什么是元宇宙的核心技术?

元宇宙 技术 核心 2023-11-04 113
1、元宇宙六大核心技术

分类:

(1)基础设施:物联网技术、网络通信及算率技术、数字孪生技术

(2)底层:区块链技术、人工智能技术

(3)前端:交互技术(全息影像技术、脑机交互技术、传感技术)

1、区块链技术

对于元宇宙来说,区块链技术非常重要,是元宇宙的重要基础技术,元宇宙是最基本的保证,同一文档很难区分谁是复制品,区块链技术完美地解决了区块链自然具有“反复制”的特点,区块链也为元宇宙带来了分散的支持,为元宇宙提供数据分散、存储-计算-数据传输分散、规则披露、资产等支持。

2、交互技术

交互技术为元宇宙提供了沉浸式虚拟现实实验台阶,例知VR、AF、MR全息图像技术、脑机交互技术和传感技术等。在这个世界上,内容可以由用户自己输入,带来无限的可能性。

3、网络通信及算率技术(5G\6G)、云计算、边缘计算)

为了满足高吞吐量和低延迟的需要,元宇宙的续用将产生巨大的数据吞吐量,必须采用高性能通信技术。“5g”具有“高网速、低延迟、高可靠性、低功率、海量连接”的特点。“5g”时代的到来,将为元宇宙提供通信技术支撑。此外,元宇宙处于起步阶段,如果想实现身临其境、低延迟、高分辨率等功能,为用户提供良好的浏览体验,零停机,没有数字基础设施的支持,包括计算能力、3D视觉效果、虚拟现实技术、互联网连接等技术支持,云计算是重要组成部分之一。元宇宙的发展需要大规模的计算和存储,以及大量的数据交互。真实世界的计算和存储能力直接关系到元宇宙的规模和完整性。

4、物联网技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,IT产业又称泛互联网,是指物联网,万物万联。因此,“物联网是物物相连的互联网”。这有两层含义:第一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是基于互联网的扩展和扩展的网络;第二,其用户端扩展到任何项目之间的信息交换和通信。因此,物联网的定义是通过射频识别、红外传感器、全球定位系统、激光扫描仪等信息传感设备,将任何物品与互联网连接,进行信息交换和通信,实现物体的智能识别、定位、跟踪、监控和管理 。感官是真实世界与虚拟“元宇宙”的联系,是元宇宙沉浸感的关键因素。物联网的前提是设备能够接入互联网,实现信息交互,无线模块是实现设备联网的重要环节。

5、数字双技术(游戏引擎、3D建模、实时渲染)

数字双胞胎是充分利用概念模型、传感器更新、运行历史等数据,整合多学科、多物理量、多尺度、多概率的模拟过程,在虚拟空间中完成投影,反映相应物理设备的整个生命周期过程。数字双胞胎是一个超越现实的概念,可以被视为一个或多个重要的数字投影系统,相互依赖。

6、人工智能技术

人工智能技术是让计算机模拟某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思维、规划等)。主要包括计算机实现智能的原理,制造类似于人脑智能的计算机,使计算机能够实现更深层次的应用。元宇宙主要用于计算机视觉、机器学习、自然语音学习、自然语音处理、智能语音等技术保障。

扩展数据:构建元宇宙,目前有哪些技术难题需要突破?

1、新型显示技术

沉浸式体验必然需要沉浸式显示技术。目前,在AR/VR显示领域,显示器件和图像处理和渲染算法都不能完全满足元宇宙应用的技术指标要求。市场上大多数主流的AR/VR显示器件(主要是光学波导片)都存在重量大、功耗大、分辨率差、颜色偏差严重、眩晕等问题。要获得一个轻而好的显示模块,需要材料学和光学的重大进步。

2、算率约束

从计算架构的角度来看,元宇宙必须是一种“云-边-端”协作的方式。然而,目前无论是云还是终端,主流芯片算率储备都远远不能满足元宇宙应用的要求。特别是端侧算率瓶颈很大,这是因为端侧不仅承担一些智能感知算法,更重要的是承担核心虚拟和现实整合真实图像渲染算法,算法算率要求很大,需要超低功耗,主流端侧计算芯片不符合如此严格的技术指标。

3、低时延通讯

元宇宙的核心是无处不在的互动,它产生了大量的实时数据通信需求。目前,5G技术能否完全满足如此高带宽、高并发的实时通信仍是未知数量。也许我们必须等到6G甚至7G时代的到来才能成功地解决这个问题。

4、新型传感器技术

元宇宙应用程序对用户态势感知的需求是前所未有的。对于用户的全维信息感知(如外观、位置、姿势、运动、各种生命体征,甚至情感、意图等),需要一系列轻便、高可靠的新型可穿戴传感器。

元宇宙将给我们带来无限的可能性。公众可以准备好拥抱它带来的生活和工作方式的变化,期待更好的生活和更美好的生活。

对于相关企业和投资机构,笔者想说的是,与其热衷于概念炒作,不如沉下心来,积极投资元宇宙相关支撑技术的研发。毕竟,如果能突破芯片、显示器件、传感器、计算架构等“卡脖子”的关键核心技术,未来将是无限的。

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