读元宇宙改变一切笔记04_网络化

1. 思想实验

1.1. 如果森林中的一棵树倒下，但周围没有人听到，那它是否会发出声音？

1.1.1. “贝克莱的树”

1.2. 主观唯心主义哲学家乔治·贝克莱(George Berkeley)提出的，他认为“存在就是被感知”

1.2.1. 如果有人或有其他事物在感知这棵树，那么不管这棵树是直立的、正在倒下还是已经倒在地上，都表明它是存在的

1.3. “声音”只是在物质中传播的振动，无论是否被观察者接收，它都是存在的

1.4. 声音是当这些振动与神经末梢相互作用时，大脑所体验到的感觉，如果没有神经与振动的粒子相互作用，就不可能产生声音

1.5. 人类就制造出能够将振动转化为声音的物理设备，这样一来，我们就能够通过人类观察者听到声音

1.6. 量子力学界基本上认同，如果没有观察者，存在充其量只是一种猜想，无法证明或反驳，因此我们只能说，树可能存在

1.7. 即使元宇宙能够“完全实现”，它也不会以实体的形式存在

1.7.1. 元宇宙和其中的每一棵树、每一片叶子以及它们所在的森林，将只是存储在一个看似无限的服务器网络中的数据

1.7.2. “元宇宙堆栈”的每一部分都为一家公司提供了实现元宇宙的手段，由此这家公司能够了解到什么是可行的、什么是不可行的

2. 飞行模拟器

2.1. 1979年第一部《飞行模拟器》(Flight Simulator)发布

2.2. 1982年后（距离第一台Xbox发布还有将近20年），微软获得了该游戏的授权

2.3. 一直到2006年，又发布了10个版本

2.4. 2012年吉尼斯世界纪录将《飞行模拟器》命名为运行时间最长的电子游戏系列

2.5. 2020年该系列的第12个版本《微软模拟飞行》发布

3. 微软模拟飞行

3.1. 《时代周刊》将其评为年度最佳游戏之一

3.2. 《纽约时报》称《微软模拟飞行》提供了“一种理解数字世界的新方法”

3.2.1. 通过模式飞行中的视野，我们获得的体验“比现实世界中从飞机里看外面的体验更真实，我们看到的画面能帮助我们理解现实世界”

3.3. 是历史上最真实、最全面的消费者级模拟

3.3.1. 一切看起来都像“真实的东西”

3.3.2. 地图超过500000000平方千米，就像“真正的”地球

3.3.3. 上面有两万亿棵分别单独渲染的树

3.3.3.1. 不是两万亿棵复制粘贴的树

3.3.3.2. 不是先渲染出几十种不同类型的树，再通过复制粘贴得到的两万亿棵树

3.3.4. 15亿幢建筑

3.3.5. 全世界几乎所有的道路、山脉、城市和机场

3.3.6. 从某种意义上说，玩家在《微软模拟飞行》的世界中获得的体验，与现实世界中的飞行员是一样的

3.3.6.1. 未看清楚之前，玩家只知道，从逻辑上讲，那里一定有什么东西

3.4. 虚拟世界以“真实物体”的高质量扫描和图像为基础

3.4.1. 近2.5PB（约2.5×106GB）之大

3.4.1.1. 约250万GB

3.4.1.2. 是《堡垒之夜》大小的1000倍左右

3.4.1.3. 消费级设备（或大多数企业设备）没有办法存储如此大量的数据

3.4.1.4. 想存储2.5PB的数据需要很多块这样的存储设备，光是存放它们就需要很大的空间

3.5. 工作原理是在用户的设备上存储相对较小（约150GB）的“游戏”部分

3.6. 用户不能“预先购买”或“预先下载”所有《微软模拟飞行》数据，因为它的大部分内容还不存在

3.7. 《微软模拟飞行》的虚拟世界与立体模型之间有更多的共同点

3.8. 鉴于Roblox的受欢迎程度和《微软模拟飞行》的巨大规模，现代互联网基础设施似乎已经可以处理元宇宙式的实时数据流了

3.8.1. 只能以一种高度受限的方式运作

4. 在线多人电子游戏

4.1. 电子游戏应该是一个技术上更复杂、更具前瞻性的媒体类别

4.2. 大多数在线游戏都尽量提前向用户发送尽可能多的信息，而在他们玩游戏过程中则尽量少发送

4.3. 像《超级马里奥兄弟》这样相对较小的游戏，也需要购买包含数千兆字节游戏文件的数字光盘，或者花几小时下载这些文件，然后花更多时间安装它们

4.3.1. 几乎包含了整个游戏，即游戏代码、游戏逻辑，以及游戏环境所需的所有资产和纹理，比如每一种类型的树、每一个化身、每一场BOSS战斗、每一件武器等

4.4. 《堡垒之夜》的PC端游戏文件和主机游戏文件大约有30GB

4.4.1. 在线游戏每小时只需下载20～50MB数据

4.5. 互联网并不可靠

4.5.1. 连接是不可靠的

4.5.2. 带宽是不可靠的

4.5.3. 延迟是不可靠的

4.6. 大多数在线体验都能在这种不可靠的情况下存在，但游戏不能

4.7. 制作游戏的人选择尽量少依赖互联网

4.8. 网络游戏仍然“大部分是离线的”

4.8.1. “预设”一个原本活生生的虚拟世界还会带来其他问题

4.8.2. 分批次的更新过程也意味着虚拟世界不可能是“活生生的“

4.8.2.1. 每个版本不一定是固定的，每次更新都可能涉及程序上的变化

4.9. 用离线方式应对网络游戏可能出现的问题，这种方法效果很好，但也存在许多局限

4.10. 多人在线游戏也使用“网络代码”的解决方案，以确保同步性和一致性，并使玩家能够继续游戏

4.10.1. 回滚网络代码(rollback netcode)是更为复杂的应对方法

4.10.2. 网络代码对于那些十分容易预测玩家输入的游戏（如驾驶模拟），或者那些需要同步的玩家相对较少的游戏（如大多数格斗游戏），效果很好

5. 元宇宙演唱会

5.1. 依赖的是目前无法支持元宇宙的技术选择

5.1.1. 一种“本地＋云端”的混合数据模型

5.1.1.1. “核心游戏”是预装的

5.1.1.2. 会根据需要发送数倍的数据

5.2. 元宇宙的运作方式，用户可以轻松地从一个虚拟世界跳转到另一个虚拟世界，而无须忍受漫长的加载时间

5.3. 玩家身处每个场景中时，他们的设备都在后台加载下一个场景

5.4. 演唱会的每一个新目的地都比之前的那个更小，活动范围更有限

5.5. 最后一个目的地基本上就是提供一种“在轨道上”的体验，用户只是在基本上毫无特色的空间中向前飞行

5.6. 把前后两个目的地的差别想象成在商场中四处走动和通过移动通道穿越商场的区别

6. 延迟

6.1. 互联网连接面临的又一个问题，也可以说是最为人所诟病的问题

6.2. 延迟和带宽共同影响着单位时间内可以传输多少信息

6.3. 带宽和延迟经常被混为一谈，这种错误是可以理解的，因为它们都会影响单位时间内可以发送或接收的数据量

6.4. 把你的互联网连接比作一条高速公路

6.4.1. “带宽”看作高速公路上的车道数量

6.4.2. “延迟”看作速度限制

6.5. 今天很少有在线服务需要超低的延迟

6.5.1. 在观看奈飞上的视频时，更看重的是视频的稳定播放，而不是立即播放

6.5.2. 今天很少有服务和应用需要超低延迟交付，这反过来又使致力于提供实时交付服务的网络运营商或技术公司更难生存

6.6. 时延“抖动”(jitter)

6.6.1. 不同数据包的交付时间相对于中位数交付时间的差异

6.6.2. 拥堵的原因不仅包括终端用户网络受到其他电子设备的干扰，还可能是家庭成员或邻居在看视频或在下载文件

6.7. 在交互体验中，人类对延迟的感知阈值是非常低的

6.7.1. 与延迟程度较低的用户在游戏中对抗时，你往往会感觉你的对手来自未来，他们拥有超快的速度，能够抵挡你还没有使出的一击

6.8. 网络延迟似乎是游戏特有的一个问题，而不是元宇宙面临的问题

6.8.1. 延迟是通向元宇宙之路的最大网络障碍

6.8.2. 元宇宙需要低延迟

6.8.3. 轻微的面部动作对人类对话来说是非常重要的

6.8.4. 元宇宙中的互动对延迟的要求不像像素射击游戏那样高，但所需的数据量要比后者大得多

6.9. 社交产品也取决于有多少用户能够使用并且确实在使用它们

6.9.1. 虚拟世界中每增加一位用户，都会加重同步问题带来的挑战

6.10. 延迟平均增加或减少10毫秒，就会使每周的游戏时间增加或减少6%

6.11. 从美国东北部向美国东南部发送数据需要35毫秒

6.12. 在各大洲之间的传输时间会更长，从美国东北部到东北亚的数据传递时间中位数高达350～400毫秒

6.13. 如果传输速度能达到光速，那么向11000～12500千米外发送一个字节，只需40～45毫秒

6.13.1. 光速只比竞争力极强的电子游戏的目标最低值快10%～20%

6.13.2. 光纤的材质为硅玻璃

6.13.3. 玻璃纤维与真空不同，会折射光线

6.13.3.1. 结果是传输路径被拉长了近31%，这就使延迟达到58～65毫秒

6.13.4. 升级国内互联网基础设施比升级国际互联网基础设施更难

6.14. “互联网骨干网”(internet backbone)

6.14.1. 是一个松散的私人网络的联合体

6.14.2. 这些网络从来都不是为了在全国范围内提高数据传输效率而铺设的

6.14.3. 它们是为了给当地居民提供网络服务而铺设的

6.14.4. BGP协议的规则集体现了互联网最初的异步网络设计

6.14.4.1. 目标是确保所有数据都能低成本成功传输

6.14.4.2. BGP协议可能会被更新或通过其他协议进行补充，也可能会引入和采用新的专有标准

6.15. 改善交付时间所面临的高昂成本、困难程度和过程的漫长超乎我们想象

6.16. 更换或升级由线缆组成的基础设施不仅成本高昂，还需要政府批准，通常是逐级批准

6.17. 升级无线基础设施则容易得多

6.17.1. 5G网络主要被标榜为向无线用户提供“超低延迟”的服务

6.17.1.1. 有可能是1毫秒，但20毫秒应该更为现实

6.17.1.2. 5G网络传输相同距离的相同数据可以节省20～40毫秒

6.17.2. 一旦无线用户的数据到达发射塔台，就会通过固定线路的互联网骨干网传输

6.17.3. 卫星互联网并不能实现超低延迟，尤其是在距离很远的情况下

6.17.3.1. 数据需要经过多个卫星网络或传统的地面网络

6.17.3.2. 卫星传输是使更多人能够达到元宇宙的最低延迟要求，而不是为那些已经满足了这一要求的人提供改进