回顾二十年，国外元宇宙都研究了啥？

作者：NidaGökçe Narin |

编译：马渭淞 |

题图：Unsplash |

摘要

Metaverse大约在20年前便被学者赋予了“虚拟”的特性。该词性所指的是在一个人为改造的虚拟世界，人类现在可以通过使用增强型虚拟现实设备，在这个空间中进行社会活动。元宇宙的最初应用来自计算机游戏。但随着社交媒体巨头和大型科技公司宣布元宇宙是互联网的未来，它开始吸引更广泛的大众的关注。多年来，元宇宙的概念一直是许多不同领域的学术研究主题，从文学到艺术，从音乐到教育。

研究者论点

在游戏世界中，诸如Roblox（www.Roblox.com）、Sandbox（www.Sandbox.game）、Fortnite（epicgames.com/Fortnite）等metaverses的例子日益增多。然而，随着马克·扎克伯格（MarcZuckerberg）在新闻稿中宣布将公司名称改为Meta，更多的民众便开始探索metaverse是什么。

截至2021年10月，据谷歌趋势报告，谷歌搜索引擎中“metaverse”的搜索量大幅增加。考虑到社交媒体的重要性，特别是面向Z世代而言，对元宇宙的投资正是塑造未来的技术。在谈到未来的元宇宙，也有必要调研过去20年来对元宇宙的学术研究。

为此，在本次调查中，从研究范围和论证方法两个角度，对学术信息整合平台（WoS）中包含关键词“元宇宙”的学术期刊文章进行了检查。在所有领域的搜索中，发现了48篇包含元宇宙关键词的期刊文章。当从方法和范围方面对这些文章进行检查时，确定其中40篇适合本研究。本研究的目的是通过对文章进行详细分析，为研究人员提供一个预测。

值得一提的是，在研究领域上，关于元宇宙的研究文章在WoS数据库中被分为下图中33个不同领域。其中，刊登最多的元宇宙研究领域是教育研究和工程电气电子类。而根据下图所示，可以看出，在综合研究领域的刊物中，关于元宇宙的讨论主要集中在计算机科学和工程领域。

Thenumber of publications by Research Areas（按研究领域所排列出的论文出版排序）

本次研究发现，在WOS平台文献中，关于元宇宙的第一篇文章由Jaynes等人于2005年发表。该研究讨论了元宇宙的设计和应用中的问题。而在2008年，Papagiannidis等人通过对全球大量网络游戏用户在现实社会或虚拟世界中的数字分身进行互动，研究了网络游戏的社会、政治、经济和游戏对用户思想道德的影响。

Kumar等人在2008年将虚拟世界分为两类：网络游戏和元宇宙。他们将虚拟世界的基本特征定义为具有多模式输入、多样性客户端（Heterogeneousclient ）、服务器可扩展性、网络约束、对象编码、物理引擎、安全性、隐私和公平性等。

Bourlakis等人研究了产品和营销服务的影响，特别是个人和组织运营的在线虚拟零售。他们对传统商店零售、电子零售和元宇宙零售进行了比较研究，并提请人们注意许多问题，例如：虚拟世界中的零售标准是什么？哪个监管机构将监督产品定价？元宇宙零售中使用的虚拟货币，是否转换为真实货币？

Tasa和Görgülü解释了什么是元宇宙艺术（meta-art），并讨论了元宇宙在未来是否会成为一种新的艺术媒介。他们认为，互联网的集体性属性和连接性可以用来连接数字分身，并创建一个与现实世界相连的虚拟世界。因此，Tasa和Görgülü表示，要使艺术在形式、内容和创作过程在元宇宙空间顺利进行并获得受众认可、就必须严格遵循元宇宙空间的发展规律，换句话说。元宇宙艺术发展，必须依赖于元宇宙自身的客观环境。

Han等人为VR中的家庭自动化系统创建了3D用户界面。他们解释了元宇宙客户端、元宇宙服务器和主服务器之间的关系。他们表示，家庭设备通过服务器与客户端之间的接口能够被互联网随意监控。而Lee等人研究了用于展现生活日志、镜像世界、AR和大众等服务的元宇宙服务的创新性和反射效果。

此外，为了衡量Twitter、谷歌、iPhone和SL产品的可接受性，Lee的研究团队收集了2008年第一季度至2009年最后一季度“Twitter.com”、“maps.Google.com”和“secondlife.com”地址的IP流量和iPhone销量数据。他们用基于时间序列的巴斯模型（Bassmodel）对数据进行建模发现,每种服务都给出了不同的创新和反应系数值，反映效果高于所有元宇宙服务的创新效果。

Arroyo等人探讨了在复杂的虚拟世界中使用具有移动能力的元机器（metabot）人的可能性。他们还基于现金计算技术构建了一个学习模型，以优化元机器人在虚拟环境中移动时使用的模糊控制器（fuzzycontroller）。Cameron将哲学家的岛屿理念（Islandtheory）视为文学和哲学隐喻。作者认为，“乌托邦”岛屿提供了一个虚构的实验领域，以形成“真实”的国家空间。在这项研究中，他详细地考察了乌托邦、内托邦和外托邦的概念。

Dionisio等人研究了从一组独立的虚拟世界向一个虚拟世界的集成网络（或元宇宙）转变所需的可能性，这为人类在现实社会的社交创造了一个替代空间。他们认为：现实主义、普遍性、互操作性和可扩展性，这些都是促进元宇宙发展的核心因素。

Villalba以SL（Secondlife）作为研究对象，通过对虚拟世界文化互动的研究案例，探讨了受众对SL兴趣下降的原因。作者得出的结论是，之所以无法将SL归类为游戏或社交媒体，是因为目前与虚拟社交相比，民众会转向更真实的平台，因为在现实社会中，用户可以与熟人互动。在文章中，诸如SL中乌托邦元素过于浓厚、网络虚拟社交缺乏逻辑性、从而导致用户缺乏欲望的刺激。然而，据推测，这些问题将很快得到解决，SL中的用户交互方式可能会被重组。

Martín研究了虚拟环境中的个人互动是否增强了集体的创造力。本文以阿凡达元宇宙管弦乐团（TheAvatar OrchestraMetaverse）为例，讨论了元宇宙环境对创造力的影响，其中参与者之间形成了不同的符号联系。目前，已经可以确定的是，由于在元宇宙的世界中，参与者没有面对面接触的交流模式，以及没有年龄、种族和地理等多样性障碍，是能够鼓舞集体创造力的。

Choi和Kim通过将放置在现实空间展厅中的指示器接到HMD（头戴式显示器），展示了虚拟博物馆体验。他们认为Metaverse是AR和VW的双向组合，通过使用虚拟设备，用户能够对博物馆中作品的特征和故事的体验多样化，有更深入的了解。

Ayiter 讨论了一个小型3D艺术品的改造，这件艺术品是在JorgeLuisBorges（豪尔赫·路易斯·博尔赫斯）的故事《Aleph》的启发下在元宇宙中创作的。作者从哲学上重新定义了Aleph，将其定义为时间机器的化身。JaramilloMujicaet等人在他们关于Metaverse教育的文章中提出了在3D环境中构建、应用教育的想法，并将其应用于物理工程专业。

Zhou等人讨论了虚拟世界的所有权和虚拟世界中的创收。他们在文章的两个子标题下研究了元宇宙中的所有权概念：内容所有权和虚拟平台所有权。这项研究从真实的法庭案例文件、网站论坛、专家评论、访谈、新闻和博客中收集数据。研究结果表明，内容和平台所有权具有相互依赖性，如有矛盾应当独立解决，并且元宇宙世界中茶品的所有权，如今对相关企业的发展已经构成了挑战。

Jun研究了元宇宙中的宗教活动。随着增强现实和虚拟现实技术的发展，虚拟现实教堂开始出现，以履行教堂在虚拟世界中的使命和职责。虽然虚拟现实教会在数字时代有了新边界，但本文从传统教会事务和使命的角度来探讨神学问题。

Siyaev和Jo为波音737飞机维修培训和教育引入了元宇宙场景，包括遗留手册、3D模型、3D模拟器和飞机维修信息。它使用不同于传统语音识别方法的神经符号语音执行器（NSSE）作为语音理解模块。NSSE使用神经符号人工智能神经网络和传统符号推理，来理解用户的请求并基于上下文和飞机特定信息做出响应。合成数据用于训练模型。该模型的高性能，是基于真实用户数据的自动语音识别度量来实现。结果表明，该模型的平均准确率为94.7%，单词错误率（WER）为7.5%。

Park等人专注于识别可能影响用户在虚拟社会社交活动的个性化面部特征设计。在这项研究中，研究人员发现，如果数字分身的虚拟形象越接近用户现实世界的模样，用户的参与感与对元宇宙的探索欲望就越强烈。Heo等人的研究提出了一种新的基于AR的传统运动攀岩训练系统。在这种方法中，教练员一个接一个地显示手和脚的位置，新手运动员的攀爬动作和姿势会通过在人造攀爬结构上的动画自发地向学生演示。此外，在这个系统中，学生可以选择他想要学习的路线，并且可以在没有老师帮助的情况下多次学习。研究结果表明，AR对攀岩的支持与传统的教学方法一样有效。

结论

元宇宙被设计为模拟物理世界的虚拟空间，它涵盖了与人类和社会相关的所有领域，为从医疗到体育，从教育到艺术的各个领域的研究人员提供了一个合适的工作平台。这项研究涉及元宇宙的多个科学位面，并不断积累出宝贵的理论。

其中，文献中的大多数研究都解释了元宇宙的概念。有些人基于基础理论，研究出元宇宙中的教育、艺术、宗教和社会文化的互动，有些人基于技术理念，实现了元宇宙在某些领域的应用。这项研究考察了过去20年中与3D、AR和VR等技术发展平行进行的学术研究。据观察，目前所有技术落地的元宇宙产业还都处于初级阶段。然而，这些研究在设计和编辑方面对文献做出了重大贡献，在提供足够的技术基础设施时，有很大的潜力实现。

随着新冠肺炎一直难以彻底消除，很多地区的人们不得不呆在家里。而这也导致了民众加大了对数字环境探索的欲望、加快了数字化进程。媒体巨头和一些大公司最近对元宇宙的投资被视为互联网将呈现新气象的重要信号。计划开发新的互联网设计，以支持一个永久的数字世界，成千上万的人可以同时行动，在不同的平台之间切换。然而，需要克服能源资源和设备产品管理等问题，这些问题将支持必要的基础设施。

作为元宇宙组成部分的AR/VR技术、在线多人游戏、数字孪生和区块链技术已经落地并持续革新。此外，允许购买和销售NFT艺术品、纪念品的技术也表明，人类对于元宇宙的探索已经更近了一步。然而，为了充分实现这个虚拟世界，5G技术需要发挥作用，AR/VR硬件和内容应该普及，对等技术的使用应该增加。

当元宇宙按照人类的意愿发展时，它逐渐成为我们日常生活不可或缺的一部分。例如工作、旅行、购物、求学，用户在数字世界中创建一个3d分身来享受乐趣。

同时，用户在元宇宙中所做的任何更改，皆可被其他用户所察觉，从而为用户带来更大的身份认同及数字分身体验的连续性。目前，元宇宙已经成为众多学者的一个基础且广泛的研究课题，并不断地向外拓展研究领域。值得注意的是，这个数字世界即元宇宙将是一个大数据源，它将产生数据。因此，它也将为大数据、数据科学和人工智能研究人员提供一个合适的工作平台。随着技术基础设施的发展和研究人员对该领域的兴趣，预计该领域的科学研究数量将增加，内容也将以更高的质量出现。所有这些发展预示着一个激动人心的未来。