初探元宇宙2022：生態(tài)圖譜、基礎(chǔ)硬件、核心技術(shù)全洞悉

來源：畢馬威中國時間：2022-03-04 16:54:43 作者：

　　作為一個新興事物，元宇宙充滿了未知和待探索的空間。到底什么才是元宇宙，它具有哪些特征？元宇宙的世界將如何運(yùn)轉(zhuǎn)？對各個產(chǎn)業(yè)可能帶來哪些改革？未來元宇宙中的工作和生活是什么樣？（后臺回復(fù)“元宇宙”獲取相關(guān)報告）

　　元宇宙的生態(tài)圖譜

　　畢馬威發(fā)布的《初探元宇宙》報告認(rèn)為，從業(yè)界的諸多討論來看，元宇宙是由包括區(qū)塊鏈、AI、交互傳感技術(shù)等集成類技術(shù)賦能的一個實時在線網(wǎng)絡(luò)，是數(shù)字和物理世界相互作用下形成的有機(jī)生態(tài)體系，對生活、工作、商業(yè)、經(jīng)濟(jì)帶來深遠(yuǎn)影響。綜合來看，元宇宙具有六個核心特征：

沉浸式體驗：參與和沉浸感是目前元宇宙最明顯的特征之一，也是近期元宇宙發(fā)展的主要突破口。

開放性：構(gòu)成元宇宙的系統(tǒng)需要開放各類技術(shù)接口給第三方，實現(xiàn)生態(tài)的豐富和多樣化，這樣才能夠包容海量用戶和內(nèi)容。

虛擬身份：現(xiàn)實世界的用戶可以在元宇宙中擁有一個或多個身份。

不斷演化：無論參與者在線還是離線，元宇宙內(nèi)的事物仍在繼續(xù)發(fā)生和發(fā)展，并且對參與者的虛擬身份產(chǎn)生影響。

虛實互動：數(shù)字孿生等技術(shù)通過模擬和復(fù)制物理世界，將數(shù)字世界的邊界延伸，并反作用于物理世界，兩者的邊界逐漸融合，數(shù)字世界和物理世界產(chǎn)生互動、互相影響。

新的確權(quán)方式：在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)體系中，價格的基礎(chǔ)是供給和需求的關(guān)系。增加生產(chǎn)會帶來邊際成本，并且產(chǎn)品的擁有和使用通常具有排他性，稀缺性成為決定價格的關(guān)鍵。

　　報告指出，元宇宙是一個由多種技術(shù)構(gòu)成的生態(tài)體系，它包括感知交互設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸、芯片算力等基礎(chǔ)硬件，以及在此基礎(chǔ)上，由人工智能、區(qū)塊鏈、云服務(wù)等核心技術(shù)共同構(gòu)建的數(shù)字世界。

　　元宇宙在消費者端（toC）、企業(yè)端（toB）、政府端（toG）都可以被廣泛使用，對娛樂、購物、遠(yuǎn)程辦公、金融、制造業(yè)、城市治理、研發(fā)等領(lǐng)域帶來深刻影響。同時，元宇宙帶動的經(jīng)濟(jì)和商業(yè)模式的變革，也必將催生新的產(chǎn)業(yè)，形成新業(yè)態(tài)和新物種。

　　元宇宙三大基礎(chǔ)硬件

　　元宇宙技術(shù)涉及包括芯片、5G傳輸、人工智能、區(qū)塊鏈等多領(lǐng)域硬件及軟件核心技術(shù)及其應(yīng)用，被視為融合多項科學(xué)技術(shù)的集大成者。也正因如此，元宇宙產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)發(fā)展很大程度依賴其各個子賽道的科技進(jìn)度，木桶效應(yīng)較明顯。

　　目前很多技術(shù)和解決方案還停留在概念階段，如在LCoS（硅基液晶）或microLED（微LED）屏幕上實現(xiàn)高分辨率高刷新率實時屏顯、毫秒級別萬兆網(wǎng)絡(luò)傳輸、可自由創(chuàng)作的強(qiáng)人工智能等方面。元宇宙產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)發(fā)展還處于萌芽階段，距離接棒移動互聯(lián)網(wǎng)成為數(shù)字經(jīng)濟(jì)下一站還有較長的道路要走，需要多方面技術(shù)的協(xié)同發(fā)展。

　　硬件基礎(chǔ)設(shè)施作為元宇宙的底層生態(tài)支持，不僅明確了元宇宙產(chǎn)業(yè)的基本技術(shù)框架，其發(fā)展路徑也為未來產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)迭代、升級和進(jìn)化指明了道路?，F(xiàn)階段，元宇宙產(chǎn)業(yè)相關(guān)硬件的技術(shù)發(fā)展主要集中在以下幾個方面。

　　感知交互設(shè)備

　　目前元宇宙產(chǎn)業(yè)對于交互設(shè)備有兩種比較主流的思路，第一種是通過可穿戴設(shè)備如XR頭盔、智能手環(huán)、電子皮膚等設(shè)備采集人體活動信號，同時通過頭顯設(shè)備做輸出顯示，完成交互；第二種是腦機(jī)接口思路，通過體內(nèi)植入或頭部外接的形式，直接采集腦電波或電信號，再經(jīng)計算、編譯等步驟，完成人機(jī)交互。腦機(jī)接口的概念目前還處于實驗狀態(tài)，尚無成功商業(yè)落地的案例，因此從技術(shù)儲備角度來看，XR設(shè)備是目前最有希望實現(xiàn)元宇宙現(xiàn)階段發(fā)展需求的交互設(shè)備，也成為未來元宇宙基礎(chǔ)建設(shè)的重點。

　　目前行業(yè)較為成熟的“Insideout+6DOF”的空間定位加動作捕捉解決方案，在很多XR設(shè)備上獲得了普遍應(yīng)用。IDC預(yù)計2024年全球虛擬現(xiàn)實終端出貨量將達(dá)到7670萬臺，是2020年的十倍多。

　　網(wǎng)絡(luò)傳輸

　　元宇宙最突出的特點就是沉浸式體驗，高分辨率、低時延的畫面?zhèn)鬏攲τ诂F(xiàn)階段元宇宙體驗來講是必須項。因此5G網(wǎng)絡(luò)尤其是5G終端的普及和基站的覆蓋率對于滿足現(xiàn)階段XR設(shè)備無線化、輕量化起著決定性作用。未來元宇宙強(qiáng)調(diào)“隨時、隨地”的概念，對于網(wǎng)絡(luò)接入性也將會有著更高的要求。除了現(xiàn)階段積極發(fā)展的基站覆蓋+終端接收的網(wǎng)絡(luò)傳輸模式，各國也在開展對“低軌衛(wèi)星+5G/6G”融合網(wǎng)絡(luò)的探索。

　　芯片算力

　　未來元宇宙需要更專業(yè)、更高效的人工智能芯片以滿足對算力的巨大需求，可針對特殊應(yīng)用開發(fā)的ASIC芯片，可定制化的FPGA芯片，和更高性能和渲染能力的GPU芯片等算力都將獲得快速發(fā)展

　　元宇宙四大核心技術(shù)

　　元宇宙整體技術(shù)發(fā)展不僅需要底層硬件的支持，同樣也需要上層應(yīng)用和算法的突破，隨著應(yīng)用技術(shù)的迭代和算法的優(yōu)化，現(xiàn)階段元宇宙已初步具備游戲、娛樂、教育、生產(chǎn)、社交、創(chuàng)作和交易等現(xiàn)實功能，也已具備身份、朋友等社會屬性，同時由于引入了區(qū)塊鏈的概念和技術(shù)，使得元宇宙具備構(gòu)建去中心化經(jīng)濟(jì)體系的能力，距離初步構(gòu)建平行于現(xiàn)實的虛擬數(shù)字世界更近一步。

　　區(qū)塊鏈

　　區(qū)塊鏈?zhǔn)窃钪鎯r格和交易體系的基礎(chǔ)技術(shù)，非同質(zhì)化代幣（NFT）是區(qū)塊鏈技術(shù)的一個重要分支，通過將記載著交易信息的憑證電子化，使其可以在區(qū)塊鏈上儲存，并通過區(qū)塊鏈的共識機(jī)制廣播至全鏈路確保其實時性和不可篡改性。同時NFT還兼具不可分割、不可復(fù)制和唯一性等特征，使其在數(shù)字資產(chǎn)的確權(quán)和交易上有著廣闊的發(fā)展空間。

　　人工智能

　　人工智能可以為元宇宙大量的應(yīng)用場景提供技術(shù)支撐，其應(yīng)用主要集中在智能語音、NLP自然語言處理、機(jī)器學(xué)習(xí)和計算機(jī)視覺四個方面，為元宇宙中用戶與用戶、用戶與系統(tǒng)、不同系統(tǒng)之間的溝通與交流提供了技術(shù)支持和應(yīng)用框架。同時，AIGC（人工智能生成內(nèi)容，AI-Generated Content）也正逐漸成為元宇宙中海量內(nèi)容的重要創(chuàng)作來源。

　　云技術(shù)

　　現(xiàn)階段基于云技術(shù)的應(yīng)用形態(tài)呈現(xiàn)出多樣化的趨勢，從云儲存到云計算再到云應(yīng)用，云服務(wù)器位置根據(jù)需求也各有不同，向云、霧、邊、端等各種不同方向發(fā)展。目前云技術(shù)在元宇宙中的發(fā)展主要集中在三方面：算力，儲存和渲染。

　　數(shù)字孿生

　　數(shù)字孿生作為仿真和模擬領(lǐng)域的前沿技術(shù)，與元宇宙構(gòu)造現(xiàn)實社會的拓展和延伸的概念高度相符，成為元宇宙在虛擬世界中構(gòu)建現(xiàn)實世界數(shù)字孿生體的基礎(chǔ)應(yīng)用，將極大程度提升元宇宙的構(gòu)建效率與真實體感。

　　元宇宙十大應(yīng)用場景展望

　　十八世紀(jì)“科幻小說之父”凡爾納曾在小說中暢想過潛艇和火箭，當(dāng)時天馬行空的想象如今早已成為現(xiàn)實。人類也許將見證新的科幻照進(jìn)現(xiàn)實，元宇宙世界正在從科幻小說中逐步脫胎成型。元宇宙技術(shù)雖然仍處于早期，但一旦落地也可能對諸多行業(yè)帶來深遠(yuǎn)影響。報告認(rèn)為，元宇宙在以下十個領(lǐng)域的應(yīng)用場景尤其值得期待。

　　娛樂

　　娛樂可能是目前元宇宙落地速度最快的場景之一，技術(shù)升級所帶來的沉浸感會為用戶帶來顯著的體驗提升。例如，游戲基于對現(xiàn)實世界的模擬和延伸、天馬行空的想象構(gòu)建了一個虛擬世界，伴隨底層硬件和技術(shù)的發(fā)展，游戲的概念向大型多人、實時在線、開放世界方向發(fā)展。除此以外，元宇宙在影視、演出和活動中都已有初步的落地場景，未來發(fā)展前景廣闊。

　　社交

　　在元宇宙的社交中，借用全息虛擬影像技術(shù)搭建出一個虛擬現(xiàn)實平臺，互動方式從簡單的語音、文字、圖片、視頻延伸到突破時空限制的逛街、購物、看演唱會、玩游戲等，這種身臨其境的沉浸式體驗將極大地提升用戶的使用體驗，增加用戶黏性。相比于虛擬社交，元宇宙社交將進(jìn)一步打破線上與線下的界限。

　　零售

　　人貨場是零售的核心要素，元宇宙也將從這三個方面對零售進(jìn)行了重塑。從人來看，元宇宙中的人不僅有用戶的數(shù)字替身，還包括虛擬偶像等。從貨來看，未來消費者可能為自己的數(shù)字替身購買和搭配衣服、美妝、出行工具、甚至住所，虛實結(jié)合也將帶來新的增長空間。從場來看，品牌商也開始和元宇宙平臺合作打造虛擬空間，為消費者提供全新的購物場景。

　　制造業(yè)

　　元宇宙可以推動制造業(yè)的智慧化升級，通過構(gòu)建與真實世界等比例的工業(yè)數(shù)字孿生體，對產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、銷售等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，并將運(yùn)算結(jié)果反哺到現(xiàn)實生產(chǎn)中，改進(jìn)規(guī)劃設(shè)計，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，助力企業(yè)實現(xiàn)從制造到智造的轉(zhuǎn)型。

　　金融

　　元宇宙銀行可以打造一種無所不在的沉浸式服務(wù)。客戶在元宇宙中，既可以使用虛擬分身“一鍵直達(dá)”銀行廳堂，享受AI虛擬員工的引導(dǎo)和服務(wù)；也可以通過特定指令在元宇宙中隨時“召喚銀行”，辦理金融相關(guān)業(yè)務(wù)。而在區(qū)塊鏈加密技術(shù)的幫助下，客戶可以更便捷地進(jìn)行身份驗證，體驗無感式的金融服務(wù)。同時也需要注意的是，金融業(yè)作為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的血脈具有一定特殊性，在風(fēng)險、合規(guī)等方面有著更嚴(yán)格的要求，元宇宙在金融業(yè)的應(yīng)用也需要關(guān)注其對金融風(fēng)險帶來的新的挑戰(zhàn)。

　　醫(yī)療

　　元宇宙可以在病理研究、診斷、遠(yuǎn)程醫(yī)療、病人護(hù)理和監(jiān)控等領(lǐng)域發(fā)揮作用。隨著技術(shù)的進(jìn)步，虛擬診療也將從2D向3D體驗提升，或可開啟醫(yī)學(xué)的重大進(jìn)步。從目前來看，VR、人工智能等技術(shù)已經(jīng)開始被應(yīng)用到醫(yī)學(xué)前沿的多場景中。

　　遠(yuǎn)程辦公

　　疫情下遠(yuǎn)程工作和在線交流正變得越來越常態(tài)化，元宇宙的“全息虛擬會議” 可以打造身臨其境感，提升目前遠(yuǎn)程會議所欠缺的臨場感、沉浸感，乃至儀式感。只要戴上特制的眼鏡，全息投影的會議室、產(chǎn)品模型、屏幕統(tǒng)統(tǒng)出現(xiàn)在你的眼前，參會的同伴也以三維形式出現(xiàn)在身邊。

　　教育培訓(xùn)

　　在傳統(tǒng)教育和培訓(xùn)行業(yè)，學(xué)生面臨著理解抽象概念難和實踐難等問題，教學(xué)人員同樣面臨著教學(xué)手法單一，內(nèi)容呈現(xiàn)枯燥等挑戰(zhàn)，元宇宙的出現(xiàn)為教育模式的改革創(chuàng)新提供了新的工具，以頭顯等可穿戴設(shè)備為終端，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)造出具象化教學(xué)環(huán)境或培訓(xùn)場景，賦予學(xué)生與環(huán)境、場景自由交互與探索的能力，促進(jìn)從被動教學(xué)到主動體驗學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)變。

　　研發(fā)

　　在科研領(lǐng)域，元宇宙及數(shù)字孿生的概念不僅在模擬真實環(huán)境領(lǐng)域卓有建樹，通過在海量數(shù)據(jù)集上進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，人工智能的不斷迭代，從弱AI逐步走向強(qiáng)AI，使得元宇宙在結(jié)論推演和概率測算方面也越發(fā)精準(zhǔn)?？梢詭椭蒲腥藛T降低模擬成本和實驗消耗，成為未來智慧科研領(lǐng)域中不可缺少的力量。

　　城市治理

　　在城市治理中，可以通過對元宇宙中數(shù)字孿生體輸入不同的運(yùn)行及環(huán)境數(shù)據(jù)，來模擬不同狀態(tài)、環(huán)境下真實物體的發(fā)展或反應(yīng)，從而為智慧城市的建設(shè)提供寶貴的實驗環(huán)境和參考價值。

　　元宇宙的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

　　科技正將很多過去在科幻小說中出現(xiàn)的場景變?yōu)楝F(xiàn)實。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，元宇宙也有望迎來更快發(fā)展，為各行各業(yè)帶來新的技術(shù)賦能和機(jī)遇。

　　值得注意的是，在看到元宇宙廣闊發(fā)展空間的同時，也要看到元宇宙作為一項龐大的系統(tǒng)性工程，目前仍處于早期發(fā)展階段，距離廣泛應(yīng)用可能也仍需要較長時間，現(xiàn)階段特別需要注意防止對元宇宙概念的炒作。

　　2月18日，銀保監(jiān)會發(fā)布《關(guān)于防范以“元宇宙”名義進(jìn)行非法集資的風(fēng)險提示》，對編造虛假元宇宙投資項目、打著元宇宙區(qū)塊鏈游戲旗號詐騙、惡意炒作元宇宙房地產(chǎn)圈錢、變相從事元宇宙虛擬幣非法謀利等違法活動進(jìn)行了警示。元宇宙未來發(fā)展中仍面臨許多核心問題，特別是需要重點關(guān)注來自技術(shù)突破、生活方式、社會倫理、隱私與數(shù)據(jù)安全，以及立法監(jiān)管五個方面的挑戰(zhàn)。

技術(shù)突破：元宇宙作為系統(tǒng)性工程，很多技術(shù)想法還處于概念階段，木桶效應(yīng)明顯，需要底層硬件、基礎(chǔ)應(yīng)用和核心算法等多方面技術(shù)共同推進(jìn)方能實現(xiàn)元宇宙設(shè)想中的諸多應(yīng)用。

生活方式：回顧科技進(jìn)步的歷史，從個人電腦的普及到互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，再到今天智能手機(jī)的移動互聯(lián)，每一代技術(shù)的革新都會給人類的生活方式帶來改變。

社會倫理：科技進(jìn)步在提高人類生活水平的同時，也可能會對傳統(tǒng)的道德、論題提出新的問題。

隱私與數(shù)據(jù)安全：數(shù)據(jù)已經(jīng)被視為未來經(jīng)濟(jì)中最核心的生產(chǎn)要素之一。元宇宙沉浸式的特性，使得其所生成和使用的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過之前的PC時代和互聯(lián)網(wǎng)時代。

立法監(jiān)管：立法和監(jiān)管體系是現(xiàn)實世界中維系社會和經(jīng)濟(jì)有序運(yùn)轉(zhuǎn)的重要工具，元宇宙作為現(xiàn)實世界的延伸和拓展，同樣具備社會和經(jīng)濟(jì)屬性，因此元宇宙世界中也需要建立合理的法律監(jiān)管體系以維持其有序運(yùn)行。

具體內(nèi)容如下