【科普】元宇宙的六大关键技术及相关技术，你都了解吗？

元宇宙是一个新生的且不断发展的虚拟空间，你知道元宇宙需要多少技术的支持呢？目前，去中心化技术、电子游戏技术、人工智能技术、交互技术、物联网技术和网络及运算技术这些已有技术为元宇宙的实现和应用奠定了技术基础，同时元宇宙的实现也将促进其它技术的发展，如身份建模、关系建模、会话管理、资源管理、能耗管理、时空一致性、安全与隐私保护等。今天我们就来详细了解这些相关技术的概念。

1、去中心化技术

由于元宇宙是可以用户定制且可以广泛参与的虚拟交互系统，而且也是一个深层的环境，所以任何用户可以在任何地方接入该系统，因此一般的元宇宙应用系统是分布式的。一个耳熟能详的去中心化技术的例子是区块链技术，存储于区块链中的数据或信息，具有不可伪造、全程留痕、可以追溯等特征，基于这些特征，区块链技术奠定了坚实的“信任”基础，创造了可靠的“合作”机制，具有广阔的运用前景，也具有去中心化、开放性、独立性、安全性、匿名性的特征。

而且由于区块链具有安全性、独立性等特性，因此在国际汇兑、信用证、股权登记和证券交易所等金融领域有着潜在的巨大应用价值，业界预测区块链技术可以为元宇宙提供货币支付功能和安全保障。当前，基于区块链技术的数字货币，还需要得到现实世界中的相关主权国家认可才行。

2、交互技术

是指通过计算机输入、输出设备，以有效的方式实现人与计算机对话的技术，如VR、AR、MR、全息影像、脑机交互、传感等技术。

3、物联网技术

物联网是指通过传感器，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别、控制和管理等。

4、网络及运算技术

随着元宇宙的发展，用户也不断追求更加真实的体验，这便导致需要为用户提供高效稳定的通信服务与更快的计算能力，5G、云计算、边缘计算等技术为元宇宙的高速发展提供了技术保障。

5、人工智能技术

这是目前所耳熟能详的技术。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括计算机视觉、机器学习、自然语言处理、智能语音等。

6、电子游戏技术

还有一个不得不说的技术是电子游戏技术，构建虚实结合的元宇宙需要借助电子游戏技术(游戏引擎、3D建模、实时渲染等)为用户提供一个与正式空间高度相似的虚拟空间。其中，游戏引擎是其中核心技术。

除以上技术外，还有一些相关技术也是元宇宙发展所必需的。

1、身份建模

元宇宙中需要有人的生活空间，这就需要对“虚拟人”的身份进行建模，比如需要将现实世界的人的身份、名字、相貌、特征、社会关系等映射到虚拟空间中，这属于身份建模，同时，身份的模型也需要不断地更新，因为在不同的元宇宙当中，需要不同或相同的身份，而且身份信息是不断更新的。

2、关系建模

人与人之间、人与物之间的复杂关系的建模。

3、会话管理

指虚实融合的交互中，不同会话之间的管理和协调，比如人在虚实融合的对话中可能有复杂的表情动作，也有肢体动作、话音管理等，这种一系列的动作的协调，就需要对不同的会话进行管理。

4、环路控制

发起请求、响应请求的控制等。

5、资源管理

元宇宙系统具体的场景，虚实空间、通信、计算、存储等设备、资源的统一管理。

6、能耗管理

由于元宇宙是一个电子系统，在能源不能自给的情况下，只能由外界供电，所以能耗管理是比较重要，能耗也被认为是元宇宙发展的瓶颈之一。

7、时空一致性

由于元宇宙是一个虚实结合的平行世界，所以虚实空间要保证时空的一致性，比如人在真实空间中，时间、空间的连续和唯一是要严格遵照物理规律，因此虚拟空间也要做到像真实空间那样的时空一致性，体验感才会好。

8、安全与隐私保护

由于部分应用场景，需要在元宇宙中对真实的身份、真实的财产进行认证、交流或使用，因此除了真实空间以外的安全问题，还增加了行为、内容、环境的安全。而在元宇宙的场景中，用户可能会不经意间暴露个人隐私，因此这些都需要注意。