港中大(深圳)诞生首个校园元宇宙模型「CUHKSZ Metaverse」,深度专访设计师蔡玮教授

Odaily星球日报·2021-09-24
元宇宙是一个升维空间,可以创造巨大的价值。

Metaverse(元宇宙)一词,起源于美国作家 Neal Stephenson 1992 年的科幻小说《雪崩》(Snow Crash)。Metaverse 是 「meta」(意为超越)和「verse」(宇宙)的组合,表示下一代互联网。用户可以在一个三维(3D)虚拟空间中,通过化身(Avatar)与软件应用程序互动。

2018 年的电影《头号玩家》(Ready Player One)将 Metaverse 再次带回大众的视野中,到了今年,无论是在加密市场,还是传统资本市场,元宇宙概念都得到资本的青睐。

「元宇宙第一股」Roblox 拥有 4300 多万用户,上市后市值高达 500 亿美元;国内方面,A 股中的元宇宙概念股也持续拉升,相关公司股价几天内便翻了一番;而加密市场中的新一代链游代表 Axie Infinity,攻占了东南亚市场,日活用户超百万,其 Token 在数月内也上涨 400 倍,引爆链游元宇宙热潮。

元宇宙概念的火热,也让一众互联网大厂开始眼红,纷纷入局。Facebook 创始人扎克伯格表态,要在五年内把自己的公司打造成元宇宙公司,并推出 VR 社交平台「Horizon」;微软 CEO 萨蒂亚·纳德拉也表示,公司正在建立一个企业元宇宙;腾讯公司持续研发开放世界类游戏;字节跳动高价收购 VR 厂商 Pico,投资上线元宇宙游戏「重启世界」……

为什么元宇宙备受追捧?核心原因还是其被广泛认为是下一个互联网流量入口之一。

香港中文大学(深圳)的蔡玮教授认为,元宇宙的终极目标是构建一个能够完全模拟现实世界的虚拟世界,涵盖了非常多的应用领域,提供现实世界所难以提供的用户体验(比如让用户回到恐龙世界等);所以元宇宙实际上是一个升维空间,升维空间能够提供巨大的潜力,从而创造巨大的价值。但现阶段元宇宙目前还处于一个非常基础的阶段,现有的元宇宙应用还不够成熟,各种典型应用之间还非常割裂,难以提供一个整体的虚拟世界体验,因此现在各大巨头对于元宇宙的投资更多是面向未来的。

除了实际的经济效益,元宇宙同样具有社会意义。蔡玮教授总结了四个方面的社会意义,分别是:accessibility(可达性)、diversity(多样性)、equality(平等性)和 humanity(人文性)。举个例子,在元宇宙中,人们都是以自己定义的 avatar(虚拟角色)与其他人进行互动,没有了人种、肤色、性别、残疾、贫穷等歧视问题。

此外,蔡玮教授认为,仅靠多媒体技术(VR/AR等)的发展并不能解决元空间发展中的所有问题,因为多媒体技术不能保证数字经济的透明、稳定和可持续,而这恰恰是区块链的特长。举个例子,目前的数字经济是由中心化运营商(如大公司)建立,这意味着数字财产实际上属于运营商,而不属于用户;而区块链,特别是去中心化金融(DeFi),就是构建去中心化系统、让数字资产真正属于用户的技术。

在蔡玮教授的论文《 Metaverse for Social Good: A University Campus Prototype 》中,他从宏观角度提出一个三层的元宇宙架构,包括基础设施、交互和生态系统,并总结出元宇宙的七个特征,分别是:区块链、VR/AR、数字孪生、用户内容生成器、UGC、经济学和人工智能。(感兴趣的读者可以点击链接下载阅读https://arxiv.org/pdf/2108.08985.pdf

基于上述框架,蔡玮教授也在香港中文大学(深圳)进行落地探索,采用联盟链 FISCO-BCOS 作为底层区块链架构,建立了首个校园元宇宙模型——CUHKSZ Metaverse。

“出于国内在加密货币等各方面政策的考虑,我们在目前的版本中选择的是一个开源的、能够部署智能合约的联盟链,所以 FISCO-BCOS 成为了很好的选择。另外,选择联盟链的原因是联盟链的成本低,包括部署、测试、使用等成本都比较低。”

本期,Odaily星球日报对蔡玮教授进行了专访,深入了解 CUHKSZ Metaverse 发展历程。同时也帮助大家了解什么是真正的元宇宙,我们离元宇宙的实现还有多远?

以下为访谈实录,由Odaily星球日报整理:

Odaily星球日报:如今元宇宙成为热门概念,很多股票只要沾上这一概念就会上涨。但是,普通人对元宇宙始终一知半解。我们也看到诸多互联网公司,都开始相继入局元宇宙赛道。您能否告诉我们,元宇宙的应用领域究竟有哪些,元宇宙的发展前景究竟有多大,为什么各大巨头不惜重金投入?

蔡玮:其实大多数普通人对元宇宙这个概念虽然了解较少,但是通过各种科幻电影、小说等媒体都对虚拟世界有了一定的认识,但是对于大多数普通人来说认知中的虚拟世界似乎都是以电子游戏的形式存在,那么我们不妨从电子游戏出发来探讨一下。

对于绝大多数电子游戏来说,他们构建的虚拟世界都是有目的性的,比如我可能需要跑遍地图做某些任务,或者是战胜对方玩家,从而得到某些奖励。但是元宇宙的世界是不存在这样的规则的,元宇宙仅基于基础的底层限制(如物理引擎、经济系统等),所有的用户可以在元宇宙中做他们想做的任何事情,如学习、工作、创作等等。这或许是和电子游戏最大的区别,也比较容易让普通人理解元宇宙。元宇宙的终极目标是构建一个能够完全模拟现实世界的虚拟世界,也就涵盖了非常多的应用领域。

但是现如今的元宇宙发展还处于一个比较基础的阶段,比较具有代表性的应用有:虚拟的大型集会,如 UC Berkeley 在 Minecraft 中举办毕业典礼,Travis Scott 在 Fortnite 中举办演唱会,Animal Crossing 中拜登的支持者为总统选举拉票等;艺术创作,如基于基于非同质化代币 NFT 的数字艺术等;文化保护,如国家建筑师团队在 Minecraft 中构建的故宫、清明上河图等模型;学术讨论,如在 Animal Crossing 中举办的学术会议等各种元宇宙应用正在如雨后春笋般发芽,慢慢丰富我们在虚拟世界的生活。

( UC Berkeley 举办虚拟毕业典礼)

刚才我们提到了,元宇宙目前还处于一个非常基础的阶段,因此潜力无穷。现有的元宇宙应用还不够成熟,各种典型应用之间还非常割裂,难以提供一个整体的虚拟世界体验,因此现在各大巨头对于元宇宙的投资更多是面向未来的。随着多媒体技术、区块链技术、人工智能技术、算力、通信、存储等多方面技术的提升,目前看来将是非常好的入局元宇宙的时机。而各大巨头的资源整合能力能够为元宇宙的整体性提供支撑,从而带动整个元宇宙的发展。

另外,元宇宙作为一个虚拟世界,能够提供现实世界所难以提供的用户体验,比如用户可以回到恐龙世界等。所以元宇宙实际上是一个升维空间,升维空间能够提供巨大的潜力,从而创造巨大的价值。

Odaily星球日报:除了实际的经济效益,元宇宙的社会意义是什么?它将对我们的生活产生哪些影响?

蔡玮:在我们发表的论文中,我们认为元宇宙主要有四个方面的社会意义,总结为 accessibility(可达性)、diversity(多样性)、equality(平等性)和 humanity(人文性)。

(1)可达性:可达性比较容易理解,由于疫情的影响,大型集会、国际会议、异地探亲等活动都受到了影响,而元宇宙是一个虚拟世界,可以让世界各地的人们安全地接入元宇宙,在元宇宙中而完成这些活动,而不会受到疫情和地理位置等原因的影响。

(2)多样性:世界上每个人的爱好各有不同、想法天马行空,很多事情在现实世界中难以实现,但是元宇宙是一个虚拟世界,各式各样的元素都可以在元宇宙中得到包容,比如会议、学习、工作、娱乐、探险等。

(3)平等性:在虚拟世界中,没有了人种、肤色、性别、残疾、贫穷等歧视问题,人们都是以自己定义的 avatar(虚拟角色)与其他人进行互动,另外,元宇宙中的去中心化自制组织等都能够体现出元宇宙的平等性。

(4)人文性:之前我们提到,文化遗产能够在虚拟世界中得到保护,其中最著名的例子莫过于巴黎圣母院,在 2018 年,巴黎圣母院起火,而《刺客信条·大革命》(该作品严格意义上说不能算元宇宙)中有巴黎圣母院的数字模型,该模型将被用于巴黎圣母院的修缮工作。

Odaily星球日报:您可能也看过《头号玩家》这部电影,里面运用到 VR、AR 等多媒体技术,构筑了一个虚拟世界。可能在很多人的认知中,「元宇宙」等同于「虚拟世界」,您认为二者关系如何?能否请您帮我们解析这两个概念之间的异同点?

蔡玮:从简单来讲,两个概念我们也认为非常相近,但是可能需要看具体的应用架构来判断他们的区别。

首先我们认为虚拟世界确实是元宇宙的一个重要部分,但是仅仅基于多媒体技术的虚拟世界仍然是不够的。我们认为元宇宙可能会是一个接近真实世界的虚拟世界,那么真实世界中所存在的比如经济系统、资产等就需要存在,而现有的以多媒体技术为主导的虚拟世界主要是由中心化的大公司在运行,所以数字资产实际上是属于这个运营商的,他们一旦关服用户的数字资产就没了。而元宇宙中我们希望数字资产是属于用户的,所以就需要引入区块链去构建一个去中心化的虚拟世界。如此看来的话元宇宙可能是虚拟世界的一个子集,是具备某些限制条件的虚拟世界。

Odaily星球日报:我们其实观察到一个现象,巨头们投入重金,基本落在 VR/AR 这些多媒体技术要素上,而不是区块链。有观点认为,元宇宙并不需要区块链技术,您怎么看到区块链与元宇宙的结合点?区块链之于「元宇宙」究竟意味着什么,它能起到什么作用?

蔡玮:在我们的研究中我们实际上非常强调区块链的重要性,诸如上个问题我们聊到的,我们希望元宇宙中的所有数字资产是真正属于用户的,而不是属于某个运营商。而区块链,特别是去中心化金融(DeFi),就是能够构建去中心化系统,让数字资产真正属于用户的技术。

另外,在数字世界中,一个复制粘贴就能够把虚拟资产复制成两份,是无法确权的。但是有了区块链技术,数字资产可以被制作成非同质化代币NFT,从而真正地实现确权。这样做好处是能够激励更多的创作者参与到元宇宙的开发当中,从而形成一个正向循环的创作者经济。

此外,我个人认为在元宇宙行业发展的初级阶段,应当会存在不同组织、不同社群的“分裂元宇宙”并行存在的情况。以当前技术情况来说,不同元宇宙内的加密货币可以用过 AMM 进行兑换,事实上也实现了不同元宇宙之间的价值联通,在最根本层面上实现了不同虚拟世界的融合。

Odaily星球日报:您在论文中,从宏观角度提出一个三层的元宇宙架构,包括基础设施、交互和生态系统,并总结出元宇宙的七个特征,分别是:区块链、VR/AR、数字孪生(Digital twins)、用户内容生成器、UGC、经济学和人工智能。能否给大家具体介绍一下上述概念及相互之间的关系。

蔡玮:实际上我们论文中为基础层、交互层和生态层都列出了3个核心组件,基础层包括算力、通信、区块链和存储,交互层包括沉浸式用户体验、数字孪生、用户内容生成器,生态层包括UGC、经济系统和人工智能,列出的七个特征也实际上是分属于这些核心组件中的关键特征,他们之间都是相辅相成的关系。

其中,算力、通信和存储我们认为是所有元宇宙应用的必备条件,因此没有列到七个特征中。另外,我们文中也提到,受制于文章篇幅的限制,每层列出的3个核心组件只是抛砖引玉,每层也有其他的研究点需要业界和学界共同攻克。

Odaily星球日报:对照上面的标准,在您看来,目前市场上有没有真正符合元宇宙标准的产品?可以结合具体案例,分析它们的优点以及不足之处。

蔡玮:我们认为目前市面上没有真正符合元宇宙标准的产品,因为我们认为一个完全符合我们想象的元宇宙应该具备上一个问题中所提到的关键特征。现在的产品都有较大的偏向性,比如 Minecraft、Roblox、Fortnite 等都偏向于多媒体技术的提升,而忽略了去中心化的建设;而去中心化应用像 Cryptovoxels 和 Decentraland 则在用户体验上仍然欠佳。具体的案例特点可以参考我们的论文。

Odaily星球日报:能否请您具体介绍一下,元宇宙要想进一步发展,应该取得哪些突破或者创新?

蔡玮:我们认为目前基础层、交互层、生态层都有进一步突破的空间。我们对每一个我们列出的核心组件都提出了一些研究问题,欢迎参考我们的论文。

Odaily星球日报:聊完了宏观层面的畅想,下面将视角转入微观。我了解到,您在香港中文大学(深圳)的校园内设计了一个区块链驱动的元宇宙模型:CUHKSZ Metaverse。相比于目前以商用为主的游戏元宇宙案例,CUHKSZ Metaverse似乎更具有公益性质。你们为什么会另辟蹊径进行这样的探索,你们的初衷是什么?

蔡玮:我们开发CUHKSZ Metaverse的初心是为学校的同学构建一个虚拟的交流平台。这个项目的前身是 2020 年疫情期间我们实验室同学制作的《港中深新手村》游戏,主要目的是通过三维校园模型+交互解谜娱乐的方式向新生和家长介绍学校。

我们在该项目的基础上进一步思考,结合网络化连接的思维,力图从学生交流、成就激励、校园管理等多方面发力,以便更好地建设智慧校园。

当然,随着元宇宙概念的兴起,我们也希望大学校园元宇宙能作为一个试验田,为我们在这个领域的研究工作提供第一手的社区数据资料和交互设计实验场地。

Odaily星球日报:CUHKSZ Metaverse的区块链底层设施是联盟链 FISCO BCOS,为什么不选择其他高性能公链或者侧链?FISCO BCOS 为这次实验提供了哪些帮助?下一阶段是否会将实验同步至其他区块链上,哪些项目成为了你们的备选项?

蔡玮:出于国内在加密货币等各方面政策的考虑,我们在目前的版本中选择的是一个开源的、能够部署智能合约的联盟链,所以 FISCO-BCOS 成为了很好的选择。另一个我们选择联盟链的原因是联盟链的成本低,包括部署、测试、使用等成本都比较低,因为我们面对的是一个学生群体为主的这么一个应用场景,而公链高昂的gas费显然对于学生群体来说是不现实的。下一步我们的考虑是能够把某些数据、智能合约等逐步对接到公链中,从而使 CUHKSZ Metaverse 更加去中心化。

Odaily星球日报:可能很多读者对 CUHKSZ Metaverse 的具体运行模式并不了解,能否请您详细介绍一下详细的模块内容以及运转流程?

蔡玮:我们目前构建了 CUHKSZ Metaverse 的原型系统,也可以从基础层、交互层和生态层来给大家介绍。

首先是基础层,我们用 Unity3D 构建了整个系统,并且采用 Blender 进行建模,另外上面也提到了,我们采用了联盟链 FISCO-BCOS 作为底层区块链架构。

对于交互层,我们提供了用于用户与元宇宙交互的交互界面,包括第一和第三人称视角;我们也提供了基于普适传感的交互服务,比如基于位置信息的服务;另外我们还提供了一个方便易用的、基于 AI 技术的 3D 模型编辑器。

对于生态层,我们构建了基于区块链的 token 系统,这些 token 可以用于交易、投票等;我们也建立了去中心化的自制系统,包括允许学生构建学生会等;另外,UGC 可能会是我们未来的核心玩法,因为我们相信用户的创造力可以提升系统的生命力,目前我们为 UGC 提供展示、交易等功能;我们还够建了一个AI驱动的元宇宙观察者(OB系统),这个观察者能够分析系统的运营数据,从而追踪元宇宙中正在发生的关键事件。

Odaily星球日报:我读了您的论文,发现 CUHKSZ Metaverse 中有一个案例特别有趣:它采用Token激励学生走出寝室,走进图书馆,并且可以进行在线上聊天室进行交流。我很好奇,这些Token能否进行交易?整个生态关于 Token 经济系统是如何设置的?

蔡玮:这些 token 是可以在内部进行交易的,比如与咱们提供的官方商店进行交易、购买制作 UGC 所用的原材料、购买其他用户的 UGC 等。由于考虑到国内政策对于加密货币的限制,我们目前无意让这些 token 进入公链 AMM 市场。

此外,由于经济系统比较复杂,涉及到非常多的细节,需要足够的理论进行支撑,目前我们实验室有同学正在进行这方面的研究,后续的工作正在投稿审理中,也将会在近期得到发表。

Odaily星球日报:除此之外,CUHKSZ Metaverse 还有哪些有趣的的用例,能否给大家介绍一下?

蔡玮:比如,我们能够给每个用户提供个人空间,该空间可以让用户自由定制,比如对自己构建的UGC进行展示等,而且用户还可以在 CUHKSZ Metaverse 里竖立自己的广告牌(billboard),而这个广告牌就是传送门,其他用户可以通过这个广告牌传送到对应的个人空间,从而更好地进行交流互动。这是我们在用户内容生成这一元宇宙重要特色功能方面的一个实践。

Odaily星球日报:在 CUHKSZ Metaverse 中,设置一个AI 驱动的 Metaverse 观察者,它的功能和作用是什么,对整个系统的运转起到什么样的作用?

蔡玮:我们在这方面的研究事实上是目前与腾讯游戏合作的另外一个项目的延伸。这个 AI 驱动的观察者实际上就是咱们在游戏领域常常听说的 OB 系统。

这个系统能够实时地分析元宇宙的运行数据,从而追踪目前正在进行的关键事件,比如某个地方正在举办活动,就会有大量的用户涌入到这个区域,而这个 OB 系统就会对这个区域进行转播,从而让其他用户了解元宇宙中正在发生的大事。

这个需求其实是非常实际的。我们可以看到现在的元宇宙系统,或者类元宇宙系统,都存在一个问题,也就是新入手的玩家普遍缺乏目的性,也无法及时获取元宇宙中的热点和兴趣点,这毫无疑问会导致入门难度急剧加大。

Odaily星球日报:在这次校园实验中,CUHKSZ Metaverse 的交互量有多少?学生、老师对这个系统的评价如何?

蔡玮:由于我们的系统都是实验室学生共同开发的,与商业开发相比还相对稚嫩。所以目前我们系统的很多细节还在开发当中,一些 bug 还亟待解决,距离真正上线还有一定的距离,比如多用户的承载能力还有待提升、位置信息的采集不太稳定等。

其实我们去年有开发过一个早期的版本,叫做《港中深新手村》,这个系统是一个单机的系统,可以理解为 CUHKSZ Metaverse 的前身,目的是为了给香港中文大学(深圳)的新生同学们熟悉校园使用,并且我们还建立了一些新手任务去引导同学们熟悉校园。《港中深新手村》当时还是得到了同学和老师们的一致好评,新生们通过这个系统很快地熟悉了教学楼、宿舍、图书馆、行政楼等位置。

Odaily星球日报:下一步,CUHKSZ Metaverse 还将有哪些发展规划?

蔡玮:我们肯定第一步是要先修复各种 bug,然后上线,让同学们真正地开始使用这个系统。毕竟不是商业软件,上线之后一定是有很多问题的,可能当务之急会是先修复这些问题,让整个系统能够稳定运行。

接下来我们希望按照去中心化自治系统中的提案,更新、升级、丰富 CUHKSZ Metaverse。另外,我们还考虑在经济系统稳定的情况下,逐步接入公链。更重要是,我们团队仍然是以学术研究为主的团队,因此我们将在 CUHKSZ Metaverse 中开展更多的学术研究,包括经济学研究、多媒体技术研究以及人机交互研究等。

此外,我们联合实验室的合作方纯白矩阵公司也在着手推出一个商业版的 Metaverse 解决方案,在 CUHKSZ Metaverse 的基础上扩充社区用户,进一步推进元宇宙的研究和发展。

本文来自微信公众号“Odaily”(ID:o-daily),作者:秦晓峰,编辑:郝方舟,36氪经授权发布。

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