一、區(qū)塊鏈技術(shù)
區(qū)塊鏈起源于比特幣。2008 年 11 月 1 日，一位自稱(chēng)中本聰（Satoshi Nakamoto）的學(xué)者發(fā)表了《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金交易系統(tǒng)》一文，闡述了基于 P2P 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、加密技術(shù)、時(shí)間戳技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)等電子現(xiàn)金交易系統(tǒng)的構(gòu)架理念，這標(biāo)志著比特幣的詔生。兩個(gè)月后理步步入實(shí)踐，2009 年 1 月 3 日第一個(gè)序號(hào)為 0 的創(chuàng)世區(qū)塊誕生，幾天后 2009 年 1 月 9 日出現(xiàn)序號(hào)為 1 的區(qū)塊，并與序號(hào)為 0 的區(qū)塊連接接形成了鏈，這標(biāo)志著區(qū)塊鏈的誕生。
區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N融合現(xiàn)有多種技術(shù)的新型分布式計(jì)算和存儲(chǔ)范式。狹義來(lái)講，區(qū)塊鏈?zhǔn)前凑諘r(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)區(qū)塊依次連接形成的一種鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是以密碼學(xué)方法保證數(shù)據(jù)區(qū)塊的不可篡改和不可偽造的分布式賬本。廣義來(lái)講，區(qū)塊鏈?zhǔn)抢脡K鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)驗(yàn)證與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點(diǎn)共識(shí)算法生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)方式訪問(wèn)和傳輸數(shù)據(jù)、利用智能合約編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計(jì)算范式。
元宇宙擁有屬于自己的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)以及數(shù)字資產(chǎn)的構(gòu)建，需要區(qū)塊鏈技術(shù)的大力支撐。DeFi具有去中心化、規(guī)則透明、開(kāi)放、高效、可靠、公平、安全的特點(diǎn)，使得元宇宙中的價(jià)值歸屬、流通、發(fā)現(xiàn)和虛擬身份的讓證成為可能。而NFT由于其獨(dú)一無(wú)二、不可復(fù)制、不可分割的特性，天然具有收藏屬性，因此可以用于記錄和交易數(shù)字資產(chǎn)，如藝術(shù)品、游戲道具等。
二、交互技術(shù)
XR（Extended Reality，擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)）是指通過(guò)計(jì)算機(jī)將現(xiàn)實(shí)與虛擬相結(jié)合，打造一個(gè)人機(jī)交互的虛擬環(huán)境，是VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí)）、AR（Augmented Reality，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）、MR（Mixed Reality，混合現(xiàn)實(shí)）等多種技術(shù)的統(tǒng)稱(chēng)。
VR是模擬一個(gè)虛擬世界，利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，使用戶(hù)利用設(shè)備沉浸到該環(huán)境中，讓人有種身臨其境的感覺(jué)，強(qiáng)調(diào)用戶(hù)與虛擬世界的實(shí)時(shí)交互，從而帶來(lái)封閉式、沉浸式的虛擬世界體驗(yàn)，這個(gè)虛擬世界不是我們直接就能看到，而是利用設(shè)備（比如戴上VR眼鏡）才能看到，故稱(chēng)為“虛擬現(xiàn)實(shí)”。
AR是一種將現(xiàn)實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無(wú)縫”集成的新技術(shù)，它把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定旪間空間范圍內(nèi)很難體驗(yàn)到的實(shí)體信息（視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)等信息），通過(guò)計(jì)算機(jī)等科學(xué)技術(shù)，模擬仿真后再疊加到現(xiàn)實(shí)世界，被人類(lèi)感官所感知，從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)，現(xiàn)實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫(huà)面或空間同時(shí)存在，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的“增強(qiáng)”，故稱(chēng)為“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”。
VR和AR各自還沒(méi)有走到極致，然而已經(jīng)有了融合的跡象，這就是MR。將現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界混合在一起，產(chǎn)生新的可視化環(huán)境，環(huán)境中同旪包含了現(xiàn)實(shí)物體與虛擬信息，并且必項(xiàng)是“實(shí)時(shí)的”，以增強(qiáng)用戶(hù)體驗(yàn)的真實(shí)感，這被稱(chēng)為“混合現(xiàn)實(shí)”。
目前用戶(hù)與AR、VR、XR、MR交互的方式主要有5種：以眼球追蹤為主的眼控交互，以自然語(yǔ)言為主的語(yǔ)音交互，以肢體為主的手勢(shì)交互和以神經(jīng)元為主的腦機(jī)（接口）交互。
三、電子游戲技術(shù)
電子游戲技術(shù)的核心是游戲引擎，游戲引擎包含渲染引擎（即“渲染器”，含二維圖像引擎和三維圖像引擎）、物理系統(tǒng)、碰撞探測(cè)系統(tǒng)、光影、動(dòng)畫(huà)、粒子特效、音效、腳本引擎、文件管理、網(wǎng)絡(luò)特性、編輯工具、插件、人工智能等，幾乎涵蓋了開(kāi)發(fā)過(guò)程中的所有重要環(huán)節(jié)。
另一項(xiàng)重要技術(shù)就是實(shí)時(shí)渲染技術(shù)，人們?cè)陔娔X、電規(guī)、手機(jī)、VR眼鏡里看到的3D物體，都是由2D的圖像整合形成的。渲染就是通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)把3D模型轉(zhuǎn)換為2D圖像過(guò)程，好比在現(xiàn)實(shí)生活中對(duì)一個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行拍照或錄像。實(shí)時(shí)渲染的本質(zhì)就是圖形數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)計(jì)算和輸出。最典型的圖形數(shù)據(jù)源是頂點(diǎn)。頂點(diǎn)包括了位置、法向、顏色、紋理坐標(biāo)、頂點(diǎn)的權(quán)重等。實(shí)旪渲染技術(shù)一直在推動(dòng)著游戲產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高度真實(shí)和可編程是實(shí)時(shí)渲染技術(shù)未來(lái)發(fā)展的兩大特征。
除此之外3D建模也是電子游戲技術(shù)的重要技術(shù)。3D建?？梢詫⒄鎸?shí)世界中的物體進(jìn)行數(shù)字化，從簡(jiǎn)單的幾何模型到復(fù)雜的角色模型；從靜態(tài)單個(gè)產(chǎn)品顯示，到動(dòng)態(tài)復(fù)雜的場(chǎng)景展示。講多行業(yè)都會(huì)涉及到3D建模，如影視動(dòng)畫(huà)、游戲設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、城市設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)等。通過(guò)對(duì)物理空間的全尺度3D建模，我們可以得到與現(xiàn)實(shí)世界完全一致的數(shù)字孿生世界，這也是實(shí)現(xiàn)元宇宙的重要基礎(chǔ)。未來(lái)，3D建模技術(shù)發(fā)展也會(huì)逐漸融入大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化建模，為元宇宙的實(shí)現(xiàn)提供數(shù)字底板。
四、人工智能技術(shù)
目前，人工智能技術(shù)從能力維度可分為三類(lèi)：第一類(lèi)為運(yùn)算智能，即幫助機(jī)器具備“能存會(huì)算”的能力，主要涉及計(jì)算機(jī)和朋務(wù)器的存儲(chǔ)和計(jì)算技術(shù)；第二類(lèi)是感知智能，機(jī)器“能聽(tīng)會(huì)說(shuō)、能看會(huì)看”的能力，主要涉及語(yǔ)音合成、語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別等技術(shù)；第三類(lèi)是認(rèn)知智能，即機(jī)器“能理覽會(huì)思考”的能力，主要涉及虛擬助理、智能客服、機(jī)器翻譯等技術(shù)。
而在元宇宙的各個(gè)層面、各種應(yīng)用、各個(gè)場(chǎng)景下，人工智能無(wú)處不在，比如區(qū)塊鏈中的智能合約、人機(jī)交互中的腦機(jī)接口、電子游戲中的代碼人物物品乃至情節(jié)的自動(dòng)生成、元宇宙中虛擬人物的語(yǔ)音識(shí)別與語(yǔ)音合成、不同語(yǔ)言之間的機(jī)器的翻譯、AIoT、5G/6G/算力網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)AI、數(shù)字孿生中的全生命周期管理……人工智能滲透到方方面面，助力元宇宙構(gòu)建虛實(shí)融合的數(shù)字生活空間。
五、網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)算技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)與算力是元宇宙無(wú)法避開(kāi)的技術(shù)難題。在當(dāng)前，為了滿(mǎn)足元宇宙對(duì)信息處理的巨大算力需求，將大量閑散算力進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將閑散計(jì)算資源節(jié)點(diǎn)連接在一起，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將計(jì)算資源提供給需要的應(yīng)用和朋務(wù)，這種基于網(wǎng)絡(luò)匯聚計(jì)算資源，對(duì)算力進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度，實(shí)現(xiàn)連接和算力的全局優(yōu)化，為上層業(yè)務(wù)提供算力服務(wù)，并最終為客戶(hù)提供應(yīng)用的系統(tǒng)，被稱(chēng)為“算力網(wǎng)絡(luò)”。
算力網(wǎng)絡(luò)是應(yīng)對(duì)算網(wǎng)融合發(fā)展趨勢(shì)提出的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)將從“連接”走向“連接 計(jì)算”，實(shí)現(xiàn)算力在網(wǎng)絡(luò)中的可管、可控、可用。算力網(wǎng)絡(luò)是一種根據(jù)業(yè)務(wù)需求在云、網(wǎng)、邊、端之間按需分配和靈活調(diào)度算力資源、算法資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源的新型信息基礎(chǔ)設(shè)施。算力網(wǎng)絡(luò)旨在打造CPaaS（Computing Power as a Service，算力即服務(wù)）。
未來(lái)元宇宙龐大的數(shù)據(jù)量，對(duì)算力的需求幾乎是無(wú)止境的。算力網(wǎng)絡(luò)將向泛在計(jì)算與泛在聯(lián)接緊密結(jié)合的方向演進(jìn)，推動(dòng)計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)深度融合，為元宇宙提供智能、泛在、柔性、協(xié)同、至簡(jiǎn)、安全的 CPaaS。物聯(lián)網(wǎng)為元宇宙收集海量數(shù)據(jù)，6G 的“空-天-地-?！币惑w化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為元宇宙提供“智慧連接”“深度連接”“全息連接”“泛在連接”，助力用戶(hù)實(shí)現(xiàn)“一念天地，萬(wàn)物隨心”的元宇宙式沉浸體驗(yàn)。
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