元宇宙+跆拳道开发框架思路

凯尔特人王朝

一、什么是元宇宙

元宇宙 Metaverse 一词源于 1992 年尼尔·斯蒂芬森的 《雪崩》，该书描述了一个平行于现实世界的虚拟世界 Metaverse，所有现实生活中的人都有一个网络分身 Avatar。维基百科 对元宇宙的描述是：通过虚拟增强的物理现实，呈现收敛性和物理持久性特征的，基于未来互联网，具有链接感知和共享特征的 3D 虚拟空间。[1]

二、元宇宙+跆拳道

世界跆拳道联盟主席Chungwon Choue博士说：”在当今社会，超越物理障碍从未如此重要，”他补充说：“通过虚拟跆拳道，我们向更多精通数字技术的受众推广健身、健康和社区。”

虚拟跆拳道是身临其境的非接触式虚拟竞技，通过对运动员全身运作的高精度实时捕捉，将跆拳道技术转化为虚拟竞赛。玩家的身体被转化为游戏控制器，以此他们能够以一对一的形式踢击和出拳，击败另一位虚拟的现实对手。

据官方介绍，这是一种混合现实体验，允许拳手使用由公司Active XR Interface System（AXIS）提供的全身运动跟踪技术进行虚拟搏击的运动。想想看，这就像在玩格斗类游戏，如《铁拳》、《真人快打》或《街头霸王》，只是用户没有按钮和操纵杆，因为身体就是控制器。

由于AXIS是一个数字平台，多个学科的运动员将不再受到传统体育障碍的限制，如地点、年龄、性别和体重等级；虚拟体育将不设男女组，或按年龄组划分运动员，而是以技能对技能，不受身体形态或特征的限制。  虚拟运动消除了身体障碍并营造了公平的竞争环境，为玩家创造了跨性别、体重等级、能力和地域进行竞争的新机会。

“我们很高兴支持世界跆拳道，并让我们的系统接受专业运动员的最高水平测试，”Refract Technologies的CEO Michael Chng说。“随着5G、人工智能和边缘云处理的进步，在不久的将来，扩展现实设备的使用将成为一种生活方式。”
Refract将与世界跆拳道联盟合作，在国际奥林匹克日展示其AXIS技术和虚拟跆拳道体验。最终，Choue希望虚拟体育将成为2028年洛杉矶奥运会的正式项目。[2]




三、“元宇宙+跆拳道”基本开发技术可参考“动画游戏+区块链”开发技术

2021年笔者曾经参加过一个元宇宙基金会主办的元宇宙开发者集训营，本次开发者集训营规模较大近500人参加。我有幸在本次集训营担任一个队的队长带领过一个团队开发项目，学习元宇宙与区块链游戏、开发者友好与工具和区块链游戏开发构成的三大主要模块，学习开发由元宇宙生态与运营、数字艺术和游戏性设计构成三大拓展模块。可惜那时由于自己技术水平不够，带领的小组项目开发许多想法没能得到实现。

化繁为简，由浅入深。我国自己的元宇宙+体育、虚拟跆拳道，虚拟拳击，虚拟武术……，可以从现有的能够得到的“动画游戏+区块链”开发技术中去入手研究，逐步形成自己的理解与体育虚拟产品开发。

（一）数字孪生
"数字孪生"概念来自物联网（IoT）世界，它为微软在这里的意图提供了广泛的线索。微软希望提供一个平台，以数字方式映射和监控真实世界中仓库、工厂、零售商店等中的所有内容。这就像微软Office的 3D 版本。
Microsoft Power Platform 使每位员工都能使用低代码、无代码解决方案扩展数字孪生数据并与之交互。[3]
Azure 数字孪生

（二）通用场景描述USD：Universal Scene Description
NVIDIA，创立于1993年1月，是一家以设计和销售图形处理器为主的无厂半导体公司。NVIDIA亦会设计游戏机核心，例如Xbox和PlayStation。Nvidia基于Pixar开发的开源技术 Omniverse 定位为"连接开放的元宇宙" -。这表明 Nvidia 将 Omniverse 视为网络浏览器的 3D 等价物。

能够制作计算机图形电影和游戏的管道通常会生成、存储和传输大量 3D 数据，我们称之为“场景描述”。
Universal Scene Description 可以将任意数量的资产组装和组织成虚拟场景、场景、镜头和世界，将它们从应用程序传输到应用程序，并通过一个单一的、一致的 API，在单个场景图中。Universal Scene Description提供了丰富的工具集，用于读取、写入、编辑和快速预览 3D 几何、阴影、照明、物理以及越来越多的其他图形相关领域。[4]
如何创建一个包含变换和球体的简单场景




（三）ROBLOX 系统：让开发者心无旁骛地沉浸于游戏制作

（四）在私人 3D 虚拟空间中会面、共享和协作。

（五）The Open Metaverse开放平台
（六）Flutter 游戏library
Zerker 是一个轻量级且功能强大的 Flutter 图形动画库，可以制作Widget组件动画效果，使用Flutter开发跨端游戏。
可以使用 Zerker 创建很多简单的游戏。Zerker 包含精灵、滚动背景和地图集等元素，可以轻松使用它们创建游戏世界。





源码：https://github.com/flutterkit/zerker/tree/master/example

（七）Proton粒子

Proton 是一个轻量级且功能强大的 Javascript 粒子动画库。使用它可以轻松创建各种炫酷的粒子效果。
特点如下：
使用方便
只需要十几行代码就可以制作出一个粒子动画效果。
多种效果
使用 Proton 来制造火焰、烟花、子弹、爆炸等。
任何场景都可以在react, vue, angular, and pixi.js,Phaser等框架中使用。
高效渲染
它的渲染效率非常高，可以在页面中渲染上万个粒子。
模拟物理
Proton 可以模拟各种物理特性，包括重力和布朗运动。
开发教程：https://projects.jpeer.at/proton/







Proton只需要写十几行代码就可以实现一个粒子的动画效果.



四、如何用python开发一个简单的元宇宙

元宇宙是个接入点，每个人都可以成为其中的一个元素，彼此互动。用python开发一个简单的元宇宙：
第一部分是服务器端核心代码，存放在 simpletcp.py 中。
第二部分是服务器端业务代码，存放在 metaServer.py 中。
第三部分是客户端代码，存放在 metaClient.py 中。
另外需要一些辅助的处理，比如发送消息的 sendMsg 方法，颜色处理方法等，源码请参考注释3。[5]

五、Web3.js教程
1.web3.js编译Solidity，发布，调用
2.Web3.js API 中文文档
六、链游
区块链收藏游戏
https://github.com/Fankouzu/my-crypto-zombie

七、元宇宙3D动态Logo

科技前沿动态logo示例，请点击进去观看脸书的动态LOGO数字渲染效果：Three.js实现脸书元宇宙3D动态Logo


以上动态logo是跆拳道品势（比如天拳）、空手道、武术里都有的一个推掌动作，可见武术的肢体语言在这个元宇宙动态logo中得到设计人员们的垂青。其实，大量的游戏里面都涉及武术、跆拳道、空手道等的动作以及战术思想。
元宇宙，一个可通过虚拟现实耳机访问的数字世界，由真人（通常使用数字化身）组成，充满了无限的可能性。
目前，人们通过社交媒体平台或使用消息应用程序相互交流。在虚拟空间中，用户将拥有自己的“角色”，可以四处走动并与其他用户互动。可以通过头像、短信、声音、音乐视频、视频游戏等方式相互交流。

这意味着人们将在互联网上获得 3D 体验，可以在数字环境中互动、玩耍、工作或随时加入，就好像在现实中体验一样，而不仅仅是观看内容。

八、元宇宙的三大类发展形态
1.主要发展形态
第一类是美国facebook、meta等游戏巨头企业提出的，要在线上构建一个虚拟世界或社交空间，其本质是虚拟空间。韩国等国家在这个方向上动作积极，但有一定“脱实向虚”意味，包括打造虚拟政府，让大家到政府虚拟大楼中办理业务。
第二类是数字孪生方向，数字孪生的应用早于元宇宙概念爆火，它已被广泛应用于工业等领域，包括城市数字孪生、交通道路数字孪生等，例如上海市的虹口区已建立了颇具规模的航运数字孪生系统。这个方向的特点是，它会基本遵照现实世界去复刻一个虚拟的数字孪生系统。
第三类是上海市提出的“虚实交互”方向，是一类全新的元宇宙或数字空间构建模式。“虚实交互”方向是基于实体的经济领域（包括工业、商业、政务、文旅、教育、办公、文化行业等），去以虚促实和以虚强实。这个方向的核心依然在实体经济，却可以通过打造一些虚实交互的空间，去促进实体经济的发展。

复旦大学大数据研究院赵星教授认为，当前还只是“前元宇宙时代”，业界所畅想的主流应用还在落地过程中，元宇宙应并非单一技术或产业，而是几十项新一代信息技术的网状交织或连点成线，是数字化转型和数字经济背景下的新兴产业集群概念。[6]

上海市政府组织的2022年上海全球投资促进大会上集中发布了元宇宙、绿色低碳、智能终端、数字经济四个“新赛道”的投资促进方案，表明上海将通过加快产业前瞻布局，努力构筑未来发展的战略优势。其中的元宇宙投资促进方案，计划到2025年元宇宙产业规模突破3500亿元。
2.元宇宙与WEB3.0以及区块链
元宇宙（Metaverse），属于一个 3D 虚拟世界的网络，专注于社交连接，分散在 Web3 中。 Web 3.0 对于使元宇宙成为现实至关重要，特别是如果它使用区块链技术，使虚拟世界能够在线存在并可以通过网络浏览器访问。  

元宇宙将可将在线会议转移到一个虚拟世界中，在那里可以看到世界各地的人们（化身）聚集在一起讨论，参与其中我们可以看到他们的表情以及我们在真实会议中遇到的所有障碍。   
未来，人们可能拥有逝去生命的灵魂图书馆，可以在虚拟世界中重建，以再次见到失去的亲人。[7]

3.元宇宙+跆拳道

虚实交互教育方式是基于实景的，学生来到教室，使用智能化的电脑，通过AR、VR设备看到数字内容。比如，当老师讲到恐龙，学生看到的恐龙栩栩如生，动作声音环境逼真，得到一种切身、沉浸式的体验。

元宇宙+跆拳道，元宇宙+体育的虚拟产品开发，可在虚拟教学、虚拟赛事、虚拟训练、体育数字藏品、体育区块链存证证书、体育元宇宙生态与运营、体育数字艺术和体育虚拟游戏性设计构成、体育虚拟产品等方面进行创新研发。

元宇宙开发社区的青年才俊们，心里有五彩缤纷的色彩，有无穷的活力，有健康的人格，有对未来的美好向往，必然会渲染出、映射出绚丽的、不同寻常的、触动心灵的、带来价值的元宇宙，为世界元宇宙贡献中国的元宇宙，并不是赶时髦炒概念的幻觉。

4.元宇宙开发开源工具和框架汇总
参考

• ^https://juejin.cn/post/7031893833163997220
  
• ^https://vr.sina.com.cn/news/hot/2021-06-24/doc-ikqcfnca2950405.shtml
  
• ^https://zhuanlan.zhihu.com/p/430236972
  
• ^https://graphics.pixar.com/usd/release/tut_helloworld.html
  
• ^最近兴起的元宇宙，Python几行代码就能撸 https://juejin.cn/post/7044401864267268133
  
• ^https://mp.weixin.qq.com/s/WD_IXWd2EmWpIL0rf6sFAw
  
• ^https://juejin.cn/post/7110589909223620615