元宇宙基础知识全汇总

本文是一份关于元宇宙基础知识的整理，融合了元创元宇宙研究院对多份重点报告的分析，包括清华大学、券商研究所以及网络上的相关报道和资料。内容旨在帮助读者快速了解元宇宙的基本框架，但请注意，其中涉及的技术和商业模式仍在发展中，投资相关项目需谨慎。

一、 元宇宙相关概念

元宇宙（Meta verse=Meta（超越）+Universe（宇宙）），从字面看，Meta意为超越，Verse代表宇宙，合起来就是“超越宇宙”的意思。简单说，元宇宙是由多种新技术融合打造的、虚实结合的新一代互联网形态。它借助扩展现实技术让你身临其境，用数字孪生技术复制现实世界，再通过区块链搭建经济系统，把虚拟和现实在社交、身份、经济上紧密绑定。每个人都能在里面创造内容、编辑世界。它既是一个闭环的经济体，又是一个开放的创作平台，大致可以理解为一个平行于现实世界、又与之互通的数字空间。

它具备四个核心特点：同步与拟真、开源与创造、永续运行、闭环经济系统。元宇宙的兴起需要AR/VR、云计算、AI、5G/6G、区块链、大数据、脑科学等技术共同进化。回顾互联网发展，从PC局域网到移动互联网，沉浸感逐步增强，虚拟和现实的距离不断缩小。按照这个趋势，元宇宙很可能是互联网发展的“终点站”。

说白了，元宇宙就是通过技术和设备“骗过”我们的感官（视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等），用工业化的低成本，刺激大脑产生多巴胺和内啡肽，提供现实里很难获得的高强度刺激体验。目前元宇宙正从概念走向落地，国内相关公司可能会大量涌现，产业链上的机会值得留意，但也要警惕泡沫。

5G/6G网络、传感器、云计算、云存储、标准协议和区块链

数据采集、三维建模、数据可视化、动态模拟

虚拟化身与数字人、虚拟货币、团队协作与社交开放协议

跨企业通用平台、共享开发工具、从线性流程到实时协作、动态模拟、共同修改的UGC创作生态

数据管理与云服务、空间计算与规划管理、指标审核与三维交互设计、监测预警与施工管理、资产运营与安全服务

数据云服务与人力价值释放、数字化运营与人力价值回馈、态势感知与商业模式转型、产业仿真与社会经济革新

“元宇宙”一词最早出现在科幻小说里。作家尼尔·斯蒂芬森在《雪崩》中创造了这个词，描绘了一个人们用虚拟形象在三维空间里和各种软件互动的世界。

他认为元宇宙必须提供“前所未有的互操作性”——用户得能把他们的化身和物品从一个元宇宙区域带到另一个区域，不管这个区域是由谁运营的。

他把元宇宙分为七个层面：体验、发现、创作者经济、空间计算、去中心化、人机互动、基础设施。

Roblox是第一家把元宇宙写进招股书的公司，并将其作为长期目标。他们列出了平台与元宇宙相近的八个特征：

1）身份：每个玩家都有自己独特的虚拟形象，可以自由表达；

2）社交：玩家通过虚拟身份在不同游戏世界里穿梭，和熟人或者网友社交；

3）沉浸感：通过VR设备能提升身临其境的感觉；

4）随地：手机、电脑、游戏主机都能登录，跨平台无缝切换；

5）低延迟：通过云平台降低各地服务器之间的延迟；

6）多元化：丰富的UGC（用户生成内容）带来多样化的体验；

7）经济系统：玩家可以用平台内的虚拟货币自由交易，虚拟货币和现实货币可以兑换；

8）文明：当用户数量、使用时长和内容足够丰富时，虚拟世界有望形成一个稳定繁荣的生态。

他认为元宇宙不是为了让人逃避现实，而是让虚拟和现实互相促进、共同发展。人类会从信息化时代进化到元宇宙时代，但还不是终极。终极时代是“无人时代”，物质由社会近乎无限提供，人类把精力花在艺术、健康、美学上，生产和制造交给AI和机器人。到那时，元宇宙会成为精神生活的重要领域。

他觉得元宇宙是平行于现实世界、又独立于现实的虚拟空间，是现实世界的数字映射，越来越真实的数字世界。

他认为虚拟世界必须保持开放，像互联网一样基于开放标准发展。封闭系统（比如Facebook、iPhone、安卓、Twitter）会把你锁在里面，监控你的行为，从每笔交易中抽成，还把个人信息卖给最高出价者。他说人们已经被骗进这些封闭系统了，下一次我们需要开放的东西——不是一家公司，而是一个任何人都能执行的协议。

他提醒说，一旦我们把感官和神经系统的控制权交给那些“想通过租用我们的眼睛、耳朵和神经来赚钱的人”，我们就成了穷光蛋，没有任何权利。出租感官让别人赚钱，就像“让私营企业教大家怎么说话”或者“把地球大气交给一家公司垄断”一样离谱。

元宇宙产业链可以分为硬件层、软件层、服务层和应用/内容层，这四层共同搭建起元宇宙的骨架。

核心零部件芯片目前主要由高通垄断，国内企业有一定突破。元宇宙的第一入口是AR/VR终端，同时需要5G、云计算支撑。从5G+云计算+AR/VR产业融合入手。VR/AR是元宇宙的承载终端，全球市场目前由索尼、Oculus、HTC三足鼎立。国内芯片方面，瑞芯微推出了专为VR设计的RK3399和RK3288芯片。京东方是全球显示屏主要供应商，针对AR/VR推出了Micro OLED和Fast LCD模组。国内主要AR/VR企业也在发力，预计2021年全球VR出货量突破千万（此为历史数据，最新数据请以实时行情为准）。

包括信息处理和系统平台，国内实力暂时落后海外；华&为在5G、云计算、AR/VR领域共同布局，为VR内容开发者打造了HUAWEI VR平台。

分发平台，海外发展更早更快，兼顾内容生产和运营。（注：该层定义目前仍有争议，未来可能整合，建议在内容层之后单独加上终端用户使用层。）

分为2B和2C两类，是前景最广的产业链环节。

元宇宙 = 大型多人在线游戏 + 开放式任务 + 可编辑世界 + XR入口 + AI内容生成 + 经济系统 + 社交系统 + 化身系统 + 去中心化认证系统 + 现实元素……

元宇宙 = 虚拟世界 × 现实世界

元宇宙构建的三个阶段：数字孪生、虚拟原生、虚实融合

宇宙级别：一元宇宙、多元宇宙、跨元宇宙、超元宇宙

二、 元宇宙的特点和属性

元宇宙拥有庞大的地理空间供用户探索。一种方向是由AI生成现实世界不存在的虚拟地图，另一种是以数字孪生方式生成与现实世界完全一致的地图。元宇宙是开放的可编辑世界，用户可以购买或租赁土地、修建建筑、甚至改变地形。当元宇宙中的地理与现实重合时，能产生大量虚实融合的应用场景。

在元宇宙时代，没有什么不是虚拟的，也没有什么不是现实的，虚拟和现实的界限会变得模糊。元宇宙将以虚实融合的方式深刻改变社会组织与运作方式。它不会用虚拟生活取代现实生活，而是形成虚实共存的二元生活方式；不会用虚拟社交取代现实关系，而是催生线上线下一体的新型关系；也不会用虚拟经济取代实体经济，而是从虚拟维度给实体经济注入新活力。不过，随着虚实融合加深，新型违法犯罪手段也会给监管带来巨大挑战。

印刷术承载的是“透过表象看本质”的理性思维，以及严肃、有序、逻辑性的公众话语。

多媒体承载的是前逻辑、前分析的表象信息，容易导致专注力、反思力和逻辑力下降。

元宇宙强调具身交互和沉浸体验，进一步加深了表象化，“本质”可能不再那么重要了。

元宇宙底层是点对点互联的网络，逻辑上绕开了对平台中介的需求，对传统集中化、科层化的组织结构形成挑战。

实际上，虚拟货币的持有量越来越向大户和机构集中，又导致分配上的中心化和垄断，国家也可能成为新的中心化力量。

作为“大规模参与式媒介”，元宇宙的主要推动力来自用户而非公司，是无数人共同创作的结晶。

在内容市场充分竞争过程中，资本会寻找优秀创作者给予支持。如果平台没有好的变&现机制，优质内容会越来越被大资本绑定。

由虚向实：游戏体验真实化→游戏元宇宙

由实向虚：产业生产虚拟化→产业元宇宙

虚拟空间与现实社会保持高度同步和互通，交互效果接近真实。同步和拟真是元宇宙的基础条件——现实中的事件会同步到虚拟世界，用户在虚拟世界交互时也能得到近乎真实的反馈。

开源既指技术开源也指平台开源。元宇宙通过制定“标准”和“协议”将代码模块化，不同需求的用户都能在其中创造，形成原生虚拟世界，不断扩展元宇宙的边界。

元宇宙平台不会“暂停”或“结束”，而是以开源方式运行，无限期持续。

用户的生产和工作活动会以平台统一货币被认可，玩家可以用货币在平台内消费，也能按一定比例兑换现实货币。经济系统是驱动元宇宙不断前进和发展的引擎。

三、 元宇宙技术

技术上，相比传统互联网，元宇宙在沉浸感、参与度、永续性等方面要求更高，因此需要很多独立工具、平台、基础设施和协议来支撑。随着AR、VR、5G、云计算等技术不断成熟，元宇宙正从概念走向现实。不过目前仍处于技术积累期，距离成熟形态还有很长的路要走。互联网连接、社交网络生态、AR/VR全套沉浸技术的成熟是实现元宇宙的前提。

内容生产：人工智能、数字孪生

认证机制：区块链

数据处理：人工智能、云计算

虚拟界面：扩展现实、机器人、脑机接口、可植入生物芯片

网络环境：5G/6G

XR设备要达到真正的沉浸感，需要更高的分辨率和帧率，因此需要更先进的移动通信技术和视频压缩算法。5G的高速率、低时延、低能耗、大规模设备连接等特性能够支持元宇宙的大量应用创新。

目前基于5G的“杀手级应用”还没出现，市场需求和渗透率不高。元宇宙有可能用丰富的内容和社交属性打开5G的需求缺口，但也许要等到6G突破才能真正满足元宇宙庞大的数据流和处理能力。

云存储、云计算，特别是云渲染。目前大型游戏采用客户端+服务器的模式，对设备性能和服务承载要求高，尤其是3D图形渲染完全依赖终端。要降低用户门槛、扩大市场，需要把运算和显示分离，在云端GPU上完成渲染。因此，动态分配算力的云计算系统将是元宇宙的重要基础设施。

NVIDIA Omniverse是一个云端图形设计与计算平台，把元宇宙概念用在开发端。Epic Cloudgine为虚幻引擎提供面向元宇宙大量实时交互内容的云计算能力。

扩展现实包括VR（虚拟现实）、AR（增强现实）、MR（混合现实）。

VR：提供沉浸式体验，通过全面接管视觉、听觉、触觉以及动作捕捉来实现元宇宙中的信息输入输出。

AR：在保留现实世界的基础上叠加一层虚拟信息。

MR：通过向视网膜投射光场，实现虚拟与真实之间的部分保留与自由切换。

机器人：通过实体仿真肉身成为连通元宇宙的另一种渠道。

脑机接口：技术应用正在成为科技巨头争夺的焦点，目前主要用在医学领域。

目前VR产业中Oculus已有一家独大之势，高通XR2平台是唯一的芯片解决方案。AR技术在开发者生态大力扶持下产生了大量优秀产品。MR是微软提出的标准，代表产品是HoloLens。元宇宙有望通过UGC内容生态为XR注入活力，打破内容贫乏的瓶颈。

VR元年后的第五年，应用仍局限于极客和专业领域。目前两大瓶颈：技术差距和内容少，价格反而不是最主要因素。元宇宙的发展将会极大激活VR内容生态，技术在资本推动下有望实现跨越式突破。

内容生产：智能生成不重复的海量内容，实现元宇宙的自发有机生长

内容呈现：AI驱动的虚拟数字人将元宇宙的内容有组织地呈现给用户

内容审查：对海量内容进行自动审查，保证元宇宙的安全与合法

发展趋势：为了在元宇宙中实现最大限度的自由，AI技术需要从传统的决策树和状态机向更高级的深度学习和强化学习发展，从而营造随机生成、从不重复的游戏体验，摆脱人工脚本的限制，允许玩家自由探索和创造。

数字孪生即在虚拟空间内建立真实事物的动态孪生体。通过传感器，本体的运行状态及外部环境数据可以实时映射到孪生体上。该技术最初用于工业制造，而元宇宙需要数字孪生来构建细节极致丰富的拟真环境，营造沉浸式在场体验。

Gartner预计数字孪生市场将从2019年的38亿美元增长到2025年的358亿美元，复合年增长率45.4%。国内主要产品包括华&为河图Cyberverse、百度DuMix AR 51World。未来数字世界或虚拟世界将比物理世界大数千倍，工厂和建筑都可能有数字孪生体来模拟和跟踪实体版本。——NVIDIA CEO 黄仁勋

基于去中心化网络的虚拟货币，使得元宇宙中的价值归属、流通、变&现和虚拟身份认证成为可能，具有稳定、高效、规则透明、确定的优点。另外，NFT（非同质化代币）因其独一无二、不可复制、不可拆分的特点，天然具有收藏属性，可用于记录和交易数字资产，如游戏道具、艺术品等。例如，《加密猫》是早期基于NFT逻辑的游戏，每只猫都有独一无二的特征组合，可以交易、收藏。《Roblox》的虚拟货币Robux可以与法币兑换。

数字货币市场、NFT交易市场的兴起，带动区块链从技术向价值创造延伸，为未来元宇宙闭环经济体系建设创造了基础。但需注意，NFT和加密货币市场波动极大，投资风险较高。

四、 元宇宙市场

增量市场：低边际成本、高边际收益，资源配置的帕累托改进，资源流通，打破垄断，互利双赢，正和博弈。存量市场：帕累托解，存量互割，内卷竞争，零和博弈。

元宇宙的意义在于描绘了数字科技发展的愿景。它融合VR/AR、5G/WLAN、多传感器、AI和云产业链等，实现

，远期增量市场空间广阔。元宇宙将带来接入终端、云计算基础设施和虚拟世界消费三个巨大市场。

2B主要是智慧教育和医疗，2C主要是游戏和电影。应用和内容层面，根据面向对象不同可分为2B、2C两类：

1）2B领域的应用场景主要涉及智慧教育、智慧医疗、房地产施工等。主要内容提供商有lnContext、NearPod、IrisVR；

2）2C领域的内容主要是游戏和电影，社交、直播、游戏等。主要公司有Facebook、NextVR、CCP Games。需要注意的是，这些应用的市场规模预测存在不确定性，实际增长可能不及预期。

五、 元宇宙基础设施发展前景

短期来看，内容开发、AI算法、建模仿真将成为公有云的重要应用。未来终端计算渲染云化的云游戏、云医疗、云教育等渐成主流，以实现终端的轻量化、低功耗和泛在化。

软件层面主要包括支撑软件和软件开发工具包。支撑软件主要是UI、OS（安卓、Windows等）和中间件（Conduit、VRWorks等）；软件开发工具包主要是SDK和3D引擎，SDK为开发者提供平面设计、建模、动画、音视频以及交互工具，3D引擎负责对数据进行算法驱动，在虚拟世界中呈现物理世界的各种关系。开发平台领域主要被苹果、谷歌、索尼等国际巨头垄断；国内公司中，华&为已有布局，搭建了AR/VR Engine 3.0版本助力开发者，但整体实力仍落后于国外。

内容制作和分发是虚拟现实技术中场景的数字表达，包括虚拟现实内容表示、内容编码、实时交互、存储和分发等。VIVE的系统软件由Steam公司开发并向其他品牌VR终端授权，Oculus和PSVR的系统软件分别由Facebook和索尼自主开发。国内以腾讯及众多游戏制作公司为核心，大量跨行业企业、组织、机构也在积极布局。

六、 元宇宙数字消费发展前景

元宇宙作为富有吸引力的典型沉浸式体验，会先以游戏、NFT形式落地，接下来将在科教、虚拟娱乐、全息会议、军事仿真、文化创意、旅游、体育等行业落地，垂直行业社交等领域也有巨大想象空间。但需要清醒认识到，这些场景从概念到大规模商业化仍有很长的路，技术、成本和用户习惯都是挑战。

数字孪生：搭建拟真场景

虚拟数字人：品牌代言推广

实体机器人：虚实结合营销互动

VR、AR、MR：元宇宙体验模式多样化

虚拟支付体系：营销闭环完成

企业需要新型虚拟营销场景：元宇宙是终极虚拟营销场景

企业需要新的用户互动方式：用户从被动消费到参与生产设计

企业需要有效代言：虚拟人品牌代言规避真人合作风险

企业需要虚实融合的存在形态：需要打破实物与虚拟场景隔阂

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