云游戲、VR、AI，云計算給元宇宙提供了哪些想象力？

責任編輯：yang |來源：企業網D1Net 2021-12-15 15:21:00 本文摘自：CSDN

2021 最火的新概念，莫過于元宇宙。2021 年 10 月 29 日，Facebook 宣布改名 Meta；2021 年 11 月 1 日，“元宇宙第一股” Roblox 經過短暫調整，宣布重新上線。接下來關于元宇宙的線下 / 線上討論如火如荼，元宇宙概念的熱度可見一斑。

1.逐層拆解元宇宙

清華大學新聞學院教授、博士生導師沈陽教授在一場活動中分享道，元宇宙，英文是 Metaverse，從字面來理解，由 Meta（超越）和 Universe（宇宙）兩部分組成。而沈陽教授團隊也給元宇宙下了一個相對精確的定義：

元宇宙是整合多種新技術而產生的新型虛實相融的互聯網應用和社會形態，它基于擴展現實技術提供沉浸式體驗，基于數字孿生技術生成現實世界的鏡像，基于區塊鏈技術搭建經濟體系，將虛擬世界與現實世界在經濟系統、社交系統、身份系統上密切融合，并且允許每個用戶進行內容生產和世界編輯。

Beamable 公司創始人 Jon Radoff 則在產業層面對元宇宙的概念做了拆解：“元宇宙構造的七個層面：體驗；發現；創作者經濟；空間計算；去中心化；人機互動；基礎設施。”

體驗層面相對最容易理解，目前我們常見到的游戲、社交等領域企業，都是在體驗層面開展工作。著名游戲《Second Life》尤為經典。在這個游戲里，用戶叫做"居民"，可以通過可運動的虛擬化身互相交互。這套程序還在一個通常的元宇宙的基礎上提供了一個高層次的社交網絡服務。居民們可以四處逛逛，會碰到其他的居民，社交，參加個人或集體活動，制造和相互交易虛擬財產和服務。而典型《頭號玩家》則是人們對于元宇宙在體驗層面的自由暢想。

發現層面是用戶了解到體驗層的重要途徑，其中包括各種應用商店，主要參與者是大型互聯網公司；

創作者經濟層 (Creator Economy): 幫助元宇宙創作者的成果貨幣化，其中包括設計工具、貨幣化技術、動畫系統、圖形工具等；

空間計算層 (Spital Computing): 對創作者經濟層的賦能，具體包括 3D 引擎、手勢識別、空間映射和人工智能等，主要參與者是 3D 軟硬件廠商；

去中心化層 (Decentralization): 這個層面的公司主要是幫助元宇宙生態系統構建分布式架構，從而形成民主化結構；

人機交互層 (Human Interface): 人機交互層主要是大眾接觸元宇宙的媒介工具，主要體現在觸覺、姿勢、聲音、神經等層面，其中產品包括 AR/VR、手機、電腦、汽車、智能眼鏡等可穿戴設備，主要參與者是 3D 軟硬件廠商 ;

基礎設施層 (Infrastructure):5G、半導體芯片、新型材料、云計算和電信網絡等。基礎設施層大概率是巨頭之間的游戲，大部分是基礎硬件公司。

可以說，元宇宙是整個人類經濟體未來需求的一個集中出口，包含了用戶對新體驗的渴望，資本對新出口的渴望，技術對新領域的渴望，它是科技發展到一定階段的必然新構想。即便 2021 沒有出現“元宇宙”，可能也會出現“元世界”、“元矩陣”等其他概念。

2.元宇宙的關鍵支撐技術

以上關于元宇宙概念和產業分層方面的定義，是最近被很多人所熟知的概念，但這仍然沒有解釋元宇宙的實現路徑，說到底，我們最想搞清楚的是，究竟該如何實現夢想中的元宇宙。

從技術維度來看，元宇宙的各部分關鍵支撐可以簡稱為：“HNCBD”，分別是硬件體驗設備 (Hardware)、網絡與算力 (Networking and Computing)、內容及應用生態 (Content)、區塊鏈和 NFT(Blockchain)，數字孿生（Digital Twin）。當然，這些核心技術在不同人眼里可能有細微區別，但總體相差不大。

在“HNCBD”中，H 屬于硬件，不在軟件開發者的常規討論范圍內；C 依賴百花齊放的應用社區；而網絡與算力、區塊鏈和 NFT、數字孿生，其實都存在一個統一的承載形式，就是云計算。

明眼人早已看出，如果排除因商業競爭而重復造輪子的問題，其實實現元宇宙最好的通路就是云。某種意義上講，云不光承載的是元宇宙對于算力和基礎設施的空前龐大的需求，更是各類在基礎設施之上的 PaaS 、SaaS 服務。在元宇宙的發展過程中，如果每一家應用提供商、內容提供商，都要重構基礎設施，包括基礎的數據湖倉服務、數字孿生服務、機器學習服務，那成本將是不可想象的。

而當下階段的云計算，除了提供基礎的算力支撐，最關鍵的就是在游戲、AI 算法及 VR 三個方向上，提供了足夠成熟的技術產品，其中最具代表性的就是亞馬遜云科技。

回顧《頭號玩家》的電影畫面，演員們戴上眼鏡，即進入了游戲世界，這其實是典型的云游戲場景。

目前大型游戲采用服務器 + 客戶端的實現模式，對客戶端硬件要求比較高，尤其是 3D 圖形的渲染，基本完全依賴于終端運算。隨著 5G 時代的到來，游戲將會在云端 GPU 上完成大規模渲染，游戲畫面壓縮后通過 5G 高速網絡傳送給用戶。

在客戶端，用戶的游戲設備不需要任何高端處理器和顯卡，只需要基本的視頻解壓能力。從游戲開發角度來看，游戲平臺可以更加快速地部署新游戲功能，減少啟動游戲所需的構建和測試工作量，滿足玩家需求。

2020 年 9 月，亞馬遜云科技就推出了自己的云游戲平臺 Luna，兼容 PC、Mac、Fire TV、iPad 和 iPhone 和 Android 系統，知名游戲和平臺廠商 Epic Games 也在利用 Amazon EC2 等亞馬遜云科技服務及時擴展容量并支持遠程創建者。Amazon G4 實例就是通過 GPU 來驅動云游戲渲染，通過 NVIDIA Video Codec SDK 傳輸最復雜的云游戲。Amazon G4 實例所搭載的 NVIDIA T4 GPU，也是云上第一款提供了 RT 核心、支持 NVIDIA RTX 實時光線追蹤的 GPU 實例。

而元宇宙的體驗又不僅限于云游戲，云游戲只是場景，VR 才是路徑。

傳統 VR 應用的局限性主要體現在四個方面，其中包括：購置主機和終端硬件成本高、設備使用率低、內容分散、移動性受限。

云計算和 VR 的結合，可以將 GPU 渲染功能從本地遷移到云端，從而使得終端的設計變得更加輕便與高性價比，降低了用戶購買硬件設備的成本。VR 開發者可以在云上進行快速的內容迭代發布，用戶即點即玩、無需下載，解決內容不集中問題。

以 Amazon Sumerian 為例，開發者可以輕松創建 3D 場景并將其嵌入到現有網頁中。Amazon Sumerian 編輯器則提供了現成的場景模板和直觀的拖放工具，使內容創建者、設計師和開發人員都可以構建交互式場景。Amazon Sumerian 采用最新的 WebGL 和 WebXR 標準，可直接在 Web 瀏覽器中創建沉浸式體驗，并可通過簡單的 URL 在幾秒鐘內進行訪問，同時能夠在適用于 AR/VR 的主要硬件平臺上運行。

除了云游戲和 VR，元宇宙的實現還有一個關鍵變量，就是 AI。AI 可以縮短數字創作時間，為元宇宙提供底層支持，主要體現在計算機視覺、智能語音語義、機器學習。三者都需要巨大的算力和存儲，云計算為人工智能提供了無限的算力和存儲支持。有一家叫做 GE Healthcare 的公司，就是使用 Amazon P4d 實例，將定制化 AI 模型處理時間從幾天縮短為幾小時，使訓練模型的速度提高了兩三倍，從而提供各類遠程醫療、診斷服務。

AI 在虛擬形象上的價值更明顯，亞馬遜云科技的 AI 服務在此領域有很多的應用實踐包括圖像 AI 生成（自動上色、場景調整、圖像二次元化）、模型自動生成（動畫自動生成、場景道具生成）、游戲機器人（游戲 AI NPC、文本交互、語音驅動口型動畫、動作補抓、表情遷移）、偶像營銷運營（聊天觀察、流行搭配、反外掛）等。