什么是元宇宙(3):元宇宙实现需要的8个必需元素-3

元素7:同步性,实时共享或虚拟死亡

我们希望元宇宙中的虚拟世界并不只是持续存在或实时回应我们,而是能成为共享的体验。要做到这一点,虚拟世界的每个参与者都必须有一个能够在特定时间内传输大量数据的互联网连接(高带宽),以及一个低延迟(快速)、持续性(持续、不间断)的虚拟世界服务器(包括进出)连接。

这看起来好像并不是一个无法满足的需求。毕竟,数以千万计的家庭此刻可能正在播放高清视频,而在整个新型冠状毒肺炎疫情大流行期间、全球经济体系在很大程度上是通过实时相同步的视频会议软件得以维持的。随着互联网中断的情况越来越少,宽带供应商也在继续吹嘘并做出带宽和延迟方面的改进。

然而,同步在线体验可能是当今元宇宙面临的最大限制,也是最难解出的一个问题。间单来说,互联网不是为同步共享体验而设计的,而是为能将一方的消息和文件的静态副本与另一方共享而设计的。这里的另一方是指那些不断访问这些内容的研究实验室和大学。虽然这听起来是不可思议的限制,但今天几乎所有的在线体验都面临这样的限制,具体的原因具,几乎没有人需要连续性连接来感受生活,或者说,没有人需要这种连续性!

当用户认为他们正在浏览一个实时网页,例如不断更新的实时新闻消息时,他们实际上只是在“冲浪”更新频率很高的页面。实际发生的情况是这样的:首先,用户的设备通过浏览器或应用程序向应用的服务器发出请求;接下来,服务器处理该请求,并返回适当的内容。这些内容包括按给定的时间间隔(比如,每5秒或每60秒)向服务器请求更新的代码。此外,这些来自用户的设备或相关服务器的传输内容,都可能经过不同的网络到达接收者的设备。虽然这感觉像是一个实时的、连续的和双向的连接,但它实际上只是成批的单向、经过不同路由的非实时数据包。我们所说的“即时通信”应用程序也采取同样的模式。用户和他们之间的服务器,实际上只是互相推送固定的数,问时以较高频率对信息请求进行响应,即发送消息或发送阅读回执。

总的来说,除了实时渲染的多用户虚拟世界之外,很少有在线体验需要高宽宽、低延迟和连续性连接。大多数体验只需要上述三项要求中的一个或矗多两个得到满足即可。高频股票交易员,尤其是高频交易算法,希望交易能在尽可能短的时间内完成,因为这可能关系到买人或卖出证券对应的利润或损失。然而,订单本身是基本的和轻量级的,不需要连续性服务器连接。

虚拟世界对性能有着更高的要求,甚至比视颍诵话更容易受到哪旧龙取轻微的连接中断等故障的影响。实时传输的数据隼要复杂得多,而且而安父时地从所有用户那里得到数据。

与视频通话实际上有一个发起者和几个参与者不同,虚拟世界通常有许多共享参与者。因此,任何个体的数据丢失,不管丢失的时间多么短暂,都会影响集体的体验。即使一个人的数据没有完全丢失,只是与其他连接者梢微不那么同步,他也会完全丧失影响虚拟世界的能力。

想象一下玩一个第一人称射击游戏。如果玩家 A 落后于玩家B 75毫秒,玩家 A 可能会朝他认为玩家 B 所在的位置开枪,但玩家 B 和游戏服务器知道玩家 B 已经离开了。这种差异意味着虚拟世界的服务器之谁的体验是“真实的”,也就是说,哪些内容应该被呈现出来,并在所有参与者中持续存在,而哪些人的体验必须被拒绝。在大多数情况下,滞后参与者的场景内容将被拒绝,以便其他参与者可以继续玩游戏。如果元宇宙中许多人体验到的是相互矛盾的版本,也就是无效的版本,那么它就不能为人类生存的平行平面而发挥作用。

没有简单、廉价或快速的解决方案,我们需要新的电缆基础设施、无线标准、硬件设备,甚至可能需要对 TCP / IP 协议的基本元素进行大幅调整,如大幅调整边界网关协议( BoardGatewayProtocol , BGP )。这一点我将在后面的章节中介绍。

大多数人都没有听说过 BGP 协议,但这个协议的应用非常广泛,它通过管理数据在不同网络中的传输方式和位置,扮演着数字时代交通卫上的角色。 BGP 协议面临的挑战在于,它最初是为在互联网上分享静态、异步文件的情况而设计的。它不知道,更不了解自己在传输什么数据,无论是由邮件、现场演示,还是在实时渲染的模拟环境中用于躲避虚拟枪击的一组输人,也不知道传输的方向(入栈或出栈),以及遇到网络拥堵时会受到的影响等。相反, BGP 协议遵循了一种相当标准化的一刀切的路由流量方法从本质上说,它权衡了最短路径、最快路径和最经济路径(通常偏好最后个变量。因此,即使一个连接是连续性的,它也可能是一个不一定会被选用的路径较长的(隐藏)连接,并且可能被切断,以便对不需要实时交付的网络流量进行优先级排序。

BGP 协议是由 IETF 管理的,可以进行修改。然而,具体能不能修改,取决于成千上万不同互联网服务提供商、私人网络、路由器制造商、内容交付网络等是否支持这项修改。可以说,即便 BGP 协议的内容有了实质性更新,但对于一个全球规模的元宇宙来说,也可能是不够的,至少在不久的将来是不够的。

元素8:无限用户和个体存在,让用户瞬间聚集

若在小说世界中描述的元宇宙大约是地球面积的2.5倍,在任何时候,“(元宇宙的)人口数量都是纽约市人口数量的两倍”。在虚构的“现实世界”中生活的大约80亿人中共有1.2亿人可以使用强大的计算机来处理元宇宙的协议,并可以随时加人。但在现实世界中,我们离这样的目标还很遥远。

元宇宙中存在并发性是元宇宙的一个基本问题,其根本原因是:服务器在单位时间内处理、渲染和同步的数据量必须呈指数级增长,才能实现并发性。渲染一个瑰丽繁复的虚拟世界并不难,因为这与观看一段精心设计和可预测制作的视频一样。并且如果玩家,或者说观众不能影响这种模拟,他们也不需要与它保持实时连接或同步。

只有当元宇宙能够支持大量用户在同一时间、同一地点体验同一事件,并且不以牺牲用户功能、世界交互性、持续性、渲染质量等为代价时,元宇宙才能真正实现。想象一下,如果任何一场体育比赛、演唱会,任何一个博物馆、学校或购物中心都只对50~150人开放,那么这个社会将会是多么不同,多么受限。我们距离复制“真实世界”尽管相比于世纪之交的数亿台个人电脑,现在的个人电脑数量已达到数十亿台,儿乎是世纪之交时的10倍,但要实现这一愿景仍需要很长时间。

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