2021年可以被称为“元宇宙”元年。继2021年3月沙盒游戏平台Roblox将“元宇宙”概念放入招股书中，被称为“元宇宙”第一股后，Facebook更名为Meta，引发全球范围内资本市场和业界的广泛讨论，形成元宇宙现象。迈入2022年，元宇宙仍然热度不减。2021年底上海市正式将元宇宙纳入电子信息产业发展“十四五”规划，新年伊始各地陆续召开的地方两会中“元宇宙”也成了热词。元宇宙在这个时间点获得广泛关注，一方面得益于各种核心技术、硬件不断发展，面向消费者的产品不断落地；另一方面，新冠疫情改变了人们的生活和工作方式，加速了企业的数字化转型，为元宇宙概念快速发展提供了契机。
作为一个新兴事物，“元宇宙”充满了未知。什么是元宇宙？元宇宙的技术生态如何构成？未来元宇宙中的工作和生活是什么样？将为相关产业带来哪些变革？元宇宙落地面临的挑战是什么？带着对这些问题的探索，毕马威中国发布 《初探元宇宙》报告，在全景呈现元宇宙生态图谱的基础上，从元宇宙的定义和特征、基础硬件和核心技术、十大应用场景展望、以及机遇与挑战等四个维度进行了解析。
# 一千个人眼中，有一千个哈姆雷特 #
什么是元宇宙
一千个人眼中，有一千个元宇宙。目前针对元宇宙还没有公认的定义，从业界的诸多讨论来看，元宇宙是由包括区块链、AI、交互传感技术等集成类技术赋能的一个实时在线网络，是数字和物理世界相互作用下形成的有机生态体系，对生活、工作、商业、经济带来深远影响。综合来看，元宇宙具有六个核心特征 ：
沉浸式体验
参与和沉浸感是目前元宇宙最明显的特征之一，也是近期元宇宙发展的主要突破口。XR（扩展现实）技术包含了AR(增强现实)、VR（虚拟现实）和MR（混合现实），这一技术集群的不断发展帮助元宇宙实现无处不在的沉浸感，并从游戏、社交等泛娱乐体验逐步延伸到各种现实场景的线上线下一体化，满足人们对极致体验和效率提升的需求。
开放性
构成元宇宙的系统需要开放各类技术接口给第三方，实现生态的丰富和多样化，这样才能够包容海量用户和内容。同时，设备需要具备兼容性和低门槛的特征才能实现海量用户实时在线，达到其强社交的社会属性。
虚拟身份
现实世界的用户可以在元宇宙中拥有一个或多个身份。在不同的监管模式下，虚拟身份和现实身份之间的关系可能是“前台虚拟，后台实名”，也可能是匿名的。元宇宙中的虚拟身份未来可能会成为新的消费主体。
不断演化
元宇宙的存在是不间断并不断演化的。无论参与者在线还是离线，元宇宙内的事物仍在继续发生和发展，并且对参与者的虚拟身份产生影响。
虚实互动
数字孪生等技术通过模拟和复制物理世界，将数字世界的边界延伸，并反作用于物理世界，两者的边界逐渐融合，数字世界和物理世界产生互动、互相影响。
新的确权方式
在元宇宙时代中，借助于NFT（非同质化代币）等区块链技术，每一个文件、数字物品都可以被打上独有的标签，被赋予特殊的涵义，从而成为可被认证的、独一无二的产品。未来元宇宙中的定价体系可能是由市场对该商品的共识、稀缺性及流动性等多因素共同决定的。
# 科技赋能物种新起源 #
元宇宙生态
目前来看，元宇宙生态包含底层硬件、核心技术和应用场景等几大组成部分（图1）。其中底层由感知交互设备、网络传输、芯片算力等基础硬件构成。在此基础上，人工智能、区块链、云服务、数字孪生等核心技术共同构建了一个丰富的数字世界。元宇宙在消费者端（to C）、企业端（to B）、政府端（to G）都有着丰富的应用场景，将对娱乐、购物、远程办公、金融、制造业、城市治理、研发等领域带来深刻影响，其所带动的经济和商业模式变革也可能催生新的业态。
感知交互设备：
目前元宇宙产业对于交互设备有两种比较主流的思路，第一种是通过可穿戴设备如XR头盔、智能手环、电子皮肤等设备采集人体活动信号，同时通过头显设备做输出显示，完成交互；第二种是脑机接口思路，通过体内植入或头部外接的形式，直接采集脑电波或电信号，再经计算、编译等步骤，完成人机交互。脑机接口的概念目前还处于实验状态，尚无成功商业落地的案例，因此从技术储备角度来看，XR设备是目前最有希望实现元宇宙现阶段发展需求的交互设备，也成为未来元宇宙基础建设的重点。目前行业较为成熟的“Insideout+6DOF”的空间定位加动作捕捉解决方案，在Oculus Quest 2、Pico Neo 3和三星Odessey等XR设备上普遍应用。IDC预计2024年全球虚拟现实终端出货量将达到7670万台，是2020年的十倍以上（图2）。
网络传输：
元宇宙最突出的特点就是沉浸式体验，高分辨率、低时延的画面传输对于元宇宙体验来讲是必须项。因此5G网络尤其是5G终端的普及和基站的覆盖率对于满足现阶段XR设备无线化、轻量化起着决定性作用。未来元宇宙强调“随时、随地”的概念，对于网络接入性也将会有着更高的要求。除了现阶段积极发展的基站覆盖+终端接收的网络传输模式，各国也在开展对“低轨卫星+5G/6G”融合网络的探索。
芯片算力：
未来元宇宙需要更专业、更高效的人工智能芯片以满足对算力的巨大需求，可针对特殊应用开发的ASIC芯片，可定制化的FPGA芯片，和更高性能和渲染能力的GPU芯片等算力都将获得快速发展。
区块链和NFT技术：
区块链是元宇宙价格和交易体系的基础技术，非同质化代币（NFT）是区块链技术的一个重要分支，通过将记载着交易信息的凭证电子化，使其可以在区块链上储存，并通过区块链的共识机制广播至全链路确保其实时性和不可篡改性。同时NFT还兼具不可分割、不可复制和唯一性等特征，使其在数字资产的确权领域有着广阔的发展空间。2020年NFT市值达到3.38亿美元，同比增长139%（图3）。
人工智能：
人工智能可以为元宇宙大量的应用场景提供技术支撑，其应用主要集中在智能语音、NLP自然语言处理、机器学习和计算机视觉四个方面，为元宇宙中用户与用户、用户与系统、不同系统之间的沟通与交流提供了技术支持和应用框架。同时，AIGC（人工智能生成内容，AI-Generated Content）也正逐渐成为元宇宙中海量内容的重要创作来源。
云技术：
现阶段基于云技术的应用形态呈现出多样化的趋势，从云储存到云计算再到云应用，云服务器位置根据需求也各有不同，向云、雾、边、端等各种不同方向发展。目前云技术在元宇宙中的发展主要集中在三方面：算力，储存和渲染。
数字孪生：
数字孪生作为仿真和模拟领域的前沿技术，与元宇宙构造现实社会的拓展和延伸的概念高度相符，成为元宇宙在虚拟世界中构建现实世界数字孪生体的基础应用，将极大程度提升元宇宙的构建效率与真实体感（图4）。
# 一夜东风千树花 #
元宇宙的十大应用场景展望
十八世纪“科幻小说之父”凡尔纳曾在小说中畅想过潜艇和火箭，当时天马行空的想象如今早已成为现实。人类也许将见证新的科幻照进现实，元宇宙世界正在从科幻小说中逐步脱胎成型。元宇宙技术虽然仍处于早期，但一旦落地也可能对诸多行业带来深远影响。元宇宙在以下十个领域的应用场景尤其值得期待，包括娱乐、社交、零售、制造业、金融、医疗、远程办公、教育培训、研发、城市治理等。
娱乐：娱乐可能是目前元宇宙落地速度最快的场景之一，技术升级所带来的沉浸感会为用户带来显著的体验提升。例如，游戏基于对现实世界的模拟和延伸、天马行空的想象构建了一个虚拟世界，伴随底层硬件和技术的发展，游戏的概念向大型多人、实时在线、开放世界方向发展。除此以外，元宇宙在影视、演出和活动中都已有初步的落地场景，未来发展前景广阔。
社交：在元宇宙的社交中，借用全息虚拟影像技术搭建出一个虚拟现实平台，互动方式从简单的语音、文字、图片、视频延伸到突破时空限制的逛街、购物、看演唱会、玩游戏等，这种身临其境的沉浸式体验将极大地提升用户的使用体验，增加用户黏性。相比于虚拟社交，元宇宙社交将进一步打破线上与线下的界限。
零售：人货场是零售的核心要素，元宇宙也将从这三个方面对零售进行重塑。从人来看，元宇宙中的人不仅有用户的数字替身，还包括虚拟偶像等。从货来看，未来消费者可能为自己的数字替身购买和搭配衣服、美妆、出行工具、甚至住所，虚实结合也将带来新的增长空间。从场来看，品牌商也开始和元宇宙平台合作打造虚拟空间，为消费者提供全新的购物场景。
制造业：元宇宙可以推动制造业的智慧化升级，通过构建与真实世界等比例的工业数字孪生体，对产品研发、生产制造、销售等数据进行收集和分析，并将运算结果反哺到现实生产中，改进规划设计，提高生产效率和产品质量，助力企业实现从制造到智造的转型。
金融：元宇宙银行可以打造一种无所不在的沉浸式服务。客户在元宇宙中，既可以使用虚拟分身“一键直达”银行厅堂，享受AI虚拟员工的引导和服务；也可以通过特定指令在元宇宙中随时“召唤银行”，办理金融相关业务。而在区块链加密技术的帮助下，客户可以更便捷地进行身份验证，体验无感式的金融服务。同时也需要注意的是，金融业作为现代经济的血脉具有一定特殊性，在风险、合规等方面有着更严格的要求，元宇宙在金融业的应用也需要关注其对金融风险带来的新的挑战。
医疗：元宇宙可以在病理研究、诊断、远程医疗、病人护理和监控等领域发挥作用。随着技术的进步，虚拟诊疗也将从2D向3D体验提升，或可开启医学的重大进步。从目前来看，VR、人工智能等技术已经开始被应用到医学前沿的多场景中。
远程办公: 疫情下远程工作和在线交流正变得越来越常态化，元宇宙的“全息虚拟会议” 可以打造身临其境感，提升目前远程会议所欠缺的临场感、沉浸感，乃至仪式感。只要戴上特制的眼镜，全息投影的会议室、产品模型、屏幕统统出现在你的眼前，参会的同伴也以三维形式出现在身边。
教育培训：在传统教育和培训行业，学生面临着理解抽象概念难和实践难等问题，教学人员同样面临着教学手法单一，内容呈现枯燥等挑战，元宇宙的出现为教育模式的改革创新提供了新的工具。以头显等可穿戴设备为终端，利用虚拟现实技术构造出具象化教学环境或培训场景，赋予学生与环境、场景自由交互与探索的能力，促进从被动教学到主动体验学习的转变。
研发：在科研领域，元宇宙及数字孪生的概念不仅在模拟真实环境领域卓有建树，通过在海量数据集上进行机器学习，人工智能的不断迭代，从弱AI逐步走向强AI，使得元宇宙在结论推演和概率测算方面也越发精准，可以帮助科研人员降低模拟成本和实验消耗，成为未来智慧科研领域中不可缺少的力量。
城市治理：在城市治理中，可以通过对元宇宙中数字孪生体输入不同的运行及环境数据，来模拟不同状态、环境下真实物体的发展或反应，从而为智慧城市的建设提供宝贵的实验环境和参考价值。
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元宇宙的机遇与挑战
当1973年摩托罗拉的工程师发明世界第一台移动电话时，很难想象几十年后当时被戏称为“大哥大”的移动电话会演化成今天的智能手机，影响着我们生活和工作的方方面面。科技正将很多过去在科幻小说中出现的场景变为现实。随着技术的不断进步，元宇宙也有望迎来更快发展，为各行各业带来新的技术赋能和机遇。
在看到元宇宙广阔发展空间的同时，也要看到元宇宙作为一项庞大的系统性工程，目前仍处于早期发展阶段，距离广泛应用可能也仍需要较长时间，现阶段特别需要注意防止对元宇宙概念的炒作。2月18日，银保监会发布《关于防范以“元宇宙”名义进行非法集资的风险提示》，对编造虚假元宇宙投资项目、打着元宇宙区块链游戏旗号诈骗、恶意炒作元宇宙房地产圈钱、变相从事元宇宙虚拟币非法谋利等违法活动进行了警示。元宇宙未来发展中仍面临许多核心问题，特别是需要重点关注来自技术突破、生活方式、社会伦理、隐私与数据安全，以及立法监管等五个方面的挑战（图5）。
技术突破：元宇宙作为系统性工程，很多技术想法还处于概念阶段，木桶效应明显，需要底层硬件、基础应用和核心算法等多方面技术共同推进才能最终实现。
生活方式：重要的技术进步通常会对人们的生活方式甚至社会组织带来重要影响，但并非所有的改变都是正面的，在未来元宇宙悄无声息的改变人类生活方式的同时，人类也要警惕防止过分沉迷虚拟世界以至于忽视人与人之间、人与社会之间正常的交往。
社会伦理：在面对著名的电车难题时，不同人可能会有不同的看法和选择。不远的将来，面对这个问题的可能不是人类，而是一辆自动驾驶汽车中的人工智能。2021年9月国家新一代人工智能治理专业委员会发布了《新一代人工智能伦理规范》，提出了增进人类福祉、促进公平公正、保护隐私安全、确保可控可信、强化责任担当、提升伦理素养等6个基本伦理规范，希望将伦理道德融入到人工智能全生命周期的研发和使用之中。元宇宙世界是一个拥有高自由度、开放型的数字世界，不同的参与者可能拥有不同的价值观、宗教信仰以及道德伦理约束，如何在多种关系中取得平衡，建立个体关系、资源分配、权力结构、冲突解决等社会规则，这些也是需要深思和讨论的问题。
隐私与数据安全：数据已经被视为未来经济中最核心的生产要素之一。元宇宙沉浸式的特性，使得其所生成和使用的数据量远远超过之前的PC时代和互联网时代。和文字、图片、视频等二维的数据相比，元宇宙基于三维，甚至包括触觉、嗅觉、味觉等多感官体验所产生的数据量，必然出现几何级数的增长。这也将使得目前已经受到越来越多关注的个人隐私和数据安全问题，在元宇宙中更加重要。
立法监管：元宇宙作为现实世界的延伸和拓展，同样具备社会和经济属性，元宇宙世界中也需要建立合理的法律监管体系以维持其有序运行。元宇宙由于具有开放型、去中心化和虚拟人设等特性，使得其监管更加复杂，监管手段也需要与时俱进。
行业洞察系列
Insights
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