前言

人类社会正在逐渐迈入一个前所未有的数字化时代，2021年被称为“元宇宙元年”，作为数字世界的重要组成部分，元宇宙的设想、概念、技术并非一蹴而就，而是随着数字科技几十年来的飞速进步而逐渐产生和发展起来的，是众多前沿数字技术的集大成者。本书共11章，系统地介绍了元宇宙的基本概念、关键技术、应用领域和发展前景。

第1章介绍元宇宙的全貌，包括元宇宙的基本概念、发展历程、基本框架、产业现状、应用和影响等。

第2章介绍元宇宙的接入技术——网络与通信，包括网络与通信技术概述、新一代互联网协议IPv6、新一代移动通信技术和短距离无线接入技术等，探讨网络与通信技术在元宇宙中的作用和发展方向。

第3章介绍元宇宙的引擎——云计算，包括云计算概述、关键技术和产业等，探讨云计算在元宇宙中的作用和发展方向。

第4章介绍元宇宙万物互联的技术——物联网，包括物联网概述、技术体系、边缘计算和物联网产业等，探讨物联网在元宇宙中的作用和发展方向。

第5章介绍从现实世界迈入元宇宙的技术——扩展现实，包括扩展现实技术概述、实物虚化和虚物实化技术等，探讨扩展现实在元宇宙中的作用和发展方向。

第6章介绍自然融入元宇宙的技术——人机交互，包括人机交互技术概述、发展历程、系统组成和交互设备等，探讨人机交互在元宇宙中的作用和发展方向。

第7章介绍元宇宙的信任基石——区块链，包括区块链概述、发展历程、体系结构和关键技术等，探讨区块链在元宇宙中的作用和发展方向。

第8章介绍元宇宙环境下的未来互联网——Web3.0，包括Web3.0的基本概念和组成，探讨Web3.0在元宇宙中的作用和发展方向。

第9章介绍元宇宙的智慧源泉——人工智能，包括人工智能概述、机器学习、计算机视觉、自然语言处理、多模态人工智能、大模型和人工智能生成内容等，探讨各项人工智能技术在元宇宙中的作用和发展方向。

第10章探讨元宇宙在娱乐、社交、医疗、工业和教育等领域的应用前景，展现元宇宙在各领域的发展潜力。

第11章探讨元宇宙发展中可能面临的挑战和风险，并介绍产业元宇宙和消费元宇宙。

本书获华侨大学教材建设基金立项资助，由华侨大学曾焕强主编，他带领华侨大学智能视觉信息处理团队（SmartVIPLab）完成了本书撰写工作。本书第1～3章由曾焕强编写，第4、5章由陈婧编写，第6～8章由朱建清编写，第9章由施一帆编写，第10、11章由林琦编写。在编写过程中，团队成员蔡磊、郑惠洁、孔庆玮、丁瑞、郑航杰、柯雯瑶、张祥杰、邹慧婷、严月日、刘智鸿、朱显丞、焦超、文豪、胡浩麟等提供了大量辅助性工作，在此向他们表示诚挚的感谢。本书部分内容引用了国内外同行专家的研究成果，在此对他们表示衷心的感谢。同时，特别感谢清华大学出版社的大力支持。

无论您是科技从业者，还是对未来充满好奇的读者，希望本书能为您打开一扇通向元宇宙的大门，带您走进一个崭新的数字世界，深入了解令人振奋的数字化前沿技术，探索元宇宙的无限可能。

由于作者知识水平所限，书中不当之处在所难免，欢迎广大同行和读者进行批评指正。

 曾焕强

 2024年1月