元宇宙产业链生态白皮书
I
目录
一、元宇宙的发展情况 ............................................................. 1
(一)全 球元宇宙发展现 状及特点 ...................................... 1
(二)我 国元宇宙发展现 状及特点 ...................................... 3
二、元宇宙的技术体系与产业链 ............................................. 5
(一) 元宇宙的基本概 念 ...................................................... 5
(二) 元宇宙的主要特 征 和技术体 系 .................................. 6
(三) 元宇宙产业链构 成 ...................................................... 7
(四) 元宇宙产业地
图 ...........................................................9
三、元宇宙基础设施层发展情况 ........................................... 10
(一)通 信网络基础设 施 .................................................... 10
(二)算 力基础设
施 .............................................................14
(三)新 技术基础设
施 .........................................................18
四、元宇宙核心层发展情况 ................................................... 21
(一) 终 端入
口 .....................................................................21
(二) 时 空生
成 .....................................................................33
(三)交互体
验 .....................................................................40
(四) 产业平
台 .....................................................................50
五、元宇宙服务层发展情况 ................................................... 56
(一)消 费端应用服
务 .........................................................56
(二)行 业端应用服
务 .........................................................59
(三)政 府端应用服
务 .........................................................64
六、元宇宙资源集聚情况 ....................................................... 67
(一) 产业联
盟 .....................................................................67
(二) 专 利
池 .........................................................................67
七、地方元宇宙产业发展情况 ............................................... 69
(一)
上海 .............................................................................69
(二)
北京 .............................................................................69
(三)
杭州 .............................................................................70
(四)
青岛 .............................................................................71
(五)
南昌 .............................................................................71
(六)
无锡 .............................................................................73
(七)
合肥 .............................................................................74
(八)
成都 .............................................................................74
(九)
武汉 .............................................................................75
(十)
厦门 .............................................................................75
(十一)广
州 .........................................................................76
(十二)南
京 .........................................................................77
(十三) 张家
界 .....................................................................79
(十四)三
亚 .........................................................................80
八、元宇宙投融资情况 ........................................................... 81
(一) 国内外投融资情 况及特点 ........................................ 81
(二)典型案
例 .....................................................................85
II
I
九、元宇宙产业发展存在的挑战 ........................................... 98
(一) 信息安全风
险 .............................................................98
(二)法 律监管缺
失 .............................................................98
十、元宇宙产业发展建议 ....................................................... 99
(一)深 化对元宇宙的 理 解与认知,构 建良性元宇宙 产业 生
态 ......................................................................................... 99
(二)突破元宇宙核心 技术瓶颈,夯实元宇宙发展技术根 基
............................................................................................. 99
(三) 围绕基础底层技术和平台标准,构 建完善的 应 用 创 新
生 态
系 统 .............................................................................99
(四)加 强对元宇宙发展的监管和引导, 加快相关法 律法 规
研究
制定 ...........................................................................100
(五)加 快地方对元宇宙产业导入和支 持 ,推动新兴领域 占
位抢位发
展 .......................................................................100
1
一、元宇宙的发展情况
(一)全 球元宇宙发展现 状及特点
1. 政策 层 面 , 美 国 自上而下鼓励 投资与监管 并行 ,日韩
出台政策 积极推动
美 国 率先推出元 宇宙概念,拥 抱 创新的同时积 极关注数
据 安 全与加 密货币监管 。 对 于加密 货币实 行牌照 化管理, 因
州而异,但框架逐步完善,可 执行性强 ,有效遏制了初期
区 块链和数 字 货币领域出现的乱 象。 韩国表现 出 对元宇宙强
烈 的紧 迫感 , 已出 现从 用 户群体 到平台搭建者共同 营 造的 元宇
宙热 潮,政企合作共同 布局该领 域, 2021 年 11 月 3 日,
首 尔市政府制定了 全 球第一个中长期元宇宙政策文件 “ 元
宇宙 首 尔 基本 计 划( Basic Plan for Metaverse Seoul ) ” ,宣
布 建立 名为 “ 元宇宙 首
尔 (
Metaverse Seoul ) ” 的元 宇宙平
台。 2021 年 7 月,日本 经济产业省发布 了《关于 虚拟 空 间
行业 未来可 能性 与课题的调查报 告》 ,归纳总结日 本 虚拟空
间 行
业 亟
须 解 决 的问题,以 期能在全 球虚拟 空 间 行 业中 占据
主 导地位。 11 月,日本成立 “ 一般 社团 法人日本 元宇宙协
会 ” ,将与金融 厅 等行政机关相互配合 , 启 动市场构 建 ,力 争
使日本成
为 元
宇宙发达 国家。
2. 技术层 面 ,基础设 施、 终 端、 平 台先行 , 多种 技术积
累为元宇宙奠定技术基础
美国作 为元宇宙 开拓者,底 层技术领 先, 产业布局 全
面。
2
Meta 、微软 的 XR 头显设备占 据 XR 半壁江山,占据了元 宇
宙的 硬件接入口; Amazon 、微 软、 Google 、 IBM 等科 技 巨 头
在 云计 算 领域的市占 率排在全 球前 列 , 目前
全球 90 %以上 大型
游戏 公司依托 Amazon 云在 线托 管。此外,在算法方面,
Google 、 Mate 、亚马逊、微软 等科 技巨头纷纷布局 基 础 算法
框架,开 发 TensorFlow 、 MXNet 、 CNTK 、 Caffe 等一批主流
人工智能算法框架; 底层 工具 方 面 , Unity 开 发的游戏 引擎、
Epic Games 的 虚 幻引擎 、 Decentraland 的 经济 系 统等 , 为元
宇宙 世界 创 作者提供了 强 大的 创 作工具。
3. 应 用 层 面 , 社交、 娱乐 、文 化领域 率先 发力, 工 业 制 造领
域逐步跟 进
社交与游戏方 面,典型的入 局 者 为 Meta ,目前已形成了
相 对 全面的 业务布局 ,莉莉 丝、罗布乐思等游戏公 司相
推
继
出 元宇宙 相关游 戏 ,索尼依托日本 ACG 产业积累 及丰富的
IP 资源 ,旗下 PlayStation VR 在全 球销量排名 前三。虚 拟 数
字人方面,目前已有众多公司或机构入局 虚拟数 字人,且技
术 的仿真效果更加成熟,如入学清 华 的首个 AI 虚拟 学生 “ 华
智冰 ” 、 阿里的 AYAYI 、 抖音 UP 主柳 夜熙 等。此外, 从 娱
乐 等 应用场 景向 外 延伸 相 应的技术应用 已 应用 在 演 出及会
议 等 领 域, 2021 年 11 月, 贾 斯汀 · 比伯 与虚 拟 音 乐 会公司
Wave VR 合作, 向 全 球歌 迷献 上了一 场 30 分 钟 的 “ 元宇宙演
唱 会 ” 。
在工 业 制 造方面 ,美国已将 元宇宙 成果 应用 于工 业 制造 领 域,
3
宝马 使用 Omniverse 设计 整 个工 厂 的数字 孪 生体系,在真
实
生 产 新 产 品 前 , 应 成 设计 、 模拟 、 优化 等一系列 复 杂的过 程 。
4. 生 态层 面 ,产业联 盟、 龙头 企 业积 极 响 应 , 共 筑 元 宇 宙生
态 圈
韩国 科学技 术 和信息 通 信部 在 2021 年 5 月 发 起 成立了
由 政 府 领导、 囊括 200 多家公司 和 机构 包括 SK 电讯、现 代
汽 车、韩 国 移动 互 联网商业协会 等的 “ 元宇宙联盟 ” ,合作 进
行元宇宙层 面的 道德 与文 化实 践 , 分享 技术趋势及见 解 ,并
启 动联合 开 发项 目。 中 国在 各地 政 府 、 企 业 的 助 推 下,相 继
成立 了长 三 角 元 宇宙联 盟、广州 元宇宙创新联 盟等 产业联 盟 ,
致力 于 协 同上下 游推进元宇宙发展 。三 星 等巨 头也积极为元
宇宙 搭建 资 本 基础, 推出 元宇宙基 金并大 受 欢 迎 。 2021 年
11 月, 英
伟 达 、
Roblox 等四家 知名 科技 巨头高管围绕 “ 元
宇 宙 愿景 ” 举 行大型 讨论会 。 国内 互 联网企业抢先布 局 , 通 过
并 购 等 方式 不断 完 应 产业链体系, 形成 了 以 龙头 企 业为 核心 ,
版 图 不断 扩 展的 生 态。
(二)我国元宇宙
发 展
现 状及特点
1. 各地 相 继 出台 支 持 元宇宙 相关政策, 抢占元宇宙先发
优势
部分城市 在 规 划 、 政 府 工作 报 告 中 先 后 提及 元宇宙 。目
前,杭州未来科技 城 发布 XR 产业发展计 划, 布 局元宇宙,
推动产业 升 级 ; 无 锡发布 了《 太湖湾 科 创 带 引领 区元 宇宙生
4
态产业发展规 划》 , 提 出 打 造国 内元宇宙 生 态产业 示范 区;
北京 表 示 将推 动 组 建元 宇宙新 型 创新联 合体 , 探 索建 设元宇
宙产业 聚 集 区;成都 布 局成立元 宇宙产业联 盟 , 将 构 建交 子
大 道 元宇宙 中 心;上海 市经信 委印 发的 《上海 市电 子 信息产
业发展 “ 十四五 ” 规 划》 中 提到 对元宇宙的产业布 局; 厦 门市 工
业和信息化局 、 厦门市 大 数据管理局 联 合 发 布 《 厦 门市元 宇
宙产业发展 三年 行动计 划 (2022-2024 年 ) 》 ( 以下 简 称 《 计
划》 ) , 力 争到 2024 年, 元宇宙产业 生 态 初 具 雏形 。
2. 头 重脚轻 , “ 元宇宙 ” 发展 任 重道 远
近 年来我国 ICT 产业 快 速 发展 ,并逐步在 虚拟现实 / 增 强
现实 ( VR/AR ) 终 端 、 通 信 网络设备、 数通 设备、 液晶 显 示
面 板 、 软 件交互等 领域 取 得 显 著 进 步 ,构 筑 起 产业发展长 板 。
一方面,我国 ICT 行业领域 ,消 费市场规模 庞 大 、行业 级 应
用场 景 种 类 繁 多 、 企 业应用创新 活 跃 ,为 “ 元宇宙 ” 技术 蜂巢
爆 发创新 提供有 力 的 市 场 与智 力支撑 基 础 。 另 一方面,底 层
技术 的 缺 失 也 带 来了 重 大的 挑 战 。一 是 VR/AR 头显设备 ,
手 机 、电 脑 、电 视 等消 费终 端提供 “ 元宇宙 ” 现实 世界与数字
世界交互的接口或界面, 扩 大我国 终 端 整 机 既 有制 造优势 与
加 速 推动 “ 元宇宙 ” 新型智能硬件 普 及与
应 用
推 广 爆 发 ,将形
成有 力 互 推 作用, 带 来广 阔 的 发展 前 景 。二 是缺少 XR 专业
芯片 , 缺少 XR 底 层 开
发 平
台及工具,在 “ 中 美 贸易 ” 摩擦 的
今天 , 给 “ 元宇宙 ” 的 发展 带 来了 重 大 挑战 。
5
二、元宇宙的技术体系与产业链
(一) 元宇宙的基本概 念
元宇宙 ( Metaverse ), 由 美国科幻作家尼 尔 · 斯蒂芬森
( Neal Stephenson )于 1992 年在 其著 作《 雪崩 》 中 提出,
是 指 一个与 现实 世 界平行 、 相互 影响 并且 始 终 在 线 的数字
虚拟 世界。人 们 可在 元宇宙 中 生 活 、娱乐、 工 作 、 交 易 ,
比 如在 虚拟 世界 中 与家人 朋友吃 饭逛 街 、用虚拟货币 交 易
等。 2021 年 3 月,美国 Roblox 公司首 次 将 “ 元宇宙 ” 写 进 招
股 说 明 书 , 引 发 了 社 会 各 界 的 关 注 。 2021 年 10
月, Facebook 更 名为 Meta , 确 定将在未来 几 年
转 型
成 为元
宇宙公 司 ,引
发 了
“ 元 宇宙 ” 概 念 第 二 波 热 潮 。
业 界 对 “ 元宇宙 ” 的 概 念众 说 纷 纭 , 至今 未有 被 广 泛 认 可
的 确切 定 义 。 国内外 科 技 巨 头 、企 业家 、 知 名 学者 对 “ 元宇宙 ”
的 理 解认知 主 要 有五 类 : 一 是 认为元宇宙 是 下一 代 互 联网,
例如 Meta 首 席 执行 官扎克伯格 说 “ 元宇宙 是 更 好 体 验 版 本
的 互 联网 ” ;二 是 认为元宇宙 是 新型互 联网 应 用 , 例如 清 华 大
学 研究 团 队提到 “ 元宇宙 是整 合 多 种新技
而
生的新型
术
产
虚实 相 融的 互 联网应 用 和社会 形 态 ” ;三 是 认为元宇宙 是 数字
经济 的 新形 态, 例如南京大学 钱 志 新 教授 讲 到 “ 元宇宙 是 数字
技术 的 大 集 成 , 是 数字 经济的高 形 态元宇宙 ” ;四 是 认为元宇
宙 是 数字 化 手 段 构建的 3D 空 间 ,例如 英 伟达创 始 人 黄仁
勋说 “ 现 实 世界 和元宇宙 是相连接 的,元宇宙 是 数个 共 享 的
虚
拟 3D
6
世界 ” ;五 是 认为元宇宙 是 一种体 验 ,例如 杜比 实验 室 首 席 执
行 官 凯 文 · 叶曼 认为元宇宙 是 一种 视 听 体 验 。 综上 , 我 们 认
为 : 元宇宙的 “ 元 ” 具 备创新 、 创 造 的特 征 ,
“ 宇宙 ” 代表 时间、 空 间 和 人的 概 念。 元宇宙是以信息基础设
施为载体,以虚拟现实( VR/AR/ MR /XR )为核心技术支
撑, 以数据为基础性战略资源,构建而成的数字化时空域 。
(二) 元宇宙的主要特 征 和 技
术 体
系
元宇宙 具 有 虚实融 合、 去中 心 化 、多 元 开 放 、持 续 演进
等特点。 伴随 新技 术的 迭 代 升级 和
应
新 用 的融 合 创 新 , “ 元宇
宙 ” 的 内涵 外 延 将 不断 拓 展延伸 。
技术演变为 “ 元宇宙 ” 构建平台载体。 现实 世界 技术发展
日 新月异 ,为 “ 元宇宙 ” 发展 带来 契 机。以 物 联网 、互 联网、
5G/6G 网络、 Wifi6 等通 信 设 施及技 术为基础 ,构建 “ 元宇
宙 ” 基础设 施 ,为虚实融合 及交互提供平台 载 体 。 运 用 云计
算、 人工智能、区 块链等为 代表 的 数字 化 新技 术, 将真 实宇宙
数 字 化,生 成 虚拟宇宙,虚拟宇宙 具 备 真 实宇宙的 所 有特性。
最后 在大数据 中 心 、智能 计 算 中 心 、 边缘 计 算 中 心 等 算 力基
础设 施上, 对虚拟宇宙进行 再 创造,达 到虚 实 融合。
以虚拟现实为核心的信息技术构成 “ 元宇宙 ” 技术主干, 推
动多类型新兴技术融合创新发展。 “ 元宇宙 ” 以虚 拟现实
( VR/AR/ MR /XR ) 头显、 智能可 穿戴 、 脑 机接口等 打 通
与 现实 世界 沉浸式 交互的接口 , 以数字 孪 生、三 维 仿真等建
模