2021年元宇宙科技行业研究报告

导语

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，元宇宙将更加深远地影响人类社会，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。

来源：中信证券

1. 市场热点：Facebook改名Meta，全面转向元宇宙

Meta(Facebook)年内持续推动元宇宙热度

Meta(Facebook)在这轮元宇宙热度提升中起到了重要作用，Meta(Facebook) 明确提出元宇宙愿景，扎克伯格在VR Workrooms中接受采访。7月，扎克伯格在等多个场合表示，预计其未来几年，Facebook将从一家社交媒体公司转变为 元宇宙公司。扎克伯格将Metaverse描绘为可以置身其中的实体互联网，可以体会到在2D应用或者网页未必能获得的体验。

市场热点：Facebook改名Meta，全面转向元宇宙

10月28日，扎克伯格在Facebook Connect会议上宣布Facebook改名Meta，并 将从12月1日起以新的股票代码MVRS进行交易，同时表示公司将以元宇宙为 先，而不是以Facebook为先。同时会议上也宣布，Meta旗下VR/AR相关产品将于2022年年初开始，从 Oculus Quest from Facebook转向Meta Quest，以及从Oculus App转向Meta Quest App，逐步从Oculus品牌过渡到Meta品牌。

元宇宙热点回顾：Roblox上市

2021年3月，Roblox在美股上市，明确提出打造元宇宙，Roblox上市后股价表现走势较好，市值迅速超越美国老牌游戏公司EA，位居美股游戏公司第二。按 2021/10/28日收盘价，Roblox市值为476亿美元。

2021年4月，全球领先的3D引擎技术商Epic Games完成10亿美元融资，投后估值287亿 美元，公司宣布融资将主要用于公司发展及元宇宙相关的开发。Epic Games旗下全球爆 款游戏《堡垒之夜》举办广受好评的虚拟演唱会。2021年8月，BAYC、Axie Infinity等NFT领域的事件开始破圈，市场开始关注NFT相关的 应用。2021年8月，字节跳动以90亿人民币收购国内领先的VR设备厂商Pico。2021年8月，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。腾讯在2020年提出的全真互联网概念，米哈游提出的打造十亿人生活在其中的虚拟世界， 腾讯注册“QQ元宇宙”“王者元宇宙”等商标。

2. 元宇宙：未来人类的数字化生

元宇宙：人类未来的数字化生存

元宇宙本身没有标准的定义，我们认为，元宇宙是未来20年的下一代互联 网，是人类未来的数字化生存。元宇宙内涵不局限于互联网，是一系列高 新技术的“连点成线” ，可能带来超越人们想象力的新物种。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，元宇宙将更加深远地影响人类社会，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。

元宇宙产业终极机遇极大，将呈现渐进式发展

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， 我们认为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。我们认为，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。

3. 终极元宇宙的5个特点

科幻作品中的未来数字化生存猜想

通常认为，元宇宙概念的源头是美国科幻作家尼尔·斯蒂芬森的科幻小说《雪崩》 （Snow Crash）及其描绘的跨越不同平台的沉浸式共享空间，物理世界和数字世界交 汇。小说中描绘的元宇宙，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。在电影《黑客帝国》中面对难以辨别的虚拟世界和现实世界，主人公通过类似脑机接口 的设备，穿梭于现实和虚拟世界。而电影《盗梦空间》有着与《黑客帝国》相似的猜想。主人公通过外部设备，进入虚拟世界，在《黑客帝国》中，进入的是数字世界，在《盗 梦空间》中进入的是他人的虚拟梦境。身体依然留在物理世界，但精神和意识已经可以 自由地穿梭在梦境的虚拟世界中。（报告来源：未来智库）

科幻作品中的未来数字化生存猜想

2018年，史蒂文·斯皮尔伯格导演的电影《头号玩家》对于元宇宙的描绘极具代表性。 2045年的游戏元宇宙中，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》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。

科幻作品中的未来数字化生存猜想

科幻电影《银翼杀手2049》讲述的是仿生人K的故事，K是一个与人类看起来几乎完全一 样，交流和运动自如的仿生机器人，可以执行人类交给其的任务。电影中还出现了全息 投影人，通过光场成像，实现看起来跟真人一样的视觉效果，通过AI等技术可以和人们 实现语言交互。电视剧《西部世界》则讲述了一部巨型高科技以西部世界为主题的乐园，乐园中的接待 人员是看起来与人类几乎一样的仿生机器人，可以像真人一样满足游客的各种需求。

4. 全球科技巨头在元宇宙的布局

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。

VR布局：From Rift to Quest 2

Quest 2相比Quest，更加轻薄，并且头显前面安装了4个跟踪摄像头和两个黑白Oculus触 摸运动控制器。Quest 2不允许用户保留完全独立的Oculus账户，而Quest 2产品经理表示 这样做的目的是为了提高Quest提供的社交性，通过链接Facebook账户的方式在VR中找 到好友，并可以通过Quest设备使用Facebook Messenger和好友虚拟聊天。

公司最近研发的Oculus社交空间Horizon进一步提高了VR的社交属性，被誉为VR界 ROBLOX。Horizon支持最多8名玩家在平台上一起打造属于自己的虚拟体验世界，玩家通 过自己的虚拟半身卡通形象创造并装饰“Worlds” ，并在Worlds中游玩各类社交小游戏。Facebook Reality Labs Experiences的产品营销主管认为元宇宙的重要组成部分之一是一 个在VR环境中鼓励更多社交互动机会的平台，让虚拟现实中的社交参与度更富有深度和 广度。

AR布局：Spark AR

Facebook为Instagram推出了Spark AR功 Instagram Grove Street AR特效 能，并将其描述为一个“任何人都可以在 Instagram上创建和发布AR效果”的平台， 发布的filter特效可以显示在新的效果库中。近期Spark AR推出多层次分割和优化跟 踪目标两项新功能，增AR技术的识别层 次与目标数量，达到更好的现实增强效果。

XR布局：虚拟现实进行结合

技术积淀：历经7年的发展，Facebook在VR领域已经有所积累，如果公司携此优势向 AR、CR等领域全面推进，将有望在其余领域也形成类似的技术优势 ；

打通生态：从产品上看，当前公司的主营业务集中在VR软硬件领域，但在XR战略指 导下，公司可以以系统和软件倒逼，打通虚拟-现实生态。

英伟达：以Omniverse打造开放式云平台

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”。

5. 元宇宙基础设施解析

基础设施：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。

基础设施：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。

基础设施：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。

基础设施：数字孪生

早期应用：数字模拟实物改造

最早的数字孪生技术应用于工业制造中的单个场景中：1）美国空军计划将飞机数字化， 在数字模型基础上进行清理与维护；2）NASA构想将火箭虚拟化进行试验并采集数据 用于制造；3）1970年，NASA曾利用阿波罗十三号的虚拟模型成功修复了当时发生的 氧气爆炸问题；4）NASA在漫游者号火星探测器上广泛使用数字孪生技术。

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。

基础设施：机器人

仿生仿生机器人学：是机器人学的一个分支学科，主要研究以模拟动物的构造、传感系统、计 算结构等来构造一个机器人。动物如何行动以及它们为何具有独特的行为，是科学家们开 展仿生学研究的另一个巨大动力。机器人的分类

仿生机器人的应用前景

医疗服务：更强的身体能力、更安全的保护、社交障碍陪伴、心理治疗等都是未来仿生 机器人的主要目标。 护理机器人：不仅能预防和应对潜在健康问题，还能为患者提供身体检查等医疗服务；增强装置：视觉增强、听力增强等技术进一步为视障人士打开了一扇通往世界的窗；智能化义肢：将大脑和义肢相连，将佩戴者的意图传递给义肢，使其更具智能；外骨骼：不仅能辅助出行，还能提高工业场景的安全性，辅助患者进行康复训练；陪伴机器人：教育、心理疾病治疗、孤独感消除等。

公共服务：可胜任接待、演讲、导购、零售以及娱乐等多场景服务。

特种领域应用：结合感知技术与仿生等新型材料，智能性和适应性不断增强，此后特种机 器人应用领域将会不断拓展。例如灾害搜救、通信、海洋探索、土木工程、侦察等。鸟类、鱼类机器人：执行搜索、侦察类任务；昆虫类微型机器人：执行监视任务；蛇类机器人：进入人类无法进入的区域执行任务。

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