一、定义：元宇宙（Metaverse）最早起源于科幻小说，目前元宇宙没有一个明确的定义，可以笼统地理解为一个平行于现实世界的虚拟世界，现实中人们可以做到的事，都可以在元宇宙中实现。“元宇宙”强调的是生态的完整性和用户的主观能动性。是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态，它基于扩展现实技术提供沉浸式体验，基于数字孪生技术生成现实世界的镜像，基于区块链技术搭建经济体系，将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合，并且允许每个用户进行内容生产和世界编辑。

二、发展时间轴：1992年科幻小说《雪崩》中首次提出的概念；

20世纪90年代初，钱学森开始了解到“Virtual Reality”（虚拟现实技术），立刻想到将之应用于人机结合和人脑开发的层面上，并给其取名为“灵境”；

2003年由美国Linden实验室开发的网络虚拟游戏平台《第二人生》（Second Life），是历 史上第一个现象级的虚拟世界，具有元宇宙属性；

2020年4月，美国著 名流行歌手Travis Scott在游戏《堡垒之夜》中，以虚拟形象举办了一场虚拟演唱会，吸引了 全球超过1200万玩家参与其中，打破了娱乐与游戏的边界。

2021年3月Roblox上市时，在招股书列出了平台具有通向元宇宙的8个关键特征，即：Identity （身份）、Friends（朋友）、Immersive（沉浸感）、Anywhere（随地）、Variety（多样性）、 Low Friction（低延迟）、Economy（经济）、Civility（文明）；

2021年6月底，马克·扎克伯格正式宣布进军元宇宙领域，构建互联社交应用程序，并提供硬件支持。随后更将公司更名为Meta，一如他多年前就开始布局VR穿戴设备领域，包括收购了Oculus。转型元宇宙后，Meta 公司宣称其可以在目前已占流量优势的社交平台基础上植入虚拟现实设备以及其他元宇宙元素，为其后续转型发展带来先发优势。此后国内外各大厂商开始集聚元宇宙行业，国家层面更是开始出现背书情况，行业热度可见一斑。

三、元宇宙技术架构：

通过AR、VR 等交互技术提升游戏的沉浸感。人体交互技术是制约当前元宇宙沉浸感的最大瓶颈所在，交互技术分为输出技术和输入技术。输出技术包括头戴式显示器、触觉、痛觉、嗅觉甚至直接神经信息传输等各种电信号转换于人体感官的技术;输入技术包括微型摄像头、位置传感器、力量传感器、速度传感器等。复合的交互技术还包括各类脑机接口,这也是交互技术的终极发展方向。

算力，也称计算能力，指数据的处理能力，由数据的计算、存储及传输三项指标决定。构成 元宇宙的虚拟内容、区块链网络、人工智能技术都离不开算力的支撑。元宇宙对算力的需求是无穷的。算力支撑着元宇宙虚拟内容的创作与体验，更加真实的建模 与交互需要更强的算力作为前提。人工智能在元宇宙的广泛应用导致元宇宙对于算力的消耗 是指数爆炸增长的，大规模用户的持续在线和创作需要近乎无尽的算力作为支撑。总体估计，Metaverse将产生人类历史上最大的算力需求。

云游戏是元宇宙突破算力瓶颈的一种实现方式。这里面最大的技术门槛在于仿真技术,即得让数字孪生后的事物必须遵守物理定律、重力定律、电磁定律、电磁波定律,例如光、无线电波,必须遵守压力和声音的规律。电子游戏技术与交互技术的协同发展,是实现元宇宙用户规模爆发性增长的两大前提,前者解决的是内容极度丰富,后者解决的是沉浸感。

边缘计算能有效降低时延，提升计算效率。移动边缘计算（Mobile Edge Computing,MEC， 以下简称边缘计算）是在靠近数据源或用户的网络边缘侧，提供网络、计算、存储等基础设 施，并为边缘应用提供云服务和IT环境，让消费者享有不间断的高质量网络体验。边缘计算 是一种分布式的基础设施，相比于集中部署、离用户侧较远的云计算服务，边缘计算更加接 近用户侧或数据源，同时可以很好的解决时延过长、汇聚流量过大等问题，为实时性和带宽 密集型业务提供更好的支持。

元宇宙概念下，云游戏通过边缘计算可以降低时延，扩展带宽。边缘计算利用本地部署的优 势，在边缘网络进行数据的处理和储存，分散化布局对网络带宽的要求更低，加之距离用户 终端较近，因此时延得到有效缩短。

区块链定义：区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数 据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。由于区块链上的数据由 所有节点共同维护，每个参与维护节点都能复制获得一份完整记录的拷贝，分布式地建立一 套信任机制，因此该技术能够保障系统内数据公开透明、可溯源和防止非法篡改。区块链的五大特征：去中心化、不可篡改、可追溯、开放性、匿名性。

通过区块链、AI 技术降低内容创作门槛，提升游戏的可延展性。人工智能技术在元宇宙的各个层面、各种应用、各个场景下无处不在。包括区块链里的智能合约、交互里的 AI 识别、游戏里的代码人物、物品乃至情节的自动生成、智能网络里的 AI 能力、物联网里的数据 AI 等,还包括元宇宙里虚拟人物的语音语义识别与沟通、社交关系的 AI 推荐、各种 DAO 的 AI 运行、各种虚拟场景的 AI 建设、各种分析预测推理等。

元宇宙是大规模的参与式媒介，交互用户数量将达到亿级。目前大型在线游戏均使用客户端软件，以游戏运营商服务器和用户计算机为处理终端运行。该模式下，对计算机终端的性能要求形成了用户使用门槛，进而限制了用户触达;同时，终端服务器承载能力有限，难以支撑大规模用户同时在线。

而5G 和云计算等底层技术的进步和普及，是未来突破游戏可进入性限制的关键。物联网技术既承担了物理世界数字化的前端采集与处理职能,同时也承担了元宇宙虚实共生的虚拟世界去渗透乃至管理物理世界的职能。只有真正实现了万物互联,元宇宙实现虚实共生才真正有了可能! 5G网络的普及为物联网的爆发提供了网络基础, 作为应对未来移动互联网和物联网 发展需求的新一代通信技术，5G将在前四代通信技术的基础上最终再建一张全新的通信网络， 真正实现万物互联。

四、元宇宙炒作热点：NFT、虚拟人、军工元宇宙、VR设备

是一种基于以太坊区块链的“非同质化通证”。与比特币、 以太币等虚拟货币一样，NFT同样依靠区块链进行交易。但NFT通证的最大特点在于其唯一 性，是一种不可分割且独一无二的数字凭证。NFT能够映射到特定资产（包括数字资产如游 戏皮肤、装备、虚拟地块等，甚至实体资产），并将该特定资产的相关权利内容、历史交易 流转信息等记录在其智能合约的标示信息中，并在对应的区块链上给该特定资产生成一个无 法篡改的独特编码。

NFT标记了某一用户对于特定资产的所有权，使得NFT成为该特定资产公认的可交易性实体， 凭借区块链技术不可篡改、记录可追溯等特点记录产权并确保真实性与唯一性，并通过NFT 的交易流转实现特定资产的价值流转。元宇宙是接近真实的沉浸式虚拟世界，构建对应的经济系统至关重要。《堡垒之夜》创造者 “虚拟引擎之父”Tim Sweeney曾说，区块链技术和NFT是通向新兴的元宇宙（虚拟世界） 的“最合理的途径”。

（二）虚拟人

虚拟人是以数字形式存在的，具有人的外观、特点、行为，依赖科技展示的虚拟形象。虚拟人是元宇宙重要的赛道，能够为元宇宙带来丰富的内容和沉浸式的体验。

基于内容产生和用途的虚拟人四象限分类。从创作运营与应用场景两个维度，可以将虚拟人分为四种分类：服务型虚拟人（PGC+功能型）、虚拟偶像（PGC+IP价值）、数字化身（UGC+功能型）、创作载体（UGC+IP价值）。四类的虚拟人在制作上技术相通，但应用上有完全不同的发展路径。

政策：公共传媒场景成为服务型虚拟人发展突破点。10 月 22 日，《广播电视和网络视听 " 十四五 " 科技发展规划》指出，推动虚拟主播、动画手语广泛应用于新闻播报、天气预报、综艺科教等节目，创新节目形态。传媒场景的服务型虚拟人由此加速尝试，例如新华社虚拟记者小诤和央视新闻引入的首位AI手语主播，公众对虚拟人的接受程度不断提升。

(三)军工元宇宙

军工元宇宙：军用仿真技术助力军事现代化。12月十五日北京电子工程总体研究所发布“虚拟孪生-元宇宙协同建模仿真方法研究”的军工需求公告，采购阶段为预研。项目的研究目标为：针对元宇宙、虚拟孪生等新型虚拟环境交互理念对作战训练带来的新理念新启示，开展支撑虚拟孪生复杂性/动态性的元宇宙体系描述方法、物理引擎等技术研究，形成作战任务想定虚拟空间协同编辑平台，探索将装备数字化接入元宇宙场景的建模仿真方法，为军事训练等应用多人协同场景编辑提供技术基础。

军工元宇宙首要应用就是模拟仿真，其核心在于接入各种仿真训练设备和模拟器，而各种模拟军演和虚拟训练离不开军队指挥系统的全方位支持，随着军队指挥系统加入元宇宙元素。未来虚拟演习和真实战争的区别就是是否真的远程连接到前线无人装备，两者已不再有明显的界限。

（四、VR设备）元宇宙的入口！

VR是Virtual Reality的缩写，中文的意思就是虚拟现实。虚拟现实是多媒体技术的终极应用形式，它是计算机软硬件技术、传感技术、机器人技术、人工智能及行为心理学等科学领域飞速发展的结晶。

主要依赖于三维实时图形显示、三维定位跟踪、触觉及嗅觉传感技术、人工智能技术、高速计算与并行计算技术以及人的行为学研究等多项关键技术的发展。

早在2012年，VR眼镜设备Oculus Rift横空出世，让人们看到了VR的商业价值，并引发了VR的新纪元。2016年，索尼也进入VR市场发布了PlayStation VR头盔，玩家带上头盔进行游戏会感觉身临其境，加上特效和环绕音效仿佛真的进入游戏世界。这款VR头盔一经发布，引起极大

之前这几年一直平平无奇的VR直到今年元宇宙的爆发才重新开始回到人们的视角。VR产业链的良性循环发展遵循“VR 头显销量增加-用户数量增加-内容需求爆发-内 容收入提升-优质开发者入场-内容质量提升-VR 头显销量继续增加”的模式。根据VR陀螺数据， 当前VR产业链有望实现良性发展态势：随上游硬件产业链的成熟和Quest销量大涨， VR头显销量增加 ；VR用户数量上升，2020年VR用户破千万；各大主流平台内容数量提升，优质爆款内容 出现。比之 2018-2020 年相对平缓的终端 出货量，随着 Facebook Quest2、微软 Hololens2 等标杆 VR/AR 终端迭代发售、电信运 营商虚拟现实终端的发展推广，以及平均售价从当前 2500/9700 元进一步下降，2021-2022 年 VR/AR 终端规模上量、显著增长。IDC预计，2021年全球VR 游戏支出仍为 7.4 亿美元（同比增长 46%），渗透率提升仍有很大空间，整体游戏市场约为 185亿美元。

VR/AR 将开启第二次计算机科技文明，以计算机技术为驱动的生产力发展将全方位提升。云计算、人工智能、 大数据、区块链等计算机技术都需要依托其它产品而存在，其存在是为了补充强化其它产品， 如更快捷、易用、强大的服务器；更聪明、智能的电子设备，更高效、准确的信息分析系统；更不易篡改的信息记录系统等。当前所有未来的主要前沿计算机技术中只有 VR/AR 以“全 新且独立的产品形态”不需要依附于其它物品对象而存在。VR/AR 将是继 PC 电脑、智能手 机之后的下一代消费级计算机科技产品，其产品形态将会遵循类似从 PC 电脑（VR/AR 头戴式显示器，简称头显）到智能手机（智能 VR/AR 眼镜）的发展路线。未来由 VR/AR 主导的第二次计算机科技浪潮会再次产生众多核心环节与关键技术，涉及操作系统、芯片技术、传感技术、人工智能、光学技术、开发引擎等。技术迭代将带来产业链格局的重塑机会，掌握核心环节与关键技术的公司将获得更大的话语权，成长 为新一代科技巨头。

VR产业链：（终端、硬件、软件、内容及应用）

（一）VR终端：按照目前 VR 的硬件形态进行划分，VR 头戴设备主要可分为三类：PC VR、 PS VR 和 VR 一体机。VR头显形态主要包括PC VR、主机VR、移动VR、VR一体机。移动VR（手机VR） 为VR头显初期形态，以智能手机为运行系统，成本低，价格便宜，但受限于手机性 能，沉浸感差。随后VR厂商开发出的PC/主机 VR，由于连接PC或主机，具备强大的 运算能力和图像渲染能力，沉浸感佳，但移动性、便捷性不佳，且使用成本较高。VR 一体机具备独立处理器、能独立实现输入、输出和显示功能，能够 完全摆脱外置设备的限制，具备体积小巧、无线传输和实时处理计算等特征，是 VR 设备未来的发展趋势。

根据 vrfocus援引Superdata数据，2020年VR一体机出货量为340万，占比VR头显出货量 的69.39%。

Quest 2降价使VR头显达到消费级水平：2020年9月Facebook推出的Oculus Quest 2售价299美金，相比前代Quest 降价100美金，我们认为Quest 2价格 已达到消费级水平。VR厂商紧跟Facebook，将价格控制在硬件成本附近：2021年5月推出的Pico Neo 3，起售价2499元，相较于一年前推出的Pico Neo 2下降近45%，2021年 5月发布的1999元人民币起售价的Nolo Sonic已经成为市面上最低价的6 DOF VR一体机。

Oculus全球第一，Pico、大朋为PRC市场龙头

全球市场Oculus出货量稳居第一：根据Counterpoint数据，Oculus XR头显 品牌出货量在2020Q1-2021Q1各个季度稳居第一，2020年9月推出爆款的 Quest2 更是强势带动Oculus将场份额扩大到75%。PRC市场Pico、大朋占据主导：根据华经情报网援引IDC数据，2020Q4 PRC 市场Pico、大朋2020Q4已占据超过60%的市场份额。

（二）硬件（芯片、传感器、显示屏、光学器件和通信模块等）

1.光学：菲涅尔透镜方案被广泛采用

菲涅尔透镜刻有一系列刻的同心环，其能够根据光线的不同入射部分来相应 地折射光线，提供了宽视场，并且消除了单一透镜中的大部分色差。菲涅尔透镜方案被普遍采用：方案已非常成熟，普遍达到100°以上的视场 角，在VR头显中普遍使用。

2.显示：VR显示技术沿OLED→LCD→MiniLed→Micro-OLED升级

VR屏幕显示技术三大层级：将VR屏幕显示技术按照清晰度、刷新率、反应速 度分为三个层级，入门级VR屏幕像素密度在500PPI、刷新率90HZ、RT＜ 3ms，OLED和LCD均可以满足要求；消费级需要达到800PPI，刷新率90- 120HZ，RT＜3ms，LCD更具优势；专业级需要达到1600PPI，刷新率90- 120HZ，RT＜1ms，以Micro-OLED为代表。VR的终局是Micro-OLED，miniled是必经之路。

3.芯片：芯片需要实现实时高速的视觉渲染、动作捕捉、AI计算、交互等一系列复杂的需求，因此芯片的算力和功耗要求甚至比手机芯片要高。芯片的好坏决定了一款VR的智能化以及流畅度。目前市面上主流的解决方案都选用了高通VR专用的芯片，近期推出的产品都以高通骁龙XR2为主。这部分利润大都被高通拿走了。

2020年，Oculus Quest 2首发XR2芯片，2021年发布的HTC VIVE Focus 3、PicoNeo3、Arpara5KVR一体机等新品也使用了XR2芯片，XR2已在2000-4000元级消费级VR一体机中占据统治地位。 2020华为海思正式发布XR芯片平台，该平台基于一款可以支持8K解码能力和高性能GPU、NPU为一体的XR芯片，使用具有独立的海思专有架构NPU，最高可以提供9TOS的NPU算力，首款应用终端为Rokid Vision的AR眼镜。

4.储存：VR眼镜需要复杂的交互与执行各种指令，对大空间存储的需求远超TWS耳机及其他现有的可穿戴装备，甚至直追手机。因此，在手机领域有积累的存储厂商，都有可能在VR占领一定市场份额，这是一个可复制的能力。

5.传感器：VR设备中的传感器主要可分为三个大类：最主要的一类是MU传感器，即惯性传感器。包括加速度传感器、陀螺仪和地磁传感器，这些传器主要用于捕捉头部运动，特别是转动。在使用VR设备时，使用者在虚拟世界的物理信息，主要是头部的朝向姿态及所处的物理位置。因此，IMU传感器在VR中起着基础核心的作用。而且对于VR设备而言，产品体验主要就是动作捕捉的准确性和显示的延迟这两方面，而这很大程度上，都是由设各中的IMU惯性传感器决定的。

第二类是动作捕捉传感器，目前的方案有红外摄像头和红外感应传感器等，具体方案不同，用的传感器也不同，主要用来实现动作捕捉，特别是使用者左右前后的移动。

第三类是VR设备中会用到的其他类型传感器，如佩戴检测用的接近传感器、触控板用的电容感应传感器等己被广泛使用，而眼球追踪用到的红外摄像头，及实现手势识别、实现AR功能的传感器等可能会被应用在未来的VR设备中。

（三）软件、应用场景

前市场上VR一体机的操作系统基本上是在安卓系统的基础上优化和定制，包括一些品牌机型的深度定制的UI，仍然是基于安卓底层。分体式PCVR、PSVR依靠主机操作系统如Windows MR、索尼PS：分体式VR中，头显主要承担投屏和感知交互功能，计算处理和内容平台在主机。

当前各种VR+应运而生，VR+游戏、VR+教育、VR+医疗、VR+房地产等行业都积极开拓自身在虚拟现实领域的新突破。目前VR设备应用场景仍以游戏、视频为主，突破游戏设备定位后，打造为通用型平台是VR行业的目标，也是销量打破天花板的关键。

所以这块方向不重点讲解，主要看硬件端的发展后，继续跟踪应用端的落地，且跟时代走势。

总结语：中国需要元宇宙，世界也需要。老的循环体已经开始走向没落，世界需要一个新的循环体带带动资金，所以任何事情都有红利—衰退—毁灭，只是系统的生命周期不同。所以时代永远在不断变化，熵增定律也演示了变化的必然性，因为要逆熵就要系统的不断变化，所以元宇宙是必然趋势。人工智能、元宇宙、智能汽车、碳中和就是这样的方向！元宇宙是世界的竞技场，我们的诉求是去中心化，元宇宙生态是必争的，数字钱包国际化，这才是顶层设计。大多数人对元宇宙的逻辑层面还停留在游戏、NFT、虚拟直播等等，格局层面就和上层对不上。元宇宙需要系统兼容性和交易体系信用背书，所以周四晚上有了那么一条公告，每一步顶层的人都比你看的长远。当你具备有全局意识，看待问题会更清晰。决策时间会大幅度减少，最短的时间看到最优的路线以及最优的选择方式。不谋全局者，不足谋一域！