加州大学伯克利分校教授:构建沉浸式元宇宙是个遥远的目标

来源 | Decrypt 作者 | Tommaso Di Bartolo(美国加州大学伯克利分校的Web3和元宇宙教授) 编译 | Aileen  

2022年05月25日 08:55  

本文2086字,约3分钟

当前,5G、人工智能等元宇宙涉及技术还不够先进,无法以可承受成本大规模扩展。

我们经常听到一句话:元宇宙需要十年的时间才能建成。这一说法从何而来呢?

首先,思考一下,一个理想的元宇宙是什么样的:数百万人共处于一张地图上,就像在现实世界中一样。但与现实世界的不同之处在于,元宇宙中的每一个动作都是不可撤销的,并且对每个人来说都是真实发生的。例如,你打破了元宇宙中的一座雕像,在有人修复它之前,这座雕像对所有人而言都是破碎的。在元宇宙中,玩家对自己的行为拥有完全的自主权。只要符合元宇宙的规则,玩家就可以在任何地方进行任何活动。 

为了实现这一目标,元宇宙需要将5G、人工智能、下一代处理器、量子计算、边缘计算、AR和VR结合起来。然而,目前这些技术还不够先进,无法以可承受的成本大规模扩展。因此,构建一个包罗万象的沉浸式元宇宙是一个遥远的目标。

区块链三难困境

要理解可扩展性问题,我们首先需要深入研究另一个问题,即“区块链三难困境”。该术语由以太坊联合创始人维塔利克·布特林(Vitalik Buterin)首次提出,用于解释以太坊区块链中的交易延迟和高gas费问题。

布特林的三难困境假设,Web3解决方案包含三个方面,分别是去中心化、可扩展性和安全性,但区块链必须牺牲这三个基本特征其中之一,以最大化另外两个。在以太坊案例中,该区块链不得不降低可扩展性来保障去中心化和安全性。造成的一个结果是,在像以太坊这样拥堵的区块链网络中,验证者优先考虑高gas费交易而不是低gas费交易。

一些区块链试图通过权益证明(PoS)、分片和rollup等解决方案来解决这个问题,许多二层解决方案正在努力克服这一限制。对于像以太坊这样的大型区块链而言,过渡到PoS机制需要耗费相当多的时间和工作,但最终,它会奏效。

然而,元宇宙平台的扩容解决方案将更加困难,因为元宇宙涵盖的内容远不止交易,还包括了角色内交互、详细地图、大量角色特征以及平台内功能等。

元宇宙的顺利运作离不开一个庞大的区块链网络。该区块链网络不仅需具备多条侧链和二层网络,还需具备极高的TPS(每秒交易处理量)、低gas费、强大的NFT IPFS集成以及跨链可操作性。然而,目前的技术尚不足以实现。

中心化元宇宙和可扩展性

设想一下,如果元宇宙选择牺牲去中心化以更快地扩展呢?虽然中心化元宇宙不必担心共识和共享信息分类账问题,但仍将面临许多困难和障碍。

比如,Fortnite和Roblox这类中心化平台。当然,他们也可以举办VR音乐会之类的活动,但他们不得不将角色的功能限制为仅供移动和观看,而不能让玩家积极参与到活动(比如跳舞)之中。

原因在于,本地和中央游戏服务器均无法实时传递或接收如此多的信息,以供角色进行实时交互。举个例子,电子游戏《堡垒之夜》(Fortnite)在Fortnite Travis Scott音乐会开始之前发布了更新,预加载了音乐会中将使用到的所有视觉效果。从本质上来说,这更像是观看半录制的现场演示。

要想真正参加一场数百人的元宇宙音乐会,我们需要解决一些瓶颈问题,特别是带宽和延迟。

带宽,通俗地说,就是单位时间内发布或处理的数据量。理想的情况是,在尽可能短的时间内拥有无限带宽来处理任意量数据。例如,在元宇宙中,能够从任何方向俯瞰地平线,并以清晰的画面形式查看每一个图形细节IRL。

但实际情况是,在像Fortnite甚至Roblox这类元宇宙中,我们所感知和交互的信息量都预先加载在本地设备中,然后根据需要发布其中部分内容。究其原因,正是因为我们尚不具备这么大带宽的基础设施。

延迟,则是指你按下某个键的指令和这一指令得到执行之间的时间差。如果你正在玩一款多人射击游戏,你会希望几乎零延迟,以便你的操作可以立即得到执行。

想象一下,你想发射子弹,你的指令被传回全球中央服务器,但由于延迟问题,在该指令得到执行、你能够发射子弹之前,你就已经被敌人打死了。这就是为什么大多数游戏会在设备中预加载有关功能以防止延迟。如果想在元宇宙中实时执行类似的自发操作指令,要么必须加载特定场景中的所有可能操作(这几乎是不可能的),要么得依赖云流信息。

因此,即便省去了保持平台去中心化的各种困难和麻烦,中心化元宇宙平台也同样面临着无数的问题。除非开发出更新、更好的技术,否则这些问题将无法解决。

展望未来

不过,尽管存在这些障碍和瓶颈,但毫无疑问,元宇宙是互联网的下一个演变,因为Web3的兴起正是对透明度和可追溯性等需求的响应。我们现在应该做的,是研究如何解决这些问题。

去中心化领域正在大力投资开发更简单形式的图形功能,以避免造成网络拥堵。同样,作为管理流量的一种方式,许多项目也正在减少实时参与。

这些方法中,大多数都可供我们暂时凑合使用,但最终的解决方案依然是利用5G、Wi-Fi 6和边缘计算来增加带宽限制和减少延迟。正因如此,我们需要10年乃至更长的时间,来实现理想的元宇宙体验。 

在此过程中,有大量符合当下时代背景的新理念。我们既需过滤其中一些不适宜的理念,也需创新一些理念。随着全球集中力量朝着同一个目标努力迈进(这在技术史上是很少发生的),我可以自信地说,这一旅程将愈发光明和美好。

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