中国人工智能学会元宇宙技术专委会主任陶建华、浙江大学长江学者特聘教授鲍虎军、北京航空航天大学教授王琼华、咪咕文化科技有限公司副总经理况铁梅、联想集团副总裁毛世杰、凌云光高级副总裁杨艺出席白皮书发布仪式。
元宇宙技术概述
元宇宙是一种融合了虚拟现实、增强现实、人工智能等技术的持续性虚拟环境，具有收敛性、物理持久性、连接感知和共享等特征。回顾其技术演进历程，VR/AR等单点核心技术发展支撑了虚实交互场景；5G、XR、可穿戴设备、区块链、Web等多项新兴技术交叉融合描绘了元宇宙的雏形；计算、感知、生成、协同、交互五大基础领域构建了元宇宙的完整技术体系。
图源：中国人工智能系列白皮书—元宇宙技术(2024版)
元宇宙是数字经济发展的下一波浪潮，可赋能实体经济的发展，是实现自身破局和提升数字经济实力的关键。未来，元宇宙应用场景将会不断丰富，可以融入到工业、医疗、商业、金融等各个实体经济领域，为产业带来新的形态、新的商业模式和新的增长空间，元宇宙通过供给新场景、塑造新赛道、培育新物种、加强新治理赋能传统产业，成为经济增长的重要引擎。
元宇宙关键技术
元宇宙的五大支撑技术包括：计算、感知、生成、协同和交互。这些技术共同支撑构成了元宇宙生态系统的核心功能，共同构成了元宇宙虚拟环境的基础架构，支持了人们在虚拟世界中进行沉浸式体验和协同工作。
图源：中国人工智能系列白皮书—元宇宙技术(2024版)
计算是元宇宙的核心动力。元宇宙高效构建、仿真演化和自然交互均建立在计算能力的基础之上，通过智能化云计算服务和端侧感知将物理世界与数字世界无缝融合。元宇宙数字空间中的典型计算场景包括：云边端协同的三维图形渲染、人工智能、科技计算、超高清流媒体、端侧用户交互计算等。
感知是元宇宙的物理基础。元宇宙感知分为内容生成感知和交互感知两大类。当前业内研究的焦点主要集中在光场感知、音频感知、触觉感知等相关技术领域。其中，光场智能感知计算旨在实现大场景多对象“看得全”、“建得清”、“算得快”是元宇宙智慧文旅、智慧城市建设等应用的核心共性技术。
在人体光场感知领域，元客方舟（凌云光控股孙公司）研发的大型7D光场采集系统，包含756个6通道彩色LED光源阵列、上百台4K高帧率相机。系统创新性地提出了全局动态积分光场成像技术，大幅提升了系统对于明暗细节高动态范围成像的能力以及对室内室外各种环境光照特别是日光环境的模拟能力。
大型7D光场采集系统
生成是元宇宙的构建方式，体现在其能够实现虚拟环境的高效构建、个性化定制和动态调整，提供更加丰富、个性化和沉浸的虚拟体验。元宇宙生成技术包括三维重建和智能生成两大类。
在三维重建领域，凌云光及元客视界开发的3D、4D光场重建系统，可高效地实现超写实数字人建模、4D动态重建及空间视频制作等高质量数字内容生成。在智能生成领域，随着生成式人工智能、多模态大模型、交互式数字人等技术的快速发展，在电商虚拟制播、智能导购、智能客服等场景取得大规模应用。
动态重建
协同是元宇宙的链接协作。元宇宙被视为未来互联网的演化，将包括更多的虚拟商品和服务、完全虚拟的工作和生活空间，以及相应的社会和经济系统。区块链的去中心化特性不仅确保了跨平台交互的透明性和安全性，为从现实世界到虚拟世界，以及不同环境之间的无缝连接提供了坚实的基础。
交互式元宇宙的虚实融合。交互技术对元宇宙至关重要，直接影响着用户与虚拟环境之间的沟通和互动方式。其中多模态人机交互技术结合了视觉、听觉、触觉等多种感官，使用户可以通过语音、手势、触摸等方法，以更自然、便捷的方式，与元宇宙的虚拟环境进行沟通和操作，提升了虚拟体验的质量和沉浸感，进而更好地探索和参与元宇宙中的虚拟环境。
元宇宙典型应用
元宇宙技术因其高度沉浸式的虚拟环境和互动体验，正在迅速改变我们生活和工作的各个方面。元宇宙不仅是一个虚拟世界，更是一种新的数字经济形态，为工业、教育、文旅、体育、娱乐、农业等行业提供了前所未有的应用场景和发展机遇。
其中，文旅元宇宙以沉浸式文旅场景为底座、以文化内涵文旅内容为核心、以交互硬件为工具、以文旅体验为结果，最终实现人文内涵素养的提升、文旅目的地文化传播。
在文旅元宇宙领域，凌云光·元客视界基于人工智能、光场重建、XR等底层技术，打造的文旅元宇宙短片《王勃归来》以江西优美风景为主线，拍摄可VR体验，身临其境的风景视频，通过唐宋诗词、江西风景名胜，展现江西深厚的人文底蕴，创新文旅体验，赋能文物、文化遗产的保护。
《王勃归来》
滕王阁“探梦”
元宇宙展望元宇宙的诞生是多学科融合的结果，元宇宙将促进信息科学、数学和生命科学等学科的融合与互动。全球元宇宙产业的发展将为千行百业带来前所未有的增长空间。未来，凌云光·元客视界将继续与多方协同合作，共同推进元宇宙的技术发展与应用落地。
元宇宙技术的应用与发展：机遇与挑战并存
2024中国元宇宙大会在杭州隆重开幕，标志着中国元宇宙产业发展进入新阶段。大会发布的《中国人工智能系列白皮书—元宇宙技术（2024版）》全面阐述了元宇宙产业发展现状、关键技术、典型应用及安全治理等多个方面的核心内容。
该白皮书由中国人工智能学会元宇宙技术专委会牵头，并由清华大学、同济大学、上海交通大学等多家知名高校和企业共同参与编制，显示出元宇宙技术发展已经成为学术界和产业界的共识。大会还邀请了相关领域的专家和学者进行演讲和探讨，共同展望元宇宙未来的发展方向。
元宇宙作为数字经济的新兴领域，其核心在于融合虚拟现实、增强现实、人工智能等多项前沿技术。白皮书明确指出，元宇宙将成为数字经济发展的引擎，并赋能实体经济，为工业、医疗、商业等多个领域带来新的增长空间。
五大关键技术支撑着元宇宙的构建和发展：
- 计算: 元宇宙需要强大的计算能力来高效构建、仿真演化和自然交互。智能化云计算服务和端侧感知将物理世界与数字世界无缝融合。
- 感知: 元宇宙的感知技术主要包括内容生成感知和交互感知，其中光场智能感知计算成为元宇宙智慧文旅、智慧城市建设等应用的关键。
- 生成: 元宇宙通过三维重建和智能生成技术来构建虚拟环境，并提供个性化和沉浸式的体验。
- 协同: 元宇宙将构建一个更加开放互联的数字空间，区块链技术将成为保障跨平台交互安全性和透明性的关键。
- 交互: 多模态人机交互技术将让人们能够以更加自然和便捷的方式与元宇宙进行互动。
文旅元宇宙是元宇宙技术应用的典型案例。凌云光·元客视界利用人工智能、光场重建和XR等技术，打造了文旅元宇宙短片《王勃归来》，以沉浸式的体验让用户感受到江西优美风景和深厚的人文底蕴。
元宇宙发展前景广阔，将会为千行百业带来前所未有的增长空间。然而，机遇与挑战并存。元宇宙技术发展仍处于起步阶段，面临着技术、安全、法律、伦理等方面的挑战。未来，需要学术界、产业界和政府部门的共同努力，推动元宇宙技术的发展和应用落地，让元宇宙能够真正赋能经济增长，造福社会。
