也可以针对他们的服务收费。虽然中心化的虚拟世界会收取创作者收入的一定比例(Roblox大约1美元会收取27美分),但一些创作者已经获得巨大的成功。2006年,虚拟世界Second Life中的创作者Anshe Chung被认为是第一个通过在虚拟世界中建立的业务实现现实世界百万富翁地位的人。


    虽然Roblox和Second Life可以在传统的游戏机上访问,如Xbox、Playstation、PC和智慧手机,但像VRChat和Rec Room这样的新创公司正寻求通过超越剧本以创造更多的沉浸式虚拟世界,并纳入VR功能。


    去中心化世界:促进游戏和其他平台之间的互操作性


    去中心化的虚拟世界提供类似于虚拟世界的体验。然而,这些世界是以区块链技术建立的。Decentraland和The Sandbox是两个最受欢迎的去中心化世界。就像中心化世界,这些世界允许居民购买、出售和创造。然而,这些交易都是基于每个世界独特的加密货币。此外,世界内的物品或土地都是以非同构型代币(NFT)的形式进行交易。


    由于开发者不会将控制权让给另一个控制标准的单一实体,一些人认为区块链的去中心化将促进游戏和其他平台之间的互操作性。这最终将使资产的稀有性在各个世界被实现。未来,一个人可能会把他们的NFT游艇从一个去中心化的世界转移到另一个世界。


    去中心化世界也倾向于使用与中心化世界不同的商业模式,去中心化世界从销售虚拟土地、加密货币和其他数字资产中获得收入,而不是从内部世界创造者(in-world creator)产生的利润中抽取一定比例。


    一些去中心化的虚拟世界甚至让他们的居民通过分布式自治组织(DAO)的方式帮助治理。这些由区块链技术、可自动执行的(auto-enforceable)智能合约支持的设置通常依据与他们内部世界加密资产间之比例,授予用户投票权,允许他们对世界内的规则和条例有发言权。


    5、经济基础设施


    该层面包括使人们能够在元宇宙中购买、出售和存储商品和服务的技术。


    尽管人们对加密货币和NFT的兴趣激增,但进入这一领域的新创企业和公司可能只为元宇宙的一小部分服务,而且是去中心化的元宇宙。因此,传统的支付公司仍保持高度的相关性。毕竟,如果元宇宙只在去中心化的金融上运行,公司将失去为非加密货币持有者服务的巨大商机。


    支付:传统与加密货币并存于元宇宙交易


    传统的支付方式在元宇宙中不会被淘汰。随着虚拟世界经济的发展,客户会出于方便而希望使用他们典型的支付系统,供货商会急于从这些交易中分一杯羹。PayPal已经可以被用来购买Roblox、Minecraft和econd Life中的虚拟货币。同时,Minecraft世界内的货币Minecoin也接受多种支付方式,包括Visa、Google Pay、Apple Pay和Mastercard。


    加密货币交易所:去中心化、跨交易所之交易


    这些公司提供购买和销售加密货币的平台,包含原生加密货币和去中心化的数字世界。举例来说,The Sandbox的加密货币Sand,可以在Gemini、Crypto和Binance等交易所进行交易。同样,Decentraland原生的加密货币MANA可以在Coinbase、Kraken和其他交易所购买。


    加密货币钱包:去中心化世界的登入凭证


    为了登入像Cryptovoxels或Decentraland这样的世界,使用者需要有一个加密货币钱包。钱包的唯一ID也是其成了使用者的个人账户。只要他们能够存取钱包,就可以从多个装置登入去中心化的世界,并接收数字资产,如世界内的货币或虚拟土地的NFTs。例如,Sandbox允许用户用一些最流行的加密货币钱包注册,包括Venly、Bitski和Metamask。


    NFT:可用于元宇宙与非元宇宙世界


    这些新创公司透过平台开发支持去中心化世界的商业活动,用户可以购买和出售虚拟土地、数字化身服装到虚拟游艇的NFT。非同质化代币(NFT)并不完全是一个元宇宙的概念,人们完全可以在不参与元宇宙的情况下购买和出售推文、影片等的NFT。然而,NFT正在成为去中心化虚拟世界中经济活动的支柱,因为它们为基于元宇宙的财产提供所有权证明。


    元宇宙物品的NFT也可以在元宇宙外部NFT市场上市。例如Open Sea或Rarible这样的市场已经支持销售Decentraland和The Sandbox的虚拟房地产和物品。同样,新创公司DMarket也在开发专门针对去中心化世界和游戏的商品交易的NFT市场。


    6、体验


    本层面涵盖了未来将在元宇宙中提供的各种商品、服务和体验。请注意,这一层面将持续发展和变化,下列的特色类别说明了目前市场上比较受欢迎的元宇宙体验。


    这一类别包括AR/VR游戏公司以及开发去中心化多人游戏的公司。虽然元宇宙可以纳入传统游戏,但下面强调的类别反而讨论了可能影响元宇宙发展的新兴游戏趋势。


    AR/VR游戏:沉浸式游戏


    这类新创公司正在迎来下一波沉浸式AR/VR游戏的发展。大多数这类型的公司(如:Ramen VR、Survios和ForeVR Games)是以VR为重点的游戏工作室。其他公司(如迪斯尼支持的Illumix)正在开发可以将消费者的智慧手机摄像头变成一个游戏平台的AR游戏。Illumix广受好评的恐怖游戏《玩具熊的五夜后宫Five Nights At Freddy’s》让用户可以击退并收集躲在家中墙壁里被附身的机械偶。


    去中心化、区块链多人游戏


    这类新创主要开发基于区块链的多人游戏或帮助游戏公司开发基于区块链的游戏。去中心化游戏类似于去中心化的虚拟世界,但在玩家自由度方面比较受限。例如,Mythical Games的去中心化游戏Blankos,允许玩家建立小游戏和交易NFT物品。然而,玩家不能像在Roblox或Second Life中那样创造新的纹理、生物或物品。此外,游戏的规则也不是像Decentraland或The Sandbox那样由分布式自治组织决定的。


    虚拟演唱会:音乐会游戏化


    这类新创公司正在元宇宙中建立虚拟演唱会场所,同时也在使用新的沉浸式体验来增强现场演唱会。例如,2022年1月,AmazeVR为其VR音乐会平台吸引了1500万美元的B轮融资。这类公司可能发现了自己正面临来自虚拟世界和游戏公司的竞争,《要塞英雄Fortnite》的Travis Scott演唱会吸引了超过1200万观众参加。


    其他新创公司也正致力于使用AR技术来增强现场音乐会。Pixelynx是一家由Deadmau5等音乐家创立的公司,该公司利用AR技术将音乐会游戏化。歌迷们可以将手机对准舞台,体验新的视觉效果,参与小游戏,并收集虚拟物品和NFT。


    虚拟时尚:数字化身之数字服饰


    虚拟时尚公司是开发在元宇宙中所著服装的品牌。虚拟时尚新创公司仍处于早期发展阶段。Brand New Vision和DressX最近进行了种子轮融资,以支持其基于NFT的时尚项目。从这些新创公司购买服装的用户可以选择使用AR来展示他们的虚拟服装,其范围可以从相对普通的外套到精心设计的礼服,这在真实世界中很难制造。


    大型时尚品牌也在关注虚拟时尚并将之作为营销和建立新收入来源的一种方式。例如,Nike收购了虚拟运动鞋公司RTFKT,并与Roblox合作建立了 「Nikeland」,这是一个用户可以为他们的数字化身购买Nike服装的世界。同样,巴黎世家在《要塞英雄》中发布了虚拟时装品牌,2021年5月,一个数字Gucci包在Roblox的售价超过4000美元。


    虚拟房地产:可购买、转售、开发、出租


    虚拟房地产公司在去中心化的虚拟世界中购买、转售、开发和出租虚拟财产。前面提到的Anshe Chung就是这样赚钱的,通过购买虚拟房地产,用Second Life的创作者工具重新开发,然后出租给其他Second Life的居民。


    虚拟房地产公司Everyrealm是Republic Realm的衍生公司,它在The Sandbox中购买价值400万美元的房产的事情成为头条新闻。该公司的项目包括在这块土地上开发热带景观,这些景观带有独特的物品和NFT,如:巨型游艇(其中最大的一艘以65万美元售出)。


    虚拟工作:沉浸式工作空间


    这类公司正在开发沉浸式工作空间,员工可以就项目进行合作,在数字办公室中移动,并相互交流,就像他们在同一个房间一样。这一领域的公司很多在很大程度上依赖AR和VR技术。例如:Immersed和vSpatial正在开发VR办公空间,数字化身可以在共享白板上实时协作,建立具有多个仪表板(dashboard)的复杂工作站并进行会议等等,在现实生活中设置这些仪表板是不切实际的。


    其他新创公司正专注于特定的使用案例。例如,IrisVR正在为建筑师开发VR空间,以便在项目上进行合作,允许他们在一个共享的虚拟环境中对接和探索结构的3D渲染。


    其他公司,如Cosmos Video,则更加强工作时的社交面向。员工可以浏览其电玩方式呈现的办公室,不止可以举办视频会议、办公时间,也可以在小游戏中相互挑战。


    导游与VR画廊


    除了上述应用外,还有一些公司在开发独特的元宇宙体验。Smartguide正在开发一款AR应用,将一个人的手机变成博物馆的导游。同时,Spatial公司筹集了2500万美元的B轮融资,以从虚拟工作空间转向开发VR画廊,人们可以在那里展示NFT艺术。


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