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东华大学闻力生教授:元宇宙是服装智能制造的未来归宿
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2022/7/14 15:02:37
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2022-07-08 14:59

作者:中服协

来源:中国服装协会

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中国服装智能制造联盟专家组副组长

东华大学教授   闻力生

 

  已经过去的2021年是元宇宙(MetaVerse)元年,这一年围绕元宇宙技术全球进行了狂热的炒作,其中有说它代表着未来,有说它以“雪崩”开始也以“雪崩”而亡,更有说它使社会不会发展,是引导人类走向死路一条等等。我以为2021年10月美国Facebook创始人兼首席执行官扎克伯格放弃了已经具有10亿人脸识别系统的技术资产,宣布将Facebook改名为“Meta”,还宣布将在5年内转型成一家元宇宙公司,这是他看准了元宇宙技术发展前景才这么做的,我相信扎克伯格。

 

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图一  Gartner技术成熟度曲线

 

  著名的Gartner技术成熟度曲线告诉我们,元宇宙技术在度过过热期之后一定会从低谷期走向复苏发展期,见图一。在经过冷静思考之后,我觉得元宇宙技术不但会发展,元宇宙还将是我们服装智能制造发展的未来归宿。


  一、我们认可的元宇宙是什么?

 

  被炒作过热的元宇宙至今还没有一个统一的认识和的定义,但说法不少:

 

  1992年美国著名科幻大师尼尔斯蒂芬森在其小说《雪崩》中这样描述元宇宙:“戴上耳机和目镜,找到连接终端,就能够以虚拟分身的方式进入由计算机模拟、与真实世界平行的虚拟空间”;

 

  《元宇宙》一书的作者于佳宁、何超定义认为“元宇宙是人类未来娱乐、社交甚至工作的数字化空间,是未来生活方式的主要载体,是一个人人都会参与的数字新世界”;

 

  清华大学沈阳教授定义认为“元宇宙是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态”;

 

  北京大学陈刚教授等定义认为“元宇宙是利用科技手段进行链接与创造的,与现实世界映射与交互的虚拟世界,具备新型社会体系的数字生活空间”;

 

  Facebook创始人扎克伯格则解释说“下一个平台将更加身临其境,这是一个实体化的互联网,你不仅可以看到它,还可以在其中体验。我们称之为Metaverse,元宇宙,它将触及我们构建的每一个产品”;

 

  还有人说元宇宙是互联网的终极形态,这是着眼于经济角度看元宇宙,认为元宇宙是基于WEB3,是面向数字资产的价值互联网平台。这里说的WEB3是包含了分布式身份、区块链、NFT(非同质化代币Non-Fungible Token)、DeFi(去中心化金融服务)、DAO(去中心化组织)等技术的总称。WEB3与今天的WEB1和WEB2不同,WEB1和WEB2都是面向信息的, WEB1是只读的,WEB2是可读写的,唯有WEB3是面向经济数字资产的;

 

  更有一些人还说元宇宙的本质是通过3D技术虚拟人、虚拟物、虚拟场景等,它是升级信息载体和强化交互方式;如此等等。

 

  从这些定义中我们认为清华、北大二位教授的定义比较准确地揭示了元宇宙的内涵,元宇宙就是一个平行于现实世界、却又和现实世界相互影响的虚拟世界,这两个世界之所以能够相互映射、相互影响因为它们都是高度智能的。人们沉浸其中,完全可以在这个虚拟世界里做任何事,只在吃喝拉撒时回到现实世界。

 

  2022年3月31日,我国元宇宙产业委员会共同主席郑纬民院士在第三届元宇宙产业论坛发表了题为《元宇宙创新应用全面启航 算力是基础》的演讲,说明元宇宙不再是一种可能,而且是切实可行的数字经济发展方向。元宇宙强调数字空间、虚拟世界,但是并不是说只是数字空间、虚拟世界,而是可以实现虚拟世界和现实世界、现实社会的交互,可以实现以虚强实,因此元宇宙是一个驱动数字技术创新、赋能实体经济的重要途径。我们要顺应全球数字空间发展趋势,更要利用中国产业体系、中国人民的聪明才智,建立起数字中国,虚实结合的元宇宙中国,进而引领全球元宇宙。

 

 

  二、元宇宙的发展阶段

 

  根据德勤研究与分析,元宇宙的发展可以分为四个阶段,见图二。从2016年至2020年是元宇宙发展的萌芽阶段,这个阶段主要是在数字化与虚拟化上作些尝试;从2021年至2030年是元宇宙发展的起步阶段,这个阶段主要是在打造各自行业独立的、分散的元宇宙;从2030年以后的几十年将是元宇宙的成熟阶段性和终局阶段性, 将是产业和个人双中心的两大元宇宙相融合的生态体系形成,然后走向元宇宙的终极形态。

 

 

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图二 元宇宙发展阶段

 

  三、元宇宙核心框架与相关技术

 

  元宇宙的核心框架包含硬件、网络层、计算力、虚拟平台、协议和标准、支付方式、内容、服务和资产、消费者行为,见图三。

 

 

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图三  元宇宙框架

 

  元宇宙的相关技术见图四,可见这些相关技术并不复杂,大多数我们都比较熟悉的新信息技术(NewIT),但作为元宇宙值得特别重视的技术是人工智能(AI)技术和区块链技术,因为由于它们的技术逐步成熟,才使元宇宙从概念走向现实。

 

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图四   元宇宙的相关技术

 

  元宇宙中AI的主要作用是快速生成大量的数字化内容。而区块链技术则是随着人们参与虚拟世界的深度增加,基于区块链技术的各类货币将成为元宇宙经济系统的重要部分,在元宇宙中类同现实世界的货币叫做NFT。NFT的全称是non-fungible token,即为“非同质化代币(或通证)”,NFT是基于区块链发行的数字资产,其产权归属、交易流转都被记录在了不可篡改的分布式账本上。未来,万物皆可NFT。无论是艺术品、收藏品、游戏道具、域名、门票,还是任何具有独特性的财物,都可以通过上链成为NFT。在元宇宙中,NFT是赋能万物的“价值机器”,也是连接物理世界资产和数字世界资产的桥梁。目前,NFT已经形成了一个完整的产业链和生态闭环,主要包括NFT基础设施、NFT应用以及NFT交易市场,见图五。

 

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图五  NFT市场成交总额(数据来源:https://nonfungible.com/)

 

  2021年7月,NFT市场的总成交额大约为3.64亿美元。虽然这一数字看起来并不惊人,但是在一年前,也就是2020年7月,NFT的总交易金额仅仅才达到344万美元。这说明越来越多的人对NFT感兴趣。NFT可以发挥以下作用: ①NFT是流通价值证明,可以让所创产品提升流动性,对接全球市场。②NFT是真实性证明,无法造假,没有赝品。③NFT是稀缺性证明,让所创产品流转有序,交易历史高度透明、可溯源,稀缺性真实可信。④NFT是所有权证明,避免物权争议。⑤NFT是收益规则证明,让创新者可以享受产品持续增值带来的收益。

 

  四、如何进入元宇宙以及初步体验

 

  我们如何进入元宇宙呢?可以依靠硬件VR(虚拟现实)能带来身临其境的沉浸感,和触手可得的交互体验,是一个进入元宇宙入口;同样依靠硬件AR/MR(增强现实/混合现实)也有机会进入,在元宇宙中实现游戏和社交,见图六。

 

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图六  戴上AR眼镜进入元宇宙社交(来源:《失控玩家》)

 

  除了进入元宇宙社交等之外, 戴上AR 眼镜更可以实现远程运维设备、生产线……等等,尤其是疫情发生后,远程维修、远程操控已逐渐成为制造业故障排查、企业复工复产的有效手段。图七就是上海张江的“独角兽”企业、国内首批AR(增强现实)专业公司——亮风台的AR产品应用场景,在今年的大上海疫情保卫战中,它为上海制造业的复工复产作出了贡献。

 

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图七  戴上AR眼镜进入制造业运维

 

  今年5月22日恒信东方携手广东时装周率先推出元宇宙童装生态秀。它们探索了服装产业在元宇宙、数字化、虚实交互等方面的可能性,以MR为核心技术,让元宇宙突破了原本的想象空间,成为现实场景中可感知的元素,致力于实现“现实+虚拟的平行世界”,以数字创意指向未来,探索了时尚界元宇宙数字生态系统的新尝试,见图八。

 

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图八 以MR技术的元宇宙童装生态秀

 

 

  五、多元宇宙及其类型

 

  今年5月中国移动通信联合会元宇宙产业委员会执行主任于佳宁曾经说过:“无论是中国还是其它国家,发展元宇宙的核心价值在于产业价值。在发展数字经济的过程中,数字产业化是手段,产业数字化是目的。元宇宙最关键的应用场景是产业场景。” 元宇宙世界是包含各是独立且又分散的许许多多元宇宙组成,所以它是个“多元宇宙”,例如作为产业的元宇宙有全球元宇宙、工业元宇宙、城市元宇宙、商业元宇宙、医疗元宇宙、金融元宇宙、交通元宇宙、会展元宇宙、游戏元宇宙等等,见图九。

 

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图九  元宇宙种类(来源:Wangxiwen44)

 

  六、正确认识工业元宇宙

 

  工业元宇宙即元宇宙相关技术在工业领域的应用,将现实工业环境中研发设计、生产制造、营销销售、售后服务等环节和场景在虚拟空间实现全面部署,通过打通虚拟空间和现实空间实现工业的改进和优化,形成全新的制造和服务体系,达到降低成本、提高生产效率、高效协同的效果,促进工业高质量发展。

 

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图十 工业元宇宙的制造(来源:Wangxiwen44)

 

  工业元宇宙对于制造业的表达可以这样说, 见图十。通过网络技术、通信技术利用数字化手段实时、广泛、精准从现实世界的制造业采集数据,再利用智能算法和算力构建虚拟世界里和现实世界一样的数字化的制造业,在虚拟世界里通过智能控制现实世界里的制造业,使之达到高效、高质低成本的价值最优。

 

  七、工业元宇宙是智能制造的未来

 

  工业元宇宙与“数字孪生”有虚实概念的类似,但两者是有区别的,数字孪生是现实世界向虚拟世界的1:1映射,通过在虚拟世界对生产过程、生产设备的控制来模拟现实世界的工业生产;工业元宇宙所反映的虚拟世界不仅有现实世界的映射,还具有现实世界中尚未实现甚至无法实现的体验与交互。另外,工业元宇宙更加重视虚拟空间和现实空间的协同联动,从而实现虚拟操作指引调控现实工业。所以可以说工业元宇宙是智能制造的未来形态,它以推动虚拟空间和现实空间联动为主要手段,更强调在虚拟空间中映射。通过在虚拟空间建立的虚拟的智能制造协同工作和模拟运行来指导实体智能制造的高效运转和进一步升级,见图十一。

 

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图十一   工业元宇宙的智能制造

 

  在工业元宇宙虚拟空间中以全数字化建立的虚拟的智能制造新工厂,包括智能研发设计、智能生产制造、智能设备运维、智能产品测试、智能销售与服务等等,都能通过数字化、网络化、智能化的手段,影射、交互、联动地实现物理世界智能制造的优化改进,所以工业元宇宙一定是智能制造的未来。

 

  八、服装智能制造的未来是服装元宇宙

 

  赛迪顾问智能制造研究中心认为,元宇宙相关技术在工业领域的应用将赋能工业产品全生命周期的各个场景,能够有效促进工业领域智能化升级。鉴于服装产品既是高科技产品又是时尚产品,因此,我们在发展元宇宙同时应该发展“服装元宇宙”。“服装元宇宙”即元宇宙相关技术在服装工业领域的应用,有了它一定能够赋能服装智能制造的未来。例如元宇宙相关技术在服装工业领域的应用已经在服装产品生命周期的各个场景全覆盖了,虚拟的服装智能制造只是服装元宇宙生态系统中的一个环节,所以说服装智能制造的未来在服装元宇宙, 元宇宙是它未来归宿。见图十二:

 

 

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图十二   服装元宇宙生态体系

 

  当然,服装元宇宙要实现的是打造现实世界服装与虚拟世界服装的虚实融合、相互影响的发展形态,要达到这样的目的,还需要强大的算力、模型、网络等基础技术,也更需要强大的芯片、传感器、光学镜头、VR/AR/MR/XR等硬件设备支撑。

 

  2022年4月,我国埃森哲发布《技术展望》报告,预测了新一轮数字变革浪潮的新趋势。报告认为,元宇宙不仅仅是一个概念,更是一个可落地的战略, 可应用于企业的方方面面。元宇宙是互联网下一阶段发展的方向,它将在万物互联基础上实现两个方面的新互联,见图十三。

 

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图十三   互联网未来发展

 

  第一个是场所互联,即人们在虚实世界之间,不同地理位置之间可以无缝穿梭;第二个是所有权互联,即用户跨平台对数据、数字资产进行确权。埃森哲还认为,在今后的十年间,几乎所有企业都将在多元宇宙的融合环境下开展新一轮转型。所以我们建设服装工业元宇宙必须从现在开始。

 

 

作者:中国服装智能制造联盟专家组副组长

东华大学   闻力生教授

2022年7月于上海

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