上海智慧城市發展研究院：2022元宇宙產業技術和創新應用白皮書（35頁）.pdf

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1、01元宇宙定義和技術支撐元宇宙定義和技術支撐0203元宇宙產業生態和應用元宇宙產業生態和應用04元宇宙元宇宙區域發展區域發展布局布局元宇宙面臨的風險和元宇宙面臨的風險和發展建議發展建議元宇宙定義和技術支撐元宇宙定義和技術支撐PART 01元宇宙誕生Web1.0Web2.0（信息為中心）Web3.0(用戶為中心)信息發布式互聯網交互式互聯網移動互聯網虛實融合互聯網圖形處理云計算VRAR5GMR數字孿生區塊鏈3D建?；ヂ摼W接口協議編程語言和平臺語音處理電子游戲人工智能元宇宙不是一個顛覆性的創新技術，是基于多項數字技術“連點成線”的綜合應用。融合了信息技術（5G/6G）、人工智能、云計算、大數據、區

2、塊鏈以及VR、AR、MR，建模引擎在內的數字技術的成果。資料來源：互聯網公開資料元宇宙關鍵技術元宇宙的崛起離不開龐大技術體系的支撐，支撐元宇宙的技術包括區塊鏈技術(Blockchain)、交互技術(Interactivity)、電子游戲技術(Game)、人工智能技術(AI)、智能網絡技術(Network)、物聯網技術(Internet of Things)和數字孿生技術（Digital twin）。區區塊塊鏈鏈技技術術人人工工智智能能技技術術交交互互技技術術物物聯聯網網技技術術電電子子游游戲戲技技術術數數字字孿孿生生技技術術智能網絡技術分布式賬本智能合約共識機制分布式存儲數據傳播哈希算法VR虛

3、擬現實技術AR增強現實技術全息影像技術混合現實技術傳感技術腦機交互技術游戲引擎3D建模實時渲染5G/6G網絡云計算邊緣計算大數據計算機視覺機器學習應用層自然語言處理智能語音感知層網絡層建模引擎仿真技術（GISBIMCIM）SLAM(即時定位與地圖構建)數字線程MBSE(基于模型的工程系統)資料來源：互聯網公開資料元宇宙技術作用機制不同技術在元宇宙中發揮著不同的功能，共同推動元宇宙創新發展。VR/AR/MR人工智能區塊鏈數字孿生和游戲（建模 渲染 仿真）5G網絡和云計算為元宇宙用戶帶來深度體驗，輔助用戶在虛擬世界中完成價值創造。敲 開 元 宇 宙 空 間 之 門 的 鑰 匙人工智能可以取代元宇宙

4、參與者進行內容生產、創作；通過數字人和腦機接口提供全新的元宇宙入口，驅動元宇宙向文娛、教育、服務、營銷等領域拓展。打 造 元 宇 宙 新 入 口 和 內 容 生 產 助 手區塊鏈技術的去中心化金融（DeFi）構建了元宇宙經濟體系基礎架構，為各種元宇宙新型社會生產組織模式（DAO）提供了靈活高效的經濟激勵機制，直接促進了DAO發展壯大。奠 定 了 元 宇 宙 經 濟 和 社 會 生 產 組 織 架 構數字孿生和游戲技術中的建模引擎是元宇宙開發工具，為數字建模提供所需的幾何建模、圖形渲染以及仿真計算能力，支持工業和泛娛樂場景應用開展。提 供 元 宇 宙 核 心 基 礎 設 施 和 開 發 工 具5

5、G、云計算及邊緣計算解決了算力限制和信息傳輸的速率質量，提供隨時隨地聯通支持。提供元宇宙算力和連接元宇宙要素體系元宇宙是和現實世界緊密相關但是又獨立于現實世界的數字世界，和現實世界類似，它擁有一套完整的社會經濟系統，包括去中心化和中心化的經濟體系、生產體系、文明體系以及治理系統等，不僅能夠帶來沉浸式娛樂體驗，還可以提供富有創意的工作機會，強大的生產工具，形成大量優質數字內容。資料來源：德勤元宇宙產業元宇宙產業生態生態PART 02底層技術底層技術基礎基礎（技術層）（技術層）操作系統和引操作系統和引擎（平臺層）擎（平臺層）交互方式（交互層）引擎工具建模引擎操作系統渲染引擎仿真引擎內容和內容和應用

6、場景應用場景（應用層）（應用層）感知網絡層算力算力/芯片芯片網絡網絡傳感技術傳感技術核心技術層區塊鏈區塊鏈人工智能人工智能游戲游戲技術技術數字孿生數字孿生3D建模實時渲染智能語音計算機視覺深度學習數字建模虛擬仿真數字線程分布存儲智能合約共識機制泛工業泛工業泛娛樂協議協議交互交互設備設備觸覺手套數字人數字人腦機腦機接口接口語音交互嗅覺面罩AR眼鏡VR頭顯智慧城市游戲交通零售社交文游教育制造研發辦公醫療城市治理.元宇宙產業生態元宇宙產業生態可以分為四層：技術支撐層、平臺層、交互層和應用層。除娛樂和社交等娛樂領域，未來將在遠程辦公、金融、制造業、城市治理、研發等領域帶來深刻影響。國外的元宇宙已形成多

7、元化產業生態，無論是底層技術、算力平臺和基礎設施、硬件設備都已出現一些成熟的產品，擁有了相對完整的產業鏈布局，在社交、游戲、交通、辦公、制造等開展廣泛布局。國內很多技術廠商重點著眼于元宇宙相關設備研究，在算法迭代、芯片計算等技術能力上不斷創新，但整體和國際存在差距，內容生態上仍有很大發展空間，應用方面偏向泛娛樂化。元宇宙產業生態對比基礎基礎設施設施平臺平臺/系統系統核心技術核心技術UGCUGC內容內容生態生態應用應用HoloLens虛擬現實設備收購Oculus，推出“Meta Quest”全球領先的“GPU+CPU+DPU”三芯產品線 MR（混合現實）平臺 Microsoft Mesh虛擬引擎

8、：Omniverse 是元宇宙數字化虛擬空間的技術平臺底座開源觸摸感應“皮膚”ReSkin虛擬人：“迷你玩具版黃仁勛”Toy-Me、用于快餐店服務的“蛋殼人”和用在會議軟件中的虛擬人收購了 Big Box VR 和 Unit 2 GamesNFT游戲辦公社交智能駕駛工業華為VRGlass、MateStationX投資國內知名AR眼鏡制造商Nreal飛槳深度學習平臺/AI芯片、百度VR、愛奇藝奇遇系列VR收購移動VR硬件及內容平臺Pico虛擬引擎：河圖Cyberverse操作系統：鴻蒙投資Epic Game虛幻系列引擎數字人AYAYI Noah成立XR實驗室新開XR 業務，硬件設備切入發展內容生

9、態投資虛擬人公司李未可科技布局網絡文學、動漫、在線音樂、影視制作、視頻平臺、網絡游戲收購愛奇藝和PPSNFT游戲營銷社交智能駕駛文旅中國中國美國美國資料來源：互聯網公開資料底層技術（5G網絡）5G網絡在支持元宇宙交互設備與邊緣云服務器數據傳輸方面發揮著至關重要的作用，在支持自動駕駛、VR游戲等方面應用方面相對成熟，但是在支持遠程醫療、3D商用通話、遠程生產控制等場景方面5G技術還需進一步打磨。5G5GVRVR場景場景ARAR場景場景邊緣云邊緣云XRXR交互場景交互場景傳輸速度30Mbps200Mbps2K H.264編碼數據流需要30Mbps8K H.266編碼數據流需要800Mbps下行速率

10、20-80Mbps上行速率10-40Mbps時延頻率范圍FR1（即低于6GHz）10ms頻率范圍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毫秒強交互20毫秒可靠性99.99%接近100%接近100%接近100%5 G5 G 網 絡 在 支 持 元 宇 宙 開 發 和 交 互 場 景網 絡 在 支 持 元 宇 宙 開 發 和 交 互 場 景穩定的覆蓋和連接能力（移動鏈接）；無縫垂直切換（wifi）隨時隨地訪問元宇宙低延時可靠通信邊緣渲染和流轉運輸；高吞吐量、低延時的邊緣計算；輕便易用交互設備低時延轉移數據源處理增強渲染細節云和邊緣云服務電信標準觸覺

11、、全息和XR標準元宇宙標準標準化接口開發者通過API訪問5G成為平臺開發者開發者綁定到網絡平臺綁定API到商業邏輯開發者服務資料來源：科尼爾管理底層技術（5G網絡）我國政府、企業、科研機構等各方高度重視5G前沿布局，力爭在全球5G標準制定上掌握話語權。中國5G標準化研究提案在2016世界電信標準化全會（WTSA16）第6次全會上已經獲得批準，說明我國5G技術研發已走在全球前列。國內領軍企業已贏得先發優勢。華為、中興、大唐、電信運營等國內領軍通信設備企業高度重視對5G技術研發布局，標準制定和產業應用等方面已獲得業界認可。器件器件/芯片芯片/材料材料設備設備/傳輸傳輸/網絡網絡運營商運營商/終端終

12、端u 芯片芯片：海思、中興微、MTK、大唐電信、展訊芯片及模組芯片及模組u 光模組光模組/器件器件：光迅科技、天孚通信、中際裝備、新易盛、博創科技u 射頻器件射頻器件：大富科技、武漢凡谷、春興精工u 射頻電纜射頻電纜：金信諾u 鐵塔鐵塔：梅泰諾u 手機濾波器手機濾波器/天線天線/PA/PA：麥捷科技、信維通信、碩貝德光器件光器件射頻器件射頻器件u 基站基站：中興通訊、華為（polar碼方案成為5G國際標準碼方案）u 傳輸設備傳輸設備：烽火通信、中興通訊主設備商主設備商u SDW/NFVSDW/NFV：華為、中心通訊、紫光股份、賽特斯、烽火通信、星網銳捷u 網絡工程網絡工程：宜通世紀、日海通訊、

13、超訊、海格u 網絡優化網絡優化：富春通信、億陽信通、邦訊技術、世紀鼎利、三維通信u 小基站小基站：邦訊技術、日海通訊、京信通信u 天線天線：寰宇通訊、摩比、京信、盛路、宜通、華為網絡網絡基站基站/天天線線u 數據通信終端數據通信終端：中興通訊、烽火通信、華為、OPPO、vivo、小米u 多媒體終端多媒體終端：樂視網、鵬博士u ODM/OEMODM/OEM：特發信息、卓翼科技、凱樂科技終端終端u 中國移動、中國電信、中國聯通運營商運營商資料來源：互聯網公開資料底層技術（智能傳感）智能感知是實現元宇宙沉浸式體驗的必要條件，面部識別、動作捕捉、觸覺識別與觸覺反饋技術發展帶動下，在新型傳感器材料不斷創

14、新突破帶動下，傳感器正在向智能化、微型化、仿生化發展。美國、日本、德國合計占據全球傳感器市場份額的61%，中國占比約11%。我國初步建立了敏感元件與傳感器產業，但是國內僅能生產2萬種傳感器中的約1/3，整體技術含量也較低。核心MEMS傳感器：消費電子、智能工廠和無人駕駛“心臟”低成本，高精度的慣性傳感器，可用于多種工業應用。國內高端MEMS產品和部件高度依賴進口。國外代表性企業：博世、博通、Qorvo、意法半導體、德州儀器、惠普、樓氏電子、TDK、英飛凌國內代表性企業：歌爾微電子、華天科技、華潤微電子、士蘭微、高德紅外、睿創微納CMOS圖像傳感器：移動智能消費終端興起得到快速發展體積小、功耗低

15、、價格低被廣泛應用于智能手機、數碼相機、自動駕駛、安防、IOT等領域。國外代表性企業：索尼、三星、豪威 國內代表性企業：韋爾股份、比科、格科微、比亞迪微電子、長光辰芯光譜學傳感器：高精度助力精工醫療廣泛用于各種物體感測和材料屬性分析，用于工業測量、醫學檢測分析等領域。國外代表性企業：基恩士、LMI、OPTOI、attocube、ADI國內代表性企業：韋爾股份、歌爾、立儀科技、海伯森、艾睿光電、漢威底層技術（智能傳感）在支撐元宇宙創新發展的柔性傳感市場近年來發展速度開始加快，在柔性觸覺、嗅覺和體感傳感器等領域國內涌現出不少創新企業。2021年以來，全球柔性傳感器市場將以6.8%的年復合增長率快速

16、發展。娛樂領域，各種壓力、氣體、應變柔性傳感器可以極大提升虛擬世界的交互感。工業領域：柔性壓力傳感器可以協助工業機器人、手術機器人等開展高精度作業。柔性壓力傳感器（柔性壓力傳感器（觸覺）觸覺）柔性氣體傳感器（柔性氣體傳感器（嗅覺）嗅覺）柔性應變傳感器（體感）蘇州能斯達電子蘇州能斯達電子：多品種、多量程的柔性微納力學量傳感器（壓力、壓電、應變）鈦深科技鈦深科技：高精度和超柔性壓力傳感器方案力感科技力感科技：智能床墊傳感器、硬件開發模塊等廣州勒夫邁廣州勒夫邁：半導體類、催化燃燒類、電化學類和紅外光學類四大類LUFTMYLUFTMY：PM2.5粉塵傳感器韌和科技韌和科技：柔性織物應變傳感器漢威科技漢

17、威科技：氣體傳感器共可用于檢測氣體300余種蘇州能斯達電子蘇州能斯達電子：柔性織物、柔性應變傳感器，新一代柔性傳感芯片等國國內內霍尼韋爾霍尼韋爾：專利的應變片材料、應變式傳感器SenselSensel：壓敏多點觸控輸入設備ForciotForciot：可穿戴設備、汽車和物流行業的壓力傳感器組件城市技術城市技術：Honeywell子公司，紅外和催化類氣體傳感器FigaroFigaro：半導體型（MOS）、電化學以及催化燃燒型氣體傳感器阪東化學阪東化學：具有伸縮性的應變傳感器“C-STRETCH”國外國外MetaMeta：基于柔性電子傳感器的“電子皮膚”ReSkin資料來源：互聯網公開資料2%3%

18、3%4%6%10%21%33%2021年云基礎設施服務收入市場份額底層技術（算力）元宇宙區塊鏈網絡、人工智能技術都離不開算力的支撐，需達到AR/VR:3900、區塊鏈:5500、Al:16000（單位:EFLPOS）1級別算力以提供連續長周期、突發短周期智能服務。在全球云基礎設施排名前列的服務商中，大部分開始圍繞元宇宙相關業務開展分布式云基礎設施布局和功能升級。重點企業算力設施亞馬遜AWS全球云基礎設施提供來自全球數據中心的200多種功能全面的服務，如今已在全球25個地理區域內運營著81個可用區，以此提供元宇宙的基礎物理設施。谷歌在Google地圖上推出沉浸式3D實景導航（Immersive

19、View）功能，布局云游戲。Unity 推出“Unity云端分布式算力方案”。節省高達70%以上的運算時間，降低了對本地計算資源的損耗，大大節省了成本。阿里巴巴從四個方面來提供云計算基礎設施：全息構建、全息仿真、虛實融合以及虛實聯動。用戶可以基于阿里云的技術來為搭建各種元宇宙素材和數字內容場景提供重要的技術支撐，也可以使用阿里云的人工智能相關服務來分析元宇宙中所產生的數據等。英偉達Omniverse Avatar平臺：為創建幾乎可以部署在任何行業的虛擬助手打開了大門。2020年10月推出測試版，超過17,000名客戶進行了測試體驗，包括寶馬、愛立信、沃爾沃、Adobe、Epic Games在內

20、的眾多公司都正參與Omniverse合作。AMD發布第二代數據中心Instinct MI200 系列GPU加速卡，能夠有效提升人工智能或機器學習等巨量運算的計算速度。微軟主要面向企業：2021年8月發布企業元宇宙（Enterprise Metaverse）解決方案（微軟也將其稱為元宇宙堆棧）。通過微軟HoloLens、Mesh、Azure 云、Azure 數字孿生等幫助企業客戶實現數字世界與現實世界融為一體。sales force推出一項針對消費者、時尚和媒體品牌的云服務“NFT Cloud”，用于創建和銷售NFT。騰訊發布4款元宇宙游戲，騰訊音樂旗下三款音樂APP推出國內首個虛擬音樂嘉年華T

21、MELAND?；蛞殉闪ⅰ皵U展現實”（XR-ExtendedReality）部門。Oracle Cloud 推出由英偉達支持的AI 服務，包括規格分析、語音識別、計算機視覺和異常檢測。資料來源：互聯網公開資料資料來源：互聯網公開資料底層技術（算力）近年來，我國算力規模持續擴大?！笆濉逼陂g我國算力規模整體保持高速增長態勢。2020年我國算力總規模達到135EFlops，全球占比約為31%。盡管我們與美國在計算效率和應用水平方面仍有差距，但中國各項指標增速均高于美國，隨著云計算、AI、物聯網等新興技術的快速發展和行業滲透，中美兩國的差距將進一步縮小。36%31%11%6%16%算力總規模美國中國

22、歐洲日本其他43%26%31%基礎算力規模美國中國其他52%19%29%智能算力規模美國中國其他31%23%20%26%超算算力規模美國日本中國其他20202020年全球算力規模分布年全球算力規模分布2020%5252%2626%3 31%0 0%10 0%2020%3030%40 0%5050%6060%超算算力規模超算算力規模 智能算力規模智能算力規模 基礎算力規?；A算力規模算力總規模算力總規模20202020年中國算力規模占全球比重年中國算力規模占全球比重資料來源：2020全球計算力指數評估報告資料來源：2020全球計算力指數評估報告底層技術（區塊鏈）DeFi為DAO提供了自由而富有彈

23、性的經濟激勵機制，其爆發直接促進了去中心化自治經濟組織的發展壯大，現有DAO通常是DeFi協議的自然擴展。隨著元宇宙生態的不斷壯大，DAO的收益、形態和自治結構日趨成熟。截止2021年底，全球已經有188個DAO管理著115億美元以上的資產和近200萬成員。市值超過100萬美元的DAO達到了56個，占賽道市值的33.9%。協議型協議型DAODAO構建一個協議并由社區治理投資型投資型DAODAO社區籌集資本，共同決策以獲得投資回報服務型服務型DAODAO促進人才資源配置媒體型媒體型DAODAO開放的媒體社區，激勵創作者收藏者收藏者DAODAO收藏藝術品的社區社交型社交型DAODAO建立多元的社群

24、關系DAODAO操作系統操作系統工具生態系統：提供治理框架、控制器、財庫、工作和聚合者，簡化DAO創建過程。贈款型贈款型DAODAO“生態發展基金”資料來源：互聯網公開資料底層技術（人工智能）2021年來，人工智能深度學習創新發展，預訓練大模型的爆發驅動人工智能從弱人工智能向通用型人工智能發展。對提升AIGC生產效率等發揮積極作用，多模態人工智能技術突破極大提升數字人的智能化交互水平、AIGC已能夠獨立完成寫作、設計、繪畫等創意性工作。全球范圍內，隨著AI理解和生成能力的不斷進步，谷歌、微軟、Meta等在AI技術深耕多年的互聯網科技巨頭，在數字人、智能助手等方向上已經有越來越多產品落地。通通用

25、用框框架架人物形象動畫生成模塊語言生成模塊音視頻合成顯示模塊交互模塊人物生成人物表達合成顯示識別感知分析決策 語音生成、動畫生成（驅動、渲染）等終端顯示技術語音語義識別、人臉識別、動作識別等知識庫、對話管理等 人物建模綁定等無 2D數字人3D數字人虛擬主播數字孿生的虛擬品牌代言人虛擬偶像演藝型數字人數字員工虛擬業務員虛擬員工服務型數字人企業企業平臺平臺騰訊數字人“云小微數智人平臺”微軟小冰小冰框架全球承載交互量最大的完備人工智能框架Epic Games超逼真角色創建工具MetaHuman Creator英偉達 Omniverse Avatar 平臺百度“百度智能云曦靈”智能數字人平臺阿里數字人

26、AYAYI、锘亞Noah網易伏羲相芯科技自主研發“虛擬數字人引擎”和“超寫實數字物平臺”資料來源：互聯網公開資料建模引擎建模引擎是元宇宙開發最重要的基礎設施，無論是工業幾何建模引擎還是泛娛樂游戲引擎都普遍存在對外依賴度高，核心技術發展落后的問題。工業領域：工業領域：全球工業幾何建模引擎的格局進入“寡頭壟斷”階段，達索、西門子等海外巨頭擁有著目前全球應用作為廣泛的Parasolid、ACIS兩款建模引擎，基本上占據行業主導。少數國產工業軟件廠商掌握有自主幾何建模引擎。除中望軟件、華天軟件少數公司外，大部分的國產工業軟件廠商目前仍是以使用Parasolid等商業幾何建模引擎授權，或者使用OpenC

27、asCade開源幾何建模引擎為主。娛樂娛樂領域：領域：游戲引擎市場集中度較高，2021年全球中較為知名的第三方游戲引擎企業Unity與Unreal全球市場占比高達60%。Unity 3DUnreal Engine使用的語言C#，沒有內置可視化編輯器但可通過插件實現C+和藍圖編輯器內置功能內置功能較少，但功能完整性好，對于功能要求較低的移動端是更好的選擇內置功能細節更多，對于大型游戲是更好的選擇源碼一般的訂閱不開放源碼，但開放底層接口；源碼可額外高價購買，但需要高度保密完全開放的源碼圖形性能擁有三條渲染管線（高清、輕量版、可編程渲染管線），兼顧了移動設備上的渲染性能Unity2019渲染質量與U

28、E4基本持平僅有一條高品質渲染管線，圖形渲染質量更高UE5中新增的Nanite功能實現圖形渲染新突破功能擴展效率優點編譯速度快，可通過直接分享工程交流修改缺點如果遇到需要修改引擎源碼時，只能用黑盒測，性能調優不便優點：開放源碼，理論上拓展性更好缺點源碼的修改難度相對較高；用戶擴展的功能難以與其他用戶共享試開發者生態2010年推出資源商店，開發者生態完備，資源豐富度高，素材價格較低2015年推出資源商店，素材豐富度較Urity低，價格較高幾何建模內核開發者現擁有者國家典型產品發展歷史ACISSpatialDassault法國Abaqus/Simulia AutoCAD由Spatial開發，200

29、0年Spatial被達索收購，同時Autodesk也購買了ACIS的全部源代碼，并在其基礎上進行大量重構。ACIS的特點在于高效及API完備。ParasolidUGSSiemens德國MSCNXSolidWorksSolidEdgeAnsysParasolid最早是服務于UGS的內部外包研發團隊，后在90年代正式并入UGS；2003年UGS被西門子收購成為其工業軟件部門。Parasolid的強項在于實體造型。CGMDassaultDassault法國CATIACGM內核是由CATIA中獨立而出，CGM在曲面建模上的能力遙遙領先。GranitePTCPTC美國CreoPTC首創參數化造型建模，G

30、ranite也是其自主開發主的建模內核；其典型特征為參數化建模能力。OPEN CASCADEMATRADassault 法國FreeCADOpenCasCade是由MATRA開發的一款建模內核，1998年MATRA由于經營困難被Dassault接管，OCC就被開放成為開源內核；由于缺乏穩定的維護，OCC內核的性能和穩定性較差。Overdrive中望軟件中望軟件中國ZW3DOverdrive由美國VX公司開發，2010年中望整體收購VX，獲得了其3D內核的全部知識產權并在其基礎上進行了大量的研發升級。CRUX IV華天軟件華天軟件中國SINOVATIONCRUX幾何造型平臺最早由日本UEL公司（

31、豐田工業軟件供應商）開發，后來華天軟件購買日本UEL公司CADmeister軟件與CRUX源代碼，并在其基礎上開發出CRUXIV幾何建模引擎。資料來源：互聯網公開資料資料來源：互聯網公開資料渲染引擎對于元宇宙大量的可交互式3D模型而言，需要用到實時渲染，將圖形數據實時地計算和輸出。云端實時渲染依托規?；脑骗h境、分布式存儲等技術，彈性調度CPU/GPU算力資源，為實時交互提供基礎。目前行業主流的專業渲染引擎包括V-ray、Render Man等，而像3ds MAX、Maya等CG建模軟件以及Unity、虛幻引擎等游戲引擎中也都內置或可外接渲染引擎模塊。在云原生架構和5G傳輸推動下，國內在游戲領

32、域涌現出一批蔚領時代、瑞云、威爾視覺、光線云等渲染引擎創新企業。資料來源：2021 CG architect全球建筑渲染引擎調查報告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全球領先的實時云渲染技術,

33、可提供“超高清、低延時、高壓縮碼率”的虛擬數字人云服務。自主研發面向實時渲染計算的邊緣計算基礎設施、EB級規模百G吞吐能力的分布式存儲、適合中國網絡的大帶寬超低延遲實時流媒體傳輸能力，以及分布式百萬容器的管理平臺等。視覺行業垂直云計算服務的公司，用戶遍及50多個國家和地區，包括奧斯卡金像獎、知名的影視動畫、視效、建筑可視化、游戲工作室。5G云游戲解決方案，具有完整的游戲云化能力，具備高性能的視頻編解碼、游戲渲染等能力。致力于開發云原生實時渲染引擎。資料來源：互聯網公開資料、中國國際金融股份有限公司仿真分析目前行業中主流的工業級仿真求解器主要包括Ansys、Simulia等，而游戲領域中游戲引擎

34、內置的物理引擎、聲音引擎均可歸類為仿真引擎。虛擬仿真最早在城市規劃、軍事和教育領域開展應用，隨著各行業數字化轉型加快，在地產、交通、旅游、娛樂、藝術、工業等方面具有廣闊的應用前景。近年來國家加大對信創產業的扶持，國內 CAE 行業邁入快速發展時期，大量 CAE 公司成立，其中代表如上海索辰信息、前沿動力集團、元計算、速石科技、中望軟件等。成為國內A股首家研發設計類工業軟件上市企業，是領先的All-in-One CAx（CAD/CAE/CAM）解決方案提供商。專注于軟件核心技術的研發以及為行業客戶提供自主可控的CAE 軟件產品，其產品服務覆蓋研發前沿工程、數字化設計及智能制造等領域。專注于飛行器

35、等高端裝備研發生產以及計算機模擬仿真的高科技企業。致力于CAE軟件技術的研發與工程應用，其產品與技術已應用于航空、航天、汽車、機械重工等高端裝備制造行業。主要從事高性能計算、CAE軟件開發與應用和技術咨詢服務等，產品廣泛應用于航空航天、核能核電、海洋、教育培訓等領域。提供為應用優化的一站式交付平臺，對藥物研發/基因分析/CAE/EDA/Al等行業應用進行分析與加速，通過Serverless框架屏蔽底層IT技術細節，實現用戶對本地和公有云資源無差別訪問。主要從事3D設計軟件、3D數字化實體模型和產品生命周期管理解決方案，為各行業提供工業軟件系統服務及技術支持。集成化的設計環境，實現了結構、振動、

36、熱、流體、電磁場、電路、系統、芯片等多域多物理場及其耦合仿真，滿足各個行業的仿真需求。CAE主要布局是Simcenter,是一個靈活的、開放的且可擴展的仿真預測分析以及測試應用的工具組合。在仿真、高性能計算和人工智能等領域提供軟件和云解決方案，CAE領域的主要產品為 HyperWorks。2017年并購MSC軟件公司，MSC的CAE產品包括集成解決方案、求解器解決方案、建模解決方案等。主要CAE產品包括Inventor Nastran、Moldflow、Fusion360、Autodesk CFD等。致力于開發了能夠對結構、熱、流體及流構耦合、熱構耦合問題進行綜合性有限元分析的程序ADINA。

37、擁有全系列產品線，可以針對不同的客戶群體，提供高端、中端及入門級解決方案。資料來源：互聯網公開資料、中國國際金融股份有限公司資料來源：互聯網公開資料交互設備VR頭顯Oculus/Meta QuestHTC Vive微軟HoloLensPICO（中國）AR眼鏡Magic LeapNreal嗅覺面罩Feelreal氣味王國（中國）觸覺手套蘋果微軟META腦機接口Neuralink（馬斯克收購）CTRL-labs（facebook收購）KernelSynchronHalo NeuroscienceSynchronMindMazeParadromics目前智能交互設備方面，雖然各類感知交互設備已經取得

38、快速發展，但是核心技術有待進一步提升.目前 VR 硬件市場已經有一些發展相對比較成熟的產品，受到光學、顯示技術和電池等底層核心技術限制，體驗感有待進一步提升。近眼顯示技術進展緩慢，AR設備目前還沒有成熟的市場化產品。腦機接口處于理論實踐轉化階段。高靈敏度觸覺手套領域技術壁壘較高，主要是巨頭企業介入為主。小眾嗅覺面罩領域近年來不少創新企業介入。資料來源：互聯網公開資料交互設備和內容5G落地后對網速有較大提升，降低了產品時延，提升了用戶體驗。感知交互設備因為受到單點技術成熟度不夠，內容生態協作不足，產品標準缺乏等，交互設備體驗還有較大提升空間。關鍵技術進展緩慢業界普遍關注的AR光學方案尚無最終共識

39、，自由曲面、衍射光波導、陣列光波導等均有代表廠商投入研發感知交互技術還需打磨追蹤定位、沉浸聲場、手勢識別、眼球追蹤、機器視覺等尚需打磨，剛開始出現商業化嘗試；內容生態協作不足全球超大型3A大作鮮有VR版本，眾多游戲廠商因AR/VR頭顯尚未普及投入積極性不高，各品牌均著力打造自有內容生態，少有協作；標準缺乏全球AR/VR標準稀少，需要抓緊布局；另有數字鴻溝、5G、人工智能、云計算等還需要建設和普及。01020304智能硬件資料來源：互聯網公開資料、滬多媒體行業協會元宇宙應用得益于VR/AR和數字人的快速發展，元宇宙在社交、游戲、文旅等泛娛樂應用發展較快，應用成效較好，在增強泛娛樂行業體驗效果、提

40、升用戶參與意愿、降本增值等方面發揮著積極的作用。在工業領域，國內工業建模引擎和仿真軟件發展起步相對較晚，企業對數據安全性要求更強，相比娛樂元宇宙，缺乏富有彈性的經濟激勵機制，還沒有形成較為成熟的開放應用生態，但是發展潛力較大。城市治理元宇宙相對發展速度較慢，但隨著城市化轉型深入推進，數字孿生城市建設的加快，未來城市治理與元宇宙的有效結合將會成為新的熱點。工業元宇宙工業元宇宙(2B)(2B)娛樂元宇宙(2C)元宇宙+城市(2G)游戲金融交通社交文旅教育制造研發辦公醫療城市治城市治理理.VR/ARVR/AR和數字人應用為和數字人應用為主主數字孿生和智能應用為數字孿生和智能應用為主主u 增強體驗效果

41、：VR沉浸式體驗u 提升參與意愿：AR增強互動u 降本增值：服務型/演藝型數字人u 共享拓展：進入無限制/遠程教育u 增強協作：協同辦公/研發u 提升效率：遠程運維/智能制造u 優化生產：輔助決策/數字仿真u 城市級仿真人、車、物、事件等要素信息的綜合模擬仿真數字孿生和人工智能應數字孿生和人工智能應用為用為主主國內重點城市發展布局國內重點城市發展布局PART 03發展意義支撐元宇宙發展技術中有相當一部分基礎底層技術正面臨著“卡脖子”瓶頸，元宇宙的發展和創新應用對于帶動區塊鏈、交互技術、人工智能、智能硬件等基礎技術的發展具有重要意義。萬物皆可元宇宙，元宇宙目的是要實現全人類共建共創共享，元宇宙代

42、表下一代互聯網發展方向，元宇宙勝出者必然是各種技術集大成者。推動數字經濟底層關鍵技術突破，孕育全球領先互聯網企業，帶動數字經濟實現質的飛躍。發展意義元宇宙超強交互性（突破不同年齡階層進入障礙）、沉浸式體驗感（參與意愿強烈）、經濟增值性（帶來新的工作機會）、高效生產力（AI驅動生產效率極大提升），未來將打造更大范圍開放共享的價值共創系統，深層次推動產業轉型和生活方式變革。打造更大范圍開放共享的價值共創系統，推動產業轉型和生活方式變革，圍繞元宇宙的技術創新和應用拓展競爭愈演愈烈。發展布局重 點 城 市 紛 紛 加 快 推 動 元 宇 宙 發 展 布 局。22個省市公布元宇宙發展計劃，直接出臺元宇宙

43、專項政策的9個地區：上海、北京通州區、重慶渝北區、沈陽和平區、廣州黃埔區、廈門、杭州錢塘區、南京江寧高新區、無錫市濱湖區。l上海 上海市培育“元宇宙”新賽道行動方案（20222025年）l北京 關于加快北京城市副中心元宇宙創新引領發展的若干措施l無錫 濱湖區太湖灣科創帶引領區元宇宙生態產業發展規劃l南京 江寧高新區江寧高新區關于加快發展元宇宙產業的若干政策l廣州 南沙新區元宇宙九條 黃浦區廣州市黃埔區、廣州開發區促進元宇宙創新發展辦法l深圳“元宇宙”寫入2022年福田區政府工作報告l杭州 杭州錢塘區元宇宙產業政策l重慶 渝北區元宇宙產業創新發展行動計劃（2022-2024）l成都 成都市“十四

44、五”數字經濟發展規劃搶占元宇宙等未來賽道l廈門廈門市元宇宙產業發展三年行動計劃(2022-2024年)。l武漢 推動元宇宙與實體經濟融合l沈陽 沈陽市和平區元宇宙產業創新發展行動計劃發布，提出建立東北首家元宇宙產業園產業集聚基礎設施舉措1產業基金公共服務應用創新LOREM產業生態標準研制舉措2人才招引產業聯盟開放場景舉措3空間布局產權保護發展布局各地區從多方面構筑元宇宙發展優勢，促進元宇宙前沿核心技術企業集聚，深化各領域應用推進，打造優越的產業創新生態體系，搶占產業發展先機。元宇宙發展措施國際合作人才引進產業引導示范應用產業布局基金引導產權保護標準研制元宇宙風險和元宇宙風險和建議建議PART

45、04相關技術進程具有不確定性，有可能影響元宇宙發展進程，技術集成應用探索嘗試初期雛形產品往往爭議較大，商業化效果具有較強不確定性。虛擬資產價值難以量化，洗錢現象泛濫；數字資產和經濟體系的建立與數字貨幣價格相關，面對幣值波動和各國監管的風險。元宇宙和數字世界高算力對電力能源的消耗，需要更多可持續能源和儲能基礎設施，亦給未來能源結構帶來挑戰。有害社交、過度沉迷、虛擬犯罪、隱私保護（個人信息過度采集）等安全治理問題；虛擬數字人的產權繼承等法律問題。去中心化組織的框架中構建的倫理框架共識，仍需從多視角去進行探索；AI“數字人”行為難以監管和規范；腦機接口研究和應用面臨合規風困境。風險和挑戰元宇宙產業的

46、整體技術發展處于初級階段，部分核心技術有待突破，產品和應用處在探索階段，還有較長的道路要走。聚焦底層核心技術和單點技術突破，加快推動數字基礎設施建設，構建產業可持續發展能力。思路和建議對于芯片、傳感器、深度學習、基礎軟件等底層技術的前期研發成本巨大，需要企業長期大幅投入，需要政府加強引導和鼓勵。各個地方應積極出臺產業促進政策，組織產、學、研、用各方面力量解決元宇宙關鍵共性技術問題，促進產業健康持續發展。對于近眼顯示、追蹤定位、沉浸聲場、手勢識別、眼球追蹤、機器視覺等影響商業化應用成效的單點技術，充分發揮企業和科研院所、實驗室的作用，推動單項技術重點突破，穩步提高技術成熟度。推進云網協同和算網融

47、合發展，有序推進基礎設施智能升級，推動云、網、端融合，支撐高精度工業仿真、沉浸式游戲、虛實融合場景應用。1 1、聚焦底層和、聚焦底層和核心技術短板。核心技術短板。開放數字基礎設施的建設投資，引導社會資本參與，鼓勵金融機構創新產品和服務，加大產業支持力度。2 2、升級配套數、升級配套數字基礎設施字基礎設施。適時引導應用場景拓展，加快探索成熟領域應用標準制定，推動元宇宙應用向縱深拓展。發展建議在社交、游戲、文旅等元宇宙應用發展較快的領域，率先制定和統一元宇宙數據、平臺標準和協議，構建元宇宙技術、產品和系統評價標準指標體系，出臺連接元宇宙設備、產品間的標識解析、數據交換、安全通信等標準。發揮標準對產

48、業的引導支撐作用，增強行業共識。適時推動場景領域拓展完善應用生態0102OPTION當前元宇宙場景較多集中在社交、游戲為主的泛娛樂類場景，結 合 當 前泛 工 業 與 泛 娛 樂 領 域 建 模 應 用交 融 發 展 的 態 勢，根 據 5G技術突破等配套條件發展進展情況，適時推動元宇宙在交通、醫療、制造等多領域應用拓展和場景落地。應對元宇宙發展的各種挑戰，積極推進監管治理體系建立，促進產業健康發展。思路和建議監管框架制定數字經濟體系與國家金融監管政策的協調元宇宙“社區”治理規則與現實世界法律的協調全球化交易與本地支付規則矛盾的協調；元宇宙數字資產交易監管機制、相關稅收規則和會計規則的協同；制訂與數字資產權利相關的各類規則，明確元宇宙項目、開發者及玩家各自權利，界定相關權利。依據國家網絡安全法、數據安全法、個人信息保護法等法律規范，嚴格限定平臺用戶個人信息采集和保護權限，加強對數據的規范使用。關注并跟蹤研究“元宇宙”中的新模式、新機制，研究制定監管法律和規范。