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胡晓峰
1 近两年，“元宇宙”这个词可以说是火出天际，企业界在创业，媒体界在讨论，学术界在研究，就连政府也在规划。几乎人人都在说元宇宙，各行各业也都在搞自己的“XX元宇宙”，跟风蹭热点的也有不少。军事领域也不例外，也出现了“XX战元宇宙” “推演元宇宙” 等等，似乎不说元宇宙就都落后了。 本想不去管它，觉得那些无非就是“概念炒作”，可是它却不断地找上门来。先是审稿，不断收到各种元宇宙的论文，但怎么看怎么像是“网文”；接着是评审，不少项目开始引入元宇宙概念，好像不提元宇宙就没有创新了；再后来是上课，领导说你讲讲元宇宙到底是个啥，在军事领域有什么用？军事元宇宙是个啥，都有啥，能做啥？ 我有点晕。过去自己只是止于“有点了解”，但确实不敢说明白。为了不误人子弟，特别是不能误导领导，只好自己重新学习努力去理解这个新概念。但是，究竟什么是元宇宙？好像又没有几个人说得清楚，尤其是说得通俗易懂就更难。堆上的都种名词和概念：“XR/VR/MR” “AI” “Web3” “区块链/NFT/DAO” “5G/6G” “数字孪生” “物联网”等等，不胜枚举。每个名词我都认识，有的以前甚至还做过深入研究，但它们和元宇宙都是什么关系，却说不太清楚。 我在朋友圈问了个问题：“是不是只要使用了这里的某一种技术，就算是元宇宙了？”没有人回答我，可能问题太简单，不屑于回答。但网上确实有很多文章都是这样炒作的。 我再问：“现实世界算不算元宇宙中的一种？”有人说是，有人说不是，莫衷一是。有人给我发了一堆各种定义的文章或PPT，但这些文章或PPT的不同版本也不一样，其实也在不断“进化”。 我让举个军事方面元宇宙的例子。“在虚拟空间中可以推演战争”“可以采办装备”“戴上头盔，可以使用手柄可以和虚拟实体自由交互”“兵棋推演中部队不再是军标符号，而变成了大量的虚拟人和虚拟武器”等等。我很惊讶，这不就是过去我们在各种战争仿真系统、虚拟现实系统，甚至战争游戏里做的事情吗，怎么到这里就都变成元宇宙了？兵棋推演尤其是战役层次推演，你确定用成千上万甚至几十万的虚拟人会更好些？ 我问，“元宇宙里会发生战争吗？”再次没有人回答我。 我又问，“元宇宙怎么赚钱，为什么那么多人趋之若鹜呢？”因为那么多公司、政府都在大手笔投入，他们也不是傻子。有人说靠卖虚拟土地、虚拟装备，有人说靠卖广告。我说，那在15年前的《第二人生》游戏里就已经有了，但也好景不长，难道他们还要重蹈覆辙？ 我没有得到答案，反而更糊涂了。没有办法，只好自己上网查找资料，登门求教专家，到处找人讨论，甚至专门去看了一个元宇宙艺术展，终于似乎觉得自己可以说服自己了。至于对还是不对，我也不得而知。肯定很多地方还不够严谨，不过好在概念还在不断演化。所以个人看法，仅供参考。
2 说军事元宇宙前，先说说什么是元宇宙？ 最简单的说法是，“元宇宙是平行于现实世界的虚拟时空集合。”解释了这个名词概念，但又好像什么都没说。 稍微全面些的说法是：“元宇宙是整合多种新技术产生的下一代互联网应用和社会形态，它基于扩展现实和数字孪生技术实现时空拓展，基于AI和物联网技术实现人机虚实共生，基于Web3及其区块链等技术等实现身份认证确权，并将虚拟世界和现实世界的社交系统、经济系统密切融合，使得每个用户可以对内容进行生产或更改，对资产实现所有和增值。” 这是清华大学沈阳教授给的定义，给出了元宇宙的基本定义和特征，我为了简洁起见做了一些小的修改。我下面就基于这个定义提了11个问题，并谈一下我的看法和理解，相当于写了个学习笔记。 问题1：元宇宙是什么？现实世界也属于元宇宙吗？ 元宇宙（Metaverse）是一种“宇宙的宇宙”。也就是很多“宇宙”组成的更大“宇宙”，因为Meta指的就是“更高层”的意思。这里“宇宙”指的是具有特定规律的时空整体，可以在其中学习、工作或生活。“宇宙”这个词很容易让人想到天文学，但其实它指的却是“时间和空间”。古人说，“上下四方为宇，古往今来为宙”，可能更贴合它的原意。 这些时空可以是实际的物理时空，比如我们所在的物理宇宙（如果多重宇宙说成立，说不准也有多个），遵从牛顿-爱因斯坦物理学定律；也可以是通过各种方法创造出来的虚拟时空，遵从它那个时空特定的运动定律和约定，比如影视中的漫威宇宙、绿洲宇宙等。我们现在看到最多的就是可交互的三维图形空间，很多人以为这就是“元宇宙”，其实这连“宇宙”都算不上，只是动态3D图形而已。 这样，元宇宙就可以看成是各种虚实宇宙的集合，即“元宇宙=现实宇宙 虚拟宇宙1 虚拟宇宙2 … 虚拟宇宙n …”。这些虚拟宇宙也没有什么神秘的，广义上说，只要是独立平行时空，可以双向互动，具有因果变化的游戏影视、模拟仿真、虚拟现实场景，甚至一些更简单的东西，都可以看成是一个个独立的“宇宙”，只不过它们有的可能过于简陋，以至于我们不愿意称之为“宇宙”而已。从本质上讲，这不过是我们人类又一次的“开疆拓土”而已。 有的人认为元宇宙不包含“现实宇宙”，而应该都是虚拟空间。我对此并不太赞同。很简单，从逻辑上找不到不包含现实世界的理由。况且，按照马斯克的观点，我们这个所谓的“现实”宇宙，说不定也是被什么人模拟出来的呢！你说它是“实”的还是“虚”的呢？ 问题2：元宇宙是一个具体系统吗？它属于谁？ 元宇宙并不是具体的系统，而是一种互联网形态。这种互联网形态有人称其为“3D互联网”，是因为它连接的是虚拟立体3D时空，而非我们熟悉的2D网页。但我觉得这个说法并没有说到本质上，这只看作是一个形象的说法，因为3D的网页其实早就存在了。 既然是一种新型互联网形态，那么它主要关注的就是连接，而非内容。它以下一代互联网为基础设施，以虚拟交互、人工智能和区块链为核心技术支撑，以虚拟空间为应用载体，建立的一种新型互联网公共服务协议标准体系和应用规范。但是需要注意的是，元宇宙对网络基础设施的要求比较高，高带宽、低延迟、可移动可能是最基本的，比如5G甚至6G；对算力的需求会是巨大的，最可能的形式则是云计算；而且由于大量实体也需要连接，物联网也就是必须的了。 互联网的特点是“个体基于整体而存在”，而不是反过来。也就是说，每个公司搞的都不是“元宇宙”，而是元宇宙中某个具体的“宇宙”。比如Meta的“Horizon”，腾讯的“王者”，百度的“希壤”等，都是如此，尽管它们都声称自己就是“元宇宙”。这些“宇宙”倒可以看成是一个个独立系统，负责的主要是内容的创造，但要遵从元宇宙的公共标准进行连接。用户的访问就像访问网页一样，进入的是一个个不同的“宇宙”，只不过它们都要遵从元宇宙的公共服务协议与规范而已。 元宇宙建立的是基于互联网的公共服务形态，这就意味着元宇宙不能为某个人、公司或组织所独占或所有，也不能被哪个人或组织打开或关闭。那些公司可以打开关闭的只是自己所拥有的“宇宙”系统，就像现在的网站一样。但在未来元宇宙公共协议体系架构的加持下，如果需要，比如从“王者宇宙”穿越到“绿地宇宙”，应该是不难的事情。 这种新型互联网形态也会逐步发展出一种新的元宇宙生态，创造出新经济、新文化、新社会，甚至新战争，而相关技术则组成了一个元宇宙技术群。因此，元宇宙更像是一个新的时代：元宇宙时代。从这个角度看，那些沾点边就炒作说自己是搞“元宇宙”的人，也不能算是全错。 问题3：虚拟宇宙是什么样的？它是如何创造出来的？ 最典型的虚拟宇宙是人为创造出来的虚拟时空。空间上是三维的，也包括在其中的虚拟环境、物体和智能体，可以由VR、图形处理、可视化等技术构建和渲染；时间上再加一维，可以是故事、过程或想定等内容线索，并由人、AI或仿真技术等驱动和约束。很显然，这些虚拟时空就是对我们现实世界的“时空拓展”。 这种虚拟时空我们以前可以在三维游戏、仿真建模、计算可视化等项目中经常见到，但都规模比较小，也不够逼真，很多甚至只有2.5维显示效果。这些虚拟时空也可以是三维、四维甚至更高维，但也不应排除有一维（如声音模拟），二维（如地图模拟）不同形式的可能。 创造虚拟时空的过程被称为“编辑”或“创作”。很显然，空间及其内容的创作是极为繁复和需要创造性的。因此，许多虚拟空间的建设需要大众的参与，比如自建虚拟房屋，搭建机器模型，虚拟形象捏脸等。但这需要某种原因，或者体验享受，或者利益驱动。今后也许更多的将是借助AI进行创作，我们看到的结果将会更加天马行空，但又符合这个时空的特定规律。 创作最直接的做法是直接把实体拷贝进虚拟空间。比如，英伟达就想把地球拷贝成虚拟空间，做个“第二地球”（EarthTwo）。期望可以逼真地模拟出地球的大气、水、冰以及各种物理、化学特征，并在其上建立气候、灾害、经济等影响模型。但毕竟绝大多数公司都没有这个实力，就只好就某个局部或具体对象进行模拟，比如模拟一艘航母，建立起它的平行数字形态，这就是“数字孪生”（digitaltwin）。 数字孪生是一种能把现实世界实体镜像到虚拟空间去的技术，属于仿真技术的一种。物体可以像双胞胎一样，存在着“现实”和“数字”两个完全一样但却载体不同的版本。不过数字孪生技术常用在机器物体类系统上，比如建立工业元宇宙，这是不可或缺的。但能否用在人的身上，尤其是人的行为上，还很难说。因为“人”是复杂系统，很难用数字完全复制，比如认知。“平行系统”是另一个类似的概念，可以用于社会复杂系统研究，比如城市平行系统，但它更像是一种管理或控制方法，而非虚拟或仿真技术本身。 也可以人为地用仿真方法创造纯虚拟的空间，比如百度的“希壤”，相当于开发了一个“新大陆”。也可以制造出虚实结合的混杂空间，比如使用AR（增强现实）技术，就可以在真实空间场景中叠加虚拟对象，就像游戏“精灵宝可梦Go”那样，以及虚拟主持人参与主持真人节目等。许多游戏其实也已经初步具备了元宇宙的形态：虚拟空间、角色扮演、自由交互、群体协同、多重线索等。只是它们可能还不符合元宇宙的公共规范。 元宇宙在未来希望做到的，一是要表现高度逼真，各种感觉和行为都应该达到乱真的程度，为的就是沉浸感；二是要具有通用性，不同侧面的属性参数应该尽量齐全；三是要能够自由交互，具有很强的互操作性；四是要规模够大并有完整性，足够称得起一个“宇宙”或“空间”才行。这样，在这里面才能上演各种各样的“活剧”出来。当然，也可以是只关注某一垂直领域的专门“宇宙”，比如“医学元宇宙”“军事元宇宙”“艺术元宇宙”等等。 问题4：虚拟宇宙中都有些什么？我们在里面算“谁”？ 虚拟宇宙里可以根据目的具有不同的对象。一是“人”，凡是进入这个空间的人都会有个虚拟替身存在；二是其他“智能体”，比如动物的虚拟化，也包括机器智能体的镜像，也包括虚拟智能体等；三是“物”，凡是在虚拟空间中的物品都可以用虚拟物品表示；四是“场景”，所处环境的虚拟表示，其实理论上这也属于“物”的范畴，只不过用场景更易于理解和处理一些。 虚拟空间里的“人”“智能体”“物”“场景”不一定都是真实的，也可以是自造的；即使是真实的也未必和原来是一样的，一切取决于该宇宙的目的。比如，你的虚拟替身在虚拟空间中更漂亮更帅气，甚至更换性别或年龄，也是可以理解的。 虚拟人可以以几种身份出现。一是本人的实时“化身”，也就是由本人驱动着虚拟人在活动，无论是鼠标驱动还是脑神经驱动，这有点类似《阿凡达》；二是本人的“分身”，分身如不能自我驱动，就要按照本人的行为模式靠AI驱动；三是工具人，是只存在于虚拟空间中的虚拟角色，显然是由AI驱动的，类似《失控玩家》中的男主角。需要注意的是，被驱动的角色既可以是虚拟空间中的虚拟人，也可以是现实空间中的机器人。如果是现实机器人，就叫做“假身”。假身也可以有多种形式，拟人的、机甲的，甚至是传统机器人的，都有可能。 过去每个人注册进入网站后就都有了一个身份，但那只是一个化身假名，但注册进入元宇宙后，你就不仅有了一个假名，而且还有了形象和行为。 问题5：怎么进入元宇宙的虚拟空间？XR等起什么作用？ AR（虚拟现实）、AR（增强现实）、MR（混合现实），统称为XR（扩展现实），它们既可以是生成虚拟空间和对象的工具方法，也可以是进入元宇宙的人机接口。过去我们上网可以通过手机或台式机上的浏览器进入，用键盘鼠标触摸屏交互，用屏幕和扬声器显示和表现；在元宇宙空间中，数据头盔、数据手套或操纵把手，则成为标准配置。 为什么需要XR接口设备呢？核心就在“3I”，即沉浸、交互、想象（Immersion、Interaction、Imagination），目的就是要强化用户获得更好的感知和体验，这是一般人机接口设备所达不到的，因为被封闭的视听感官会有更好的沉浸感。但这还不够，未来也许还需要将能够采集和反馈运动感觉、触觉、嗅觉、味觉的设备设施加入，比如万向运动平台、数据感知服装、场景沉浸CAVE等，数据头盔也可能变得更轻便，甚至改为裸眼显示，更深层次的还需要采集情感或情绪的反应。 元宇宙的接入方式也可以因为物联网、移动终端、云计算的存在，变得可以多种多样、随时随地，以及自由自在。 可能最后终极的做法，实际就是现在马斯克正在做的事情：取消这些繁复的接口设备，通过大脑神经系统直接连接，成为“脑联网”，就像我们在《黑客帝国》中看到的那样。这有点像“缸中之脑”，但我们愿意接受吗？ 问题6：元宇宙是靠什么驱动运行的？ 虚拟时空中存在着许多虚拟实体，那它们又是怎么动起来呢？换句话说，是什么在驱动元宇宙运转的？ 简单地说，虚拟实体的行为是被各个宇宙所遵从的特定运动定律定义的，是由类似游戏引擎那样的引擎驱动的。具体来说，现实宇宙是由物理定律和人的认知行为共同驱动的，而虚拟时空则是由其所遵从的物理定律仿真系统，也包括基于物联网的数字孪生系统，以及用于模拟人行为的AI共同驱动的。这些就一起组成了它这个宇宙的行为动力学引擎，最终就可以实现人机的“虚实共生”。 例如，仿真系统可以驱动虚拟空间中汽车、坦克的运动，驱动海洋的潮汐涨落、太阳的运行，在空间站也可以没有重力，基于的就是物理学定律。不同的宇宙可以有不同的物理定律，比如在某个宇宙中没有时间，就像电影《降临》描述的那样。真人可以驱动现实世界，也可以驱动虚拟世界中的虚拟化身；AI则可以驱动众多分身、工具人。不能真人一离开，分身就不见了，或者像死了一样不再活动，这在很多运动场景跑步机上常见。 很显然，这种驱动是极其复杂的，比如基于AI的行为驱动，众多智能体可能会是千奇百怪的；也是极为耗费算力的，不仅需要图形渲染，而且还要对各种行为进行模拟，需要的算力就将是一个天文数字；这将对网络要求极高，高带宽低延迟是最基本的要求。很多情况下，我们希望能够重演过去、推演未来。可以想象，如果对宇宙中每个实体或虚拟人都进行时间推演的话，将会是多么复杂的事情。 问题7：Web3、区块链等在元宇宙中是干什么用的？ 先看看Web3是什么。Web是WorldWideWeb即万维网的简写。第一代Web1是一个只读网络，你只能去读新闻网页，比如新浪新闻；第二代Web2是一个读写网络，你既可以读又可以写，类似于微博、博客；而第三代Web3想要做到的是，提供一个去中心化的互联网架构，使得你创作的东西能真正为你所拥有，使你创造的东西，能够真正成为你的资产，能够流通和增值，而不是被人无偿盗用。这就需要“确权”，也即能够确定权益的归属。这本质上是一个“信任”问题，需要有人替你“背书”，做出保证，但找到这样的“人”并不容易。最好的方法就是“去中心化”。 怎么解决信任和去中心化问题呢？在Web3的架构下，通过区块链技术就可以很好地解决这个问题。过去货币是通过国家信用背书的，而区块链则是通过网络采用密码学方法确保数据不被篡改和不被任何人控制。所以本质上它是一种新的社会结构或信用规则。这里就又延伸出了两个新概念：DAO和NFT。 DAO（DecentralizedAutonomousOrganization），即去中心化自治组织，有人译成“岛”，是基于区块链核心理念衍生出来的一种新的组织形态。这个组织没有中心，一切按事先约定的共识、规则或合约，分布运行和进行利益分配，并不需要传统的组织架构和领导，被看成是人类协作史上一次革命性进化，特别适合那些没有绝对权威的“群众性自治组织”采用，比如股民。NFT（Non-FungibleToken），则指的是非同质化代币，用于表示数字资产，比如数字藏品，它能确保你拥有物品的真实性，从而可以流通。 那么，元宇宙中为什么要频频提到Web3呢？其实，元宇宙就是期望这样的架构能够解决元宇宙中的去中心化和信任确权问题。你想一想，元宇宙的用户什么人都有，怎么形成有组织的管理呢？如果元宇宙中的虚拟土地、数字资产归属不明，数字安全、数字权利不能保证，谁又敢在里面购买或建设呢？如果哪一家公司控制了整个元宇宙，那还能是一种互联网的生态吗？所以说，元宇宙中去中心化和信任确权是不可缺少的。只要这样，元宇宙才能成为真正的“宇宙的宇宙”，就像DAO；而虚拟的资产才有价值，就像NFT，未来才会有发展。 事实上，Web3架构和区块链还可以在身份确认、安全保密、协同合作等方面发挥作用。虽然从技术上看，它们有点像安全保密系统，只是充分而非必要的，但在应用上却是不可或缺的。 问题8：元宇宙的核心意义在哪里？应用场景是什么样的？ 说到这里，你可能会发现，元宇宙使用的技术其实都是已经存在的“老”技术，有人用“BIGANT”（大蚂蚁）来概括：B是区块链，I是交互技术（如XR），G是游戏技术，A是人工智能AI，N是网络及运算，T是物联网，虽然并不太准确，但主要的也都有了。这些技术各自仍在单独发展，也都有不错的前景。那么，元宇宙存在和发展的核心意义又在哪里呢？ 从哲学意义上看，元宇宙不是虚拟技术的代名词，甚至也不是虚拟应用的代名词。元宇宙与此相关，但同时它又意味着，它创造出了与我们现实世界相互平行又相互关联，各自之间既区隔又互通的无穷虚拟世界，并且形成了一个既可独立感知，又可集体沉浸；既可生产创造，又可应用消费，具有虚实融合特点的新型时空。 从技术意义上看，元宇宙把这些已有技术重新整合到了一起，创新出了新的整体概念，给出了综合性的应用场景，从而焕发出了新的生命。这有点像阿尔法狗，使用的都是已有技术，但通过整体集成和技术路线创新，将人工智能推向了一个新的高峰。这可以说是复杂系统涌现出新性质的又一典型例证。 所以，单项技术仍是技术，它们还在独立发展，也可以打着元宇宙的旗号进一步拓广；但元宇宙的核心却是整体，它的独特性都会体现在整体性上面，这才应该是元宇宙研究和发展关注的重点。这些整体性特点，比如沉浸性、社交性、开放性、协作性、去中心化、经济性等等，对互联网乃至社会都会产生很大的影响，都值得我们去深入探讨。 那么，未来元宇宙会有什么样的应用场景呢？肯定多种多样，但绝对不是现在我们能够想象出的那个样子。有人列出了元宇宙的10种应用场景，但大多数都不是刚需，很难说将来会有什么前途。但我们怎么知道它会不会创造出新的应用场景呢？就如二十年前我们想象不到互联网现在的样子一样，一切只有实践了之后才知道。 说到军事元宇宙，二十多年前我曾在《战争模拟引论》一书中这样构想：“未来理想的仿真模拟系统就像时空穿梭机，搭载着人们自由地在过去、现在和未来之间穿梭，在'可能’与'不可能’的领地翱翔，而目的却是为了改变未来我们不希望发生的'历史’。我们可以构造出庞大无比的虚拟战争空间，重现战争环境，改变战争历程，虚拟战争未来，研究战争瞬间，甚至创造出'不可能’的可能，比如全球核战而不会有任何实际损失。我们所做的这一切，为的就是打赢未来的战争，改写过去受辱的历史。” 我描写的这个战争虚拟空间到底是什么，那时我并不知道。现在我知道了，它应该就是军事元宇宙或战争元宇宙。 （未完待续） |
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