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风起“元宇宙”

前言:1992年,元宇宙概念在小说《雪崩》中诞生,30年后的今天,科技的快速发展逐步将元宇宙带入现实。元宇宙可看作是可沉浸的下一代互联网,是各国重点布局的产业,当前为中美主导。Meta(Facebook)、微软、英伟达、腾讯、字节跳动等科技巨头亦争相布局元宇宙,大量资金流入元宇宙生态,元宇宙风起!当前元宇宙处于描绘蓝图的阶段,实现终极形态的元宇宙还需多领域内多类技术的不断突破、创新、融合,仍需漫长的过程。


一、什么是元宇宙?

1.1元宇宙的起源和定义

(1)元宇宙概念起源

1981年美国数学家和计算机专家弗诺·文奇在其出版的小说《真名实姓》中,创造性地构思了一个通过脑机接口进入并获得感官体验的虚拟世界,成为元宇宙思想源头。1992年,元宇宙(Metaverse)的概念在畅销书《雪崩》中诞生,《雪崩》描绘了一个庞大的虚拟现实世界——元宇宙。小说中的元宇宙是人们可以进入的三维数字世界,在物理世界中相隔甚远的人们可以用虚拟分身的方式在三维数字世界自由交流,且这个虚拟世界与现实世界平行。

(2)元宇宙的定义

目前为止,元宇宙仍没有标准定义。似乎都能说出自己对元宇宙的理解,但确没人能说清真正意义上的元宇宙是什么,它仍然是一个“模糊的未来”。从时空性来看,元宇宙是一个空间维度上虚拟而时间维度上真实的数字世界;从真实性来看,元宇宙中既有现实世界的数字化复制物,也有虚拟世界的创造物;从独立性来看,元宇宙是一个与外部真实世界既紧密相连,又高度独立的平行空间;从连接性来看,元宇宙是一个把网络、硬件终端和用户囊括进来的一个永续的、广覆盖的虚拟现实系统。

3)元宇宙的八大要素

被认为是“元宇宙第一股的Roblox给出了元宇宙的八大要素身份、社交、沉浸感、低延迟、多元化、随时随地、经济系统和文明。人们可以随时随地、低延迟的与元宇宙进行链接,以虚拟身份的形象进行具有沉浸感的社交。同时元宇宙拥有大量多元化的内容和出色的经济系统确保人们可以长期在元宇宙中生活,一起改善甚至创造数字文明。


1.2电影中的元宇宙

1999年的电影《黑客帝国》中,主人公通过类似脑机接口的设备,进入虚拟的数字世界,其身体依然留在物理世界,但精神和意识已经可以自由地穿梭在的虚拟世界中。

2018年,史蒂文·斯皮尔伯格导演的电影《头号玩家》对于元宇宙有了更具代表性的描绘。2045年,人们可以通过VR眼镜,进入虚拟世界“绿洲”。这个虚拟世界与现实世界有着强烈的反差,却又有着非常真实的体验感。“人们来到绿洲是因为可以做各种事,但是他们沉沦于绿洲是为了不一样的人生。”在头号玩家中,元宇宙成为了未来人类社会的一部分,现实生活中的距离被元宇宙进一步拉近。

《头号玩家》中的虚拟世界

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《头号玩家》展示了一个通过VR/AR眼镜、触觉手套、体感衣、座椅等可穿戴设备,进入三维数字世界,获得与现实世界中相似或更优体验的游戏元宇宙。这个元宇宙与现实世界平行,且相互影响,是物理世界的复刻和延伸。

《头号玩家》中描绘了多种可穿戴设备

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1.3从想象到现实

元宇宙概念提出来30年后,随着芯片、AI、云计算、AR/VR、互联网、等技术的飞速发展,互联网科技公司开始将元宇宙带入现实。

元宇宙形式及所需要素

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2021年,扎克伯格在虚拟世界中接受采访;微软宣布其Teams协作软件用户将支持虚拟或卡通形象全球领先的EpicGames旗下全球爆款游戏《堡垒之夜》举办广受好评的虚拟演唱会;英伟达自爆4月份NVIDIA发布会上的黄仁勋演讲中有15秒是虚拟形象;中青宝拟推出元宇宙游戏《酿酒大师》……

未来,如果《头号玩家》中的“绿洲”的诸多体验成为现实,将会给人类生活带来巨大的改变和经济结构重塑,而我们已经在过去20年的互联网发展中见证过一次类似的改变。20年,元宇宙将更加深远地影响人类社会,重塑数字经济体系。

二、元宇宙生态体系

2.1元宇宙生态

1)元宇宙的七个层次

GamerDNA创始人JonRadoff认为元宇宙包含七个层次:(1)体验层:包括游戏、社交、运动、电影、购物等。(2)发现层:包括广告网络、社交、策展、互评、商店、代理商等。(3)创作者经济层:包括设计工具、资产市场、工作流、商业贸易等。(4)空间计算层:包括3D引擎、VR/AR/XR、多任务界面、地理空间制图等。(5)去中心化层:包括边缘计算、AI代理、微服务、区块链等。(6)人机交互层:包括便携式智能眼镜、可佩带设备、手势交互、声控交互、交互式神经网络等。(7)基础设施层:包括5G、WIPI6.6G、云计算、7nm-1.4nm工艺、微机电、图形处理、基础材料等。

元宇宙的七个层次

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资料来源:JonRadoff

2)元宇宙的应用场景

元字宙可能的主要应用场景包括:1)游戏作为现实世界的模拟和延申,有可能成为元宇宙最先应用的场景。(2)元宇宙丰富或重塑了陌生人和熟人社交的场景和体验。(3)影视、音乐、动漫等内容产业将在元宇宙迎来升级。(4)元宇宙拓宽消费场景,重塑数字资产价值。

3)发展元宇宙的意义

带来新的资源配置方式:元宇宙中的虚拟世界有可能不受现实世界中一般经济规律的限制,理论上资产是可新增、可创造的,叠加数字资产价值的重构,有可能极大的扩展人类的资源总量。

现实与虚拟结合诞生新的商业业态元宇宙拥有与现实联通的完整经济系统,同时元宇审拥有极大丰富的内容,这两者的结合将催生出新的消费需求,从而诞生出新的商业业态。虚拟世界催生新的生活方式元宇宙降低了地理、生理等现实因素对人类生活方式的限制,且与现实世界共生,未来有可能重塑每个人的生活方式。


2.2各国元宇宙发展对比

元宇宙代表着下一代互联网机遇,若国家与公司错过这一发展机遇,极有可能就会落后。因此,在元宇宙的大背景下,每个国家都依托自身禀赋和优势进行全面布局以进一步强化竞争优势。全球视角下的元宇宙布局以美国和中国为主占据主导,其次是日本和韩国积极跟进。

中美韩日四国元宇宙发展对比

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资料来源:清华大学新媒体研究中心

1)美国:元宇宙开拓者,着眼于功能性平台

美国对元宇宙的关注点集中于基础设施与功能性平台,其核心竞争力主要体现在硬件入口及操作系统、后端基建、底层架构等方面,同时在人工智能方向也具有较强的竞争力;从应用层面来看,美国不仅局限于游戏、娱乐等面向消费者的场景,在工业设计等面向B端的场景上也有所延伸,从而驱动工业生产应用的效率提升。得益于在技术领域多年的积累与布局,美国在元宇宙的基础设施及平台方面已经初步形成了一定的技术壁垒,在全球元宇宙产业的多个领域都扮演着领导者的角色。

2020Q1-2021Q1全球XR(VR&AR)企业市占率

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资料来源:Counterpoint

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2)中国:强调沉浸式应用,坐拥最大的潜在市场

中国最大的潜力在于用户基数与社交基因优势,在后端基建和人工智能领域可能会有后发优势。我国目前在底层技术上仍处于跟随与追赶的态势,但是得益于强大的基建能力及人口规模优势,后续有望在5G等后端基建、人工智能、内容与场景方面爆发出巨大的增长潜力。

底层技术迭代引发互联网变革

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资料来源:商汤智能产业研究院

国内元宇宙应用场景主要集中在toC的体验等应用场景上,主要以社交与游戏等场景为主。典型的入局者包括腾讯、字节跳动等互联网巨头,形成了相对全面的业务布局;以及米哈游、莉莉丝等公司主要从游戏切入。

腾讯的 Metaverse 生态图

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资料来源:Not Boring,by Packy McCcormick


字节跳动旗下产品矩阵

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资料来源:字节跳动

3)日本:ACG产业积累深厚,IP资源丰富

在应用层面,背靠深厚的ACG基础,日本在充分将元宇宙世界与动漫形象进行结合,从而实现更好的虚拟化效果。从娱乐等应用场景向外延伸,日本目前已经将相应的技术应用在演出及会议等领域。

日本元宇宙方向的技术布局主要围绕VR硬件设备及游戏生态展开,索尼与VR开发商Hassilas索尼拥有Playstation主机系统和游戏生态,旗下的PlayStationVR的全球销量排名行业前三;并在2020-2021年两次投资EpicGames,在虚幻引擎等技术方面有所布局;索尼还推出了《DreamsUniverse》,用户可以在其中进行3D游戏创作、制作视频,并分享UGC社区。

4)韩国:政府强力引领,偶像工业驱动

韩国元宇宙由政府引领,以三星为代表的韩国公司在“虚拟数字人”领域技术领先,应用场景则主要由韩国成熟的偶像工业驱动——虚拟偶像是最先试水的方向。

资料来源:三星

2.3头部企业的元宇宙布局

2021年可谓是元宇宙元年,国内外互联网龙头企业争相布局元宇宙。2021年初,SoulApp在行业内首次提出构建“社交元宇宙”。3月,元宇宙概念第一股罗布乐思(Roblox)在美国纽约证券交易所正式上市,腾讯为Roblox股东之一5月,Facebook表示将在5年内转型成一家元宇宙公司并于10月28日将更名为“Meta”;8月,字节跳动斥巨资收购VR创业公司Pico。11月2日,微软在Ignite大会上宣布将通过企业级的应用进军元宇宙11月12日,Meta与微软宣布达成合作:允许客户将Meta的企业社交网络软件Workplace与微软智能团队协作工具Teams相整合。

海内外互联网龙头争相布局元宇宙项目

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从主要大企的元宇宙具体布局来看:(1)Facebook改名Meta全面转向元宇宙,在VR/AR终端、虚拟现实平台、内容等持续投入,是最全面的元宇宙布局者;(2)腾讯对EpicGames投资,持续投入内容和社交,布局全真互联网;(3)RobloxPUGC游戏资产领域的探索,实现游戏生产者和消费者的经济闭环;(4)英伟达Omniverse在人机交互视觉领域的探索和GTC发布会的尝试;(5)字节跳动收购Pico,拓展VR版图;6)苹果高度看好AR发展,有望在2022年下半年推出眼镜产品。全球科技巨头从各方向陆续布局元宇宙,探索可能性,有望进一步推动产业渐进式发展。


综合来看,Facebook、苹果、微软具备硬件、内容与场景、底层架构等多重优势;腾讯、字节跳动拥有全球化流量优势,并持续补足相对短板;微软、华为、百度、阿里巴巴基于技术积累不断夯实底层基建;以太坊、Nvidia卡位经济体系与开发工具等关键环节。


2.4相关投资板块

从元宇宙的七大要素层级(元宇宙的七大要素层级:基础设施→人机交互→去中心化→空间计算→创作者经济→发现→体验。)来看,最终目的是提高用户的体验。通过按照价值传导机制,以体验的升级为终点,倒推实现这种体验所必备的要素,可拆出元宇宙相关的六大投资版图。

首先是提供元宇宙体验的硬件入口(VR/AR/MR/脑机接口)及操作系统,其次是支持元宇宙平稳运行的后端基建(5G/算力与算法/云计算/边缘计算)与底层架构(引擎/开发工具/数字孪生/区块链),再次是元宇宙中的关键生产要素(人工智能),最终呈现为百花齐放的内容与场景,以及元宇宙生态繁荣过程中涌现的大量提供技术与服务的协同方。

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资料来源:《元宇宙大投资》,安信证券

硬件及操作系统(VR/AR/MR)作为元宇宙的入口直接决定用户规模;内容与场景是抢夺用户注意力的关键;后端基建及底层架构决定着元宇宙运行的稳定性、元宇宙的发展阶段;人工智能将成为元宇宙时代重要的生产要素;发展的各个阶段均有协同方,提供技术或服务。

元宇宙产业链相关企业

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三、元宇宙如何发展?

3.1如何通往元宇宙?

1)元宇宙是不断的“连点成线”的过程

在向元宇宙探索和发展的过程中,互联网、物联网、AR/VR、智能可穿戴设备、3D图形渲染、AI人工智能、高性能计算、云计算等各行各业都将持续出现产品创新和商业模式创新。发展路径中的不断进步,以及终极元宇宙的广阔想象力,都将带来产业极大的终极机遇。

目前应用于未来元宇宙的单点技术创新逐渐出现,人们重新燃起对未来数字化生存愿景的憧憬和想象。这个发展过程将是一个单点创新不断出现、“连点成线”融合发展的渐进式过程。

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网络:预计元宇宙至少需要6G以上网络。实现全球无缝覆盖的移动通信,“万物互联”才可能真正实现。具有AI功能的6G以上网络有望释放无线电信号的全部潜力,转变为智能无线电,为元宇宙用户提供实时、流畅的沉浸式体验。

算力:元宇宙对算力要求是近乎无穷的,目前全球算力远远落后于数据和算法增速。量子计算可能突破摩尔定律解决元宇宙算力问题,但目前还存在许多高难技术瓶颈

物联网:万物互联为元宇宙提供物理现实还原基础,当前物联网发展还处于爆发前期阶段。物联网要实现规模化加速演进必须解决碎片化、安全、成本三大发展难题。要真正实现万物互联,关键是建立统一底层IoT系统,实现终端、网络、设备产品等标准统一化。

仿真交互:目前,虚拟现实已经有较多垂直领域落地应用场景,然而XR设备尚未实现理想的沉浸式体验,仍存在价格成本高、使用感差、使用空间限制、便携性差、续航时间短、设备兼容性较差等问题,距离元宇宙所要求的高沉浸、高便携度、高兼容性,能够进行大规模推广的状态还相去甚远,同时在XR设备内容供给上也存在内容品类少、内容数量少、开发节奏慢等问题,内容供给端仍需大量扩充以满足多人群多场景需求。

区块链:从发展历程来看,区块链经历了去中心化账本、去中心化计算平台、去中心化金融,现在已经发展至NFT阶段,NFT可能解决元宇宙生产资料和资产所有权问题。当前的NFT市场,流动性相对匮乏,应用领域和场景较为单一和小众,也存在一些炒作行为,暂时没有实现市场自由定价,距离大规模落地,还需要长期的积累和沉淀。

3.2元宇宙可能的终极形态

1)沉浸式体验,从二维到三维

元宇宙能够给用户带来沉浸式的互联网体验,从二维到三维,从平面视觉到更丰富的感官体验。有别于当前互联网依托于屏幕的2D视觉体验,未来全真互联网或者元宇宙,有机会让人们获得类似或超越现实世界的3D真实体验。通过VR/AR设备,想象中的触感手套、触感衣,甚至脑机接口等外部设备,用户将获得3D视觉体验,以及触觉、嗅觉等体感体验。虚拟世界中的体验有机会更接近真实世界。

2)人与世界关系的数字化

元宇宙中,人机交互水平达到或超越人和人的交互体验,从“社会关系的数字化”到“人与世界的关系数字化”。

过去20年,互联网把现实世界中人和人的关系数字化到网络上,在线聊天、电商、视频会议等,都是人和人的社会关系被数字化;未来20年,在元宇宙的世界中,我们将与更聪明的AI或机器人更频繁地互动,互动体验有机会达到或超越人和人的交互体验。同样,这种人机交互将不只发生在网络上,也有可能发生在物理世界中,类似于科幻作品中的仿生机器人。

3)物理世界和数字世界交汇

物理世界和数字世界的交集越来越大,直至重合乃至超越。数字世界持续模拟和复刻物理世界,通过外接设备,人们可以自由穿梭于虚拟世界和现实世界。数字世界的边界持续延伸,可以反作用于物理世界,二者的边界逐渐模糊。虚拟世界从物理的世界的模拟、复刻,变成物理世界的延申和拓展,进而反过来反作用于物理世界,最终模糊虚拟世界和现实世界的界限。

在虚拟世界中的想象和创造,有机会提升人的效率和创造力。在虚拟的世界里,每个人的创造和设计都可以在元宇宙中实现,甚至可以是超越物理规律、超越世俗美学意义的想法,都有机会被创造和被关注。

4)海量用户创作内容

互联网内容从PGC到UGC,互联网公司从平台向基础设施发展,用户既是消费者也能成为生产者。在短视频和音乐领域,专业制作人创作的PGC,半专业创作者PUGC,纯素人制作UGC的出现,配合颗粒度细腻的内容标签和AI推荐算法,让我们看到了来自PUGC和UGC的创作能力和传播影响力。

未来,在更广泛的领域,如数字建筑设计、艺术品创作,乃至工业解决方案等等领域,将涌现出更多UGC内容或解决方案。用户既是消费者,同样也可以是UGC内容的生产者;互联网公司不止是平台,更可能像是元宇宙时代的基础设施。

5)数字资产价值

UGC成为数字世界中的主流内容,也就意味着海量数字资产将被持续创造,数字资产将不只是物理世界实物资产的数字化,更是原生于数字世界的虚拟资产。这些虚拟数字资产凝聚了创作者的工作和灵感,具有使用和交易价值。未来,在元宇宙的世界中,会产生更宏大的数字经济规模。同时,数字资产如何保护和监管,也就成了科技创新带来的新的法律和社会课题。

总的来说,随着科技的进步,元宇宙的终极形态将一步步清晰,但当前还仍处于“编织故事、描绘蓝图”的阶段,实现终极形态的元宇宙仍需经历漫长的发展过程。

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总结

1992年,元宇宙的概念在《雪崩》中诞生。在电影中,元宇宙的世界变得更加形象。而今,随着科技的进步,元宇宙开始被带入现实。元宇宙包含了基础设施、人机交互、去中心化、空间计算、创作者经济、发现、体验等七个层次,因此元宇宙可看作是下一代互联网,是可沉浸的、甚至是终极的互联网。元字宙可能的主要应用场景包括:游戏社交、办公、影音娱乐及消费场景重塑等。

在向元宇宙探索和发展的过程中,互联网、物联网、AR/VR、智能可穿戴设备、3D图形渲染、AI人工智能、高性能计算、云计算等各行各业都将持续出现产品创新和商业模式创新。发展路径中的不断进步,以及终极元宇宙的广阔想象力,都将带来产业极大的机遇。在此大背景下,从国家层面看,当前全球视角下的元宇宙布局美国和中国占据主导,其中美国是元宇宙的开拓者,而中国则坐拥最大的潜在市场。其次是日本和韩国积极跟进。从企业层面看,MetaFacebook)、微软、谷歌、Roblox、英伟达、腾讯、字节跳动等巨头争相布局元宇宙,大量资金流入元宇宙生态建设,也随之带来更多元宇宙投资机会。

以体验的升级为终点来倒推,元宇宙可进一步分为六大投资板块:一是硬件入口(VR/AR/MR/脑机接口)及操作系统;二是后端基建(5G/算力与算法/云计算/边缘计算);三是底层架构(引擎/开发工具/数字孪生/区块链);四是核心生产要素(人工智能);五是内容与场景;六是提供技术与服务的协同方。当前元宇宙相关上市公司包括:腾讯控股心动公司网易完美世界三七互娱中青宝汤姆猫昆仑万维宝通科技天下秀视觉中国等。

元宇宙的终极形态猜想:一是给用户带来沉浸式的互联网体验,实现从二维平面视觉到三维真实体验的跨越;二是实现人与世界的关系数字化;三是物理世界和数字世界边界逐渐模糊,二者之间出现交汇。当前元宇宙仍处于描绘蓝图的阶段,实现终极形态的元宇宙需网络、算力、物联网、仿真交互、区块链多领域多项技术的不断突破、创新、融合,而这仍需漫长的过程。

 

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