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元宇宙产业发展情况分析

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元宇宙产业发展情况分析

Facebook()改名为Meta(元宇宙Metaverse的前缀,意思为超越),将公司未来方向由社交逐渐过渡到元宇宙,字节跳动高价收购Pico(一家VR一体机品牌商),Roblox(世界最大的多人在线创作游戏)元宇宙概念股在美上市等热门事件的发生,让元宇宙这一概念持续加温,并从概念走上前台,推动行业普遍认为元宇宙产业正处在爆发的前夜,产业界公认把2021年定义为元宇宙元年。再看两年后的今天,算力供应、云计算、人工智能、VR技术已不再是多么新鲜的热词,但元宇宙却持续成为科技产业的热点话题,尤其是以智能计算中心为代表的人工智能算力基础设施连续几年得到迅猛发展,以及AI智能操作系统的广泛应用,让元宇宙逐渐摒弃“概念”内涵,转为融合数字化和实体化全产业链的新兴产业,多地开始着手布局元宇宙产业基地,推动元宇宙正快速成为新的经济增长极。

一、什么是元宇宙 (一)概念

元宇宙没有统一的概念定义,Metaverse由Meta(超越)+Universe(宇宙)两部分组成,意思是“超越了现有宇宙的宇宙”,你可以把它理解为用现代技术打造的平行于现实世界的一个虚拟空间,人们可以在那里工作、生活、社交、娱乐。可以简单归纳为现实世界的数字化承载,是虚拟与现实融合、虚拟承载现实的网络世界。

早期的元宇宙指的是一个由计算机和网络技术构建的虚拟空间,其中的人物、场景、动态、交互都是由计算机生成的,它与现实世界

的区别在于,它是一个全新的虚拟环境,不属于现实世界,可以根据人们的想象和创造力进行自由的构建和改变,它最大的作用就是提升真实体验感。最容易理解的解释是,元宇宙是游戏行业所创造的虚拟世界的延伸,人们在其中可以进行交互、体验、沉浸等活动。而现在讲的元宇宙又有所发展,是虚拟和真实世界一个整合,是对现实世界的映射,能够与现实世界产生交互性。

需要注意的是,元宇宙从计算机技术、产业发展、虚拟经济、信息媒介传输等不同角度能得到不同的涵义,笔者认为这与当前元宇宙还处于概念化转向全面应用的时期,被不同行业赋予的使命过多,导致对其没有形成统一的认知形态。

(二)发展阶段

第一阶段(1995到2020年)。在此期间元宇宙更多地被应用在游戏领域和影视领域,是一个概念出现到技术应用的发展时期,元宇宙开始进入大众视野,并有AI、动作模拟、语音转换等技术在现实得到应用,但元宇宙更多处于想象和科幻之中,未能形成可供推广的技术理论。

第二阶段(2021年至今)。2021年是“元宇宙”爆发的元年,虚拟现实技术、数字孪生技术、区块链、人工智能等技术被纳入元宇宙系统理论,并在许多场景得到有效整合,包含沉浸感、低延迟、多元化、随时随地、经济系统和社会文明等新型虚实相融的互联网应用和社会形态作为元宇宙的基本形态被广泛认知和接受,互联网使用的沉浸感逐步提升,虚拟与现实的距离也逐渐缩小。

第三阶段(预计2035年之后)。元宇宙进入第三个发展阶段,伴随着AR/VR、云计算、AI、5G/6G、区块链、大数据、云计算、脑科学等技术的持续进化,元宇宙将作为一种成熟的技术手段普遍应用于人们生活的各个方面,包括智能AI、沉浸式购物旅游、零障碍社交、虚拟体育比赛等,元宇宙经济作为一种新经济产业或经济模式渗透到各行各业,人类关于未来的一切想象,均能够在元宇宙世界中得到完美呈现。

(三)主要特点

要了解元宇宙的特点,首先就得明白其本质是互联网技术的发展与延伸,我们可以把互联网的发展历程简单概述为PC互联网时代,移动互联网时代,元宇宙应该是第三代互联网的衍生产物,从体验上讲,第一代第二代是一个二维世界,第三代互联网是一个三维的世界,甚至的空间。元宇宙或是互联网的终极形态,在具备前两代互联网多点连接、时空同步、信息共享等特性的同时,还应具备深度沉浸、高度协同、时空交互、开源创造四个突出特点。

1、深度沉浸。沉浸感是元宇宙最重要的特征,通过VR、3D视频、触觉感官等技术融合将现实世界影像化,或将想象力转化为虚拟空间,打通数字世界与物理世界的隔阂,用户可以在元宇宙创造的虚拟世界深度感受现实世界的生活、生产,将现实的“你”沉浸在里面,化身为虚拟的“他”,体验不一样的人生,这也是元宇宙发展的最大动力。

2、高度协同。主要是指人机意识的高度同步,主要是运用网络

(包括5G甚至6G、物联网)和智能交互(感官、意识传输)技术,建立虚拟与现实的感官转换桥梁,既能让用户的想法瞬时在元宇宙世界中得到回应,同时在虚拟空间的体验同步传递给使用者。

3、时空交互。元宇宙是虚拟空间和现实世界深度融合的产物,可能成为人类社会新形态,给予数字化技术手段,构建人或物的“数字孪生”,让使用者可以在“虚”和“实”之间自由切换身份、变更职业等跨维度式的体验转化,从而通过这种“时空交互”满足马斯洛需求层次理论中最高层次的需求,即自我实现。

4、开源创造。上述三种特性都是基于元宇宙世界与现实世界的“连接”“共融”,第四种特点却是强调元宇宙的“性”,开源并不是元宇宙空间的开放,只是在元宇宙世界里,用户将被赋予开发者地位与权利,使用者在其中应当具有的“数字化身”,具备在虚拟空间生存的数字财产,用户需要对其在元宇宙的行为负责,可以在里面创新理想的世界和生活方式,甚至可以建立与现实世界不同的法律体系和伦理规则,也就是说每个人都是元宇宙的“编辑”“工程师”,可以或共同建立与现实世界对应的“平行宇宙”,拥有资源开发、内容管理、规则制定的“无限权力”。

二、元宇宙产业发展现状

(一)构成元宇宙产业链的基本要素

元宇宙产业链应主要分为基础设施、核心架构、应用服务、内容创造四个基本要素,共同搭建串联元宇宙整体脉络。

1、基础设施。一是通信网络。主要包括5G/6G网络、物联网、

卫星通信、工业物联网等。二是算力运行。主要包括数据中心、边缘计算、智能计算中心、分布式储存等。三是新技术形态。包括人工智能、区块链、云计算等。四是终端设备。包括芯片、显示器、传感器、光学模组AR/VR/MR/XR、智能穿戴、手机/PC。

2、核心架构。一是交互体验。包括动作捕捉、语音交互、触感反馈、脑机接口等。二是时空转换。包括3D建模、数字孪生、实时渲染、操作系统、空间定位等。三是虚拟社会。包括在元宇宙虚拟世界中创造的道德伦理、生存形态、意识形态、价值体系、虚拟人物、虚拟资产等。

3、应用服务。一是应用平台。包括游戏、社交、交易、办公、媒体传播等平台服务。二是行业系统。包括车载、工控、教育、医疗、政务等行业领域应用系统及终端。

4、内容创造。主要依托应用服务软件、系统,由用户自主创造的3D视频、体验空间、拟真场景及目前已经成熟的音乐制作、视频拍摄、照片上传等内容。

(二)支持情况

目前,国内普遍将元宇宙产业作为数字经济发展的衍生,将布局元宇宙产业作为推进数字化转型升级、发展数字经济的重要举措,已有30多个省级、地方陆续出台了相关扶持,顶层文件也有3—5个,并优先支持元宇宙在工业、教育、文娱等产业融合发展。

2022年,是元宇宙产业相关集中爆发的一年,顶层先后出

台《“十四五”数字经济发展规划》《金融科技发展规划》《工业元宇宙三年行动计划》《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划》等支持,虽然前两个没有明确点出“元宇宙”,却明确表示要支持推动人工智能、虚拟现实技术发展,拓展社交、购物、娱乐、展览等领域应用,增强新视觉技术与银行业务场景融合,建立多模态、沉浸式、交互型智慧网点等内容,均为推动元宇宙产业发展提供了有利土壤。

同时,江苏无锡、浙江杭州、河南郑州、四川成都、山东潍坊等地也根据地方实际,提出打造地区性元宇宙产业基地的构想,旨在通过产业集群的形式聚集新一代通信、智能交互、芯片、数字工具、VR/AR传感等核心技术,培育一批数字产业化专精特新中小企业和区块链、人工智能等领域的创新型领军企业,形成元宇宙产业“以虚强实”的发展导向。

(三)当前的主要应用和发展进程

虽然目前“元宇宙”概念的热度依然很高,但应用范围和方向仍主要集中在娱乐、社交、办公、购物四大领域,且都处在初级阶段,产业链企业在元宇宙开发上还没有从做“概念”模式中彻底解脱,只有少数理念从实验室搬到了应用场。

1、游戏开发。不得不承认,娱乐化是元宇宙发展初期最主要动力因素,而电子游戏是元宇宙应用场景的最佳演练。2021年,Roblox以“元宇宙第一股”的称号在纽交所上市,主打的大型多人在线沙盒游戏创建平台,为玩家提供强大的编辑功能,支持用户进行数字内容创作,并可以通过手机电脑及VR设备与其他玩家共同创建游戏,能

够进行实时聊天、群聊等社交活动,还创造了游戏社会的经济体系,用户可以在游戏中拥有的身份、朋友、领地、经济地位等。这款游戏为元宇宙概念转向应用提供了大量的参考因素,它被认为是元宇宙游戏的爆发“前夜”,对未来元宇宙游戏的设计提供了启蒙意义。但由于拟真技术瓶颈、游戏平台算力不足、感触传输设备无法普及等因素,目前的元宇宙游戏远没有达到沉浸式的体验要求,用户对游戏的粘附性也远没有达到预期的设想。

2、数字社交。社交是元宇宙发展重要推动因素,通过建立数字分身实现用户在三维空间的生活生产活动,进而产生虚拟社交人设,将人与人之间的抽象连接转化为场景互动。最有名的事件就是Facebook改名为Meta,并已经开发出了基于社交形式的三维虚拟办公平台,用户参与会议、研讨等线上沟通的临场感得到全面增强。需要值得注意的是,目前我们使用的包括微信、QQ、Soul、陌陌等社交平台最重要的资源是信息数据,而元宇宙的社交平台以数据采集、三维建模、数据可视化、动态模拟等技术支撑的数据模型将是核心资源。

3、设备制造。主要是指支撑元宇宙运营的硬件设备,VR/AR是元宇宙承载终端,当前,VR/AR头显被普遍认为是进入元宇宙空间的主要终端,为用户提供沉浸式虚拟现实体验的阶梯,最常见的就是VR眼镜,目前在游戏领域已经得到普遍应用,无论是大型商场或是游乐场基本都能见到。微软制造的第一代AR眼镜也已在工程设计施工领域开始应用,工人戴上眼镜后可以立体呈现设计图的三维结构,极大还原的设计者对工程设计考量的各个细节。需要特别强调的是,

现有的设备产品就像当年的大哥大,是元宇宙设备的第一代,比如VR的眼镜戴起来也很厚,也很重。预计在未来10年内,眼镜类元宇宙设备会向更轻、更薄发展。

4、行业服务。从当前趋势看,除游戏这一相对成熟的文娱发展模式外,元宇宙已在教育、医疗、旅游、体育、销售、工业生产测试等方面开始萌芽。在教育领域,打造虚拟课堂,通过让学生进入3D模拟的历史场景、实验室、博物馆等,身临其境感受、学习元宇宙呈现出的文化细节、操作流程、历史事件等。在医疗领域,以“数字技术+医疗场景”模式开展数字诊断、全息心理疗法、数字健康管理等医疗技术虽未实现广泛应用,但在理论层面已形成较为完善的体系。在工业领域,通过植入数字孪生等元宇宙技术打通工业设计、研发、测试、制造、仓储、销售等环节,实现多个主体互动协同,实时、精准掌控工业全流程,已有部分企业开发出元宇宙设计工具、元宇宙模块测试等场景的工业平台。

5、新兴技术服务。主要包括5G、WIFI6、云计算、物联网、区块链、数字产品(图片、文字、声音、视频等整体升维)等领域的技术服务。这些技术原本都能建立相对的应用体系,比如5G和WIFI技术原本就是网络信号传输技术的换代升级,对手机、PC端的信息传输速度具有决定性的作用,而元宇宙场景要求高带宽、低延迟、终端设备算力强大,云计算是必然趋势,网络和算力是元宇宙运行的主要承载者;相对应的,物联网、区块链、数字产品是保障元宇宙内容丰富性的基层技术逻辑。更简单的理解是5G、WIFI6、云计算是元

宇宙硬件发展的基础,物联网、区块链、数字产品是元宇宙软件发展的基础。

(四)产业链企业

现在全世界几乎所有的大佬都在盯着元宇宙这块肥肉。美国是目前元宇宙概念相关资金流动最多的国家,排名前10的上市企业,以Meta(原Facebook)、微软、英伟达为代表已初步构建了硬件—软件—平台-应用的元宇宙产业生态。华为、诺基亚在5G领域深耕多年,阿里在云计算方面早已跻身第一阵营,腾讯、阿里、华为、字节跳动等在着手布局元宇宙全产业链生态。

比如,腾讯依托社交平台的巨大流量,已在游戏体验、视频、音乐、数字支付等内容上尝试与VR、AI技术融合升级,开展全场景产品布局,进一步提高用户在终端硬件的沉浸感、体验感。咪咕与小米等多家公司联合发起“立方米计划”,为游戏提供云化服务,试图通过整合超高清视频、VR/AR、智能座舱等多种软硬件技术,打造沉浸式游戏、社交互动体验。

如今,生成元宇宙产业链的各项要素已基本建立,从游戏软硬件产业逐步向外延伸扩展,未来科技巨头们将围绕VR/AR、全息、体感、脑机等终端和应用展开激烈竞争,并在科教娱乐、虚拟数字人、全息会议、军事仿真、文化创意、旅游体育等行业落地,谁能最先让全新交互体验的终端普及,谁将掌控进入元宇宙的第一把钥匙。

三、元宇宙产业发展趋势和机遇

随着前一代互联网技术红利的逐渐消退,元宇宙作为以虚拟现实

为主要特征的新一代互联网形态必将具有空前的发展前景。目前,元宇宙产业有六大公认的核心技术,包括区块链、人工智能、交互技术、网络运算技术、物联网技术、场景呈现技术,未来元宇宙的发展趋势也必然围绕这六个方面进行布局,能否抓住机遇,抢占市场制高点,就看投资者和品牌商能不能在这六大技术发展的核心环节有所斩获。

(一)信息展现形式全面向三维转化。在元宇宙世界中,传统的文字、图片和视频等二维信息将被更加立体、真实的三维信息所替代,内容创作形式发生重大变化,信息展示由可视化向可融化、情感化、瞬时化延伸拓展,手机等二维模式呈现技术可能被感官式三维技术所取代。谁能够开发出大众化的元宇宙“三维+触感+自创”特性的内容创作平台,谁将掌握产业链的制高点,因为我们坚信在未来元宇宙场景中仍然是“内容为王”。比如开发商可以将城市的部分场所以数字虚拟影像的方式导入元宇宙空间,用户可以进入元宇宙进行在线旅游、场景办公等。企业可以通过元宇宙打造虚拟数字人代言品牌,开通虚拟场景体验馆实施虚拟营销,并可以将客户引入元宇宙原创空间,让用户从被动消费到参与产品的生产设计各个环节。

(二)感知装备得到极大的应用与发展。相对于视觉体验装备,感知体验装备将得到广泛普及,也是元宇宙发展产业链最具有竞争力的环节,包含手势感测、皮肤感知、体感设备、眼球追踪等技术的开发与应用,交互设备可以分为手柄、语音、手势、眼动、脑机等五大类。看过电视剧《三体》的人,一定对汪淼进入《三体》游戏的场景非常熟悉,游戏里的人戴上装备(V装具)后,就可以在游戏里面相

互交谈,感受游戏里的火烧、冷冻等真实体验。现在看是电视剧,相信未来很快就能变成现实。参照目前人类对手机的应用和更新换代,元宇宙设备的使用生产将带来巨大的经济发展空间,更新换代和新产品迭代可能比手机行业快得多,体量可能呈指数型增长。

(三)人工智能产业将不再“科幻”。人工智能是元宇宙生产力及自主运行最有效技术手段,作为当前经济热点词汇的“物联网”“区块链”等理念逐渐成熟并广泛应用,催动计算机视觉体系逐步建立,图像识别、语音识别和云计算技术也得以飞速发展,尤其是芯片算力的指数式增长,过去10年,AI芯片算力提升了近400倍,让人工智能(AI)在实际场景得到初步运用。2023年初,以Chat GPT为代表的生成式人工智能成为各行业数字化应用的新风口,为元宇宙在文娱、办公、设计、创作等应用场景变革带来式冲击。

(四)虚拟空间经济可能改变世界经济格局。区块链技术是构建元宇宙虚拟资产体系的基础。目前,数字资产已形成一定规模,比如游戏中买卖的英雄人物角色、使用道具等,因同时具备娱乐、社交、消费、感知等刚硬需求,游戏产业是目前最容易植入元宇宙、开创虚拟经济模式的行业。未来,虚拟货币或数字货币理念被广泛认可后,与现实世界的资产价值形成具体的对应关系,可能发展出新型的数字金融体系,彻底改变当前经济金融运行规则也并非不可能。

未来,元宇宙产业涵盖范围如何划分仍无法精准预测,从目前元宇宙产业链的发展趋势看,将在工业、医疗、教育等各个领域实现赋能,有机构预测,到2025年我国有可能形成近万亿元的元宇宙产业

规模,到2035年绝大部分行业都将接入和应用元宇宙场景,元宇宙产业规模可能超过50多万亿元,网民数量可能突破到50亿人。总的来说,元宇宙是非常值得期待的,我们可以赋予它无限的美好,但也要看到元宇宙的发展必然引起社会经济结构甚至价值观、伦理观的改变,包括人工智能的衍生发展有可能给人类社会带来诸多负面的影响,其未来的风险和挑战也绝不能轻易忽视。

四、存在的风险和挑战

(一)防止“概念化”炒作带来的数字经济虚假繁荣。元宇宙在全世界范围内打开了新的商机大门,一时间科技企业,甚至是教育、文旅、体育等行业都蜂拥而至,想在第一时间抢占时空最高点,需要保持清醒的是,元宇宙尚处于起步阶段,绝大多数所谓的“元宇宙企业”至今未触摸到元宇宙的真实面貌,对于他们来说的,元宇宙只是一个博取眼球的时髦词汇,是一种有利于营销的“摊位”“阵营”。虽然元宇宙是开放性的,但资本运作下,又有多少具有真才实学。在技术实现性突破前,行业技术壁垒是多数企业无法跨越的“鸿沟”,目前的“一哄而上”可能只是资本短时间聚集带来的虚假繁荣。

(二)关键核心技术仍不能满足沉浸式“虚拟现实”的需求。需要清醒地认识到,当前行业内绝大多数相关企业都存在“蹭热点”的行为,说得直白点就是“假元宇宙”,VR、云计算、3D数字建模等核心产业仅处于起步阶段,元宇宙产业刚开始在娱乐化、社交化的场景实现应用,并在游戏开发、数字社交、设备制造等行业得以衍生发展。之所以叫衍生发展,是因为笔者认为元宇宙还未能形成的具备鲜

明特征的行业体系。以最优先的游戏产业为例,用户选择的方式仍然以PC、手机端的二维动态游戏为主,三维展示技术不成熟、感触传感设备无法普及等诸多条件,使得元宇宙游戏“沉浸感”的第一需求都无法满足,在游戏“发烧友”群体中的渗透度可想而知。

(三)制度监管体系的不完备容易引发产业结构的方向性倾塌。移动互联网使很多人不知不觉在手机使用上的时间每天接近3个小时,可以想象,未来无论是工作学习还是娱乐,人们在全宇宙线上活动时间可能要超过6个小时。虽然元宇宙是互联网技术的进一步升华,其发展过程却极有可能深刻改变人们的生产生活习性,降低婚恋、生育、养老、户外活动等方面的意愿,进而产生数字成瘾,引发复杂的社会伦理问题。尤其从现阶段看,元宇宙社会形态存在巨大的监管真空,随着元宇宙的广泛运用与发展,可能出现人类现实文明与虚拟文明正面交锋的局面,导致更多人滑入虚拟世界,引发数字化社会与传统社会的伦理矛盾,影响元宇宙的发展进程。

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