元宇宙标准化初探



“元宇宙”犹如一道闪电,划亮了数字世界的天空,预示着一个新的数字纪元即将到来!


“元宇宙”的出现让人们既兴奋又迷茫。兴奋的是,摩根士丹利去年3月份就预测中国元宇宙的潜在市场容量是52万亿元人民币。这是一个巨大的蓝海,充满了无限的机会。迷茫的是,大多数人对元宇宙还一知半解,元宇宙技术还很不成熟,元宇宙产业发展也没有可以照搬的模板。元宇宙带来了沉浸式体验革命和价值流转体验革命,同时也带来了伦理、道德、法律等诸多方面风险。国家层面尚未出台与元宇宙相关的政策意见。元宇宙的监管体系尚不清晰,技术创新和科技监管如何平衡发展,也是亟待解决的问题。元宇宙诞生不久,标准体系尚未构建,我国还没有专门的与元宇宙相关的标准化组织。元宇宙的标准化工作也成为人们关心的话题。


走近“元宇宙”


“元宇宙”一词诞生于1992年出版的科幻小说《雪崩》。小说中提到“Metaverse(元宇宙)”和“Avatar(化身)”两个概念。人们在“Metaverse”里可以拥有自己的虚拟替身。这个虚拟的世界就叫做“元宇宙”。《雪崩》描述了一个和社会紧密联系的三维数字空间,该空间与现实世界平行,在现实世界中因为地理位置彼此隔绝的人们在“元宇宙”中可以通过各自的“化身”进行交流娱乐。


关于“元宇宙”,比较认可的思想源头是美国数学家和计算机专家弗诺·文奇教授。在其1981年出版的小说《真名实姓》中,他创造性地构思了一个通过脑机接口进入并获得感官体验的虚拟世界。


20世纪70年代开始,市场上出现了大量的开放性多人游戏,形成了元宇宙的早期基础。2003年,大型3D模拟现实游戏《SecondLife》发布,它在理念上让人们部分解放了现实世界所面临的窘境。在现实世界中人们不能快速调整自己的身份,而在虚拟世界当中,可以通过拥有自己的化身来实现。


随着虚拟游戏的发展,到2006年,Roblox公司发布了可以同时兼容虚拟世界、休闲游戏和用户自建内容的游戏。2021310日,Roblox在纽交所上市。上市后市值一路飙升,最高接近800亿美元。Roblox是第一家在招股说明书中明确其业务是元宇宙的公司,因此,也被称为“元宇宙第一股”。


2012年玩赚游戏允许玩家“真正”赚取和拥有数字资产,然后他们可以在游戏之外自行出售。2012年—2013年出现了NFT的概念。NFT的概念源于所谓的“彩色硬币”,最初于20122013年在比特币区块链上发行。彩色硬币是代表区块链上现实世界资产的代币,它们被描述为新技术。2013年年末,以太坊创始人VitalikButerin发布了以太坊初版白皮书,启动了项目。截至20215月,以太币成为市值突破2万亿美元的加密货币,仅次于比特币。从2016年开始出现去中心化自治组织(TheDAO)、分布式交易平台(DEX)、去中心化应用程序(Dapps)。


20211029日,马克·扎克伯格宣布将Facebook更名为“Meta”,计划用5年的时间将Meta打造为一家元宇宙公司。


Roblox在招股说明书中宣布它是一家元宇宙公司开始,“元宇宙”正式成为一个科技术语。这两年里,对于“什么是元宇宙”“元宇宙有什么关键特征”等问题众说纷纭。《雪崩》中的元宇宙是一个平行于现实世界的虚拟世界。《维基百科》对“元宇宙”的定义是:通过虚拟增强的物理现实,呈现收敛性和物理持久性特征的,基于未来互联网的,具有链接感知和共享特征的3D虚拟空间。《中国元宇宙白皮书(2022)》将元宇宙定义为:下一代互联网,具有沉浸式体验的互联网,是大家目前能够想象到的互联网的终极形态。2022913日,全国科学技术名词审定委员会召开了第一次元宇宙和核心术语概念研讨会。李德仁院士,庄松林院士,白硕研究员,唐志敏研究员,武汉元宇宙研究院院长、《中国元宇宙白皮书》主编龚才春和北京邮电大学国际学院院长郭莉等26位专家学者共同审定了元宇宙的定义。次日,全国科学技术名词审定委员会发布“元宇宙”定义的征求意见稿为:人类运用数字技术构建的,由现实世界映射或超越现实世界,可与现实世界交互的虚拟世界。


元宇宙作为互联网发展史上一次伟大的体验升级,引起了世界各国的普遍关注。美国、日本、韩国、欧盟均大力发展元宇宙,Facebook、微软、苹果、亚马逊、Intel、英伟达、腾讯、百度、阿里巴巴、今日头条等互联网巨头也纷纷布局元宇宙。元宇宙作为数字经济的高级阶段,为我国和世界经济发展带来了新机遇,为疫情后经济发展带来新增长极。


市场咨询公司睿勤发布的一份报告称,中国的元宇宙相关专利申请数量全球排名第二,全球占比近30%;美国元宇宙相关专利申请数量位列第一,占比近36%;韩国专利申请数量排名第三。美国、韩国、日本、中国,以及欧洲各国提交的元宇宙与沉浸式内容相关的专利申请数量遥遥领先其他国家。


“与现实世界平行”“反作用于现实世界”“多种高技术综合”是元宇宙的三大特征。北京邮电大学国际学院院长郭莉指出:元宇宙首先是多技术的融合,而不是简单的拼接。在这个融合的基础上有针对性地发展,并且要不断创新,才能适应不同领域的应用需求。具体涉及移动通信、互联网、区块链、传感器、人工智能、脑机接口、AR\VR等多种技术。其中脑机接口是未来核心技术之一,它是现实与虚拟两个平行世界相交互的一个重要手段。


武汉元宇宙研究院院长、《中国元宇宙白皮书》主编龚才春认为:元宇宙是大势所趋,是我国实现产业转型升级、加快发展数字经济,实现弯道超车的绝佳机遇。但是,元宇宙的发展不是一蹴而就的,需要时间去培育技术和发展产业,形成闭环的元宇宙产业生态。


“元宇宙”标准应时而生


元宇宙是数字世界发展的新阶段,也是互联网进化的未来形态,它为我们带来了一次助推数字技术创新应用的机会。标准引领及标准规范的作用也日益凸显。中国标准化研究院整合自身技术领域标准化优势,由院内高新技术标准化研究所组建专业团队,紧盯技术前沿,针对元宇宙前沿概念,积极跟踪国内外最新动向,致力于探索标准化领域发展新方向。


据了解,2022921日,IEEE标准协会的标准理事会批准了IEEE元宇宙标准委员会(IEEE MetaverseStandardsCommittee),标志着重要的全球或国际标准组织已经开始在技术委员会级别以“元宇宙”命名。ITU紧随其后,于20221216日成立工作组ITU-TFocusGrouponmetaverseFG-MV),重点聚焦于多媒体、数字货币、物联网、数字孪生等领域,开展元宇宙技术探索及对应的标准研制。同时英国、美国、韩国等国家在ISO等标准化组织,针对区块链、大数据、物联网、计算机视觉、智能制造、工业数据等相关领域,积极发起各类与元宇宙相关的技术提案,使得元宇宙涉及的各类技术成为各国标准竞争的战略制高点。


同时,众多国际化公司也从各自业务角度入手,进行元宇宙技术研发及技术规范制定,如微软的“造访虚拟重现的现实商店与场景”、谷歌的“沉浸式地图创新”、苹果的“虚拟现实混合头显”、Snap的“现实体现”、索尼的“用户在线聚集游戏服务”、Roblox的“元宇宙游戏”,针对三维实时图形显示、触觉及嗅觉传感技术、高速计算与并行计算技术,以及人类行为学研究等元宇宙的关键技术进行集成创新。在区域组织层面上,20226月由我国的华为、阿里达摩院及Meta、微软、Epic、英伟达、高通、索尼等36家公司联合成立了Metaverse Standards Forum(元宇宙标准论坛)。这是国际众多高新技术公司就构建开放元宇宙所需的兼容性标准进行探索与合作的组织,旨在探索关于元宇宙技术相关的标准。


据中国标准化研究院高新技术标准化研究所李文武所长介绍:2022111日,工信部网站发布了由工业和信息化部、教育部、文化和旅游部、国家广播电视总局、国家体育总局联合编制的《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(20222026年)》(以下简称《行动计划》)。按照《行动计划》发展目标,到2026年,虚拟现实在经济社会重要行业领域实现规模化应用,我国虚拟现实产业总体规模(含相关硬件、软件、应用等)超过3500亿元,虚拟现实终端销量超过2500万台。该《行动计划》虽然没有明确提出发展元宇宙产业,但是虚拟现实产业是元宇宙的核心,将极大促进元宇宙的发展。许多地方政府也相继发布元宇宙建设规划,如浙江省发改委等5部门联合印发《浙江省元宇宙产业发展行动计划(20232025年)》,提出“建立元宇宙行业标准和规范”“到2025年,新增省主导或参与的元宇宙相关标准20项以上”;广东省出台粤港澳大湾区首个元宇宙专项扶持政策《广州市黄埔区广州开发区促进元宇宙创新发展办法》,明确提出“突出技术标准支持,鼓励企业及机构加强元宇宙相关技术的研发及标准制定”;安徽省经信厅发布《安徽省“十四五”软件和信息服务业发展规划》,将元宇宙列为新兴业态创新工程之一,加快布局新型数字基础设施建设规范;《上海市电子信息产业发展“十四五”规划》提出“元宇宙产业发展行动计划”,其中第十五条即为标准体系建设,要求加快标准制定,支持企业、科研机构参与国内外标准制定,聚焦数据、接口、平台、代码,完善相关标准和连接协议,实现标准的通用性和一致性;北京市通州区人民政府办公室印发《关于加快北京城市副中心元宇宙创新引领发展的若干措施》等。


元宇宙标准化需要做好哪些方面的工作?李文武认为,符合元宇宙自身特点的标准化需要从四个方面进行深入研究与不断探索。


首先是元宇宙基础通用类标准。基础通用属于开展元宇宙标准化工作的基础支撑,是元宇宙标准化活动的基础。拟制定的基础通用标准包括通用概念、元宇宙名词与术语、元宇宙产业分类与实现过程、方法验证、专业人员培训等方面的通用性规范标准。


其次是元宇宙技术资源类标准。元宇宙技术资源是在支撑所确立的原则、方法等基础上,由现实需求及技术发展产生出的技术支持,主要包括元宇宙相关技术的融合创新指南、相关操作系统与平台工具开发技术、场景交互与仿真以及原生数字世界等方面的方法与要求。


再次是元宇宙生态应用类标准。元宇宙生态应用是在基础支撑及技术支撑的基础上,根据元宇宙应用过程确立相关的技术规范,主要涉及元宇宙相关共性服务、行业应用场景规范、数据治理、虚拟信用服务等,开展相关指南类等方面的标准研制。


最后是元宇宙监督管理类标准。元宇宙需要顶层管理规范与监管规范,用以进行数字身份审核、数字空间信息安全、虚拟空间治理与监管等方面的要求与规范。


龚才春对记者说,过去的2022年是元宇宙的思想启蒙年。关于元宇宙的概念、理念、技术、产业、未来设想都提出来了,但无论是团体标准、国家标准,还是国际标准,目前都处在术语定义阶段。临场感体验和价值流转体验的升级,使得元宇宙的伦理、道德、法律等问题更突出。因此,元宇宙时代对标准的诉求也比互联网时代更强烈,元宇宙标准化工作的意义和价值也更加重大。在互联网早期发展过程中,也出现过标准缺失、定义模糊,不同系统间通信复杂等问题,于是OSI参考模型(又称七层模型)出现。七层模型虽然只是一个抽象的参考模型,但是奠定了互联网通信的基石,从此互联网发展一日千里。现在人们对元宇宙标准的诉求,与20世纪70年代人们对互联网标准的诉求如出一辙。


郭莉介绍,从国家层面看,中国、美国、日本、韩国,以及欧洲各国都在开展元宇宙的标准制定工作,只是不同国家采取的方式不太一样。元宇宙涉及的技术比较多,应用场景也会比较多。元宇宙的标准肯定比单项技术的标准更综合,体系更庞大。同时,考虑到技术发展是一个动态演进的过程,因此元宇宙标准制定也会是一个逐渐发展的过程。郭莉建议,国内标准制定单位及其相关部门要尽早分工,在标准的框架体系、核心技术、技术应用等方面分工合作,突出重点,这样才能在国际元宇宙标准舞台上展现竞争力。


发展中面临的问题


元宇宙当前尚处在发展阶段,伴随着认真严肃的技术讨论到来的同时,还有资本的操纵与非理性的投资与宣传。2021年及2022年两年,不少顶着“元宇宙”从事集资最终暴雷事件的出现,使元宇宙正在面临舆论及监管的双重压力。


中国标准化研究院高新技术标准化研究所元宇宙项目负责人徐凯程认为,元宇宙的发展需要更多聚焦于概念界定及技术探索,其中存在大量的标准需求空间。目前各方对于元宇宙概念尚未统一,存在庞大、混沌、模糊的特点。究其原因,是对于元宇宙技术路线发展的不明确,因此应从技术角度,对元宇宙的技术演进开展调研后,分析不同应用元宇宙技术的场景,从标准化角度持续跟踪,提出并不断修正科学的元宇宙概念。元宇宙与标准化理论结合方式不明确。目前国内外尚未有过全面跟踪、梳理及研究构建元宇宙标准化的工作,涉及元宇宙行业领域中产生出的标准化需求也尚未有过系统汇总与分析。因此应围绕元宇宙基础技术、应用场景及运行管理的标准化工作,研制元宇宙标准化各个产业领域的需求模型,为未来融会元宇宙标准化工作发挥参考作用。元宇宙标准化应用研究不断深入。我国目前对于元宇宙持谨慎乐观的观点,实现虚拟与现实交融互通过程的数字孪生技术及数字经济中起到基础作用的数据资产管理等均是元宇宙研究的热门方向。这两个对应的领域也处在标准化研究的起步发展阶段,尚待深入开展细化研究。郭莉指出,目前元宇宙相关技术研发也在进展中。比如,数字人微表情处理技术方面做得还不够精细,人的面部表情十分丰富,数字人面部微表情如何能够细腻地展现喜怒哀乐的情绪,这方面的技术研发需要加强。


未来影响与建议


许多人对元宇宙的认识停留在游戏的应用上,尤其对电影《头号玩家》的画面印象深刻。实际上,元宇宙对我们生活的影响,绝不仅仅限于游戏。


那么,未来元宇宙的生活会是什么样的呢?从技术方面来讲,包括以下三个趋势:


第一个趋势是交互方式的感官化。所有数字化的人机交互界面无限接近于你的感官,甚至最后会融入脑机接口。龚才春介绍,元宇宙首先是互联网在沉浸式体验方面的升级。这种沉浸式体验是视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉,甚至也包括意识的沉浸式体验。其次,元宇宙是互联网在价值流转体验上的一次伟大升级。以区块链为代表的数字技术,将在未来的资产确权、资产交易和交易媒介等多方面发挥重要作用,使价值流转回归到点到点交易的模式。


第二个趋势是交互感知的多维度。通过全身体感设备,不光是通过视觉来感知,还有动作感知,传感器能捕捉到我们四肢的变化。


第三个趋势是有屏设备正在与NFT技术结合,主要体现在区块链这一块。区块链去中心化、难以篡改的鲜明特点具有在诸多领域开展应用的潜力。如果你买了一些数字资产,希望在哪个屏幕上展示,要解决数字资产在元宇宙入口的问题,而这些也是对元宇宙价值流转的体验。


《国家标准化发展纲要》里提出,加强关键技术领域与产业融合发展,针对应用前景广阔的技术领域,同步部署技术研发、标准研制与产业推广,加快新技术产业化步伐。几位专家建议,元宇宙作为新兴的技术领域,应尽快探索与我国实际情况相符合的元宇宙标准化需求,开展元宇宙标准化发展研究,明确元宇宙标准化工作开展建设总目标和阶段目标,细化建设内容、建设步骤、基础技术、运行管理、业务场景等,为国家引导元宇宙相关的科学技术运用、推动新技术进步、开展前瞻研发提供重要支撑。围绕制造业、文旅、教育、医疗健康、政府服务、游戏、农业等产业领域形成了一批元宇宙应用需求强烈的场景。在元宇宙文化阵地,元宇宙想要良性发展、更好地满足人民群众文化需求,必须正确引导社会价值观,针对虚拟空间信息发布、赛博空间中个体创作的价值引导及审核管理等进行规范。虚拟现实交互的元宇宙可能为网络诈骗、网络赌博、身份盗窃等提供新途径,因此应在元宇宙构建虚实结合的相关安全及监管规范。随着智能终端及深度沉浸体验的发展,个人数据的交付技术及方式正在全面升级,针对身份属性、行为习惯、人际关系、场景位置等数据的交付以及人体身份信息,如人脸、指纹、声纹、眼球运动等隐私管理都迫切需要用标准进行规范。


科技进步帮助人类超越现实,一步步实现梦想。因为有梦想,世界才因此色彩斑斓。元宇宙的曙光已经照进了我们的现实世界,为我们带来新的憧憬、新的改变和新的挑战,还有很多未知……在这束曙光照耀下,我们也将迎来一个新技术的纪元。


(来源:以上内容来源于https://mp.weixin.qq.com/s/0W3hQ01I0lCJmdDhKs6CXw


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