8个元素，精确定义元宇宙
虽然由于很多组织和机构都想在元宇宙的定义上掌握话语权，使得它的定义中存在矛盾之处，也有大量含义混淆之处，但我相信，即使身处元宇宙历史的早期，我们依然有可能给出一个清晰、全面和有用的定义。
对元宇宙的定义是：大规模、可互操作的网络，能够实时渲染3D虛拟世界，借助大量连续性数据，如身份、历史、权利、对象、通信和支付等，可以让无限数量的用户体验实时同步和持续有效的在场感。
在这里定义中的每个元素，而在接下来论述的过程中，不仅会解释元宇宙，还将阐述元宇宙与今天的互联网有何不同：要实现元宇宙，我们需要做些什么，以及它何时可能到来。
元素1：虚拟世界，完美再现现实世界
如果说元宇宙的定义中存在让所有人（包括它的拥护者、怀疑者，甚是那些几乎不熟悉这个词的人）认同的部分，那就是：它依托于虚拟世思几十年来，建立虚拟世界主要是为了制作电子游戏或者是为了制作剧情片。这也就是元宇宙经常被误认为是一种游戏或娱乐体验的原因。
虚拟世界是指由计算机生成的模拟环境。这些环境可以是沉浸式3D、3D、2.5D（也叫作等距3D)、2D环境，通过 AR 在“真实世界”上分层，也可以是纯粹基于文本的。这些虚拟世界中可以没有个人用户。在其他情况下，虚拟世界面向的可能只是单个用户，也可能是多用户共享的。这些用户可能通过任意数量的设备，如键盘、运动传感器，甚至是追踪他们的运动的摄像头，与这个虚拟世界相互影响。
从风格上看，虚拟世界分为三类：第一类是对现实世界的完美再现（这些虛拟世界通常被称作“数字李生”)；第二类是象征现实世界的虚构版本；第三类是完全虚构的世界，人们在其中可以完成很多他们在现实世界中不可能完成的事。虚拟世界可以设定为“游戏性的”，也就是说完成一定的目标，如获胜、杀戮、得分、击败或解决问题；也可以设定为“非游戏性的”，如进行教育或职业培训、商业、社交、冥想、健身等。
近年来，虚拟世界创造的最大增长是在没有任何“游戏性”的世界实现的。例如，人们利用流行游戏引擎 Unity 创建了中国香港国际机场的一个数字孪生，目的是模拟客流、检修维护问题或跑道备份的影响，以及其他会影响机场设计选择和运营决策的事件。在其他案例中，人们会重建整个城市然后与车辆交通、天气和其他市民服务的实时数据反馈进行连接，如警察消防、救护车响应等数据。这种数字孪生的目标是使城市规划者能够更好地了解他们所管理的城市，并在区域划分、建筑审批等方面做出更明智的决策。例如，一个新的商业购物中心会对紧急医疗或出警时间造成哪些影响？某个建筑设计会对风况、城市温度或市中心的光线产生哪些不利影响？事实证明，虚拟世界是帮助人们了解上述情况的重要手段。
虚拟世界的创造者可以有一个，也可以有许多个；他们可以是专业人士，也可以是业余爱好者。不管他们是否以盈利为目的，都没有关系。然而，随着创建虚拟世界的成本、时间和难度急剧下降，它们的受欢迎程度也迅速提高，而这反过来又导致了虚拟世界数量的增加，以及虚拟世界之间和虚拟世界内部多样性的大大增加。
有些虛拟世界是完全持续性的，这意味着在其中发生的一切都可以永久存在，而在非持续性虛拟世界中，每个玩家的体拉都会被重置。介于两者之间的虚拟世界是更常见的情况。
与现实世界一样，虚拟世界的管理模式也有很大不问。这些虚拟世果4数是由开发和运营这个世界的个人或公可集中控制的，因此对该虚拟世果的经济、政策和用户享有单方面的控制权。在其他情况下，用户通过各种民主进行自我管理。些基于区块链的游戏渴望在推出后尽可能地实现自主运营。
元素2:3D，互联网的下一个伟大迈
进尽管虚拟世界有很多维度，但3D是元宇宙的一个关键部分。如果没有3D，我们描述的元宇宙就和当前的互联网没什么区别了。毕竟，由留言板聊天服务、网站建设者、图像平台和内容构成的互联网络已经存在并流行了几十年。
3D的必要性不仅仅是因为它预示着新事物的出现。元宇宙的理论家认为，为了使人类文化和劳动实现从物理世界向数字世界的过渡，必须借助3D环境。
我们还必须考虑过去几十年来网络社区的性质和运营经验。20世纪0年代至90年代初，互联网大多是文本形式的。一个在线用户通过用户名兴电子邮箱地址或书面资料来表示他们的身份，并通过聊天室和留言板来表必自己的观点。20世纪90年代末至21世纪初，个人电脑开始能够存储更入的文件，而互联网的速度提升使得上传和下载这些文件变得切实切实可行。因此，大多数互联网用户开始通过资料、照片展示自己，或者用包含少量低刀辨率图片有时甚至是音频剪辑的个人网站来展示自己。也就产生第一批互社交网络，也就是咱们熟知常用的社交软件。
需要强调的是，尽管元宇宙应该被理解为一种3D体验，但这并不意味看元宇宙内的一切都将是3D形式的。许多人还会在元宇宙中玩2D游戏，或使用元宇宙来访问软件和应用程序，然后使用移动时代的设备和界面来体验这些软件和应用程序。此外，3D元宇宙的出现并不意味着整个互联网和计算都将过渡到3D形式。比如现在仍然很多人在使用非移动设备和网络。此外，两台移动设备之间的数据传输仍然主要依靠有线互联网基础设施。而且，尽管互联网在过去40年里不断发展，但仍存在离线网络和使用专有协议的网络。然而，正是3D技术使得如此多的新体验能够在互联网上建立起来，这也创造了接下来我们要描述的非凡的技术挑战。
元宇宙的任何一部分都不把沉浸式VR 或 VR 头显作为必要条件。这些可能是体验元宇宙最流行的方式之一，但沉浸式 VR 只是其中一种访问方式。认为沉浸式 VR 是体验元宇宙的必要条件，就像认为移动万联网只能通过应用程序访问，因此排除了移动浏览器一样。事实上、我们甚至不需要屏幕就能访问移动数据网络相移动内容，就像车辆跟踪设备，选择耳机，无数机器对机器物联网（IOT）设备和传感器经常遇到的情况一样。实际上元宇宙也不需要屏幕。
元素3：实时渲染，使虚拟世界“活”起来
渲染是使用计算机程序生成一个2D或3D物体或环境的过程。这个程序的目标是“求解”一个由许多不同的输人、数据和规则组成的方程式，其中，规则决定什么应该被渲染（即可视化）和什么时候进行渲染，并通过便用各种计算资源，如图形处理单元（ GraphicsProcessingUnit , GPU ）相中央处理単元（ CentralProcessingUnit , CPU ）呈现最终效果。与数学问题一样，随着可用来求解该问题的资源（在我们这个例子中是指时间、 CPU / GPU 的数量和处理能力）不断增加，你可以解开更复杂的方程式，并在解决方案中给出更多细节。
在虚拟世界中的体验需要实时渲染。如果没有实时渲染，虚拟世界的大小和视觉效果将严重受限，参与的用户数量和每个用户可用的选项也会受到限制。为什么会出现这种情况？因为通过预先渲染的图像来体验一个沉浸式环境需要每一个可能的序列都是预先制作好的，这就好比一本可选择的冒险小说只能提供少量的选择，而不是无限的选择。换句话说，更出负视觉效果的代价是更少的功能和代理。
沉浸式3D需要比2D更强大的计算能力。
元素4：互操作性，元宇宙经济将驱动统一的传输标准
大多数元宇宙愿景的核心是用户能够将他的虛拟内容，如虚拟化身或背包，从一个虚拟世界带到另一个虚拟世界中，在那里，用户可以改变它的外观、进行出售，或与其他商品重新混合。如果参赛者在这次活动中收到了独家物品，他们可以把它们随身带到另一个场景中，甚至可以在第三方平台上出售。
元宇宙应该允许用户无论走到哪里或者选择做什么，他们的成就、历史，甚至财务状况都能在众多的虚拟世界和现实世界中得到认可。与之最相似的是国际护照系统、当地市场的信用评分，以及国家身份识别系统（如社会安全号码）。
为了实现这一愿景，虚拟世界必须首先实现“互操作性”，这个术语是指计算机系统或软件交换和利用彼此发送的信息的能力。互操作性最典型的例子是互联网，它使无数独立、异质、自治的网络能够安全、可靠、以可理解的方式在全球范围内交换信息。所有这些都是通过采用 TCP / IP 协议实现的，这是一套通信协议，告诉不同的网络应该如何进行数据分组、寻址、传输、路由和接收。这套协议由 IETF 管理，这是一个非营利性的技术标准化组织，曾隶属于美国联邦政府，后来成为一个完全独立的全球性机构。
TCP / IP 协议的建立并没有单独产生我们今天所知的全球可互操作的互联网。我们说“互联网”而不是“一个互联网”，并选择使用“互联网”而不是其他实际的替代品，是因为儿乎全球所有计算机网络，从中小型企业和宽带供应商到设备制造商和软件公司，都自愿接受这个 TCP / IP 协议。此外，该组织还成立了新的工作机构，来确保无论互联网和万维网变得多么庞大和分散，它都能继续互操作。这些机构负责管理顶级分层网络域名（. com 、. org 、 edu ）的分配和扩展，以及 IP 地址、统一资源定位符(UniformResourceLocator , URL ;用于指定计算机网络上某个资源的位置)等和HTML。
互联网展示了在异质应用、网络、设备、操作系统、语言、区域、国家等之间建立、维护和扩大互操作性所需的系统、技术标准和协议的范围。然而，要实现一个可互操作的虚拟世界网络的愿景，还需要更多努力。
今天，几乎所有最流行的虚拟世界都使用各自不同的渲染引擎（许多发行机构在它们的游戏中使用了不同的渲染引擎），用完全不同的文件格式保存各自游戏中的物体、纹理和玩家数据，并且只保存玩家有可能需要的信息，也不存在能够与其他虚拟世界其享数据的系统。因此，现有的虚拟世界没有明确的方法来寻找和识别彼此，也没有共何的语言来沟通交流、更不用说连贯的、安全的相全面的联系了。
这样隔绝和分裂源于这样一个事实，即今天的虚拟世界及其构建者从未将自己的系统或体验设计成互操作北形式的，而是打算将它们设计成具有可控经济体的封闭式体验，并据此不断进行优化。
而且，要想建立标准和解决方案，并没有显而易见、简单易行的方法，你可以想一想“可互操作的化身”。对于开发人员来说，就图像的定义和如何呈现它达成一致相对容易，对于图片这种由一个个彩色像素组成的静态2D内容单元来说，将它从一种图像文件格式（比如 PNG ）转换为另一种格式（ JPEG ）也非常容易。然而，3D化身则是一个更复杂的问题。具体来说，化身是一个完整的穿着衣服的3D形式的人，还是由身体头像加上服装组成的？如果是后者，他们穿多少件衣服，衬衫与套在衬衫上的夹克的定义是什么？一个化身的哪些部分可以重新着色？哪些部分必须一起重新着色（袖子是否与衬衫分开）？一个化身的头部是一个完整的对象，还是由几十个子元素，如单个眼睛（有自己的视网膜）、睫毛、鼻子、雀斑等组成的描述。此外，用户期望一个拟人化的水母化身和一个盒子状的机器人以不同方式移动。其他对象的情况也是如此。如果虚拟化身的脖子上有一处文身，那么无论他做什么动作，文身都应该固定在他的皮肤上。然而，当化身移动时，挂在脖子上的领带应该随着他的移动而移动，并且与之交互。而且领带的移动方式应该与贝壳项链不同，而贝壳项链的移动方式也应该与羽毛项链不同。仅仅分享化身的维度和视觉细节是不够的。开发人员需要理解它们的工作方式，并达成一致。
即使新的标准得到认可和改进，开发者仍需要能够正确解释、修改和批准第三方虚拟物品的代码。
其他问题也需要解决。如果一个用户在一个虚坝世界中购买了一个物品，然后在其他许多虚拟世界中使用它，那么他们的阶有权记录在哪里管理，这条记录如何更新？另一个虚拟世界如何代表其所谓的所有者申请该物品，然后验证该用户是否拥有该物品？如何管理货币化？可以看到，不可变的图像和音频文件不仅比3D物品更简单，而且我们可以很容易在计篁知和网络之间发送它们的副本，关键是，不需要控制它们此后的使用方式以及谁有权使用它们。
而上述挑战还只是关于虚拟物品本身的。在可互操作的身份识别、数字通信，特别是支付方面，还存在着额外的、在很大程度上也非常独特的挑战。
更重要的是，我们希望被选中的标准更高效。元宇宙对计算机、网络和硬件的要求将是前所未有的。而3D虚拟物体要比图像文件大得多而且可能重要得多。因此，格式的选挣将对能够展示哪些内容在那些设备上展示，以及什么时候展示产生深远的影响。
标准化的过程是复杂、混乱漫长长的。它实际上上是一个伪装成技问题的商业和人类问题。与物理定律不同的是，标准是通过共识而不是发现建立起来的。达成共识往往需要做出让步，这样以来，任何一方都不会满意，也可能会导致不同派别之间“各目为叹。然加，这个过程从未结束。
新的标准不断出现，旧的标准也在更新，有时甚至被废弃。
从上述挑战来看，一些人认为，“元宇宙"不太可能成为现实，而许多竞争性的虚拟世界网络会出现。这种观点并不是第一次出现。20此纪70年代至90年代初、人们就一直在争论是香会建立一个其同的互联网标准（这个时期被称为“协议战争”)。大多数人预计，世界及其网络将被分散在少数几个专有的网络堆栈中这些堆栈只与特定的外部网络对话，而且只用于特定的目的。
将互联网作为一个整体的价值是显而易见的。没有它，今天20%的世界经济就不会是“数字化”的，其余的大部分也不会是由数字化促成的。虽然不是每个公司都能从开放性和互操作性中获利，但大多数企业和用户都能受益。因此，可互操作性背后的驱动力不太可能是某个有远见的声音或新引进的技术，而将是经济。而最大限度利用经济学的手段将依赖于共同的标准，这些标准将通过吸引更多的用户和更多的开发者来增强元宇宙的经济活力，这将带来更好的体验，同时，这些体验的实现成本降低，运营利润提高、从而能够吸引更多投资。只要允许经济引力发挥作用，就没有必要让所有人都接受共同标准。毕竟，采纳共同标准的人会成长，拒绝采纳的人则会受限。
正因如此，理解如何构建元字宙互操作性的标准才如此重要。当这个互联网的继承者出现时，其中的引领者将拥有非凡的软实力。在许多方面，它们将决定物理规则，以及何时、如何以及为何更新这些规则。