元宇宙 Metaverse 數位雙生 Digital Twins 物聯網 人工智慧

印證Metaverse三階段六元素 虛擬化身實現擬真交流互動

Gather Town操作導覽 感受元宇宙基本體驗

本文將探討元宇宙(Metaverse)的相關科技與技術,並透過Gather Town的情境實驗模擬建立一個元宇宙,藉此透過實際操作帶領大家踏入元宇宙的新鮮第一步得以連通真實世界,並參與虛擬化身的角色扮演。

科技一日千里,為呼應現代社會常令人陷於忙碌狀態的生活,無論是食衣住行,甚至育樂方面,各式平台紛紛成立,人們可以運用其於日常生活中,大幅改變了人們傳統面對面、需要實際接觸的溝通方式。如此,也產生了許多與現實有所連結的「虛擬」概念,例如虛擬帳戶、虛擬貨幣、虛擬角色等等,在虛與實之間轉換交錯,彼此不相扞格,反而能形成處理事物的同一系統,一如科幻情節或穿越情境,「虛」和「實」使世界的樣貌有了更多的可能性,更成為新近的熱門話題。

即便創建出成熟元宇宙的確切期限尚無人知曉,仍然吸引了許多大公司也紛紛積極投入於此,人人都想在這塊藍海中拔得頭籌,搶占先機,因為一旦有人成功將元宇宙一詞完整定義,人們的生活將會有一百八十度的大轉變!然而,科技的革新與進步對於人類有利有弊,帶來方便體驗與服務的同時,卻也會因資通訊安全的疏失或漏洞而造成意想不到的危害。

元宇宙的演進,從第一階段兩個世界完全獨立的數位雙生階段,到第二階段虛實交界之從小就生活在數位時代的數位原民階段,接著第三階段完全虛擬、現實的整合達到超現實階段,如圖1所示,其內容分述如下:

圖1  Metaverse演進三階段。

數位雙生(Digital Twins)階段

數位雙生是使用物聯網(IoT)、人工智慧(AI)等技術,經過現實生活中的操作及模擬,將現實實體的事物進行數位化的反映,數位雙生的目的是為了打造虛擬城市,也就是將現實與虛擬的世界透過科技設備自由穿梭、通行,並達到現實與虛擬兩個平行世界的環境。

數位原民(Digital Natives)階段

數位原民指的是從出生於網際網路世界的一代,對於生活在數位時代的人們無時無刻都在接觸電腦、手機、網路以及其他數位產品,對於數位原民而言,運用鍵盤打字比使用筆寫字更稀鬆平常且駕輕就熟,然而數位移民(Digital Immigrants)指的是出生於數位時代前,生活橫跨數位時代的人們,對於數位時代陌生且不熟悉,恰似數位時代的外國人。

超現實(Surreality)階段

超現實階段指的是現實世界及虛擬世界完全融合,變成一個兩者毫無縫隙超越現實的狀態,相較於受限於現實世界,此時虛擬世界的範圍之大將會超乎想像,生活中將無法輕易區分現實或虛擬世界,屆時我們將面臨各種新型態的生活。

元宇宙的科技與應用

元宇宙主要是指集合了人工智慧、區塊鏈(Block Chain)、數位雙生、互動科技(Interactivity)、網際網路(Internet)、雲端運算(Cloud Computing)等科技元素的應用組合而成,如圖2所示,並且因應各種使用者的需求,進而使用著各式各樣的科技元素。現代科技社會面對此虛實世界交錯亦同時存在許多不同型態的元宇宙的運作,簡述部分如下:

圖2  元宇宙科技元素。

人工智慧(AI)

人工智慧中的電腦視覺(Computer Vision)、自然語言處理(NLP)、機器學習(ML)以及深度學習(DL),皆是提供元宇宙的重要技術,透過人工智慧讓電腦能夠效仿人類的思維,進而促使科技能夠協助人類完成許多工作,以拓展元宇宙的領域及便利性,人工智慧的概念圖如圖3所示。

圖3  人工智慧概念圖。

區塊鏈(Block Chain)

區塊鏈是藉由密碼學的加密雜湊(Cryptographic Hash Function)、時間戳記(Timestamp)等組合而成,區塊鏈中的同質化的數位通貨(Digital Currency)及非同質化代幣(NFT)兩者概念如圖4所示,都是區塊鏈應用於元宇宙的重要技術。

圖4  數位通貨&NFT概念圖。

數位雙生(Digital Twins)

數位雙生可以使用在各種行業中,數位雙生的概念圖如圖5所示。例如工業可以運用此技術連接實體與虛擬世界,達到工業流程的模擬調整測試,以及3D虛擬沙盒檢測,進而達到智慧製造的願景。而醫療可以將人體的各項數值產生出一模一樣的虛擬個體,進行醫療的手術及實驗模擬。

圖5  數位雙生概念圖。

互動科技(Interactivity)

元宇宙中常見的互動科技族繁不及備載,常見的互動科技有擴增實境(AR)、虛擬實境(VR)、混合實境(MR)、延展實境(XR),其概念如圖6所示。

圖6  AR、VR、MR、XR概念圖。

雲端運算(Cloud Computing)

雲端運算滿足了元宇宙世界所需要的計算資源,其概念如圖7所示。

圖7  雲端運算概念圖。

虛擬社交平台Gather Town簡介

現在已能使用Gather Town(https://www.gather.town/)軟體創造出部分元宇宙的概觀,其官方網站介面如圖8所示,Gather Town是一款虛擬的遠距離辦公結合社交及遊戲的元宇宙平台,用戶能透過創建自己的元宇宙空間,並且邀請許多志同道合的夥伴一起加入這個元宇宙,在這個宇宙中互動、交流,並且創造出更多的火花。

圖8  Gather Town官方網站。(擷取自https://www.gather.town/)

Gather Town主要的特點在於可以打破以往視訊軟體的隔閡,它能夠讓使用者自行建構自己的虛擬化身,不僅僅是傳統視訊軟體透過視訊鏡頭與麥克風等設備與其他人進行互動,Gather Town的互動介面就像是一款角色扮驗類遊戲(Role-Playing Game,RPG),藉此讓線上會議軟體不再只是純粹開會的單一種使用功能,而是考慮了更多人類互動性的交流需求,透過類似遊戲介面所形成的虛擬空間,創造出一個更擬真且風趣的互動交流模式,提供了有溫度的一種虛擬世界。

Gather Town被認為是現階段技術下可以被實踐的元宇宙型態之一,進入Gather Town的世界,能體會元宇宙共同創造性及無限制延伸的可能性, 該空間亦具有強烈的社交傳播能力,在疫情嚴峻時,許多空間需求的社交活動以及企業會議室也紛紛投入Gather Town的創設,享受著Gather Town所帶來虛擬世界的參與感。

情境與操作範例說明

龍哲(Rom)是現代元宇宙概念長大的新世代,從小到大生活就與數位科技產品密不可分,手機及電腦鍵盤打字甚至是親手寫字的數十倍速度,因此對於任何數位科技的軟體皆難不倒他。然而,科技的發達與進步也難阻擋天災和人禍,在現實世界裡出現了一種傳播力極強的病毒,因應全世界的政策,疫情限制了人的活動範圍,無法與他人當面接觸見面,因此造成人與人之間的隔閡以及距離。

因此,龍哲得解決疫情時代無法實體見面的困境,於是他運用科技,使用軟體開啟一個屬於自己專屬的元宇宙世界,並且將其融入到自己的現實生活中,其操作步驟分述如下:

首先,開啟Gather Town這個軟體並且創造自己的元宇宙空間,可以選擇遠距辦公室、團隊社交空間以及工作討論會議室等空間,如圖9所示。

圖9  情境模擬(a)

接著,創造自己的元宇宙中的虛擬化身(Avatar),並且可以取一個虛擬化身的名稱,每個進入這個元宇宙的人都可以有自己專屬的虛擬化身,並且在這個元宇宙裡與他人的虛擬化身進行互動,如圖10所示。

圖10  情境模擬(b)

進入這個元宇宙中,首先會看到創建者的初始小提示,並且能夠依照這個宇宙裡的各種互動原件進行操作及創作,運用鍵盤上的按鍵〔↑〕、〔↓〕、〔←〕、〔→〕或〔W〕、〔A〕、〔S〕、〔D〕鍵來操控角色上下左右行動;以及鍵盤上的按鍵〔X〕進行與物件互動的操作。加入這個元宇宙的角色能夠在這個世界裡自由活動及與他人進行交流與討論,如圖11所示。

圖11  情境模擬(c)

創立元宇宙空間後,龍哲進行新空間的設計及理念進行開場的演說,邀請了新夥伴龐浩(Pony)及于冠(Gary)加入參與,如圖12所示。主要理念是透過這個元宇宙空間,讓沒辦法在現實生活中見面的人們得以在元宇宙裡進行如臨現場的聊天、討論、遊戲以及互動,即使是在遙遠的距離,仍能夠感受到近在身邊的溫馨感受,也就是創建出元宇宙虛與實裡最重要的核心價值之一。

圖12  情境模擬(d)

最後,在元宇宙中的白板區,可以自由自在地畫出自己想表達的想法及藝術,可以透過影像、圖片及文字更精準地表達與互動,甚至能有更多數位媒介軟體可以使用,如圖13所示。

圖13  情境模擬(e)

藉此,可成功創造出一個屬於自己虛擬世界的元宇宙,而志同道合的龐浩及于冠也得以參與,在這個元宇宙中,遠距會議空間將如同親臨現場一般,隨時且隨地與他人創建的虛擬角色進行互動,而不再是面對機器的單調操作。就算疫情肆虐使大家無法出門,大家仍然能透過元宇宙的世界相見,並且能夠有互相互動的感受,因此小人物們為疫情時代的元宇宙做了貼切的推廣者,得為虛擬角色在元宇宙科技與生活結合的最佳運用。

結語

本文介紹了元宇宙的階段發展、元宇宙中科技元素以及元社交平台Gather Town。透過Gather Town,就能夠踏入並且體驗元宇宙的世界中。元宇宙的出現,為科技社會啟動新鮮的新思維並與活化科技的人機互動與生活模式。

<本文作者:社團法人台灣E化資安分析管理協會(ESAM, https://www.esam.io/)中央警察大學資訊密碼暨建構實驗室 & 情資安全與鑑識科學實驗室(ICCL and SECFORENSICS)1998年12月成立,目前由王旭正教授領軍,並致力於資訊安全、情資安全與鑑識科學,資料隱藏與資料快速搜尋之研究,以為人們於網際網路(Internet)世界探索的安全保障(https://hera.secforensics.org/)。>


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