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2022.04.24

【新興領域/2022.4焦點】元宇宙指南針,讓你探險不迷航

「元宇宙」挾著科技巨獸撐腰的光芒,霸占各大輿論版面好一些時日了。目之所及的報章媒體總是用各種氣勢萬鈞的語彙形容它的出場,好像未來將是由它主宰的天下;但同時,也有看似理性的反對派,在新浪潮沖擊之下堅守立場,認為它只是舊瓶換新裝的炒作手法,為大資本家謀求某些商業利益而爾。究竟,怎樣的觀點才最貼近元宇宙所期待的未來願景?元宇宙又將帶領哪些技術走向下一個應用里程碑?本文參考CB Insights近期報告,有益於讀者建構元宇宙的整體框架,讓我們不至迷航在平行宇宙中,也終於可以不再瞎子摸象,能窺見完整的產業樣態!

根據研究機構Gartner預測,到2026年全球會有四分之一的消費人口每日將投入1小時在元宇宙中,主要從事購物、社交、學習、工作等活動;CB Insights的行業分析師也說,直至本世紀末,元宇宙將達1兆美元的市場規模,使得許多科技與軟體大廠紛紛投入、推出相關的新產品或服務,比如Facebook針對一般大眾推出Horizon VR社群服務、輝達(NVIDIA)發表工程師熱愛的Omniverse工業協作平臺、Roblox為兒童玩家打造可體驗不同角色的探險遊戲等。

然而,即是如此,「元宇宙」的範疇為何,目前仍眾說紛紜。有人說元宇宙就是「虛擬現實」,像是能容納多人的大型線上遊戲,每個玩家的角色都有很高的自由度,任何人都可以在遊戲的世界裡生活、交談、聊天、散步、參加活動,比如參加線上電影院或演唱會,或者實現多樣化的服務,包含線上教育、線上看診、線上裝修等。而工研院產業科技國際策略發展所則試圖給元宇宙一個概括性的定義,認為元宇宙是「數位共感的世界,以網實融合、數位經濟、數位科技為三大要件,而且受到下世代網路web 3.0、後疫新常態的網實融合需求、Z世代的數位原生特性、以及科技大廠致力打造新應用及新商業模式等推力而生。」

綜合上述,元宇宙更像是一種願景,而非某些特定的技術。如下,我們參考CB Insights報告,以不同技術層面建構元宇宙的整體框架,並同時介紹重點供應商,有助於我們在其發展之初掌握元宇宙生態輪廓。

 

一、基礎設施(網路及運算)

如何讓多人同時上線且享受無縫、不延遲的感官體驗,網際網路傳輸、大數據處理、人工智慧運算的技術尤為重要,更是建構元宇宙產業生態不可或缺的基底。以下區分「晶片處理器」、「5G無線通訊」、「雲端運算」及「邊緣運算」四大項,分述之。

晶片處理器

為實現元宇宙龐大的精密運算與處理需求,半導體產業扮演關鍵角色,不論是中央處理器(CPU)或繪圖處理器(GPU)都正往高效能、低功耗及低延遲的目標前進,且追求更小、更輕的體積,以能安裝在VR頭戴裝置與AR眼鏡中。據分析師預估,目前晶片運算能力需再提高1千倍,才能因應元宇宙高效能運的算需求。因此,全球知名晶片大廠積極開發、搶進市場,包含台積電、高通、輝達(Nvidia)、英特爾(Intel)及三星等。

2021年,輝達(Nvidia)宣布為元宇宙建構晶片Omniverse平臺,希望能把3D技術連接到共享的虛擬世界;而大廠英特爾(Intel)也預計在2022年第一季發表一系列新繪圖處理器產品。另外,動作最積極的高通表示,其生產的Snapdragon晶片已用於50多種AR/VR設備,如Meta的Oculus和HTC Vive等;同時,高通於3月22日宣布,推出驍龍元宇宙基金(Snapdragon Metaverse Fund)投資高達1億美元,協助開發商和相關企業打造獨特、沉浸式的XR體驗,以擴展、延伸核心的AR及和人工智慧(AI)技術。

5G無線通訊

為能在虛擬世界實現真實世界所有關於社交、遊戲、購物及辦公的體驗,達到「高沉浸」、「低延遲」、「超隨時」的網速要求,5G發展成為關鍵,也成為物聯網、自駕車等無線連網工具必要的發展技術。根據CB Insights資料顯示,截至2022年,美國每家具領導地位的電信公司都提供了5G網路服務,比如,2021年4月電信商Verizon與VR新創公司Dreamscape Immersive合作,在Verizon的5G網絡上構建沉浸式學習和培訓App;同年7月,AT&T與Meta的Reality Labs合作,運用5G技術開發超沉浸的XR體驗。

同樣地,回看臺灣電信業者遠傳,聚焦元宇宙未來潛力、超前佈署,於2021年12月宣布成立全臺第一個「5G元宇宙加速器」。初期,遠傳推出「遠傳心生活共創平臺」、「遠傳大人物生態圈」兩大共創計畫,拋磚引玉投入10億新臺幣資金,聚焦消費者應用以及企業客戶解決方案,目標是希望每年能扶植15個新創團隊,共同挖掘虛擬商機。

雲端運算

解決元宇宙在數位虛擬世界產生的海量資料,雲端服務是不可或缺的技術之一,協助數據的儲存與解析。而全球最大的線上零售商亞馬遜,正是雲端運算的領導業者,其雲端服務AWS除了有IT服務、雲端運算外,還包括人工智慧、物聯網等,在看好雲端應用將有增無減之下,亞馬遜對於雲端資本的支出,自2017年起每年呈現近兩成的高速年複合成長率,特別是疫情之下,遠距工作更推升了雲端服務需求增長。

此外,亞馬遜於今年3月中還推出一款元宇宙遊戲「AWS Cloud Quest: Cloud Practitioner」,用戶可化身成虛擬角色,在虛擬城市中遊走,為城市裏的居民解決雲端運算技巧相關的技術問題,同時獲得積分以解鎖新的角色風格、寵物夥伴、城市主題、虛擬物品等,不僅讓用戶了解旗下雲端服務體系AWS,更有效掌握雲端運算技巧。

邊緣運算

在元宇宙基礎技術當中,與雲端運算密切相關的便是「邊緣運算」(Edge Computing)。邊緣運算是一種網路運算架構,運算過程盡可能靠近資料來源以減少遠端(雲端)執行的運算,才能最大限度減少異地用戶端和伺服器之間必須發生的通信量(寬頻)及降低延遲機率。

近年來,邊緣運算的技術快速發展,英業達、緯創、緯穎、廣達、鴻海及神達等,皆相繼投入5G邊緣伺服器市場,其硬體趨向小型化、高密度及軟體虛擬化,比如VR頭戴裝置,可以直接使用手部跟踪傳感器或在競技遊戲期間處理各種複雜的命令,是操作實現元宇宙願景最貼近使用者運用的技術之一。

 

二、體驗載體(硬體設備)

除了電腦、手機或遊戲機之外,要打造沉浸式的元宇宙環境,還必須搭配會造成真實感官刺激的硬體設備,包含耳機、VR眼鏡等。

觸覺穿戴裝置(手套與緊身衣)

『摸到元宇宙!』

美國VR新創公司HaptX研發「HaptX Gloves」手套,以微流體(microfluidic)智慧紡織物製成,並在其上安裝數百個微致動器,利用空氣膨脹取代皮膚觸感,再搭配動作追蹤技術,讓你戴上手套就能感受雨水流、岩石重量、溫度等觸覺感受,目前已與遊樂園、主題樂園等娛樂場域洽談HaptX Gloves的合作,有機會擴大應用。

而除了手部的觸覺外,總部位於英國的Teslasuit正在開發完整的緊身衣,透過神經肌肉電子模擬傳感器發出輕微的電脈衝,讓元宇宙的玩家,也可以體驗被擁抱的感覺,強化肌肉記憶,從而提高學習效果。

VR頭戴裝置

根據前瞻產業研究院整理的數據顯示,2020年全球VR頭戴裝置的出貨量高達670萬台,已遠超過去四年的總累計,並預估在2026年全球出貨量可望突破4,000萬台,因此有越來越多新創公司加入這個領域的開發行列,這類的技術包括高清降噪、即時耳返、遠距收音等,其中Meta(Facebook)旗下的Oculus是最受歡迎的VR頭戴裝置之一;另外還有,新創公司Varjo使用激光雷達(LiDAR)和電腦視覺為其VR耳機帶來深度感知、眼球追踪和手部追踪的功能。

全像3D攝影

全像3D攝影是一種記錄被攝物體反射光波中全部訊息(振幅、相位)的照相技術,而物體反射的光線可以透過記錄膠片完全重建,以產生虛擬的3D立體視覺,能將數位訊息直接帶入真實的世界。雖然該項技術仍處於早期階段,但它已在各個領域展現應用潛力,比如Base Hologram正使用該技術將已故歌手Whitney Houston和Buddy Holly重返舞台;而以色列的RealView Imaging則透過患者內部器官的全像3D攝影圖幫助制定手術計畫。

AR智慧眼鏡

相較於VR的頭戴裝置,AR智慧眼鏡必須包含光學投影系統及電訊號的處理及傳輸,以投影的方式,利用透鏡所形成的虛像,成像在我們眼球焦距能接受的距離,是一項具挑戰的技術開發。2022年1月的消費電子展(CES)上,高通宣布將與微軟合作開發輕型的AR智慧眼鏡晶片,該設備將會與微軟的混合實境共用平臺「Mesh」共同合作,能將使用者A將真實感投射到使用者B的設備中,讓真實世界中距離甚遠的兩個人,感覺像處在同一個空間內。

除了大廠,新創公司在AR智慧眼鏡的開發也甚是活躍,值得注意的是中國AR科技公司Nreal,近日宣布其第二代產品Nreal Air將在日本首發,主打AR虛擬「大螢幕觀影」的體驗,並獲得德國萊因TÜV「硬體級低藍光」與「無閃頻」雙認證的AR終端產品,該產品能減輕有害的藍光傷害、同時保障螢幕色彩,並能有效減輕螢幕閃爍帶來的視覺疲勞,讓使用者在享受電影或追劇時的用眼健康更無憂。

 

三、虛擬化工具

奠基在基礎設施、硬體設備之上,虛擬化軟體的採用,帶領我們接近元宇宙的理想情境,如下這些企業致力開發虛擬化軟體工具,包含遊戲引擎、3D掃描技術等,完成實體到虛擬的移轉與建構。

3D設計引擎

此類公司提供遊戲引擎和動畫視覺效果等工具,設計師可以使用這些工具來構建虛擬世界的視覺元素,代表性企業如美國遊戲公司Epic Games的Unreal Engine用於開發其內部遊戲套件,《要塞英雄》(Fortnite)就是聲名大噪的遊戲之一;另外,由Unity Technologies研發的Unity也是該範疇的競爭者,可開發跨平臺的電動遊戲,包含VR遊戲Survios、Sanzaru、Beat Saber皆是使用Unity設計的。

3D掃描建模

這類技術能將實體的品牌商品或環境透過3D掃描技術轉換成為數位立體圖像,更方便業者上架電商平臺,拓展銷售管道。身為具有全球千萬用戶的社群平臺Facebook母公司Meta也在這方面展現企圖心,今年3月24日宣布將與電子商務3D科技公司Vntana合作,為想要在臉書以及Instagram上刊登3D廣告的各大品牌提供服務。而合作方Vntana則表示此次將整合各品牌,如時尚設計軟體公司Browzwear和Clo、3D設計軟體代理公司Keyshot、3D建模和動畫軟體公司Modo等,把產品的3D模型上傳至社群媒體平臺,打造新型態沉浸式的3D廣告,未來用戶可以透過點擊、移動等方式,從各個角度觀看產品的3D模型,以便更加了解產品外貌。

AR開發工具

這類公司主要提供軟體開發工具(SDK)來優化AR應用程式,因為AR還未成為主流應用技術,大多屬早期階段的新創公司。舉幾個案例說明,2021年Pokémon GO的創造者Niantic宣布推出AR開發者平臺Lightship,意味著該公司有意超越過去只作為一個AR遊戲服務提供者的身分,預備邁入AR開發工具領域;同年9月,高通收購總部位於奧地利的Wikitude,它是一家構建SDK以加快AR應用程式設計的新創公司,外界預估此次收購可能為高通頭戴式AR開發奠定基礎。

虛擬替身/頭像開發

這類型新創公司旨在協助個人、遊戲和品牌設計逼真的虛擬代理人,成為元宇宙世界當中的化身。以Alter和Ready Player Me等新創公司為例,他們將用戶將自拍照變成卡通頭像,且這些替身還能夠跨不同的平臺進行互動,使用戶能在跨平臺間保持單一的虛擬替身身分,解決多重替身或轉換的問題;另外,Pinscreen和Uneeqy則主要協助企業單位設計超擬真頭像,同時包含自然語言處理(NLP)工具,讓企業用戶能藉此打造虛擬助理,進行客戶服務。

3D立體影片

透過多角度捕捉真實世界,並以影片形式呈現,讓用戶能在虛擬設備下觀看3D立體影片,這類型公司主要偏重在娛樂媒體產業。像是以色列公司Tetavi專注於打造媒體及遊戲的3D影片,且承諾將與藝術家及製作公司討論,未來會利用該項技術在虛擬舞台上直播音樂會及舞蹈表演等。

 

四、虛擬世界

相對於真實世界,虛擬世界是由數位網路建構而成,又因為區塊鏈技術的發展,分為以「中心化」及「去中心化」技術打造的虛擬環境。

中心化世界

在中心化的虛擬世界裡,公司對該世界環境的規則、商品和體驗擁有最終的發言權。以《機器磚塊》(Roblox)為例,遊戲平臺能讓玩家建立虛擬物品來裝飾其遊戲角色,同時允許購買及出售行為,但交易過程中,Roblox公司會提取30~70%的平臺費用。

2020年,Roblox舉辦第一場虛擬音樂會,由美國說唱歌手Lil Nas X向遊戲平臺內的玩家演唱歌曲《holiday》;2021年,瑞典歌手莎拉·拉爾森在虛擬派對上表演歌曲以慶祝她的新專輯《Poster Girl》,根據統計,截至2020年8月,Roblox每月約有1.64億的活躍用戶。

去中心化世界

去中心化的虛擬世界主要是由區塊鏈技術建構而成的,比如最受歡迎的《Decentraland》和《The Sandbox》同樣允許玩家購買、出售和創造虛擬商品,但這些數位資產主要是以NFT的形式透過加密貨幣交易,且因平臺無法從玩家的銷售利潤中抽取一定比例,使得有許多玩家認為去中心化的虛擬世界在未來更易於跨平臺移動,透過區塊鏈技術享有互操作性。

另外,還有一些去中心化的虛擬世界允許當中的玩家(居民)建立去中心化的自治組織(DAO)來協助治理,這個組織藉由區塊鏈以太坊當中可自動執行的智能合約作為運作體系,允許玩家對世界規則和法規有發言權。

 

五、經濟交易基礎

這一範疇包含人們能夠直接在元宇宙中購買、銷售和儲存商品和服務的技術,特別注意的是,元宇宙的支付場景不全然是去中心化加密貨幣的天下,礙於過去交易習慣性,傳統支付公司在當中也保持著重要的角色,成為產業生態不可或缺的一員。

支付

在虛擬世界中,傳統支付公司仍維持高度的市場敏感性,一方面為傳統客戶提供支付服務,比如PayPal已開放可在Roblox、Minecraft和Second Life中購買虛擬貨幣;另一方面,傳統支付業者也希望能在元宇宙的交易中分一杯羹。

此外,為了廣納傳統支付習慣的用戶,Minecraft也接受多種支付方式,可用加密貨幣Minecoin進行交易外,也可以透過Visa、Google Pay、Apple Pay和Mastercard進行購買。

加密貨幣交易所

全球大型的加密貨幣交易所包含,Binance、coinbase、crypto.com、GEMINI等,這些公司提供買賣加密貨幣的平臺服務。

加密錢包

為了登錄像Cryptovoxels或Decentraland這樣的去中心化世界,用戶需要有一個加密錢包,像是進入虛擬世界的憑證,也可以說是個人在虛擬世界的資產帳戶,可以儲存數位資產,如虛擬土地或NFT,著名的提供商有Venly、Bitski和Metamask等。

NFT平臺

在去中心化的虛擬世界資產都是以非同質化代幣(NFT)的形式進行交易,人們可以將圖檔、影片、聲音檔案及推文等化成NFT資產,上架NFT平臺進行銷售與交易,比如OpenSea或Rarible等市場已經支持銷售來自Decentraland和The Sandbox的虛擬房地產和物品;同樣DMarket平臺正在開發專門為去中心化世界和遊戲的NFT商品交易市場。

 

六、應用場景

關於元宇宙目前的應用場景,我們可以藉著遊戲、音樂會、時尚產業、虛擬房地產及辦公室窺見發展樣貌,但CB Insights報告中也特別強調,這類型技術應用只能說是一段發展的過程,而非固定的全貌,未來必將持續變化,值待我們繼續觀察留意。

線上遊戲

在元宇宙中線上遊戲的應用可以區分為AR/VR擴增實境遊戲及去中心化遊戲。如上所及,AR/VR遊戲強調沉浸式體驗的開發,如近期廣受好評的恐怖遊戲《弗雷迪的五夜之夜》,由Illumix所開放,遊戲能將角色投影到自家的牆上,並允許用戶擊退並收藏在自己家牆上的被附身的電子動畫。另外,去中心化的遊戲公司,則是基於區塊鏈技術建構而成,如Mythical Games的去中心化遊戲Blankos允許玩家在平臺上構建迷你遊戲,並能交易NFT物品。

虛擬音樂會

這類型新創公司看準元宇宙與娛樂產業的緊密關聯,它們致力於打造超強的沉浸式虛擬音樂會體驗,比如由音樂家創系的公司Pixelynx,正在使用AR將音樂會遊戲化,未來粉絲參加虛擬音樂會可以將手機指向舞台與遠端的表演者互動、參與小遊戲,,並體驗新的視覺效果之餘,還能收集虛擬商品和NFT。

虛擬時尚

雖然時尚領域在虛擬世界仍處於早期發展階段,但NFT商品化身成為奢侈品的表彰,使近來時尚產業跨足虛擬世界備受關注。例如,NIKE收購虛擬運動鞋公司RTFKT,並與Roblox合作建立了「NIKE樂園」,玩家可以在該商場中為自己的虛擬替身購買NIKE的系列商品;同樣地,Balenciaga也在Fortnite中發布虛擬時尚品牌,2021年5月,一個數位NFT的Gucci包在Roblox上以超過4,000美元的價格售出。

虛擬房地產

與現實世界一樣,虛擬的地產也是虛擬世界玩家們關注的資產投資標的,他們透過購買、轉售、開發和出租賺取財富。以Republic Realm的虛擬房地產公司Everyrealm為例,其在The Sandbox購買價值400萬美元的房產,還在虛擬場景的陸地上開發熱帶景觀,其中配備了獨特的物品和NFT,其中最大的超級遊艇最後以650,000美元的價格售出。

虛擬辦公

在疫情的推波助瀾之下,推升了虛擬辦工場景的廣大需求,所有遠距上班的員工都可以透過網路在線上虛擬的辦公室中與同事的數位替身互動,就好像在同一個空間裡一樣。著名的業者有Immersed和vSpatial,它們正積極開發VR辦公空間,替身可以在共享白板即時協作,建置具有多個儀表板的複雜工作站;還有像總部位於倫敦的Cosmos Video,專注於遠距工作的社交需求。讓用戶可以在其中主持視訊會議或在辦公時間參與迷你游戲提振精神。

 

七、結語

當一個物理現象無法被科技解釋時,我們稱為「metaphysics」,「Meta」是英文的前綴字,有「之後」、「之外」、「之上」、「之間」的意義,進而衍伸成為「有變化的」、「超出一般限制的」,也就是物理學的後設學問,超越物理能理解之意,就是哲學中所謂的「形上學」。

而元宇宙恰恰是由英文名稱「Metaverse」轉譯的新詞彙,雖然從上述生態系架構看起來,整體產業尚處於早期階段,還未有廣泛的流行與應用,但其在字根押注的「超越與變化」之意卻是一個不能被我們輕忽的重要產業趨勢。就好比在阿姆斯壯登陸月球前,人們從沒想過有一天星際旅行會成為富豪「此生必行」之旅;在賈伯斯創建蘋果前,人們從沒料想過,有一天一個掌上型的小機器就能通天下事。所以,在「未來已來」的這個時代當口,誰能先掌握上述的產業框架,就等於握有探險元宇宙的指南針,不能保證不落於後,但卻可以是人們站在資訊風口浪尖上給予支持與穩定的關鍵力量。

 

參考資料

  1. CB Insights (2022), “The metaverse could be tech’s next trillion-dollar opportunity: These are the companies making it a reality”, https://www.cbinsights.com/research/metaverse-market-map/?utm_source=CB+Insights+Newsletter&utm_medium=email&utm_campaign=newsletter_general_sat_2022_04_16&utm_term=block-2&utm_content=research-public
  2. 自由時報 (2022), ““《科技與創新》元宇宙美麗新世界誕生”, https://ec.ltn.com.tw/article/breakingnews/3867895