“米诺斯迷宫”的六根支柱——元宇宙的六大技术支撑及军事应用

古炬贤 黄 嘉 田延泰

爱琴海以南的克里特岛上有一座名叫“米诺斯”的迷宫，相传是由著名建筑师代达罗斯设计，关押着牛头怪米诺陶洛斯。迷宫的传说亦真亦幻，众说纷纭却又莫衷一是。这和元宇宙的现状何其相似：炫目的技术介绍和梦幻的前景展望，常常让人震惊而迷茫。元宇宙这一概念虽然诞生不久，但支撑其落地的却并非技术上的最新突破，而是已有技术交叉发展产生的群聚效应。这种整合多种新技术而产生的新型社会形态常被多样地解释着：基于感知交互技术的沉浸式体验、基于人工智能技术所延伸的人类交往领域、基于数字传输技术所保证的实时交互系统……元宇宙技术群是否预示着一种人类未来生活方式的可能性？能否引领军事领域的发展方向？是资本收割流量的工具，还是切实的技术趋势？只有探明支撑元宇宙“米诺斯迷宫”的技术支柱，才能揭开笼罩其上的神秘面纱。

感知交互支撑元宇宙的虚实相融性

元宇宙是现实和虚拟深度耦合的产物。扎克伯格说过：“你可以把元宇宙看作是一个具身性的互联网。在这里，你不再浏览内容——而是在内容中。”普通的数字媒体对人体进行了不够彻底的延伸，要达到元宇宙所规划的那种“肉身”上的绝对沉浸就需要虚拟现实、增强现实、混合现实等感知交互技术提供保障与支持。

古希腊“米诺斯”迷宫的传说

虚拟现实技术通过全面拓展人类的观感机能并捕捉动作行为来实现元宇宙中信息的输入输出，为人们打开沉浸体验的大门；增强现实技术以现实世界的人为主体，在保留现实基础上叠加一层必要的虚拟信息；混合现实技术通过向视网膜投射光场，将虚拟物体置于现实之中，提高用户在两者间的互动体验感；传感技术和脑机交互技术则提高主体之间和主体与环境之间互动的真实感以及接入的速度，而全息影像技术则帮助人们摆脱穿戴式设备的束缚，在虚实交融中获得更多的自由度。

在军事领域，成熟的感知交互技术能够赋予战士们最真实的战场体验，极大程度地更新战场预实践的设计理念、更深层次克服人造实战化训练场景的各种弊端。这种虚实融生的技术特性也衍生出虚实融生的协同决策方案，以帮助指挥员在现实作战环境和推演空间中任意切换，并基于元宇宙现实与虚拟空间融合互联的特性来不断验证、优化作战方案。通过这种深度沉浸式的评估方式，指挥员能根据当前态势，实现虚实交融、以虚促实的平行推演模式。无论是指战员本身的感官延伸，抑或是周围环境的具象反馈，都将给军事训练和战争设计带来新的启发。

AI+技术支撑元宇宙的社会性

有人说元宇宙是世界范围的电子游戏，有人说元宇宙是平行于现实的虚拟世界，有人说元宇宙是对梦境的沉浸式体验，不同的参与者和旁观者都以独特的视角丰富着它的含义，但不论其如何发展演变，社会性却始终是本质属性。无论是与其他参与者互动，还是和“AI原著人”交往，都需要一项技术保证元宇宙的社会性，这一技术就是包括智能语音、计算机视觉等在内的AI+技术。

智能语音和计算机视觉为元宇宙主体之间和主客体之间相互沟通提供语言交流与观感结合的服务；自然语言处理排除各系统之间交流的障碍；传感器为人们获得真实体验和获取感性材料提供媒介；机器学习则充实元宇宙中的角色智能，提高人工智能拟人化程度，更好地完成与用户的社会化交往。人工智能同时也是元宇宙的生成逻辑。通过智能生成不重复的海量内容，元宇宙能够实现自发式生长，并进行人类无法完成的海量内容审查来保证元宇宙内容的安全合法。

战场无人化是未来作战的发展趋势，所依靠的就是人工智能技术，元宇宙中体现的社会性就是战场上的协同性。战场无人化使得战场进程节奏加快，对决策提出更快、更准的要求。人工智能通过对人的推理、求解和决策过程的学习将人的认知能力融入到智能模型中，并随着新型机器学习技术的应用进行自适应学习来不断迭代优化，从而满足多样化作战要求。靠着这些优势，人工智能在战场上充当着军师、伙伴和“敢死队”的职能。

能支撑起元宇宙体系的人工智能技术也将支撑起战场态势的创造性转变。彼时，在那个被赋予“残酷”特性的军事化平行宇宙里，同战士并肩作战的，也许不是现实的战友，而是高度逼真的虚拟人类，且将因为其所具有的超人类的智能与服从而衍生出更多样的战术战法。

数据传输技术支撑元宇宙的实时性

对于元宇宙这样巨大的工程，数据传输的重要性可想而知。包括边缘计算、云计算、5G/6G网络在内的高效数据传输技术成为支撑元宇宙实时、稳定运行的强力支柱。

边缘计算边缘计算是指在靠近数据源头的一侧，采用集网络、计算、存储等核心能力为一体的开放平台就近提供服务。近距离的数据处理减少了数据传输的时间消耗，增强了数据反馈的时效性。

云计算云计算通过动态分配算力，融合分布式计算、效用计算和并行计算等方式，推动了计算能力的演进及跃升，为元宇宙用户提供更及时的数据传递以及更轻量化的终端设备。

5G和6G技术目前炽手可热的5G网络和初露头角的6G技术用强悍的实力向世人证明，他们可以成为元宇宙这一庞大体系的托举者。如果说5G网络是实现人机物互联的基础设施，那么6G已经成了概念性的、能完全支撑起物联网的必要设施。高效的数据传输手段为元宇宙用户提供了更流畅的体验、给予用户们“言出法随”的快感、让人们看到了巨量数据所构建的“平行世界”完整实现的可能性。

混合现实技术通过向视网膜投射光场，将虚拟物体置于现实之中

数字传输技术数字传输技术也是战场网络体系构建的关键支撑，其支撑的多指挥员异地决策的信息共享实现了多人智慧的融合，大幅提高了多对象的指挥控制能力。尤其能针对网络战、信息战实施欺骗干扰来影响作战进程，实现“以虚制胜”的作战模式。数据传输技术主要基于：标准化的传输协议实现指挥过程中多虚拟空间的互动与协调；高吞吐量的传输网络，解决信息传输过程中因数据吞吐瓶颈导致关键态势丢失的问题；边缘智能的计算体系保证数据情报的准确性和真实性，保障着军事化元宇宙的交互创作，使跨越空间的指挥调度和深度协作成为可能。

电子游戏技术支撑元宇宙的多样性

游戏既是元宇宙概念诞生的思想源头，也是元宇宙想要实现的目的之一，更是元宇宙的主要呈现方式。电子游戏技术所能提供的灵活互动、流量聚合等特点契合了元宇宙的理念：“相关平台只提供框架，而不提供具体的产品内容。”电子游戏技术丰富了元宇宙的娱乐性，赋予了其多元化和自主创新的特点，极大增强了其魅力，主要包括：游戏引擎、3D建模和实时渲染。

游戏引擎游戏引擎是指一些处于完成状态的、可随时编辑的游戏系统或一些交互式实时图像应用程序的核心组件，如物理引擎、碰撞检测系统等，这些引擎既为元宇宙内各种场景的真实化搭建提供重要的技术支撑，也凭借其可以被快速调用的特点助力虚拟世界的迅速生成。

3D建模3D建模通俗来讲就是利用三维制作软件在虚拟三维空间构建出具有三维数据的模型，属于元宇宙场景构建的重要技术。它综合了色彩学、数学等一系列知识，为元宇宙世界的搭建提供技术支撑和素材资建。

实时渲染实时渲染是虚拟世界真实性呈现的基础，其本质是图形数据的实时计算和输出，为元宇宙中各种数字场景的真实化提供了至关重要的技术支撑。

电子游戏技术电子游戏技术不断丰富着模拟军事对抗的内容，重构着军事领域的各项规则。同时也帮助武器试验在理论上更早得到实证化认同：充分利用装备参数建立仿真模型，并结合历史数据建立起一套规范的试验体系，从而助力装备模型快速构建。电子游戏技术所支撑的元宇宙视域下的沉浸式辅助决策技术通过构建沙漠、水域等特殊语义信息约束战略决策，极大提高了战场环境的三维重建能力。为对抗过程多粒度、多态势的作战推演和战场时空信息融合与平行推演的一致性提供了可行的答案。

数字孪生技术支撑元宇宙的永续性

数字孪生即在虚拟空间内建立真实事物的动态孪生体。借由传感器，本体的运行状态及其收录的外部环境数据均可实时映射到孪生体上。这种技术以物联网为基础，通过感知经验世界的现实状态，为元宇宙中万物链接及虚拟共生提供可靠保障。

数字孪生体最大的特点在于它是对实体对象的动态仿真。也就是说，数字孪生体是时刻变化着的，但这种“变”不是随心所欲的，而是依据本体的物理模型、反馈数据及历史数据进行契合现实的改变。也正是它这种“唯物”的性质保证了元宇宙的“全生命周期性”，只要确保设施不被破坏，元宇宙就不会消散，它会和现实一起享有恒久的“寿命”。

6G技术将成为元宇宙这一庞大体系的托举者

数字孪生是“创世”的核心，实现了对现实的复刻，在军事领域备受青睐。无论使用何种手段进行试验和训练，战争的结果终将体现到现实当中。克服虚拟与现实的鸿沟是作战实验和军事训练的难点，数字孪生技术支撑下的元宇宙则较好克服了这个困难。它通过对现实的全复刻和动态发展，为军事领域各种假想的验证提供了广阔平台。

元宇宙独特之处在于其构塑的是一个源自现实又可影响本体的虚拟世界。孪生环境的实景化数据映射能将指挥员意图导入至沉浸式战场，真实地展示作战单元属性，提供更全面的视角，从而消除指挥员和终端设备之间的隔阂，深层次地解决战场环境仿真不彻底的问题，并通过动态同步战场环境的变化细节，使指挥员决胜千里。另外，这个空间中，人的思维在现实与虚拟之间往来折冲、相互印证，导致新思维不断修正，这种双向互动的折冲性浸染常被用于认知战。

区块链技术支撑元宇宙的自治性

理想的元宇宙中，各类主体可以摆脱现实世界身份的限制、法规的约束及中心权力的管控，从而获得高度的平等性和自主性。一个现实主体能在元宇宙中拥有多个数字化身，从而体验不同的“人生”。这种不受监管的、高度自由的性质就是元宇宙的自治性，其技术基础即区块链技术。

区块链概念实际是点对点互联的网络，也因此从逻辑上绕开了对平台中介的依赖，实现了各主体之间的充分独立。它以其透明性、不可篡改性、稳定性和匿名性充当着元宇宙大厦的底层技术，保障元宇宙去中心化和高度自治。元宇宙基于链上协议生成的“非同质化通证”（NFT）保障了用户数据资产的绝对占有和排他性，并通过智能合约这一主要决策执行机制，实现用户在没有第三方监督和强迫的情况下，开展具有自主性的交易活动。

区块链技术既充当了虚拟世界中个人资产的保护者，又充当了元宇宙安全的认证者，保障了行为主体的高度自由。如此一来，用户不但能自发地进行掌管数据的生产活动，还获得了资源开发、规则制定和收益分配的权限。

这种自治性也极大扩展了单兵的创造性，满足了军事主体的创新需求。去中心化是元宇宙的特性，也可能是未来军事战术的发展趋势。区块链技术这种“我们自己管自己”的理念正恰合了“你打你的，我打我的”的军事思想，为战术发展打开了新的突破口。首先，区块链的去中心化与柔性调整性能定制满足多种需求，为元宇宙中人的主体能动性提供保障；其次，区块链的隐私计算和安全服务能保证数据传输的安全性；再次，区块链的分布式搭建能减少中心节点存储方式造成的网络资源浪费；最后，多节点数据存储能增强数据抗极端能力，为毁伤、断电、干扰等极端情况下关键存储节点无法运作导致数据丢失的问题提供解决方案。

3D建模技术是元宇宙场景构建的重要技术

揭开元宇宙纷繁复杂的技术面纱，我们可以发现，元宇宙的技术支撑实质是吸纳了信息革命、互联网革命、人工智能革命和虚拟现实技术革命的成果。这些成果都不是最新突破，但这种创造式的融合与统一却提供了崭新的路径。元宇宙是代表着科技发展的趋势，但目前并没有真正落地。且不论这些技术的融合程度，单就其中单项技术而言，也还达不到支撑“创世活动”的标准：5G的渗透率还不高，6G仍处在开发阶段；虚拟现实的应用被局限于专业应用领域，面临着价格高和内容少的尴尬局面；AI技术还在努力摆脱人工脚本的限制，距离允许玩家自由创造还有很长的路要走……

元宇宙所建构的梦境般美好的“世界”，无论是从社会建设角度还是军事训练角度来看，都很让人向往。完备形态的元宇宙能让参与每一场训练的军事人员身临“战场”，给予战士直接的“生死”体验、帮助参谋人员进行周密的方案规划、支撑指挥家进行准确的战场推演。但同时也要清楚看到，技术发展应用的过程常常伴随着浮夸、炒作、误导、欺骗，元宇宙领域极可能同样如此。对于元宇宙等潜在的颠覆性技术领域，我们一方面要见之于未萌、识之于未发，超前布局和谋划，防范强敌技术突袭，另一方面也要注意甄别，增强认知力、鉴别力，不能听风就是雨，被别人牵着鼻子走。只有不断提高技术敏锐度和认知力，才能牵住走出“米诺斯迷宫”的“阿里阿德涅线团”。