2022元宇宙产业技术和创新应用白皮书.pdf

01元宇宙定义和技术支撑元宇宙定义和技术支撑0203元宇宙产业生态和应用元宇宙产业生态和应用04元宇宙元宇宙区域发展区域发展布局布局元宇宙面临的风险和元宇宙面临的风险和发展建议发展建议元宇宙定义和技术支撑元宇宙定义和技术支撑PART 01元宇宙诞生Web1.0Web2.0（信息为中心）Web3.0(用户为中心)信息发布式互联网交互式互联网移动互联网虚实融合互联网图形处理云计算VRAR5GMR数字孪生区块链3D建模互联网接口协议编程语言和平台语音处理电子游戏人工智能元宇宙不是一个颠覆性的创新技术，是基于多项数字技术“连点成线”的综合应用。融合了信息技术（5G/6G）、人工智能、云计算、大数据、区块链以及VR、AR、MR，建模引擎在内的数字技术的成果。资料来源：互联网公开资料元宇宙关键技术元宇宙的崛起离不开庞大技术体系的支撑，支撑元宇宙的技术包括区块链技术(Blockchain)、交互技术(Interactivity)、电子游戏技术(Game)、人工智能技术(AI)、智能网络技术(Network)、物联网技术(Internet of Things)和数字孪生技术（Digital twin）。区区块块链链技技术术人人工工智智能能技技术术交交互互技技术术物物联联网网技技术术电电子子游游戏戏技技术术数数字字孪孪生生技技术术智能网络技术分布式账本智能合约共识机制分布式存储数据传播哈希算法VR虚拟现实技术AR增强现实技术全息影像技术混合现实技术传感技术脑机交互技术游戏引擎3D建模实时渲染5G/6G网络云计算边缘计算大数据计算机视觉机器学习应用层自然语言处理智能语音感知层网络层建模引擎仿真技术（GISBIMCIM）SLAM(即时定位与地图构建)数字线程MBSE(基于模型的工程系统)资料来源：互联网公开资料元宇宙技术作用机制不同技术在元宇宙中发挥着不同的功能，共同推动元宇宙创新发展。VR/AR/MR人工智能区块链数字孪生和游戏（建模 渲染 仿真）5G网络和云计算为元宇宙用户带来深度体验，辅助用户在虚拟世界中完成价值创造。敲 开 元 宇 宙 空 间 之 门 的 钥 匙人工智能可以取代元宇宙参与者进行内容生产、创作；通过数字人和脑机接口提供全新的元宇宙入口，驱动元宇宙向文娱、教育、服务、营销等领域拓展。打 造 元 宇 宙 新 入 口 和 内 容 生 产 助 手区块链技术的去中心化金融（DeFi）构建了元宇宙经济体系基础架构，为各种元宇宙新型社会生产组织模式（DAO）提供了灵活高效的经济激励机制，直接促进了DAO发展壮大。奠 定 了 元 宇 宙 经 济 和 社 会 生 产 组 织 架 构数字孪生和游戏技术中的建模引擎是元宇宙开发工具，为数字建模提供所需的几何建模、图形渲染以及仿真计算能力，支持工业和泛娱乐场景应用开展。提 供 元 宇 宙 核 心 基 础 设 施 和 开 发 工 具5G、云计算及边缘计算解决了算力限制和信息传输的速率质量，提供随时随地联通支持。提供元宇宙算力和连接元宇宙要素体系元宇宙是和现实世界紧密相关但是又独立于现实世界的数字世界，和现实世界类似，它拥有一套完整的社会经济系统，包括去中心化和中心化的经济体系、生产体系、文明体系以及治理系统等，不仅能够带来沉浸式娱乐体验，还可以提供富有创意的工作机会，强大的生产工具，形成大量优质数字内容。资料来源：德勤元宇宙产业元宇宙产业生态生态PART 02底层技术底层技术基础基础（技术层）（技术层）操作系统和引操作系统和引擎（平台层）擎（平台层）交互方式（交互层）引擎工具建模引擎操作系统渲染引擎仿真引擎内容和内容和应用场景应用场景（应用层）（应用层）感知网络层算力算力/芯片芯片网络网络传感技术传感技术核心技术层区块链区块链人工智能人工智能游戏游戏技术技术数字孪生数字孪生3D建模实时渲染智能语音计算机视觉深度学习数字建模虚拟仿真数字线程分布存储智能合约共识机制泛工业泛工业泛娱乐协议协议交互交互设备设备触觉手套数字人数字人脑机脑机接口接口语音交互嗅觉面罩AR眼镜VR头显智慧城市游戏交通零售社交文游教育制造研发办公医疗城市治理.元宇宙产业生态元宇宙产业生态可以分为四层：技术支撑层、平台层、交互层和应用层。除娱乐和社交等娱乐领域，未来将在远程办公、金融、制造业、城市治理、研发等领域带来深刻影响。国外的元宇宙已形成多元化产业生态，无论是底层技术、算力平台和基础设施、硬件设备都已出现一些成熟的产品，拥有了相对完整的产业链布局，在社交、游戏、交通、办公、制造等开展广泛布局。国内很多技术厂商重点着眼于元宇宙相关设备研究，在算法迭代、芯片计算等技术能力上不断创新，但整体和国际存在差距，内容生态上仍有很大发展空间，应用方面偏向泛娱乐化。元宇宙产业生态对比基础基础设施设施平台平台/系统系统核心技术核心技术UGCUGC内容内容生态生态应用应用HoloLens虚拟现实设备收购Oculus，推出“Meta Quest”全球领先的“GPU+CPU+DPU”三芯产品线 MR（混合现实）平台 Microsoft Mesh虚拟引擎：Omniverse 是元宇宙数字化虚拟空间的技术平台底座开源触摸感应“皮肤”ReSkin虚拟人：“迷你玩具版黄仁勋”Toy-Me、用于快餐店服务的“蛋壳人”和用在会议软件中的虚拟人收购了 Big Box VR 和 Unit 2 GamesNFT游戏办公社交智能驾驶工业华为VRGlass、MateStationX投资国内知名AR眼镜制造商Nreal飞桨深度学习平台/AI芯片、百度VR、爱奇艺奇遇系列VR收购移动VR硬件及内容平台Pico虚拟引擎：河图Cyberverse操作系统：鸿蒙投资Epic Game虚幻系列引擎数字人AYAYI Noah成立XR实验室新开XR 业务，硬件设备切入发展内容生态投资虚拟人公司李未可科技布局网络文学、动漫、在线音乐、影视制作、视频平台、网络游戏收购爱奇艺和PPSNFT游戏营销社交智能驾驶文旅中国中国美国美国资料来源：互联网公开资料底层技术（5G网络）5G网络在支持元宇宙交互设备与边缘云服务器数据传输方面发挥着至关重要的作用，在支持自动驾驶、VR游戏等方面应用方面相对成熟，但是在支持远程医疗、3D商用通话、远程生产控制等场景方面5G技术还需进一步打磨。5G5GVRVR场景场景ARAR场景场景边缘云边缘云XRXR交互场景交互场景传输速度30Mbps200Mbps2K H.264编码数据流需要30Mbps8K H.266编码数据流需要800Mbps下行速率20-80Mbps上行速率10-40Mbps时延频率范围FR1（即低于6GHz）10ms频率范围FR2（高于24GHz）5ms低于20毫秒低于30毫秒低度交互10-20毫秒中度交互200毫秒强交互20毫秒可靠性99.99%接近100%接近100%接近100%5 G5 G 网 络 在 支 持 元 宇 宙 开 发 和 交 互 场 景网 络 在 支 持 元 宇 宙 开 发 和 交 互 场 景稳定的覆盖和连接能力（移动链接）；无缝垂直切换（wifi）随时随地访问元宇宙低延时可靠通信边缘渲染和流转运输；高吞吐量、低延时的边缘计算；轻便易用交互设备低时延转移数据源处理增强渲染细节云和边缘云服务电信标准触觉、全息和XR标准元宇宙标准标准化接口开发者通过API访问5G成为平台开发者开发者绑定到网络平台绑定API到商业逻辑开发者服务资料来源：科尼尔管理底层技术（5G网络）我国政府、企业、科研机构等各方高度重视5G前沿布局，力争在全球5G标准制定上掌握话语权。中国5G标准化研究提案在2016世界电信标准化全会（WTSA16）第6次全会上已经获得批准，说明我国5G技术研发已走在全球前列。国内领军企业已赢得先发优势。华为、中兴、大唐、电信运营等国内领军通信设备企业高度重视对5G技术研发布局，标准制定和产业应用等方面已获得业界认可。器件器件/芯片芯片/材料材料设备设备/传输传输/网络网络运营商运营商/终端终端u 芯片芯片：海思、中兴微、MTK、大唐电信、展讯芯片及模组芯片及模组u 光模组光模组/器件器件：光迅科技、天孚通信、中际装备、新易盛、博创科技u 射频器件射频器件：大富科技、武汉凡谷、春兴精工u 射频电缆射频电缆：金信诺u 铁塔铁塔：梅泰诺u 手机滤波器手机滤波器/天线天线/PA/PA：麦捷科技、信维通信、硕贝德光器件光器件射频器件射频器件u 基站基站：中兴通讯、华为（polar码方案成为5G国际标准码方案）u 传输设备传输设备：烽火通信、中兴通讯主设备商主设备商u SDW/NFVSDW/NFV：华为、中心通讯、紫光股份、赛特斯、烽火通信、星网锐捷u 网络工程网络工程：宜通世纪、日海通讯、超讯、海格u 网络优化网络优化：富春通信、亿阳信通、邦讯技术、世纪鼎利、三维通信u 小基站小基站：邦讯技术、日海通讯、京信通信u 天线天线：寰宇通讯、摩比、京信、盛路、宜通、华为网络网络基站基站/天天线线u 数据通信终端数据通信终端：中兴通讯、烽火通信、华为、OPPO、vivo、小米u 多媒体终端多媒体终端：乐视网、鹏博士u ODM/OEMODM/OEM：特发信息、卓翼科技、凯乐科技终端终端u 中国移动、中国电信、中国联通运营商运营商资料来源：互联网公开资料底层技术（智能传感）智能感知是实现元宇宙沉浸式体验的必要条件，面部识别、动作捕捉、触觉识别与触觉反馈技术发展带动下，在新型传感器材料不断创新突破带动下，传感器正在向智能化、微型化、仿生化发展。美国、日本、德国合计占据全球传感器市场份额的61%，中国占比约11%。我国初步建立了敏感元件与传感器产业，但是国内仅能生产2万种传感器中的约1/3，整体技术含量也较低。核心MEMS传感器：消费电子、智能工厂和无人驾驶“心脏”低成本，高精度的惯性传感器，可用于多种工业应用。国内高端MEMS产品和部件高度依赖进口。国外代表性企业：博世、博通、Qorvo、意法半导体、德州仪器、惠普、楼氏电子、TDK、英飞凌国内代表性企业：歌尔微电子、华天科技、华润微电子、士兰微、高德红外、睿创微纳CMOS图像传感器：移动智能消费终端兴起得到快速发展体积小、功耗低、价格低被广泛应用于智能手机、数码相机、自动驾驶、安防、IOT等领域。国外代表性企业：索尼、三星、豪威 国内代表性企业：韦尔股份、比科、格科微、比亚迪微电子、长光辰芯光谱学传感器：高精度助力精工医疗广泛用于各种物体感测和材料属性分析，用于工业测量、医学检测分析等领域。国外代表性企业：基恩士、LMI、OPTOI、attocube、ADI国内代表性企业：韦尔股份、歌尔、立仪科技、海伯森、艾睿光电、汉威底层技术（智能传感）在支撑元宇宙创新发展的柔性传感市场近年来发展速度开始加快，在柔性触觉、嗅觉和体感传感器等领域国内涌现出不少创新企业。2021年以来，全球柔性传感器市场将以6.8%的年复合增长率快速发展。娱乐领域，各种压力、气体、应变柔性传感器可以极大提升虚拟世界的交互感。工业领域：柔性压力传感器可以协助工业机器人、手术机器人等开展高精度作业。柔性压力传感器（柔性压力传感器（触觉）触觉）柔性气体传感器（柔性气体传感器（嗅觉）嗅觉）柔性应变传感器（体感）苏州能斯达电子苏州能斯达电子：多品种、多量程的柔性微纳力学量传感器（压力、压电、应变）钛深科技钛深科技：高精度和超柔性压力传感器方案力感科技力感科技：智能床垫传感器、硬件开发模块等广州勒夫迈广州勒夫迈：半导体类、催化燃烧类、电化学类和红外光学类四大类LUFTMYLUFTMY：PM2.5粉尘传感器韧和科技韧和科技：柔性织物应变传感器汉威科技汉威科技：气体传感器共可用于检测气体300余种苏州能斯达电子苏州能斯达电子：柔性织物、柔性应变传感器，新一代柔性传感芯片等国国内内霍尼韦尔霍尼韦尔：专利的应变片材料、应变式传感器SenselSensel：压敏多点触控输入设备ForciotForciot：可穿戴设备、汽车和物流行业的压力传感器组件城市技术城市技术：Honeywell子公司，红外和催化类气体传感器FigaroFigaro：半导体型（MOS）、电化学以及催化燃烧型气体传感器阪东化学阪东化学：具有伸缩性的应变传感器“C-STRETCH”国外国外MetaMeta：基于柔性电子传感器的“电子皮肤”ReSkin资料来源：互联网公开资料2%3%3%4%6%10%21%33%2021年云基础设施服务收入市场份额底层技术（算力）元宇宙区块链网络、人工智能技术都离不开算力的支撑，需达到AR/VR:3900、区块链:5500、Al:16000（单位:EFLPOS）1级别算力以提供连续长周期、突发短周期智能服务。在全球云基础设施排名前列的服务商中，大部分开始围绕元宇宙相关业务开展分布式云基础设施布局和功能升级。重点企业算力设施亚马逊AWS全球云基础设施提供来自全球数据中心的200多种功能全面的服务，如今已在全球25个地理区域内运营着81个可用区，以此提供元宇宙的基础物理设施。谷歌在Google地图上推出沉浸式3D实景导航（Immersive View）功能，布局云游戏。Unity 推出“Unity云端分布式算力方案”。节省高达70%以上的运算时间，降低了对本地计算资源的损耗，大大节省了成本。阿里巴巴从四个方面来提供云计算基础设施：全息构建、全息仿真、虚实融合以及虚实联动。用户可以基于阿里云的技术来为搭建各种元宇宙素材和数字内容场景提供重要的技术支撑，也可以使用阿里云的人工智能相关服务来分析元宇宙中所产生的数据等。英伟达Omniverse Avatar平台：为创建几乎可以部署在任何行业的虚拟助手打开了大门。2020年10月推出测试版，超过17,000名客户进行了测试体验，包括宝马、爱立信、沃尔沃、Adobe、Epic Games在内的众多公司都正参与Omniverse合作。AMD发布第二代数据中心Instinct MI200 系列GPU加速卡，能够有效提升人工智能或机器学习等巨量运算的计算速度。微软主要面向企业：2021年8月发布企业元宇宙（Enterprise Metaverse）解决方案（微软也将其称为元宇宙堆栈）。通过微软HoloLens、Mesh、Azure 云、Azure 数字孪生等帮助企业客户实现数字世界与现实世界融为一体。sales force推出一项针对消费者、时尚和媒体品牌的云服务“NFT Cloud”，用于创建和销售NFT。腾讯发布4款元宇宙游戏，腾讯音乐旗下三款音乐APP推出国内首个虚拟音乐嘉年华TMELAND。或已成立“扩展现实”（XR-ExtendedReality）部门。Oracle Cloud 推出由英伟达支持的AI 服务，包括规格分析、语音识别、计算机视觉和异常检测。资料来源：互联网公开资料资料来源：互联网公开资料底层技术（算力）近年来，我国算力规模持续扩大。“十三五”期间我国算力规模整体保持高速增长态势。2020年我国算力总规模达到135EFlops，全球占比约为31%。尽管我们与美国在计算效率和应用水平方面仍有差距，但中国各项指标增速均高于美国，随着云计算、AI、物联网等新兴技术的快速发展和行业渗透，中美两国的差距将进一步缩小。36%31%11%6%16%算力总规模美国中国欧洲日本其他43%26%31%基础算力规模美国中国其他52%19%29%智能算力规模美国中国其他31%23%20%26%超算算力规模美国日本中国其他20202020年全球算力规模分布年全球算力规模分布2020%5252%2626%3 31%0 0%10 0%2020%3030%40 0%5050%6060%超算算力规模超算算力规模 智能算力规模智能算力规模 基础算力规模基础算力规模算力总规模算力总规模20202020年中国算力规模占全球比重年中国算力规模占全球比重资料来源：2020全球计算力指数评估报告资料来源：2020全球计算力指数评估报告底层技术（区块链）DeFi为DAO提供了自由而富有弹性的经济激励机制，其爆发直接促进了去中心化自治经济组织的发展壮大，现有DAO通常是DeFi协议的自然扩展。随着元宇宙生态的不断壮大，DAO的收益、形态和自治结构日趋成熟。截止2021年底，全球已经有188个DAO管理着115亿美元以上的资产和近200万成员。市值超过100万美元的DAO达到了56个，占赛道市值的33.9%。协议型协议型DAODAO构建一个协议并由社区治理投资型投资型DAODAO社区筹集资本，共同决策以获得投资回报服务型服务型DAODAO促进人才资源配置媒体型媒体型DAODAO开放的媒体社区，激励创作者收藏者收藏者DAODAO收藏艺术品的社区社交型社交型DAODAO建立多元的社群关系DAODAO操作系统操作系统工具生态系统：提供治理框架、控制器、财库、工作和聚合者，简化DAO创建过程。赠款型赠款型DAODAO“生态发展基金”资料来源：互联网公开资料底层技术（人工智能）2021年来，人工智能深度学习创新发展，预训练大模型的爆发驱动人工智能从弱人工智能向通用型人工智能发展。对提升AIGC生产效率等发挥积极作用，多模态人工智能技术突破极大提升数字人的智能化交互水平、AIGC已能够独立完成写作、设计、绘画等创意性工作。全球范围内，随着AI理解和生成能力的不断进步，谷歌、微软、Meta等在AI技术深耕多年的互联网科技巨头，在数字人、智能助手等方向上已经有越来越多产品落地。通通用用框框架架人物形象动画生成模块语言生成模块音视频合成显示模块交互模块人物生成人物表达合成显示识别感知分析决策 语音生成、动画生成（驱动、渲染）等终端显示技术语音语义识别、人脸识别、动作识别等知识库、对话管理等 人物建模绑定等无 2D数字人3D数字人虚拟主播数字孪生的虚拟品牌代言人虚拟偶像演艺型数字人数字员工虚拟业务员虚拟员工服务型数字人企业企业平台平台腾讯数字人“云小微数智人平台”微软小冰小冰框架全球承载交互量最大的完备人工智能框架Epic Games超逼真角色创建工具MetaHuman Creator英伟达 Omniverse Avatar 平台百度“百度智能云曦灵”智能数字人平台阿里数字人AYAYI、锘亚Noah网易伏羲相芯科技自主研发“虚拟数字人引擎”和“超写实数字物平台”资料来源：互联网公开资料建模引擎建模引擎是元宇宙开发最重要的基础设施，无论是工业几何建模引擎还是泛娱乐游戏引擎都普遍存在对外依赖度高，核心技术发展落后的问题。工业领域：工业领域：全球工业几何建模引擎的格局进入“寡头垄断”阶段，达索、西门子等海外巨头拥有着目前全球应用作为广泛的Parasolid、ACIS两款建模引擎，基本上占据行业主导。少数国产工业软件厂商掌握有自主几何建模引擎。除中望软件、华天软件少数公司外，大部分的国产工业软件厂商目前仍是以使用Parasolid等商业几何建模引擎授权，或者使用OpenCasCade开源几何建模引擎为主。娱乐娱乐领域：领域：游戏引擎市场集中度较高，2021年全球中较为知名的第三方游戏引擎企业Unity与Unreal全球市场占比高达60%。Unity 3DUnreal Engine使用的语言C#，没有内置可视化编辑器但可通过插件实现C+和蓝图编辑器内置功能内置功能较少，但功能完整性好，对于功能要求较低的移动端是更好的选择内置功能细节更多，对于大型游戏是更好的选择源码一般的订阅不开放源码，但开放底层接口；源码可额外高价购买，但需要高度保密完全开放的源码图形性能拥有三条渲染管线（高清、轻量版、可编程渲染管线），兼顾了移动设备上的渲染性能Unity2019渲染质量与UE4基本持平仅有一条高品质渲染管线，图形渲染质量更高UE5中新增的Nanite功能实现图形渲染新突破功能扩展效率优点编译速度快，可通过直接分享工程交流修改缺点如果遇到需要修改引擎源码时，只能用黑盒测，性能调优不便优点：开放源码，理论上拓展性更好缺点源码的修改难度相对较高；用户扩展的功能难以与其他用户共享试开发者生态2010年推出资源商店，开发者生态完备，资源丰富度高，素材价格较低2015年推出资源商店，素材丰富度较Urity低，价格较高几何建模内核开发者现拥有者国家典型产品发展历史ACISSpatialDassault法国Abaqus/Simulia AutoCAD由Spatial开发，2000年Spatial被达索收购，同时Autodesk也购买了ACIS的全部源代码，并在其基础上进行大量重构。ACIS的特点在于高效及API完备。ParasolidUGSSiemens德国MSCNXSolidWorksSolidEdgeAnsysParasolid最早是服务于UGS的内部外包研发团队，后在90年代正式并入UGS；2003年UGS被西门子收购成为其工业软件部门。Parasolid的强项在于实体造型。CGMDassaultDassault法国CATIACGM内核是由CATIA中独立而出，CGM在曲面建模上的能力遥遥领先。GranitePTCPTC美国CreoPTC首创参数化造型建模，Granite也是其自主开发主的建模内核；其典型特征为参数化建模能力。OPEN CASCADEMATRADassault 法国FreeCADOpenCasCade是由MATRA开发的一款建模内核，1998年MATRA由于经营困难被Dassault接管，OCC就被开放成为开源内核；由于缺乏稳定的维护，OCC内核的性能和稳定性较差。Overdrive中望软件中望软件中国ZW3DOverdrive由美国VX公司开发，2010年中望整体收购VX，获得了其3D内核的全部知识产权并在其基础上进行了大量的研发升级。CRUX IV华天软件华天软件中国SINOVATIONCRUX几何造型平台最早由日本UEL公司（丰田工业软件供应商）开发，后来华天软件购买日本UEL公司CADmeister软件与CRUX源代码，并在其基础上开发出CRUXIV几何建模引擎。资料来源：互联网公开资料资料来源：互联网公开资料渲染引擎对于元宇宙大量的可交互式3D模型而言，需要用到实时渲染，将图形数据实时地计算和输出。云端实时渲染依托规模化的云环境、分布式存储等技术，弹性调度CPU/GPU算力资源，为实时交互提供基础。目前行业主流的专业渲染引擎包括V-ray、Render Man等，而像3ds MAX、Maya等CG建模软件以及Unity、虚幻引擎等游戏引擎中也都内置或可外接渲染引擎模块。在云原生架构和5G传输推动下，国内在游戏领域涌现出一批蔚领时代、瑞云、威尔视觉、光线云等渲染引擎创新企业。资料来源：2021 CG architect全球建筑渲染引擎调查报告2.82%3.78%4.03%4.16%4.35%4.87%4.99%6.91%7.43%12.42%19.21%22.54%24.90%37.20%60.63%Chaos CloudArnoldChaos VantageCinema4DUnityEeveeD5 RendererCyclesAutodesk 3ds Max InteractiveEnscapeTwinmotionUnreal EngineLumionCoronaV-Ray全球领先的实时云渲染技术,可提供“超高清、低延时、高压缩码率”的虚拟数字人云服务。自主研发面向实时渲染计算的边缘计算基础设施、EB级规模百G吞吐能力的分布式存储、适合中国网络的大带宽超低延迟实时流媒体传输能力，以及分布式百万容器的管理平台等。视觉行业垂直云计算服务的公司，用户遍及50多个国家和地区，包括奥斯卡金像奖、知名的影视动画、视效、建筑可视化、游戏工作室。5G云游戏解决方案，具有完整的游戏云化能力，具备高性能的视频编解码、游戏渲染等能力。致力于开发云原生实时渲染引擎。资料来源：互联网公开资料、中国国际金融股份有限公司仿真分析目前行业中主流的工业级仿真求解器主要包括Ansys、Simulia等，而游戏领域中游戏引擎内置的物理引擎、声音引擎均可归类为仿真引擎。虚拟仿真最早在城市规划、军事和教育领域开展应用，随着各行业数字化转型加快，在地产、交通、旅游、娱乐、艺术、工业等方面具有广阔的应用前景。近年来国家加大对信创产业的扶持，国内 CAE 行业迈入快速发展时期，大量 CAE 公司成立，其中代表如上海索辰信息、前沿动力集团、元计算、速石科技、中望软件等。成为国内A股首家研发设计类工业软件上市企业，是领先的All-in-One CAx（CAD/CAE/CAM）解决方案提供商。专注于软件核心技术的研发以及为行业客户提供自主可控的CAE 软件产品，其产品服务覆盖研发前沿工程、数字化设计及智能制造等领域。专注于飞行器等高端装备研发生产以及计算机模拟仿真的高科技企业。致力于CAE软件技术的研发与工程应用，其产品与技术已应用于航空、航天、汽车、机械重工等高端装备制造行业。主要从事高性能计算、CAE软件开发与应用和技术咨询服务等，产品广泛应用于航空航天、核能核电、海洋、教育培训等领域。提供为应用优化的一站式交付平台，对药物研发/基因分析/CAE/EDA/Al等行业应用进行分析与加速，通过Serverless框架屏蔽底层IT技术细节，实现用户对本地和公有云资源无差别访问。主要从事3D设计软件、3D数字化实体模型和产品生命周期管理解决方案，为各行业提供工业软件系统服务及技术支持。集成化的设计环境，实现了结构、振动、热、流体、电磁场、电路、系统、芯片等多域多物理场及其耦合仿真，满足各个行业的仿真需求。CAE主要布局是Simcenter,是一个灵活的、开放的且可扩展的仿真预测分析以及测试应用的工具组合。在仿真、高性能计算和人工智能等领域提供软件和云解决方案，CAE领域的主要产品为 HyperWorks。2017年并购MSC软件公司，MSC的CAE产品包括集成解决方案、求解器解决方案、建模解决方案等。主要CAE产品包括Inventor Nastran、Moldflow、Fusion360、Autodesk CFD等。致力于开发了能够对结构、热、流体及流构耦合、热构耦合问题进行综合性有限元分析的程序ADINA。拥有全系列产品线，可以针对不同的客户群体，提供高端、中端及入门级解决方案。资料来源：互联网公开资料、中国国际金融股份有限公司资料来源：互联网公开资料交互设备VR头显Oculus/Meta QuestHTC Vive微软HoloLensPICO（中国）AR眼镜Magic LeapNreal嗅觉面罩Feelreal气味王国（中国）触觉手套苹果微软META脑机接口Neuralink（马斯克收购）CTRL-labs（facebook收购）KernelSynchronHalo NeuroscienceSynchronMindMazeParadromics目前智能交互设备方面，虽然各类感知交互设备已经取得快速发展，但是核心技术有待进一步提升.目前 VR 硬件市场已经有一些发展相对比较成熟的产品，受到光学、显示技术和电池等底层核心技术限制，体验感有待进一步提升。近眼显示技术进展缓慢，AR设备目前还没有成熟的市场化产品。脑机接口处于理论实践转化阶段。高灵敏度触觉手套领域技术壁垒较高，主要是巨头企业介入为主。小众嗅觉面罩领域近年来不少创新企业介入。资料来源：互联网公开资料交互设备和内容5G落地后对网速有较大提升，降低了产品时延，提升了用户体验。感知交互设备因为受到单点技术成熟度不够，内容生态协作不足，产品标准缺乏等，交互设备体验还有较大提升空间。关键技术进展缓慢业界普遍关注的AR光学方案尚无最终共识，自由曲面、衍射光波导、阵列光波导等均有代表厂商投入研发感知交互技术还需打磨追踪定位、沉浸声场、手势识别、眼球追踪、机器视觉等尚需打磨，刚开始出现商业化尝试；内容生态协作不足全球超大型3A大作鲜有VR版本，众多游戏厂商因AR/VR头显尚未普及投入积极性不高，各品牌均着力打造自有内容生态，少有协作；标准缺乏全球AR/VR标准稀少，需要抓紧布局；另有数字鸿沟、5G、人工智能、云计算等还需要建设和普及。01020304智能硬件资料来源：互联网公开资料、沪多媒体行业协会元宇宙应用得益于VR/AR和数字人的快速发展，元宇宙在社交、游戏、文旅等泛娱乐应用发展较快，应用成效较好，在增强泛娱乐行业体验效果、提升用户参与意愿、降本增值等方面发挥着积极的作用。在工业领域，国内工业建模引擎和仿真软件发展起步相对较晚，企业对数据安全性要求更强，相比娱乐元宇宙，缺乏富有弹性的经济激励机制，还没有形成较为成熟的开放应用生态，但是发展潜力较大。城市治理元宇宙相对发展速度较慢，但随着城市化转型深入推进，数字孪生城市建设的加快，未来城市治理与元宇宙的有效结合将会成为新的热点。工业元宇宙工业元宇宙(2B)(2B)娱乐元宇宙(2C)元宇宙+城市(2G)游戏金融交通社交文旅教育制造研发办公医疗城市治城市治理理.VR/ARVR/AR和数字人应用为和数字人应用为主主数字孪生和智能应用为数字孪生和智能应用为主主u 增强体验效果：VR沉浸式体验u 提升参与意愿：AR增强互动u 降本增值：服务型/演艺型数字人u 共享拓展：进入无限制/远程教育u 增强协作：协同办公/研发u 提升效率：远程运维/智能制造u 优化生产：辅助决策/数字仿真u 城市级仿真人、车、物、事件等要素信息的综合模拟仿真数字孪生和人工智能应数字孪生和人工智能应用为用为主主国内重点城市发展布局国内重点城市发展布局PART 03发展意义支撑元宇宙发展技术中有相当一部分基础底层技术正面临着“卡脖子”瓶颈，元宇宙的发展和创新应用对于带动区块链、交互技术、人工智能、智能硬件等基础技术的发展具有重要意义。万物皆可元宇宙，元宇宙目的是要实现全人类共建共创共享，元宇宙代表下一代互联网发展方向，元宇宙胜出者必然是各种技术集大成者。推动数字经济底层关键技术突破，孕育全球领先互联网企业，带动数字经济实现质的飞跃。发展意义元宇宙超强交互性（突破不同年龄阶层进入障碍）、沉浸式体验感（参与意愿强烈）、经济增值性（带来新的工作机会）、高效生产力（AI驱动生产效率极大提升），未来将打造更大范围开放共享的价值共创系统，深层次推动产业转型和生活方式变革。打造更大范围开放共享的价值共创系统，推动产业转型和生活方式变革，围绕元宇宙的技术创新和应用拓展竞争愈演愈烈。发展布局重 点 城 市 纷 纷 加 快 推 动 元 宇 宙 发 展 布 局。22个省市公布元宇宙发展计划，直接出台元宇宙专项政策的9个地区：上海、北京通州区、重庆渝北区、沈阳和平区、广州黄埔区、厦门、杭州钱塘区、南京江宁高新区、无锡市滨湖区。l上海 上海市培育“元宇宙”新赛道行动方案（20222025年）l北京 关于加快北京城市副中心元宇宙创新引领发展的若干措施l无锡 滨湖区太湖湾科创带引领区元宇宙生态产业发展规划l南京 江宁高新区江宁高新区关于加快发展元宇宙产业的若干政策l广州 南沙新区元宇宙九条 黄浦区广州市黄埔区、广州开发区促进元宇宙创新发展办法l深圳“元宇宙”写入2022年福田区政府工作报告l杭州 杭州钱塘区元宇宙产业政策l重庆 渝北区元宇宙产业创新发展行动计划（2022-2024）l成都 成都市“十四五”数字经济发展规划抢占元宇宙等未来赛道l厦门厦门市元宇宙产业发展三年行动计划(2022-2024年)。l武汉 推动元宇宙与实体经济融合l沈阳 沈阳市和平区元宇宙产业创新发展行动计划发布，提出建立东北首家元宇宙产业园产业集聚基础设施举措1产业基金公共服务应用创新LOREM产业生态标准研制举措2人才招引产业联盟开放场景举措3空间布局产权保护发展布局各地区从多方面构筑元宇宙发展优势，促进元宇宙前沿核心技术企业集聚，深化各领域应用推进，打造优越的产业创新生态体系，抢占产业发展先机。元宇宙发展措施国际合作人才引进产业引导示范应用产业布局基金引导产权保护标准研制元宇宙风险和元宇宙风险和建议建议PART 04相关技术进程具有不确定性，有可能影响元宇宙发展进程，技术集成应用探索尝试初期雏形产品往往争议较大，商业化效果具有较强不确定性。虚拟资产价值难以量化，洗钱现象泛滥；数字资产和经济体系的建立与数字货币价格相关，面对币值波动和各国监管的风险。元宇宙和数字世界高算力对电力能源的消耗，需要更多可持续能源和储能基础设施，亦给未来能源结构带来挑战。有害社交、过度沉迷、虚拟犯罪、隐私保护（个人信息过度采集）等安全治理问题；虚拟数字人的产权继承等法律问题。去中心化组织的框架中构建的伦理框架共识，仍需从多视角去进行探索；AI“数字人”行为难以监管和规范；脑机接口研究和应用面临合规风困境。风险和挑战元宇宙产业的整体技术发展处于初级阶段，部分核心技术有待突破，产品和应用处在探索阶段，还有较长的道路要走。聚焦底层核心技术和单点技术突破，加快推动数字基础设施建设，构建产业可持续发展能力。思路和建议对于芯片、传感器、深度学习、基础软件等底层技术的前期研发成本巨大，需要企业长期大幅投入，需要政府加强引导和鼓励。各个地方应积极出台产业促进政策，组织产、学、研、用各方面力量解决元宇宙关键共性技术问题，促进产业健康持续发展。对于近眼显示、追踪定位、沉浸声场、手势识别、眼球追踪、机器视觉等影响商业化应用成效的单点技术，充分发挥企业和科研院所、实验室的作用，推动单项技术重点突破，稳步提高技术成熟度。推进云网协同和算网融合发展，有序推进基础设施智能升级，推动云、网、端融合，支撑高精度工业仿真、沉浸式游戏、虚实融合场景应用。1 1、聚焦底层和、聚焦底层和核心技术短板。核心技术短板。开放数字基础设施的建设投资，引导社会资本参与，鼓励金融机构创新产品和服务，加大产业支持力度。2 2、升级配套数、升级配套数字基础设施字基础设施。适时引导应用场景拓展，加快探索成熟领域应用标准制定，推动元宇宙应用向纵深拓展。发展建议在社交、游戏、文旅等元宇宙应用发展较快的领域，率先制定和统一元宇宙数据、平台标准和协议，构建元宇宙技术、产品和系统评价标准指标体系，出台连接元宇宙设备、产品间的标识解析、数据交换、安全通信等标准。发挥标准对产业的引导支撑作用，增强行业共识。适时推动场景领域拓展完善应用生态0102OPTION当前元宇宙场景较多集中在社交、游戏为主的泛娱乐类场景，结 合 当 前泛 工 业 与 泛 娱 乐 领 域 建 模 应 用交 融 发 展 的 态 势，根 据 5G技术突破等配套条件发展进展情况，适时推动元宇宙在交通、医疗、制造等多领域应用拓展和场景落地。应对元宇宙发展的各种挑战，积极推进监管治理体系建立，促进产业健康发展。思路和建议监管框架制定数字经济体系与国家金融监管政策的协调元宇宙“社区”治理规则与现实世界法律的协调全球化交易与本地支付规则矛盾的协调；元宇宙数字资产交易监管机制、相关税收规则和会计规则的协同；制订与数字资产权利相关的各类规则，明确元宇宙项目、开发者及玩家各自权利，界定相关权利。依据国家网络安全法、数据安全法、个人信息保护法等法律规范，严格限定平台用户个人信息采集和保护权限，加强对数据的规范使用。关注并跟踪研究“元宇宙”中的新模式、新机制，研究制定监管法律和规范。