當前,元宇宙無疑成為了互聯(lián)網、投資圈最火爆的概念,“元宇宙”概念股備受資本追捧,引發(fā)了科技圈和資本圈集體式“亢奮”,同時,也有一種聲音質疑人們對于元宇宙的過分樂觀,充斥著騙局和泡沫。本書是站在熱潮上的冷思考,以技術的視角審視元宇宙,追本溯源地思考元宇宙的本質和發(fā)展歷程,在此基礎上詳細解讀元宇宙發(fā)展、定義及核心,同時詳細梳理了元宇宙技術以及元宇宙的應用場景,還對元宇宙時代的經濟進行了專門分析,揭示我們未來將面臨的機遇與挑戰(zhàn)。
胡征,漢口學院,互聯(lián)網金融系系主任,胡征(1978.4.27—),男,湖北武漢人,畢業(yè)于華中科技大學,碩士學歷。有著近二十年豐富的綜合經歷,既有長期的高校教育教學與管理經歷,又有豐富的大型集團企業(yè)的高管領導經驗,既是教育者也是管理者,又是創(chuàng)新學術理論學者,先后在人民衛(wèi)生出版社、清華大學出版社、山西出版社、天津科技翻譯出版社等多家出版社正式出版各類著作多部,在各類核心學術期刊上公開發(fā)表論文數篇。
第一章 解構元宇宙 001
第一節(jié) 元宇宙的發(fā)展史 002
一、元宇宙的起源 002
二、全球科技巨頭及國家爭相布局元宇宙 003
第二節(jié) 元宇宙的概念 004
一、元宇宙是什么 004
二、元宇宙不是什么 009
第二章 元宇宙的理論框架 011
第一節(jié) 元宇宙的核心 012
一、元宇宙的特征 012
二、元宇宙的價值 015
三、元宇宙的本質 015
第二節(jié) 元宇宙的架構 016
一、元宇宙的特點 016
二、元宇宙的構成要素 018
三、元宇宙的框架 020
四、元宇宙的發(fā)展路徑 021
五、元宇宙的虛實融合 022
第三章 元宇宙的體系及價值鏈 025
第一節(jié) 元宇宙體系 026
一、元宇宙的資源配置 026
二、元宇宙的生活方式 026
第二節(jié) 元宇宙的經濟體系 027
一、元宇宙的經濟系統(tǒng) 027
二、元宇宙的經濟要素 028
三、元宇宙與數字經濟 030
第三節(jié) 元宇宙的價值鏈 031
一、元宇宙七層產業(yè)鏈 031
二、元宇宙產業(yè)參與者類型 033
第四章 元宇宙的基礎設施 037
第一節(jié) 通信網絡基礎設施 038
一、5G 038
二、6G 040
三、物聯(lián)網 042
第二節(jié) 算力基礎設施 043
一、邊緣計算 043
二、云計算 044
第三節(jié) 新技術基礎設施 045
一、人工智能 045
二、數字孿生 047
第四節(jié) 渲染 048
一、渲染概述 048
二、光線追蹤 049
三、渲染方式 052
第五章 元宇宙的實現路徑:VR/AR/MR 057
第一節(jié) VR概述 058
一、VR的取名 058
二、VR的實現 058
三、VR設備 061
第二節(jié) VR頭顯 062
一、頭顯設備概述 062
二、VR頭顯的組成 063
三、VR頭顯之鏡片 066
四、主機系統(tǒng) 068
五、VR設備操作系統(tǒng) 068
第三節(jié) AR概述 068
一、從現實到虛擬現實再到增強現實 068
二、AR概念 069
三、AR與VR的區(qū)別 071
第四節(jié) AR顯示系統(tǒng) 073
一、頭盔顯示設備 074
二、非頭盔顯示設備 075
三、AR近眼顯示系統(tǒng) 078
四、AR顯示系統(tǒng)的種類 079
第五節(jié) MR概述 080
一、MR的概念 080
二、3D電影、VR、AR、MR的區(qū)別 083
三、XR簡介 087
第六章 元宇宙的實時人機交互 089
第一節(jié) 沉浸式聲場 090
一、沉浸式聲場示例 090
二、二維聲場到三維聲場 090
三、傳統(tǒng)音頻定位理論 091
第二節(jié) 手勢交互 092
一、手勢識別 092
二、數據手套 094
三、光學標記 097
四、手部交互的發(fā)展趨勢 097
第三節(jié) 眼動追蹤 098
一、眼動追蹤簡介 098
二、眼動追蹤技術原理 099
第四節(jié) 觸覺反饋 100
一、觸覺反饋簡介 100
二、Tesla Suit全身觸覺反饋服 101
三、Tesla Suit手套 102
四、慣性動作捕捉 102
第五節(jié) 語音交互 104
第六節(jié) 腦機接口 104
一、腦機接口概述 105
二、腦機接口原理 105
三、腦機接口分類 107
第七章 元宇宙的人機交互設備 109
第一節(jié) 顯示器件:屏幕 110
第二節(jié) 清晰度和流暢度 115
一、清晰度 115
二、流暢度 118
第三節(jié) 傳感器 119
一、加速度傳感器 120
二、陀螺儀 120
三、地磁傳感器 124
四、慣性傳感器 125
第四節(jié) 控制器(手柄) 126
一、控制器概述 127
二、HTC Vive手柄 129
三、Oculus Touch手柄 130
四、Pico Neo3手柄 131
第五節(jié) 體感設備 132
一、VR體感槍+Tracker追蹤器 132
二、體感控制器 134
第六節(jié) 動作捕捉設備 136
一、動捕手套 136
二、面部追蹤器 136
三、全身無線動作捕捉系統(tǒng) 137
第七節(jié) 外設部件 138
一、基站(定位器)支架 138
二、VR萬向跑步機 139
第八章 元宇宙的呈現之虛擬世界:VR系統(tǒng) 141
第一節(jié) VR設備 142
一、VR眼鏡及典型代表 142
二、沉浸感 143
三、佩戴舒適度 145
四、VR設備連接 148
第二節(jié) VR關鍵技術:追蹤系統(tǒng) 151
一、追蹤系統(tǒng) 151
二、“由外向內”(outside-in)定位及典型案例 154
三、“由內向外”(inside-out)定位及典型案例 160
第三節(jié) VR資源 165
一、影視資源 165
二、游戲資源 165
三、游戲資源介紹:Steam蒸汽平臺 166
四、內容制作 167
第九章 元宇宙的呈現之虛實相生:AR系統(tǒng) 171
第一節(jié) AR眼鏡 172
一、AR眼鏡的硬件組成 172
二、AR眼鏡的開發(fā)平臺 174
三、AR眼鏡的分類 174
四、AR眼鏡典型設備 177
第二節(jié) 光機 178
一、光機概述 178
二、LCOS 180
三、OLEDOS 181
四、Micro LED 183
五、DLP 184
第三節(jié) AR模組(光學組合器) 187
一、棱鏡方案 188
二、Birdbath方案 189
三、自由曲面方案(“蟲眼”光學設計) 190
第十章 元宇宙之AR系統(tǒng)的關鍵技術 195
第一節(jié) 光波導 196
一、光波導概述 196
二、光波導方案的分類 201
第二節(jié) 場景理解 204
一、場景理解概述 204
二、物體檢測和識別 206
第三節(jié) 虛實相生 207
一、虛實相生概述 207
二、跟蹤 209
三、標定 211
四、三維注冊(配準)技術 211
第十一章 元宇宙的認證機制:區(qū)塊鏈 215
第一節(jié) 區(qū)塊鏈概述 216
一、元宇宙的層次結構 216
二、區(qū)塊鏈的技術背景 217
三、區(qū)塊鏈的基本概念 218
第二節(jié) 區(qū)塊鏈技術 220
一、區(qū)塊鏈的技術架構 220
二、區(qū)塊鏈的工作原理 222
三、區(qū)塊鏈的關鍵技術 222
四、區(qū)塊鏈的發(fā)展展望 224
五、區(qū)塊鏈于元宇宙的價值 226
第十二章 元宇宙的通證經濟:NFT 229
第一節(jié) 通證 230
一、通證概述 230
二、通證的屬性 230
第二節(jié) 元宇宙與NFT 231
一、Web3.0與數字化資產 231
二、NFT與元宇宙世界 232
三、什么是NFT 233
第三節(jié) NFT的原理及價值 234
一、NFT的原理 234
二、NFT的價值 234
三、數碼藝術作品NFT過程演示 236
第四節(jié) NFT的發(fā)行和交易 237
一、如何參與NFT 237
二、NFT的發(fā)行和交易平臺 238
第十三章 元宇宙的智能合約 241
第一節(jié) 智能合約概述 242
一、智能合約與傳統(tǒng)合約 242
二、智能合約的特征 243
三、智能合約的概念 243
第二節(jié) 智能合約的價值 244
一、智能合約的應用場景 244
二、智能合約的法律問題 247
三、元宇宙的法律和倫理 248
第十四章 元宇宙應用 251
第一節(jié) 教育 252
一、職業(yè)培訓 252
二、教育培訓 254
三、虛擬情景學習系統(tǒng) 255
第二節(jié) 巨幕影視與娛樂 256
一、VR應用之巨幕影視 256
二、AR應用之巨幕影視 256
三、AR應用之娛樂 257
第三節(jié) 醫(yī)療 257
一、Magic Leap眼鏡 257
二、HoloLens 2眼鏡 258
第四節(jié) 游戲與旅游 259
一、VR應用之VR游戲 259
二、VR應用之VR旅游 259
第五節(jié) 虛擬社交與虛擬會議 260
一、VR應用之虛擬社交 260
二、VR應用之虛擬會議 261
第六節(jié) 看房與工程施工 262
一、VR應用之VR看房 262
二、AR應用之工程施工 263
第七節(jié) 3D模型與視頻 263
一、3D模型 263
二、AR應用之視頻 265
第八節(jié) 虛擬世界 266
一、Decentraland,基于以太坊的3D虛擬世界 266
二、The Sandbox,基于以太坊的虛擬世界 266
第九節(jié) NFT數字藏品與去中心化游戲 267
一、無聊猿(BAYC)NFT數字藏品 267
二、去中心化回合制策略游戲Axie 268
參考文獻 271