附下载|元宇宙:人类的数字化生存,进入雏形探索期

 

元宇宙是未来人类的数字化生存，将重塑数字经济体系。元宇宙不只是VR/AR和全真互联网，更是2040年之后人类的生活方式。回望过去20年，互联网已经深刻改变人类的日常生活和经济结构；展望未来20年，元宇宙将更加深远的影响人类社会，重塑数字经济体系。元宇宙联通现实世界和虚拟世界，是人类数字化生存迁移的载体，提升体验和效率、延展人的创造力和更多可能。数字世界从物理世界的复刻、模拟，逐渐变为物理世界的延申和拓展，数字资产的生产和消费，数字孪生的推演和优化，亦将显著反作用于物理世界。

 

元宇宙的终极形态是一系列“连点成线”技术创新的总和，新物种的潜力可能超越所有想象。犹如乔布斯的“项链”比喻，iPhone的出现，串联了多点触控屏、iOS、高像素摄像头、大容量电池等单点技术，“重新定义了手机”，开启了激荡十几年的移动互联网时代。当前，我们逐渐接近元宇宙的iPhone时刻，算力持续提升、高速无线通信网络、云计算、区块链、虚拟引擎、VR/AR、数字孪生、机器人等技术创新逐渐聚合。我们判断，真正意义上的元宇宙仍需要更多的技术进步和产业聚合，可能要到20-30年之后才有可能实现。到那时，Z世代的时间和精力将进一步从物理世界向数字世界迁移，日均在线时长或从当前4-6小时提升到10小时以上，更多工作和生活持续数字化，人机交互无限接近甚至超越人与人的交互体验，海量的数字资产被创造、交易和消费。伴随劳动力的数字化迁徙，基于区块链的去中心化数字资产交易，数字世界或将成为接近于空间无限的开放世界，承载更多想象力和创造力。元宇宙的终极形态，是科技与人文的结合，是科技对人的体验和效率赋能，是技术对经济和社会的重塑。如同20年前我们难以想象和精准预测互联网对如今生活和社会的改变，面对未来，我们也很可能会对20年后元宇宙可能带来的变化缺乏想象力。

 

未来3-5年，元宇宙将进入雏形探索期，相关技术进步和商业模式创新将层出不穷。我们无法准确判断未来元宇宙的形态，但倾向判断其可能具备的一些特点，如：开放空间、去中心化、人机交互体验接近真人水平、海量数字资产被创造和消费、完整的数字经济体系、数字世界与物理世界同步并反作用于物理世界等。当前，可以看到围绕元宇宙和未来数字生活的很多探索，如：a）Roblox在PUGC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；b）Facebook oculus在VR/AR领域中的探索，进一步提升人机交互体验；c）英伟达Omniverse在人机交互视觉领域的探索和GTC发布会的尝试；d）腾讯对Epic的投资和在metaverse的布局和尝试；e）字节跳动收购Pico，拓展VR版图；f）NFT领域收藏品和Axie Infinity的游戏探索，在数字资产创造、定价和交易领域有所突破；g）51WORLD在构建镜像世界的探索，通过PaaS平台对各行业客户进行数字孪生技术赋能。这些探索，基于手机或下一代科技硬件，在消费级和企业级领域，探索元宇宙未来的可能性

 

算力提升和能源可持续既是元宇宙的核心约束也是投资机遇，元宇宙值得关注的基于包括：GPU、3D图形引擎、云计算和IDC、高速无线通信、互联网和游戏公司平台、数字孪生城市、产业元宇宙、太阳能等可持续能源等。游戏和社交可能是元宇宙投资的起点，但中长期看，最具备投资价值的领域仍在头部公司具有较强技术和市场优势的关键领域，如GPU领域中的英伟达、图形引擎公司Epic和Unity等。此外，元宇宙基础设施如云计算、IDC、5G、低轨卫星等领域优势公司亦长期受益于数字化进程，值得持续关注。在应用层，我们最先看到的突破可能来自于腾讯、字节跳动（抖音）、Facebook、百度等科网巨头在游戏、社交、广告等领域的探索，关注苹果、小米等手机和科技硬件公司的硬件基础和软件工具创新。此外，元宇宙对电力能源的消耗，中长期需要寻找更稳定的可持续能源，特斯拉solarcity在太阳能和储能领域的探索亦值得关注。
 

1 从科幻电影窥探元宇宙的未来
 

元宇宙的概念与来源
 

元宇宙概念最初来自于科幻作家史蒂文森1992年创作的科幻小说《雪崩》，意 指在共享的线上世界，使用者能够互动，甚至在虚拟世界中生活、工作。故事 中创造了一个平行于现实世界的网络世界，每在现实世界中地理位置彼此隔绝 的人们通过各自的“化身”进行交流娱乐。 史蒂文森在《雪崩》中，原意为描述一个荒诞的赛博朋克世界，以此来让人们 注意资本主义与无管控的科技进步带来的荒诞世界，但这书中对虚拟科技社会 的构想也为大家打开了想象力的大门。
 

科幻电影的最初构想
 

在《雪崩》广受好评后，一个与现实世界平行的虚拟网络世界的概念迅速 被科幻小说家们接受，并且沿用了史蒂文森对其的称呼，即元宇宙。 元宇宙的概念在随后的科幻电影中也迅速定型。1982年的《电子世界争霸 战》可能是最早出现平行虚拟世界概念的电影，其续作《创战纪》则完善 并更加详细得描述了这个虚拟世界。1999年的《黑客帝国》则描绘了一个 “缸中之脑”式的虚拟世界。
 

元宇宙的理想形式逐步确立
 

近五年内，元宇宙概念被大众熟知是通过斯皮尔伯格导演的科幻电影《头号 玩家》。2045年的现实世界是一个处于崩溃边缘、混乱不堪的炼狱，人们将 希望寄托于“绿洲” ，一个覆盖全球的虚拟世界。人们只需戴上 VR 设备， 就可以进入这个与现实世界形成强烈反差的、繁荣的虚拟世界，成为任何人、 体验不同的人生。 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，在现实不得志的人们通过元宇宙得到空间宣泄与表现自 己。
 

科幻电影中对元宇宙的描绘
 

给予用户超越现实规则的体验，摆脱了物理意义的时空观，让现实生活中的时 间与地点对人类活动的限制大大削弱； 基于匿名的新身份代入，用户能够自由随时接入，从虚拟世界得身份转换带来 新鲜感与AR/VR带来的沉浸感 ；元宇宙将用户从体验者转变成内容的生产者，用户社区间内构成互相间的强关 联，从而形成了真正的虚拟社会。 用户可以通过在虚拟宇宙内进行活动为虚拟社会创造价值，赋予了“玩游戏” 本身社会性与社会价值。
 

2 近期NFT的破圈
 

NFT的现象级案例： “Everydays: the First 5000 Days”
 

2021年3月11日， “Everydays: The first 5000 days”以接近7千万美元（69,346,250美元） 的价格结标。

“Everydays: The first 5000 days” 的作者为美国数字艺术家暨图像设计师Beeple。Beeple 从2007年5月1日开始，每天都会创作一幅数字图片，不间断地维系了13年半，将它们集 结之后产出“Everydays: The first 5000 days” 。 得标者将会收到“Everydays: The first 5000 days” 图片以及一枚NFT，该NFT奠基于区块 链技术，存放了数字作品的元资料、原作者的签章，以及所有权的历史记录，而且它是独 一无二的，佳士得将把代表 “Everydays: The first 5000 days”所有权的NFT寄到得标者的 加密货币账号。
 

NFT的定义及特征
 

NFT（Non-fungible tokens），即非同质化代币，通常是指开发者在以太坊平台上根据 ERC721标准/协议所发行的代币，NFT的特征主要体现为：
 

唯一标识：NFT在其代码中包含描述每个Token的属性信息，这些属性使它们与其他代币不同；
 

可溯性：每个 NFT 都有链上交易的记录，从创建时间开始到每次交易，从而证明其真实性；
 

稀缺性：通常NFTs的数量都是有限的，极端的例子是只有 1 个副本；
 

不可分割：NFT 不能以整体的一部分进行交易，不能分成更小的面额。
 

NFT主要用于证明数字资产的唯一归属权，目前主要应用于游戏、艺术品、收藏品、虚拟资产、身份 特征、数字音乐、数字证书等领域。NFT的价格主要受市场对其NFT价值的共识、稀缺性及流动性等 因素影响。
 

NFT 产业价值链
 

NFT产业价值链按照 Token 流动分成三层，由下至上依次为基础设施层、协议层以及应 用层。
 

3 科技巨头的元宇宙探索
 

FACEBOOK：最全面的元宇宙
 

Facebook在元宇宙的布局目前是最为全面的，包括Creator内容创作社区、VR/AR Oculus Quest、数字货币diem及商业、以及Workplace虚拟办公空间。 Creator App志在让内容创作者围绕内容搭建社区，并提供一站式创作服务，包括： 创作、编辑、发布视频； 通过Creator收取来自于Instagram、Messenger等App的信息和评论 ； 通过Creator分享Facebook上的信息，可以将内容发送至Twitter、Instagram等其他平台 ； 帮助创作者进行统计分析并有能力发布更受欢迎的视频。
 

英伟达：Connects the tools you use today with the platform of tomorrow
 

NVIDIA Omniverse是NVIDIA开发的专为虚拟协作和实时逼真模拟打造的开放式云平台， 通过云赋能创作者、设计师、工程师和艺术家在本地或者超越物理界限的世界各地实时工 作，彼此之间可以实时看到进度和工作效果，提供了极大便利性。Omniverse基于Pixar的 USD（通用场景描述技术），具有高度逼真物理模拟引擎和高性能渲染的能力。 Omniverse包含五个重要组件：Connector、Nucleus、Kit、Simulation、RTX。
 

USD是传递场景描述信息的文件格式，主要被用来合成场景和实时解析场景中的数值，并 且USD的API支持复杂属性、分层、延迟加载和多种其他功能。基于USD，NVIDIA想要创 造一个整合各个3D软件平台的3D资产，构建开放式创作和共享平台。 Omniverse的愿景非常符合元宇宙的重要理念之一：“不由单一公司或平台运营，而是由 多方共同参与的、去中心化的方式去运营”。
 

4 互联网技术发展回顾
 

PC互联网：从门户到搜索再到社交网络、内容生态
 

Web1.0：从门户到搜索（1994-2000）
 

1）流量入口：门户网站、搜索引擎； 2）内容生态：PGC ；3）商业模式：广告； 4）代表公司：四大门户网站、百度。
 

Web2.0：从搜索到社交、商务生态（2000及之后）
 

1）流量入口：搜索引擎、社交网络 ；2）内容生态：UGC、PGC； 3）商业模式：广告、电商、游戏 ；4）代表公司：百度、阿里巴巴、腾讯。
 

移动互联网发展历程
 

1）2011年，小米MIUI、微信等移动原生产品的发布，标志着国 内互联网步入移动互联网阶段； 2）2013年，4G元年； 3）2015年，三大运营商宣布提速降费具体方案，加速移动互联 网视频化发展； 4）2019年，5G元年
 

5 基础设施
 

1）AR/VR
 

高质量AR/VR应用的八大特点
 

视差映射：在物理场景中呈现准确位置的能力将影响模型的现实及 实用性；可通过放置多个模型或场景并在整个环境中移 动测试。

识别碰撞：两个物体位于同一位置时发生碰撞，导致数字失真；可 使用图像识别机器学习模型识别物体碰撞。

全景化 ：应用对用户产生视觉上的吸引力。

持久化 ：允许数字模型及场景储存至云资源。

性能 ：AR应用程序将消耗相机和3D 视觉渲染资源，同时需要 内存及图形支持；需测试电池寿命、散热能力及性能。

可移植性 ：跨设备移植要求开发者对应用程序进行二次开发，或转 移到支持更多设备的平台。

可维护性 ：代码和应用程序设计为可维护系统的关键属性；静态分 析、单元测试和测试驱动开发可提高应用程序可维护性。

安全性 ：保护终端用户隐私，对应用程序进行安全测试以降低风 险。
 

AR/VR云
 

支持远程办公协作：沉浸式工作空间使用视觉、听觉、触觉等感官元素传达真实世界的存在感。

数字内容的实际映射：通过AR云技术为创新的商业模式和增强交互带来新机遇。
 

2）云计算
 

IT专业化分工的必然产物
 

传统部署模式下，企业存储、运算、分析数据所需的服务器、存储、网络设备等IT基础设施均需自行购 买，前期实施、中期运营以及后期维护、扩容等流程均较为复杂；在云化部署模式下，供应商为企业搭 建信息化所需要的所有网络基础设施及软硬件运作平台，并负责所有前期的实施、后期的维护等一系列 服务，而企业只需按照实际使用量付费。相较传统部署方式，IT基础设施的云化部署模式更加灵活、高 效、易于扩展，并大大节约了硬件以及IT部门的开支。
 

云游戏提供更强能力
 

优点：玩家无需购买高配置硬件，降低入门成本 ；硬件由运营商提供，避免闲置浪费 ；集中运算或将促成大规模多人游戏等新玩法； 玩家无需下载/存储/更新游戏，方便快捷； 游戏由统一服务商运营管理，有效减少作弊外挂。

缺点：现阶段云游戏暂时无法解决高延迟问题； 云游戏早期阶段游戏体验相对较差 ；云游戏早期成本较高。
 

3）虚拟引擎
 

Unity
 

Create Solutions提供内容开发服务。Create Solutions使创作者可以轻松地实时开发，编辑和迭代交互式2D和3D内容。此外，Unity为客户提 供分层的订阅计划，旨在满足不同类型的客户的需求。
 

Operate Solutions提供变现服务。Operate Solutions旨在发展客户价值和吸引终端用户，将流量进行变现，优化了终端用户的获取和运营 成本，同时增加了终端用户的生命周期价值
 

应用场景
 

在游戏，建筑，工程和建筑等行业之外，Unity继续在客户和领先品牌方面获得重大吸引力；如汽车运输和 制造业 、 电影 、 动画和电影。2019年收入排名前十的建筑工程设计公司中有八家使用Unity的平台，2019 年收入排名前十的汽车公司中有九家使用了Unity的平台。
 

4）数字孪生
 

现实和虚拟的交互闭环
 

两大关键点：物理实体和虚拟模型之间的 双向连接； 连接基于实时数据。实体和数字孪生体之间形成交 互闭环。

三大要素： 传感器、数据集成和分析（智 能中枢）、促动器。
 

传感器收集信号并发出数据； 智能中枢接收并分析数据、 利用算法模拟乃至推演结果， 并对数据本身和分析结果进 行可视化呈现，从而提供洞 见； 促动器根据指令（基于智能 中枢的分析结果以及人工干 预）开展行动，最后反馈到 物理实体中。
 

技术架构：IoT+数据+AI分析
 

数字孪生要求在现实体配置大量的传感器，如各类IoT设备及边缘计算设备，收集数据实时分析，并在 后端布置大量AI软件设备用以运算和反馈。在时间和空间的范畴上，物联网、人工智能、机器学习、 软件分析等技术在实时仿真模型中有机结合，仿真模型随着物理模型的变化而更新变动。