元宇宙:元宇宙的九宮格框架：從What到How

摘要

在近期的產業交流中，我們發現元宇宙的概念已初步普及，更多的企業在思考：我們如何依托自身資源參與這場全新的變革？虛實之間，如何布局？本文我們提出“九宮格”框架，探索如何落地元宇宙。

突破不止——大廠入局后的期待。去年Facebook宣布將正式轉型入局元宇宙，更名為Meta。而后，微軟687億美元收購游戲巨頭暴雪，為元宇宙布局。英偉達不僅為開發者提供繪制虛擬世界的軟件，還提供了構建虛擬世界所需的算力，正式推出了構建三維虛擬世界的工具Omniverse。VR、游戲、圖形處理等皆是元宇宙的要素，而近期馬斯克報價430億美元收購推特，則有望碰撞出更多火花，突破與顛覆值得期待。

創新不斷——NFT、DAO紛紛崛起。過去一年中，區塊鏈行業創新不斷，逐步完善協議層的基礎設施：DeFi，搭建起了元宇宙的金融體系；NFT，不僅作為未來元宇宙代表身份的一種媒介，同時與DeFi相結合使得金融體系更接近于現實世界；GameFi，Play to Earn的模式模糊了娛樂和工作的界限，新型職業更貼近元宇宙；DAO，去中心化治理模式改變了傳統治理模式，增加智能合約的占比，更適合虛擬世界中的組織治理。

我們將元宇宙分為偏硬和偏軟兩個維度分別結合分析。硬件維度可以分為三個基礎設施：算力、通信/存儲和光學顯示。而軟件維度的三個層次：數據、算法、激勵來層層遞進解讀，這就構成了元宇宙的九宮格框架。分別是：大數據、AIGC、數字資產POW、5G、隱私計算、分布式存儲、ARVR、數字孿生/3D展示和虛擬人/NFT。

算力即權力，與數據、算法、激勵這三個層次碰撞出火花。大數據：元宇宙的本質是數據的不斷生成和處理范式變革，如何將海量數據價值充分利用需要依賴大數據技術。AIGC：邁入Web3.0，內容消費需求飛速增長。UGC\PGC的方式將難以匹配需求的擴張。AIGC將是自主的元宇宙內容生成解決方案。數字資產POW：按勞取酬，元宇宙價值的承載媒介。

通信/存儲技術的演進將會夯實元宇宙網絡層面的基礎。在此，我們從數據、算法、激勵這三個層次與通信、存儲一一結合，分別是5G：元宇宙的軟硬件和應用的底層設施。隱私計算:?可用不可見，元宇宙數據流通方案。分布式存儲:元宇宙價值存儲方式。

內容的展示和呈現至關重要，光學顯示是幫助用戶獲得沉浸式體驗的核心。內容呈現相關軟硬件技術的成熟，打開了通往元宇宙的大門。AR/VR:?元宇宙的交互媒介，云AR/VR成趨勢。數字孿生:虛擬與現實的互相映射，元宇宙交互方案。虛擬人/NFT:虛擬人不僅能夠為元宇宙帶來豐富的內容和沉浸式的體驗，也作為一種NFT，成為元宇宙中身份認證和確權的方式。

投資建議：關注元宇宙“九宮格”細分賽道，元宇宙不僅需要宏大敘事，更需要在各個底層技術上的打磨，同時關注國內外巨頭相關新產品的推出。美股標的：微軟、Roblox、英偉達、Meta、SNAP、Unity等；A股標的：視覺中國、藍色光標、美盛文化、拓爾思、三人行等。

一．元宇宙：虛實之間，從What到How

在近期的產業交流中，我們看到元宇宙的概念已初步普及，而更多的企業在思考：我們如何依托自身資源參與這場全球化的全新變革中？虛實之間，如何布局？

1.WHAT——元宇宙是什么？

正如我們在元宇宙系列一《元宇宙：互聯網的下一站》中闡述的：從功能上看，元宇宙是一個承載虛擬活動的平臺，用戶能進行社交、娛樂、創作、展示、教育、交易等社會性、精神性活動。元宇宙的核心在于可信地承載人的資產權益和社交身份。這種對現實世界底層邏輯的復制，讓元宇宙成為了堅實的平臺，任何用戶都能參與創造，且勞動成果受到保障。基于此，人們在元宇宙的勞動創作、生產、交易和在實際生活中的勞動創作、生產、交易沒有區別。比如用戶在元宇宙中建造的虛擬房子，不受平臺限制能夠輕松交易，換成元宇宙或者真實宇宙的其它物品，其價格是由市場決定。

我們最初將構筑元宇宙的技術賽道歸納為“BAND”，即區塊鏈（Blockchain）、游戲（Game）、網絡算力（Network）和展示方式（Display），分別從價值交互、內容承載、數據網絡傳輸及沉浸式展示融合構建元宇宙。

（1）區塊鏈技術提供了去中心化的清結算平臺和價值傳遞機制，能夠保障元宇宙的價值歸屬與流轉，從而保障經濟系統的穩定、高效，保障規則的透明和確定性執行。去中心化的虛擬資產能夠跨平臺、脫離內容本身進行流通，變得更加“真實”。

（2）電子游戲為元宇宙提供交互內容，是元宇宙內容發展與用戶流量的關鍵賽道。用戶創作成為元宇宙游戲發展的趨勢，用戶創作能夠為元宇宙提供了豐富的內容，用戶并非像傳統游戲一樣成為游戲主策、主程手中的提線木偶，也改變著人們對虛擬資產的觀念。

（3）網絡與算力技術的升級保障了信息的傳輸與計算能力，5G、AIoT、算力為次時代應用創新打下了堅實基礎。云游戲近年來也實現了高速發展，云計算是近年來發展最快的科技領域之一，伴隨通信速率和云算力的持續升級，云端游戲已經成為現實。

（4）顯示技術提供交互方式，超高清及AR/VR設備也實現了持續迭代升級，用戶已經可以獲得較好的沉浸式體驗。

實際上，在落地之中，很難有企業或創業團隊具備完整的能力來創造一個虛擬世界，產業的分工開始細化。例如NFT有IP創作與合約調用、交易支付之分；虛擬人有形象塑造、自然語言處理、虛擬環境打造之分，我們原有的框架需進一步細化。

NBA延長與Meta的合作關系，將籃球比賽帶入元宇宙:1月27日消息，NBA宣布延長其與Meta的現有合作關系，使用 VR（虛擬現實）技術轉播其比賽。這些比賽將使用Xtadium進行轉播，Xtadium是一個元宇宙應用程序，用于使用Meta的消費者頭盔Meta Quest 2轉播沉浸式體育體驗。聯賽將在Meta的旗艦元空間應用Horizon Worlds中呈現52場比賽，供用戶欣賞和觀看。其中五場比賽將以更沉浸的方式呈現，使用180度的單鏡面技術。[2023/1/28 11:32:50]

2.大廠紛紛入局，各領域創新不斷

縱觀全球，去年3月第一個元宇宙概念股Roblox的上市將市場的目光吸引到了元宇宙這一概念上，伴隨著NFT、GameFi的出圈，元宇宙產業發展迅速。去年十月，在Facebook 一年一度的Connect大會上，扎克伯格細致、完整地闡釋了Facebook對元宇宙的認識、戰略規劃以及目前在元宇宙領域上所取得的各項進展，并宣布將正式轉型更名為Meta。大拇指Logo被替換成了一個類似于“無窮”的新標志。

元宇宙開啟了一個重要篇章，各大企業紛紛入局元宇宙。微軟687億美元收購游戲巨頭暴雪，為元宇宙布局。在發布會上微軟CEO Satya?Nadella表達了游戲將在元宇宙平臺開發中起到關鍵作用的觀點。英偉達不僅為開發者提供繪制虛擬世界的軟件，還提供了構建虛擬世界所需的算力，去年正式推出了Omniverse平臺，這是一套幫助軟件開發人員構建三維虛擬世界的工具，并在此過程中使用更多來自英偉達芯片的算力。而近期，馬斯克更是提出以430億美元收購推特。以馬斯克的創新意識加之推特在全球年輕的Web3.0用戶之中的價值，該收購若能達成，我們認為其想象空間及產業引領效應有望超越Facebook更名。

國內市場上，騰訊也很早推出了“全真互聯網“這一概念，虛實結合。線上、線下社會之間的界限將逐漸模糊。去年11月騰訊 AI Lab 和 Robotics X 實驗室主任張正友博士在X-Talk活動中做主旨演講，向大家介紹了虛實集成世界。它有四個關鍵的技術點，就是：現實虛擬化、虛擬真實化、全息互聯網、智能執行體。

而區塊鏈作為元宇宙重要支柱之一，對于元宇宙的安全性和永續性的保證中扮演著重要角色。DeFi為元宇宙的經濟活動搭建了基礎，發展迅速。除此之外，NFT和GameFi這兩方面發展迅速。

1）DeFi：自2020年開始，DeFi開始逐步發展。根據Debank的數據，總鎖倉量大約為6.7億美元，此后半年，DeFi一直不溫不火，總鎖倉量穩定在7億美元至10億美元之間。直到2020年6月，以Compound推出治理代幣COMP為催化劑，新的激勵模式為DeFi的發展帶來了變局。雖然去年經歷了519這樣的大波動，DeFi發展依舊火熱。根據Defi Llama 數據，目前Defi協議總鎖倉量為2162億美元。

2）NFT：2021年中旬，Crypto Punks和Bored Ape Yacht Club (BAYC)地板價突破了100ETH，同時大量明星和名人的持有使得整個NFT板塊出圈。不同于DeFi的用戶群體集中于區塊鏈行業內部，NFT吸引力許多圈外人士的目光，使更多的人了解到區塊鏈技術。不僅NFT項目數量如雨后春筍一般飛速發展，NFT平臺從數量和體量上均在增長。以其中最大的平臺Opensea為例，從去年7月開始迎來了拐點。活躍用戶數在今年年初突破了50萬大關，達到約54.6萬。

3）GameFi：GameFi給NFT提供了應用場景，給與NFT的持有者提供了展示的場景，自Axie Infinity開創了Play to Earn這一模式，伴隨著全球疫情的影響，先是東南亞國家中流行，后逐漸傳遍全球。2021年7月一度單日收入達到了820萬美元，不遜于《王者榮耀》、《和平精英》等熱門游戲。

Axie Infinity的成功吸引了大量項目方加入進來，GameFi已經成長為區塊鏈行業的“獨立領域”。截至2021年11月，DappRadar數據顯示GameFi領域在全網累計已有836個鏈游上線，日均用戶數量達百萬人，日交易量達到1897萬美元。從日均交易數來看，GameFi板塊位居各細分板塊第一，可見其活躍性。同時，GameFi和NFT類似，吸引了許多非區塊鏈用戶參與進來。

在過去的這一年里，區塊鏈行業發展迅速，各個板塊獨立發展又相輔相成，為元宇宙的各方面做好了基礎。DeFi，搭建起了元宇宙的金融體系。NFT，不僅作為未來元宇宙代表身份的一種媒介，如：虛擬人Avatar、PFP類頭像，同時與DeFi相結合使得金融體系更接近與現實世界。GameFi，Play to Earn的模式模糊了娛樂和工作的界限，新型職業更貼近元宇宙。DAO，去中心化治理模式改變了傳統治理模式，增加智能合約的占比，減少了對于信任的需求，更適合虛擬世界中的組織治理模式。

此前市場對元宇宙的幾個疑問在于：1）元宇宙偏概念，怎么落地？2）元宇宙約等于VR、AR，VR眼鏡不普及元宇宙沒戲？；3）合規層面如何考量？因此，我們從硬件、軟件兩個維度著手，將元宇宙涉及的技術元素進一步細化。從技術落地的角度看，關于元宇宙的宏大敘事固然令人興奮，但能提供相關細分技術的“一磚一瓦”，或者成為元宇宙路上的“賣水人”，是大多數從業企業更現實的期待。

Meta將在馬德里構建一個元宇宙創新中心:2月28日消息，Meta（原 Facebook）呼吁全球合作建立必要的基礎設施，以支持其蓬勃發展的元宇宙計劃。隨著今年全球移動通信大會（MWC 2022）即將在巴塞羅那舉行，Meta 已經宣布與電信巨頭 Telefónica 達成合作伙伴關系，雙方將在西班牙首都馬德里共同建設一個元宇宙創新中心，旨在通過各種試驗和測試計劃來加速元宇宙網絡和設備的準備工作。此外，Telefónica 和 Meta 還計劃為西班牙本地初創公司和開發人員提供一個突破性的 5G 實驗室，讓他們將能夠在 Meta 和 Telefónica 的網絡基礎設施和設備上使用元宇宙端到端測試平臺。（VentureBeat）[2022/2/28 13:28:13]

二. HOW——元宇宙的九宮格框架

從進一步細化落地的角度，我們將元宇宙分為硬件和軟件兩個維度分別分析。硬件維度大致可以分為三個基礎設施：算力、通信/存儲和光學顯示。與此相對應，我們又可從軟件維度的三個層次：數據、算法、激勵來層層遞進解讀，這就構成了元宇宙的九宮格：

1）算力

①算力+數據——大數據：元宇宙的本質是數據的不斷生成和處理范式變革

②算力+算法——AIGC：元宇宙內容生成解決方案

③算力+激勵——數字資產 POW：按勞取酬，元宇宙價值體現方式

2）通信/存儲（IT基礎設施）

①通信/存儲+數據——5G：元宇宙的軟硬件和應用的底層設施

②通信/存儲+算法——隱私計算：可用不可見，元宇宙數據流通方案

③通信/存儲+激勵——分布式存儲：元宇宙價值存儲方式

3）光學顯示

①光學顯示+數據——AR/VR：元宇宙的交互媒介，云AR/VR成趨勢

②光學顯示+算法——數字孿生/3D展示：虛擬與現實互相映射，元宇宙交互方案

③光學顯示+激勵——虛擬人/NFT：為元宇宙帶來豐富內容和沉浸式體驗，身份認證和確權方式

1.算力

算力即數據的處理能力，遍布于我們當前日常生活中的每一處。從智能手機到超級計算機，從云計算到人工智能，無論是硬件和軟件都需要算力來維持正常運行。當我們邁入元宇宙，算力將是所有的基石——算力即權力，無論是智能合約的處理，還是虛擬世界中每一處場景的搭建、濾鏡的加載，都離不開算力。在此，我們從數據、算法、激勵這三個層次分別與算力相結合來分析。

1.1.算力+數據——大數據：元宇宙的本質是數據的不斷生成和處理范式變革

大數據主要通過對海量數據進行采集、加工和整合，結合人工智能、云計算等技術對于數據進行深入分析后，被廣泛應用于日常生產、經濟、生活等活動中。從大數據的行業應用來看，軟件和信息服務業高居榜首，熱點集中于政務、互聯網和相關服務、社會治理（安防、輿情、應急管理、信用、環境監測、交通、能源、城市管理等）、金融、民生服務（社保、就業、證件辦理、住房、生育、養老等）等領域，醫療、工業等行業領域同樣具有較大潛力。

大數據的意義不在于掌握龐大的數據信息，而在于如何對數據進行精準且專業的處理。在巨量數據被采集后，需要通過存儲、計算、人工智能來對數據進行加工和支撐，從而實現數據的增值。由此，算力在大數據技術中顯得尤為重要。元宇宙作為一個數字世界，本質是在不斷產生和處理數據，如何充分利用這些數據實現價值需要大數據技術的支撐。

從大數據自2014年首次被寫入政府工作報告開始，我國不斷出臺了大數據相關的政策。在這期間，分別經歷三個階段：醞釀階段、落地階段和深化階段。

1）醞釀階段：開始重視大數據的價值，從2014年3月將大數據寫入政府工作報告到2015年8月印發了《促進大數據發展的行動綱要》

2）落地階段：開始實施國家大數據戰略，從2016年3月進入《十三五規劃綱要》到2019年連續6年被寫入政府工作報告

3）深化階段：促進大數據要素市場化建設，行業體系逐漸完善。基礎支撐、數據服務、數據融合應用上中下游三個環節里不僅產生了優秀企業，如阿里云、騰訊云、華為、中興通訊等，還設立了大數據交易中心。根據《中國大數據產業白皮書(2021年)》，截至2021年8月31日，全國共有大數據企業6萬余家，其中處于高質量發展階段的企業數量達12432家，占比超過了20%。

大數據技術的發展可以分為硬件產品、基礎軟件、應用軟件、數據源、數據基礎設施、數據流通等6個細分賽道。其中，智能終端、大數據平臺、數據可視化、企業運營生成數據、數據中心和數據開放共享平臺分別為各個賽道的熱門板塊。

當前我們在跟產業交流中也發現，數據可視化、日志分析、自然語言處理、數據安全等都是元宇宙投資的熱門方向。因此，無論元宇宙、Web3.0的故事多么宏大，也不是空中樓閣，也需要當下的技術積累。例如對鏈上數據的分析需要可視化呈現、虛擬人Avatar的交互需要AI自然語言處理、數據安全和代碼審計更是不可忽略的重中之重。在另一個角度看，元宇宙所謂的“數字原生”是建立在產業、個體能夠信息化的基礎之上，而在全球的大部分地區，這一過程仍在推進中。

中國電信：將在杭州亞運會提供“元宇宙”體驗:金色財經報道，據人民網浙江頻道消息，離杭州2022年第19屆亞運會開幕不到200天，中國電信為亞運會打造亞運綜合VR/AR平臺，“元宇宙”體驗也將現身亞運會，通過5G+XR技術，場外觀眾可以通過手機、TV大屏、VR/AR眼鏡置身虛擬現場，感受與運動員面對面的互動。[2022/2/25 10:15:08]

目前，大數據技術已進入深化發展階段，一些問題也隨之產生。用戶信息被大量抓取，隨之帶來的是用戶隱私的泄露問題，2019年Facebook的聽證會上就討論到了數據隱私的問題。隨著網絡用戶和時長的不斷增長，傳統的運算技術已無法滿足現在龐大的需求，對于算力的需求更加迫切。

1.2.算力+算法——AIGC：元宇宙內容生成解決方案

AIGC是通過人工智能技術自動生成內容的生產方式。從Web 1.0的單向信息傳遞的“只讀”模式到Web 2.0的人與人通過網絡雙向溝通交流的“交互”模式，內容的需求在不斷增加。為了滿足這一需求，同時也因為互聯網的發展，內容的生成從單一的專業人士生產演變到了現在的用戶生產內容，UGC占據了主要市場。Youtube、Instagram、抖音、快手、B站上有大量的內容來自于UGC創作者。當我們邁入Web3.0時代，人工智能、關聯數據和語義網絡構建，形成人和網絡以及網絡與人的溝通，內容消費需求飛速增長。UGC\PGC這樣的內容生成方式將難以匹配擴張的需求。AIGC將是新的元宇宙內容生成解決方案。

AIGC的生成利用人工智能學習知識圖譜、自動生成，在內容的創作為人類提供協助或是完全由AI產生內容。不僅能幫助提高內容生成的效率，還能提高內容的多樣性。

目前，與AIGC相關的創作類型主要有三種：

1）內容平臺的一種自動化作業方式

①CCTV的AIGC平臺，包括智能采編、模板生成、畫質優化等

②部分語音類app，通過語音合成（TTS）技術，提供文本自動轉語音的能力

③流媒體平臺，通過算法對畫面畫質進行優化，提高清晰度等等.

2）AI科研機構的多模態應用，實現內容生成

①中科院自動化所的跨模態通用人工智能平臺“紫東太初”，就能夠做到“以圖生音”、“以音生圖”

②百度文心大模型的“AI畫家”，則在前不久的元宵節，生成與地點相匹配的專屬畫作。

3）部分數字人、虛擬人制作，AI合成全新的人物形象，與用戶開展互動

①AI手語主播，通過AI算法將文本轉化為手語信息，為聽障朋友提供服務

②品牌代言人，火星車數字人祝融號跟廣大用戶進行互動

③虛擬偶像，通過生動的表情、動作、語言等展示才藝，與粉絲對話

④智能客服、游戲陪玩等

我們看到，現在越來越多的創業者已經從單純的虛擬形象設計轉向智能交互、AIGC，簡單的虛擬人主播只是數字助理的升級版，而未來的元宇宙中將依托虛擬形象、NFT等聚合承載更多創意與IP，這些生成的內容庫又將成為后續創意的基礎而不斷迭代、裂變。

1.3.算力+激勵——數字資產 POW：按勞取酬，元宇宙價值體現方式

使用算力自然需要付出成本，例如工業仿真、飛機設計、氣象分析等，都需要大量的算力支撐，而激勵機制是有效組織算力的手段。在區塊鏈的世界中，POW是最早構建安全的去中心化網絡的基礎，隨著算力的增長，區塊鏈的安全壁壘越來越高.

POW，全稱是Proof of Work，算力市場天然的價格機制。POW機制是工作量證明機制，即記賬權爭奪（也是通證經濟激勵的爭奪）是通過算力付出的競爭來決定勝負準則。最早出現的區塊鏈共識方式。礦工通過貢獻算力而換取報酬的。如果提供的運算能力數量夠多和范圍足夠廣，那么就能有效防止黑客惡意攻擊，保證整個網絡安全。其特點是在節點足夠多的情況下，去中心化且安全，這種機制下產生的數字資產為元宇宙價值的承載提供了媒介.

比特幣和以太坊均采用的是POW機制。以比特幣為例，礦工可以通過挖出新區塊獲得區塊獎勵或參與驗證獲得Gas費。礦工們在挖一個新的區塊時，必須對SHA-256密碼散列函數進行運算，區塊中的隨機散列值以一個或多個0開始。隨著0數目的上升，找到這個解所需要的工作量將呈指數增長，礦工通過反復嘗試找到這個解。比特幣每10分鐘出一個新的區塊，挖出這一區塊的礦工可以獲得該區塊內的所有BTC（當前是6.25個），總量是2100萬枚，目前已有超過1900萬枚被挖出。且區塊獎勵每4年減半，預計在2024年5月4日區塊獎勵變為3.125個BTC。POW機制是公平的，貢獻的算力越多，獲得的報酬越多，開出新區塊的機會也越大。不僅確保了礦工們能夠按勞取酬，也完成了整個賬本的維護.

我們在早前的研究中對POW挖礦受益進行過量化分析。隨著BTC算力越來越高，政府對其造成的巨量能耗有所管控，我國于2021年9月將挖礦列為禁止行為，國內的算力已遷移至美國、哈薩克斯坦、俄羅斯等地。但從技術層面看，POW是在市場約束與經濟激勵之間取得平衡的方式，對元宇宙底層的基礎設施運行、分配方式提供了啟示.

英偉達黃仁勛：元宇宙能幫企業省下數十億美元:金色財經報道。英偉達首席執行官黃仁勛（Jensen Huang）在接受《瘋狂的金錢（Mad Money）》節目采訪時，黃仁勛描繪了一個互聯的虛擬現實世界，其超越了娛樂和商業的范疇，他表示，企業可以依靠元宇宙減少成本浪費，提高運營效率。

黃仁勛稱，“我們浪費了大量的東西來補償那些我們沒有進行模擬的事實。我們想在元宇宙中模擬工廠，模擬植物，模擬現實世界里的電網。”“這樣一來，我們可以減少浪費，這就是企業會因為元宇宙而獲得經濟收益的原因。他們會愿意購買這種人工智能能力，借此省下數十億美元。”（cnbc）[2021/11/21 7:02:44]

除POW這種共識機制以外，數字資產還可以使用POS，即權益證明，通過持有代幣的數量來爭奪記賬權。

2.通信/存儲（IT基礎設施）

縱觀通信發展史，傳輸速率的提升一直是主旋律，云游戲近年來也實現了高速發展，云計算是近年來發展最快的科技領域之一，伴隨通信制式的持續升級，云端游戲已經成為現實。當我們需要建造一個逼真寫實的虛擬世界時，基于體素/3D建模的底層搭建模式需要通過提高分辨率、增加濾鏡來實現。這對于設備硬件要求很高，為了解決這一問題，通過云計算處理以后傳輸給終端設備是一個較好的解決方案。由此，通信/存儲技術的成熟將會夯實元宇宙網絡層面的基礎。在此，我們從數據、算法、激勵這三個層次與通信、存儲一一結合，分別是5G、隱私計算和分布式存儲來討論。

2.1.通信/存儲+數據——5G：元宇宙的軟硬件和應用的底層設施

元宇宙時代的開啟促進各類相關軟硬件行業發展，包括大數據、云計算、區塊鏈、網絡安全、時延敏感網絡、虛擬現實和增強現實等，而通訊網絡——5G將這一切連接在一起。?

元宇宙相關技術依托于5G作為底層基礎。

1）云AR/VR：VR/AR業務對帶寬的需求是巨大的。高質量的云VR/AR不僅能滿足用戶日益增長的體驗要求也能降低對于設備的要求。雖然現有4G網絡平均吞吐量可以達到100 Mbps，但一些高階VR/AR應用需要更高的速度和更低的延遲.

2）云游戲：通過將計算與顯示分離，降低了設備門檻。云游戲通過將游戲運算過程轉移到云端服務器，使得游戲不再依賴游戲終端的硬件能力。云游戲平臺通過大規模的服務器集群，硬件能力非常強大，幾乎可以看成是無限的。通過連接云游戲平臺，用戶使用手機、平板等移動設備也能體驗最新的主機級大型游戲。云游戲對于帶寬的要求高。帶寬越高，視頻流質量越好。且當高峰時期也需要能保證穩定性，對于5G的網絡容量是一個挑戰。

3）社交網絡：隨著互聯網的發展，對于社交和內容的需求日益增大。社交網絡的流行表明用戶對共享內容（直播視頻、元宇宙演唱會、線上交互活動）的接受度日趨增加。元宇宙演唱會這類社交活動，對于網絡的帶寬、延時、穩定性都有要求。

4）AI智能可穿戴設備：目前，受到網絡延遲和帶寬的限制，可穿戴設備主要通過WiFi或藍牙來連接我們的手機或終端。5G可以幫助個人和企業消費者開啟“免提”模式。同時，云AI可以通過服務器來提高處理，降低對于用戶終端設備硬件的要求。

STEPN也是一個區塊鏈應用于可穿戴設備相結合的案例。誕生時間雖短卻迅速獲得了市場的目光。在購買了跑鞋NFT之后，用戶可以通過跑步來賺取代幣GMT。2021年8月誕生至今，已經擁有了15萬的社區會員和21萬推特粉絲，用戶連接STEPN已經跑了435萬公里。其將NFT與DeFi、可穿戴設備相結合完成的一個具有GameFi和SocialFi屬性的應用.

2.2.通信/存儲+算法——隱私計算：可用不可見，元宇宙數據流通方案

隱私計算是指保證數據提供方不泄露原始數據的情況下進行數據的計算和分析。保障數據在流通和融合的過程中“可用不可見”。正如我們之前提到的，元宇宙作為一個數字世界，本質是在不斷產生和處理數據，如何實現數據的價值的核心難點不在于數據的采集，而在于數據及時、準確的處理。在這一過程中，如何確保數據的安全和隱私是核心。隱私計算是涵蓋了眾多學科交叉融合的技術，可從底層硬件、基礎層和算法應用三個角度加以區分。

近年來，數據立法進程加快，尤其強調了數據應用過程中的數據安全。《中華人民共和國網絡安全法》《中華人民共和國數據安全法》和《中華人民共和國個人信息保護法（草案）》逐步完善了數據相關的立法。

隱私計算目前主要被應用于金融、互聯網和醫療領域，最主要的用途是聯合風控、聯合營銷、智慧醫療和電子政務等。

1）聯合營銷：由于數據的維度和場景不同，往往是分散且割裂的，整合多機構和多維度的數據才能構建更完整的用戶畫像來更好的落實營銷目的。

2）聯合風控：在金融領域的重要應用場景。金融機構的特殊性導致金融機構之間或與其他行業之間的數據融合壁壘較高，產生“數據孤島”現象，提升金融機構風險識別難度。

清華大學：提出元宇宙未來治理的前瞻議題，推動建設人類命運共同體:金色財經報道，據清華大學官方公眾號消息，由清華大學主辦，聯合國開發計劃署（UNDP）作為國際支持機構的2021人工智能合作與治理國際論壇開幕，本次論壇提出元宇宙未來治理的前瞻議題，推動建設人類命運共同體。[2021/12/5 12:52:42]

3）智慧醫療：醫學研究和分析依賴大量數據積累，分散在不同機構和業務系統內的數據會約束臨床科研成果的產出。

4）電子政務：當第三方機構與政府共享數據的時候，需要能夠做到保護數據、數據不離開本地節點等功能。

隱私計算目前處于早期飛速發展階段，海外布局較早。2008年第一家專注多方安全計算的技術廠商Partisia在丹麥成立，主要服務于拍賣、商務合同等方面。2011年微軟開始深入研究多方安全計算。Intel、Google、IBM和Facebook等大廠紛紛加入。總體來說，海外隱私計算產業內有很大比重的項目面向著加密貨幣和區塊鏈行業。

國內開始隱私計算較晚，2016年開始出現獨立隱私計算商業項目，但發展很迅速。目前有超過81%的項目已經進入了試點部署和實施階段。技術線路上主要集中在聯邦學習方案上，這一類主要用于滿足運營商、金融科技公司的業務需求。

1）多方安全計算：基于多方數據協同完成計算目標，實現除計算結果及其可推導的信息之外不泄露各方隱私數據的密碼技術

2）可信執行環境：通過軟硬件處理方法，在中央處理器上構建一個安全區域，保證其內部加載的程序和數據的安全性和完整性。

3）聯邦學習：機器學習框架，在有效幫助多個機構在滿足用戶隱私保護、數據安全和政府法規的要求下，進行數據使用和機器學習建模。

目前，國內對于隱私計算的學術關注度明顯提升，開源生態和社區的構建、配套技術標準體系均在迅速成長，商業模式還需完善。目前商業模式主要有兩個：提供技術平臺和后期維護，參與數據流通后進行分成。而數據安全法的落地在政策上給予隱私計算更好的發展環境。

2.3.通信/存儲+激勵——分布式存儲：元宇宙價值存儲方式

分布式存儲是相對于集中式存儲來說的。集中式存儲是指整個存儲集中在一個系統中，這一套系統可以包含多個設備，最大的特點是有一個統一的入口，所有數據都要經過這個入口。而分布式存儲，是指通過網絡將資源分散存儲在各臺機器上的磁盤空間，并將這些分散的存儲資源構成一個虛擬的存儲設備，數據分散的存儲在各個角落。優點是：

1）易于擴展：通過分布式架構，可擴展計算、存儲容量和性能

2）高性能：高效管理讀、寫緩存

3）支持分級存儲：通過網絡進行松耦合鏈接，允許高速存儲和低速存儲分開部署

4）多副本一致性：采用了多副本備份機制，安全性高。

5）存儲系統標準化：優先采用行業標準接口，從側面降低了存儲采購和管理成本。

NFT也運用到了分布式存儲技術。將圖像或內容上傳至在分布式存儲IPFS上，再將存儲地址轉換成哈希值于鏈上。把任意的數據內容通過鏈接進行鏈上映射，使NFT成為數據內容的資產性“實體”，從而實現數據內容的價值流轉。通過映射數字資產，從此裝備、裝飾、土地產權都有了可交易的實體。目前NFT對于存儲尚沒有明確的要求，但試想如果元宇宙中的資產存儲在單一地址，擁有者如何放心呢？

分布式存儲符合元宇宙去中心化的需求，添加了激勵機制以后為保證了社區中的人們愿意自發提供維護，實現了自運行生態。Filecoin是具有經濟激勵機制的分布式存儲，通過激勵保證隨著時間的推移分布式節點能夠可靠地存儲文件。用戶付費將文件存儲在存儲礦工上。存儲礦工是負責存儲文件并證明其已隨時間正確存儲文件的計算機。可用存儲空間以及該存儲空間的價格不受任何一家企業的控制。所有愿意通過幫助他人存儲內容而獲得報酬的均可作為Filecoin的礦工。

Helium同樣也是一個將通信/存儲與激勵機制相結合并產生資產的案例，是一個全球分布式熱點網絡。使用低功耗智能設備(IoT)在互聯網上傳輸和接收數據。Helium網絡的覆蓋提供者被稱為“礦工”。如果礦工使用更多的Helium熱點進行傳輸和接收，他們將獲得更多的HNT（Helium的代幣），因此熱點位置和天線強度是HNT收入潛力的關鍵因素。目前，Helium在全球已有711057個熱點，從地圖上看主要集中在北美和歐洲。

3.光學顯示

對內容的展示和呈現至關重要的，除了上文提到的算力和通信/存儲對于元宇宙的底層支持來確保數據傳輸的高速準確性，超高清及AR/VR設備也是幫助用戶獲得優秀的沉浸式體驗的重要手段。隨著GameFi的發展，后續對于沉浸式體驗的需求在逐漸增加，一些鏈游也開始往此方向迭代。內容呈現相關軟硬件技術的成熟，打開了通往元宇宙的大門。在此，我們從數據、算法、激勵這三個層次與光學顯示一一結合，分別是AR/VR、數字孿生/3D展示和虛擬人/NFT來討論。

3.1.光學顯示+數據——AR/VR：元宇宙的交互媒介，云AR/VR成趨勢

AR（增強現實）是一種將數據（包括文字、圖像、視頻和 3D 模型）疊加在現實世界之上的技術。AR 基于傳感器和機器學習技術，對外部環境及物體進行掃描及信息探測學習，并且在現實環境疊加情景信息，滿足用戶所需。VR（虛擬現實）是一種完全沉浸式的技術，用戶看到的都是虛擬環境。這使得 VR 本身不具備強移動性——用戶需要確保所處環境的安全，從而在非常有限的距離內移動，以避免撞到墻壁等物體或摔倒。

AR/VR作為元宇宙的交互媒介，將虛擬世界與現實世界連接在一起。ABI Research估計，到2025年AR和VR市場總額將達到2920億美元。其中，AR為1,510億美元，VR為1,410億美元。

近年來，國內外各大龍頭廠商均在持續布局AR/VR產業，在技術方向和品類上各有側重。從目前產業反饋看，經過幾輪發展，VR眼鏡在體驗、內容上均大有進步，但是距成為智能手機一樣人手必備的電子產品尚有距離。

1）Facebook的Oculus 系列VR頭顯設備：持續豐富生態，包括收購機器視覺公司Scape、VR 游戲開發商Sanzaru、AR 地圖數據公司Mapillary、VR變焦頭顯技術廠商Lemnis等。在操作系統和軟件層面持續迭代，生態也較為完善，擁有線上商城等配套設施。

2）微軟的Hololens：面向企業客戶，不受線纜束縛的獨立全息設備，采用符合人體工程學的設計，具有企業級應用程序，可提高用戶準確性和輸出。目前已覆蓋制造業、教育行業、工程與施工和醫療行業。同時，微軟還推出了服務支持套餐，包括遠程技術支持席位等，企業可以一同采購。

AR/VR的主要應用場景是游戲和視頻，對于圖像處理和顯示的要求較高。處理器、存儲、光學顯示器件在成本中占比較高，產業鏈也相對比較成熟。隨著元宇宙的推進，體素建模的應用對于存儲、算力等硬件要求會日益增加。而云VR/AR的推進能夠大大降低對于終端設備的要求。這些數據和計算密集型任務轉移到云端，就能利用云端服務器的數據存儲和高速計算能力。

3.2.光學顯示+算法——數字孿生/3D展示：虛擬與現實互相映射，元宇宙交互方案

數字孿生是指在虛擬空間構建的數字模型與物理實體交互映射，充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史等數據，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，從而反映相對應的實體裝備的全生命周期過程。數字孿生是虛擬與現實的互相映射，主要面向B端用戶作為元宇宙交互實現方案，幫助企業實現產品快速面市、改善運營、創新的業務模式以及降低生產缺陷。

數字孿生的三大核心在于全生命周期、實時/準實時和雙向。

1）全生命周期：數字孿生可以貫穿產品包括設計、開發、制造、服務、維護乃至報廢回收的整個周期。它并不僅限于幫助企業把產品更好地造出來，還包括幫助用戶更好地使用產品。

2）實時/準實時：體和孿生體之間，可以建立全面的實時或準實時聯系。兩者并不是完全獨立的，映射關系也具備一定的實時性。

3）雙向：本體和孿生體之間的數據流動可以是雙向的。并不是只能本體向孿生體輸出數據，孿生體也可以向本體反饋信息。企業可以根據孿生體反饋的信息，對本體采取進一步的行動和干預。?

數字孿生的應用場景主要如下：

1）產線組裝之前的驗證

2）虛擬調試

3）工藝換裝時的驗證

目前，數字孿生主要涉及到3D仿真技術，三維地理空間，數據可視化和IoT物聯接入這些技術，已被廣泛應用于各大行業。尤其是智能制造和智慧城市領域，生態系統架構雛形已現。

3D展示技術提供了一種沉浸式的交互體驗。元宇宙中和現實一樣，擁有商業活動，3D展示技術為商戶提供了更全面的展示產品的方式，而用戶的購物體驗相比傳統線上購物，將更直觀。其中涉及的3D內容和引擎技術。需要先通過編輯工具設計構建內容并渲染，再結合VR/AR/MR設備技術，搭配一些舞臺燈光、聲光、投影等技術使用，提升展示效果和交互體驗感。

3.3.光學顯示+激勵——虛擬人/NFT：為元宇宙帶來豐富內容和沉浸式體驗，身份認證和確權方式

虛擬人是以數字形式存在的，具有人的外觀、特點、行為，依賴光學顯示科技展示的虛擬形象。虛擬人作為元宇宙重要的賽道，能夠為元宇宙帶來豐富的內容和沉浸式的體驗。不僅如此，虛擬人也可以作為一種NFT的形式，成為元宇宙中身份認證和確權的方式，同時，持有NFT也會獲得一些激勵，如：持有的NFT本身價值的上升，NFT所帶來的空投活動等。

虛擬人賽道的興起并非一時，經過數十年的技術積累，其應用場景在不斷拓寬。早在20世紀80年代，創作者就開始嘗試打造具有人格的數字形象。但由于技術限制，當時的數字人以2D手工繪制為主，應用非常有限。而在21世紀初，CG（電腦生成動畫）、動作捕捉、人聲合成等技術逐步成熟，虛擬人開始快速發展，CG技術產生的數字虛擬人在電影中普遍運用。而在最近5年，得益于人工智能技術的突破，虛擬人的制作得以簡化、可交互性更強，進入了發展的快車道。當前更是在建模的精細度、動作捕捉和AI交互不斷提升，虛擬人以達到寫實級逼真程度，且具備情感表達和溝通交流的能力。

從創作運營與應用場景兩個維度，可以將虛擬人作以下四種分類：服務型虛擬人（PGC+功能型）、虛擬偶像（PGC+IP價值）、數字化身（UGC+功能型）、創作載體（UGC+IP價值）。四種類別的虛擬人的應用上有著完全不同的發展路徑，制作上共用相關技術但略有差異。其中，服務型虛擬人和數字化身對于元宇宙的意義較大。

l? 服務型虛擬人：元宇宙中的NPC

用戶提供擬人化的社會服務。相較于聊天機器人、數字助理和數字人，服務型虛擬人的優勢在于高精度建模與人工智能使得其能更大范圍地承接社會工作。從影視到金融再到游戲，虛擬人可以承擔多種服務型角色，為用戶提供智能高效的人性化服務。新華社的虛擬記者、央視的虛擬手語師都屬于此列，這些工作需要人的形象，成為了服務型虛擬人很好的落地場景。

1）數字化身：元宇宙中用戶的身份ID

數字化身Avatar為元宇宙中用戶身份的確認提供了工具，此時的數字化身是一個NFT，獨立唯一，可在鏈上被確認且無法篡改。

平臺化工具降低了虛擬人創建的門檻。2021年初EpicGames發布了可生成高保真角色形象的工具MetahumanCreator，基于預先制作的高品質模型，用戶可以方便快捷地定制自己的虛擬人模型。該工具的定位是讓小團隊和個人能夠快速、低門檻地生成自己所需的角色，大幅度提升美術效果，節約創作成本。英偉達也在2021年推出的Omniverse，幫助創建虛擬人。

虛擬人的靈魂在于其有沒有AI與真人和現實交互。智能驅動型虛擬人可通過智能系統自動讀取并解析識別外界輸入信息，根據解析結果決策數字人后續的輸出文本，然后驅動人物模型生成相應的語音與動作來使虛擬人跟用戶互動。目前已有企業開始逐步涉足，但仍需要繼續深入研究機器學習、計算機視覺、自然語言處理等先進計算機技術來實現。

數字化身作為身份認證是NFT的一種應用場景，NFT的產生帶來了許多想象空間。元宇宙中，除了信息和代幣以外，皆是NFT。在過去的這一年，NFT的發展非常迅速。作為全球最大的NFT平臺，Opensea的交易量從2021年7月以來大幅增長，最高單月交易額接近50億美元。

其中，知名項目無聊猿（BAYC）不僅推出了MAYC、BAKC這些衍生的NFT項目，還發行了Ape Coin這一代幣。正式宣布推出ApeCoin后，BAYC地板價出現上漲。據NFTGO.io最新數據顯示，無聊猿BAYC地板價達到103ETH，24小時漲幅為14.95%。

2）BAYC：全稱Bored Ape Yacht Club，無聊猿猴游艇俱樂，于2021年4月上線。它是一個發行量為10,000枚的NFT代幣的總稱，是基于ERC-721標準的獨立數字收藏品。這1萬枚NFT代幣中的每一個都是一個獨一無二的類人猿的頭像，通過編程方式基于帽子，眼睛，神態，服裝，背景等170多種不同的特征中隨機生成。這些BAYC猿猴頭像被用作其專屬俱樂部的會員代幣，通過購買BAYC NTF即可擁有Yacht Club會員卡，享有俱樂部會員的福利，如：空投BACK和Ape Coin等一些激勵活動。

3）MAYC：全稱Mutant Ape Yacht Club，變異猿，包含20,000多個變異猿，只能通過將現有的無聊猿暴露于 MUTANT SERUM或在公開發售中鑄造變異猿來創建。不僅是一種全新的用NFT獎勵無聊猿持有者的方式，同時也允許新入場者以較低級別的成員身份進入BAYC生態系統。

4）BACK：全稱Bored Ape Kennel Club，也是作為無聊猿NFT持有者的獎勵，每一只無聊猿可以匹配一只狗。

5）Ape Coin：是Bored Ape Yacht Club生態系統以及未來Yuga 產品和服務的主要代幣。

Ape Coin的發行對于NFT項目來說，介紹了一種新的思路。但對于BAYC母公司來說，還只是開始。根據團隊公布的計劃，后續將進行一系列土地NFT發售、空投和BACK貨幣化的活動。打破了去年市場對于NFT僅作為確權和認證的認知。持有NFT也可以成為享有項目方激勵活動的權力令牌。

隨著NFT合約的多樣性，衍生出了許多不同的應用場景。GameFi是NFT衍生出的一個應用場景，2021年由Axie Infinity帶領，展開了“Play to Earn”的熱潮。在短短一年的時間內，衍生出了“X to Earn”系列。主要核心在于其能夠幫助認證身份和確權的功能，為元宇宙底層功能搭建提供了有利工具。

三．投資策略

隨著對于元宇宙發展的認知更為清晰和完善，游戲、娛樂只是元宇宙的一部分。元宇宙與現實世界的邊界是模糊的，利用虛實交互使人類生活變得更便捷更舒適才是元宇宙的核心價值。由此，我們將元宇宙分為兩個維度，每一維度分別含有有三種要素：算力、通信和存儲、光學顯示以及數據、算法和激勵。這兩個維度的要素兩兩結合，組成了構成元宇宙的九宮格，分別是：大數據、AIGC、數字資產POW、5G、隱私計算、分布式存儲、AR/VR、數字孿生和3D展示、虛擬人/NFT。

目前來看，元宇宙仍處于發展初期，難以估量盈利貢獻，主要催化劑可關注海外巨頭，如微軟、Meta、英偉達、推特后續的產品發布，以及國內互聯網龍頭等在元宇宙、NFT維度上打通傳統產品矩陣后的變化。同時，我們關注到，眾多新能源汽車、消費品品牌都將元宇宙作為新的營銷空間，部分平臺的日活增長迅速，未來或許會有量變到質變的積累。

風險提示

政策監管風險：目前元宇宙處于發展初期，全球各國對元宇宙的監管都存在一定不確定性，因此行業公司項目發展存在不確定性。

基礎設施開發不達預期：目前元宇宙的基礎設施尚不能支撐高性能網絡部署，去中心化程度和安全都會對高性能存在一定的牽制，存在開發不達預期的風險。

本文節選自國盛證券研究所已于2022年4月19日發布的報告《國盛區塊鏈 |?元宇宙的九宮格框架：從What到How》，具體內容請詳見相關報告。

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