[論文レビュー] Metaverse for Social Good: A University Campus Prototype

Haihan Duan, Jiaye Li+4 more|arXiv (Cornell University)|Aug 20, 2021

Virtual Reality Applications and Impacts参考文献 17被引用数 150

ひとこと要約

本論文は三層のメタバースアーキテクチャ（インフラストラクチャ、インタラクション、エコシステム）を提案し、社会的良善アプリケーションを評価、UGCとトークン/DAO機能を備えた blockchain 主導の CUHKSZ キャンパスのプロトタイプを実演します。

ABSTRACT

In recent years, the metaverse has attracted enormous attention from around the world with the development of related technologies. The expected metaverse should be a realistic society with more direct and physical interactions, while the concepts of race, gender, and even physical disability would be weakened, which would be highly beneficial for society. However, the development of metaverse is still in its infancy, with great potential for improvement. Regarding metaverse's huge potential, industry has already come forward with advance preparation, accompanied by feverish investment, but there are few discussions about metaverse in academia to scientifically guide its development. In this paper, we highlight the representative applications for social good. Then we propose a three-layer metaverse architecture from a macro perspective, containing infrastructure, interaction, and ecosystem. Moreover, we journey toward both a historical and novel metaverse with a detailed timeline and table of specific attributes. Lastly, we illustrate our implemented blockchain-driven metaverse prototype of a university campus and discuss the prototype design and insights.

研究の動機と目的

• アクセシビリティ、多様性、平等、そして人間性を横断する社会的善を重視したメタバース開発の研究を促進する。
• インフラストラクチャ、インタラクション、エコシステムというマクロな三層アーキテクチャを提案し、その構成要素と研究課題を論じる。
• これまでの調査を超える代表的なメタバースアプリケーションとその属性をレビューする。
• ブロックチェーン主導のキャンパス・メタバースのプロトタイプを実演し、設計選択と洞察を概説する。

提案手法

• 三層のメタバースアーキテクチャを提案し、主要な要素をインフラストラクチャ、インタラクション、エコシステムに対応付ける。
• 既存のメタバースアプリケーションを調査し、ブロックチェーン、VR/AR、デジタルツイン、UGC、エコノミクス、AIなどの属性を抽出する。
• Blender モデルと FISCO-BCOS コンソーシアムブロックチェーンを用いた Unity で構築された CUHKSZ Metaverse プロトタイプを説明する。
• ファースト/サードパーソン視点とクロスプラットフォーム展開を備えた Metaverse Viewer インターフェースを説明する。
• 位置情報ベースのセンシングとAI支援UGCエディタを実装し、ユーザー生成コンテンツの作成を可能にする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 メタバースのマクロな三層アーキテクチャは何か、各層でどのような研究課題が生じるか？
• RQ2 ブロックチェーン、UGC、AI をどのように統合して大学キャンパスで社会的善を支えるメタバースを構築できるか？
• RQ3 ブロックチェーン主導のキャンパス・メタバース・プロトタイプから得られる実践的な設計上の考慮点と洞察は何か？
• RQ4 没入型インタラクションとデジタルツインを活用して、物理的なキャンパス活動と仮想世界をどう結びつけられるか？

主な発見

• 三層アーキテクチャ（インフラストラクチャ、インタラクション、エコシステム）は、メタバースの構成要素と新たな研究課題を整理するために提案されている。
• ブロックチェーン対応の分散型エコシステム、NFT、DeFi の概念が、持続可能なメタバース経済にとって重要であると特定されている。
• ブロックチェーン主導のキャンパス・プロトタイプ（CUHKSZ Metaverse）は、クロスプラットフォームアクセス、スマートコントラクト、DAOガバナンス、位置情報ベースのインセンティブを実演している。
• ユーザーの障壁を下げるために、使いやすい AI支援の UGC エディタとボクセルベースのコンテンツ作成ワークフローを開発した。
• プロトタイプは対話のためのスマートフォンベースのセンシングと、キャンパス内の関与を促すトークンベースのインセンティブを統合している。