中国工程院院士孟建民：元宇宙的非对称性

2023-03-08 11:37

（本篇文章共2457字，阅读时间约5分钟）

元宇宙是一种新工具

以1992年的小说《雪崩》为源头，元宇宙作为一个新兴的话题，经历了30多年的讨论和丰富，它现在被赋予更多更新的内容和理解。但是目前人们对元宇宙的发展还很难给出非常明确的概念，说明其是一个需要不断探索和定义的领域。

总的说来，元宇宙被认为是数字产业的新入口，也是实体产业的新工具以及社会问题治理的一种新方法，涵盖了商业娱乐、文旅、制造、健康、办公、教育以及城市管理等八个细分板块。

在元宇宙自身层面，也并非是单一的技术形态，呈现出多元的技术＋内容的产业形态，不但包含相对传统意义上的科技硬件与基础设施的一些企业，如苹果、微软、IBM等等，还涉及很多新型的虚拟经济形态，空间载体、运算技术、去中心化平台，以及高品质体验内容等诸多产业板块的搭建和整合。

就当前对元宇宙的主要认识，一方面要在技术上实现用户体验的突破，主要是终端使用上的轻便可行；另一方面是要找到创新价值的应用场景，充分发挥元宇宙以虚促实、以虚强实的工具价值。

元宇宙作为工具价值的核心，就是临场感。人类的信息传递经历了一个逐渐克服空间和时间的过程，但面对面的沟通，是永远无法取代的，因为信息的交流只有很少部分由图文来表达，在元宇宙技术形态下，人们可以能够尝试全感官以及及时还原人们彼此所处的三维世界的全部信息。

元宇宙三特性：映射性、交互性、人本性

所谓映射性，是指元宇宙描述了现实世界和虚拟世界相对应的动态的特征，这种对应关系不再限于数字孪生式的与现实物体的一一对应，元宇宙的虚拟空间可以涵盖并超越有形实体的深度和广度，可以动态地满足更为灵活多样的生活和工作的需求。

在映射性的动态关系上，是元宇宙更进一步的交互性特征。在现实世界与心理世界实时对应的基础上，可以进一步产生主动的交互干预。现阶段人们更多地关注以现实为基础来建构虚拟世界，将来，虚拟世界会更多地反作用力给现实世界，形成一种虚实世界彼此相互渗透、嵌套的互动关系。

在映射性和交互性的关系之上，元宇宙应要当以人为主宰的人本性作为指导原则。即元宇宙应当与现实世界一样尊重人的主体地位，尤其是在具有细腻仿真环境和强大运算能力的智能系统面前，技术不能凌驾于主体人之上，不应该出现工业化早期对人的异化的情况。总而言之，元宇宙应当成为提高我们生活与工作效率、丰富人居环境与活动的工具和载体。

元宇宙实施建构的三种维度

元宇宙的颗粒度当由粗到细；其覆盖范围也当是由局域到全域；现实与虚拟世界之间的映射传导的速度，也应该是一个由快到慢的过程。这也意味着，人类对元宇宙系统的研究实施工作，要逐步细化深入，逐步拓展与推广，并逐步增效提速。

首先元宇宙的颗粒度当由粗到细。这是指技术层级发展迭代的一个过程。在当下的技术条件下，主要通过AR、VR方式实现对视觉感受的增强与模拟，设备较笨拙，企业也比较相对单一。可以预期，未来有感的眼镜投射设备，可能会外置到附着，一直到与人体融合。视觉的单一维度，可能会变成视觉、听觉、触觉、嗅觉全维度的沉浸式体验，发展方向则是由粗略的模拟到细腻的感知。

其次元宇宙的覆盖范围，要从局域向全域拓展，从建筑到社区再到城市，直至实现对社会生活的全覆盖。比如，在一个园区管理中，通过片区级的数字孪生技术实现园区环境与数字模型的实时映射，可以实现对园区实体环境与管理流程的有效协同，从局域性的技术探索入手，为将来更为广域的智慧城市建设查找问题、探索路径、验证技术以及积累经验。

最后需要实现的虚拟与现实之间传导速度由慢到快的技术追求。未来的元宇宙场景中，它的核心优势是在现实与虚拟场景之间，实现信息的快速传递与实时互动。实现近零延时和近零阻隔这样畅通的传导，将是建构元宇宙系统最为基础的一个条件，也是最为关键的一个技术指标。谷歌在2021年推出过一种3D视频聊天技术，用户可以通过一套基于3D实时建模的虚拟仿真系统，来通过近零延时的虚拟影像，真实还原面对面的交流感受。这种魔镜式的体验，极大地模糊了现实存在的距离感，还原了现实与虚拟之间快速传递实时的互动。

因此，元宇宙场景中实现这种虚拟世界的现实和虚拟世界的这种关系，还是一种不对称的关系，具体体现为现实与虚拟世界之间存在着互相推动、互相支撑、又相互限定、相互制衡的不对称性关系。所谓元宇宙的建构，就是要将这种不对称性不断地推向现实与虚拟的全对称性。它虽然实现不了，但是永远在趋近之中，追求趋于全对称状态的这种目标，应当作为元宇宙技术发展的原动力。

元宇宙应用的三大关切点