part6：元宇宙的技术底座

阅读模式 · 发表于 2023-3-12 10:41:57

第一，感厚交互技术：VR拐点已至，AR期待爆发。感厚交互技术包括VR、AR和MR技术，未来能够还会获得脑机接口BMI技术冲破，首要触及元宇宙视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉五感。
VR技术：在产业链上游，硬件相对成熟，CPU模组、光学显现器是首要本钱来历，国内公司光学显现上风明显。第一，光学模组。菲涅尔透镜是当前支流计划，根基可满足初代VR装备需求，且本钱可控可量产，市道支流装备Oculus Quest2、Pico Neo3均利用这一计划。中期看，Pancake自重轻、分辨率高、现场角更大，是更优处理计划，10月公布的Pico Neo 4和Meta的Project Cambria均搭载这一计划。但本钱较高，良产率低，该模组国内企业合作力较强国内前线厂商集合散布在广州、深圳、北京（耐德佳）。Wellsenn XR开创人何万城暗示，“持久看，Pancake只是过渡计划，不是终极计划，关键工艺反射偏振膜也还被国外垄兜。第二，显现模组。Fast-LCD是可量产支流计划（Pico Neo4），Micro-OLED是中短期更佳替换计划，Micro-LED是持久最好计划。第三，计较模块。高通占据统治职位，算力、衬着、交互等仍有提升空间。高通芯片为支流计划，性能绝对领先，国内芯片整体性能低于高通，只能满足中低端根本产物运转需求。第四，交互模块：当前头显捕捉以6DoF（自在度）+Inside-out为支流计划。持久来看眼动追踪、脑机更高效，但当前眼动追踪交互正确性、灵敏度有待提升，脑机落地仍需时候。
在产业链中游，一体机与分体机并存，组装方面头部厂商上风明显。未来2-3年内芯片性能难以大幅提升，分体机游戏体验更好，一体机多仍需兼容插线分体形式。VR硬件组装包括ODM与OEM两种，装配精度要求高。手机电脑龙头厂商华为、苹果上风明显，大要率主导组装市场；同时具有整机代工+零器件加工制造的场上更具上风，除Pico等焦点厂商外，北京在这一范畴相对弱势。
在产业链下流：C端利用先行，B端潜力庞大。2021年Quest2成为消耗级头显，出货量达1095万，成为行业拐点。平台内容数目敏捷增加，停止到22年9月底，Quest Store平台已有400款利用，支出到达每月5130亿美圆。Pico 2022年第二季度出货量全球占比11.16%，国内市场占有率跨越50%，PICO Store利用生态200款左右，数目储备相对亏弱，首发、独占内容尚无爆款，现在更多依托抖音母公司上风成长影音文娱内容矩阵。在C端，游戏是首要消耗场景，品种多样，是今朝VR最焦点的内容与变现方式，大都VR利用平台游戏利用占比跨越70%，3A游戏能够会占据未来市场。现现在，VR硬件装备逐步成熟且价格下探，依靠硬件获得绝对上风较难实现，未来增加仍需内容驱动。此后五年，应当更重视繁华开辟者生态和内容生态并构成协同效应，提升自研才能，以及PC端和移动端重磅IP的授权迁移。B端利用处景普遍，市场份额估计在2025年到达40%（IDC）。B端用户价格接管度高，利用变现才能更强，内容质量要求更低。
AR：受限于更加复杂的光学显现技术，AR成长速度明显滞后于VR，但也已经成功推出了面向B端、均价3500美圆以上的重量级产物Hololens2和Google glass2，苹果MR装备有望2023面市，或成为AR装备C端市场元年。在产业链上游，光学代价量占比最高，关键技术有待冲破。第一，模组模块。自在曲面是当前支流计划，持久衍射光波导是最好计划。在光学技术中，自在曲面的显现结果与本钱实现较好平衡，是当前支流光学计划；光波导包括衍射和阵列波导，其厚度、透光度与画面结果均有较大改良，但短期内仍面临量产难度高的题目，有望成为未来首要技术偏向。第二，光学模组。LOCS和OLED照旧是当前支流屏幕计划，持久Micro-LED是最好计划。在产业链中游，产物形状尚未同一。一体式、分体式并存。当前一体式AR装备一切模组集成在眼镜中，重量大、散热困难，难以长时候佩戴。分体式中眼镜仅充任显现器职能。从持久看，AR大要率会是下一代移动终端，其最好计划是轻量级一体机，但受限于元器件技术成长，落地尚需时候。在产业链下流，B端为主，期待C端爆发。短期看，全球AR+行业利用市场范围或达百亿美圆。按照Greenlight测算，估计2023年AR产业范畴市场范围28.5亿美圆，且将连结83.5%复合年增加率。持久看，C端AR潜力庞大。当前C端AR利用集合在智妙手机、平板，以及开辟者工具支持下的AR滤镜、AR游戏、AR舆图（华为河图领先）等，市场范围较小。例如，亦庄开辟区“绰号科技”的AR坐标光标签、西城华为河图的3D舆图（AR舆图）自动化天生流水线，就已经走进大学、博物馆和停车场等现实场景，用户利用手机APP便可看到现实天下的虚拟场景，并实现AR导航、导览等相关功用。AR头显装备硬件性价比进步和内容指数级成长是激起C端潜力的需要条件。

VR（更先辈的媒体形式）	AR（有机遇成为下一代移动终端）
方针	完全虚拟化三维空间，供给深度沉醉感	在实在天下下供给帮助性虚拟物体，增强用户实在天下体验感（视、听、嗅、触）
技术道理	计较并经过三维建模绘制虚拟图像，操纵计较机信号与VR装备连系，实现虚拟天下交互感、沉醉感	操纵AR设惫亓交互配件（如话筒、红外感应器、眼动追踪器、摄像头、传感器、陀螺仪等）收集控制更新用户在实在天下中的空间位置变化数据，实现虚拟与现实坐标的同一，终极实现交互
技术应用	系统集成技术、静态情况建模技术、立体显现和传感器技术、实时三维图像天生技术、利用系统开辟技术等	跟踪注册技术、显现技术、交互技术、智能传感、3D建模、多媒体等技术等
利用	偏重游戏、视频、直播和交际等文娱场景	各场景通用;今朝利用偏重于军事/安防、广告营销、产业制造、医疗保健、房地产、教育、交通、金融办事和公用奇迹等等垂直B端；C端利用处景普遍，尚未翻开

VR和AR装备短期应重视技术冲破和利用成长，持久应对标智妙手机。当前，智妙手机出货量相对稳定，元器件厂商白热化合作带来性能溢出效应，急需下一代终端承接。当前，VR出货量已经出现明显拐点，但远未到达天花板；AR装备随着衍射光波导技术成熟，有望在3年内看到出货量明显拐点，焦点技术冲破、量产将带动出货量短期内敏捷成长（见表）。从持久看，AR装备出货量上限远高于VR，AR与VR年出货量或到达10亿级别甚至更高。

技术模块	北京市应当关注的技术痛点
光学模块	关注Pancake量产落地（良产率+本钱可控）衍射光波导计划技术冲破(估计3年内冲破）
显现模块	短期关注Micro-OLED工艺成熟，中持久关注Micro-LED计划量产落地
计较模块	当前根基满足VR/AR根本交互、算力要求，应延续关注芯片迭代和国产替换高端芯片落地
交互模块	短期关注景深摄像、眼动追踪正确性提升，持久关注大厂脑机研讨停顿

第二，区块链是机关元宇宙经济系统和治理系统的技术根本。区块链技术是在数字天下中停止“代价暗示”和“代价转移”的技术，包括散布式账本、智能合约和通证技术。其中，散布式账本与去中心收集被称为“链”，通证是暗示代价的“货币”，通证存储在“链”上，靠可编程的智能合约治理。元宇宙经济需要标志资产的唯一不成替换性和不成份割性，数字群众币与NFT或可实现这一需要，并充任买卖前言。
国际公认把区块链分为三个成长阶段：比特币（Bitcoin）为代表的代币买卖是区块链1.0，关注货币的转移、兑换和付出；以以太坊为代表的智能合约是区块链2.0，侧重成长了金融衍生品、公证文件、常识产权文件和资产一切权文件；NFT及其在元宇宙的利用可看做区块链3.0阶段。区块链3.0将辅佐人们构建一个大范围的合作社会，并联通金融、经济、政府、健康、科学、文化和艺术等各个范畴。下面说几点区块链技术途径和利用成长的首要趋向。
一是私有链和开放同盟链技术成长走向融合。区块链技术经过量年成长，逐步构成两条途径：以加密资产为典型利用的私有链和以可信数字合作为驱动的同盟链。私有链是外洋区块链的支流形状。近期，以以太坊为代表的公链共鸣协议由完全去中心化（PoW）向多中心化（PoS）成长，外洋企业也起头经过派司准入、实名注册等方式积极拥抱监管。同盟链是我国区块链的首要形状，开放性较低，现在也由单一营业的关连方自力运营，慢慢扩大为由分歧营业大概多个节点办事供给方配合对外供给区块链办事，长安链、BSN等区块链厂商逐步推出分歧开放水平的“开放同盟链”。与公链类似，开放同盟链在底层代码、链上数据、API接口方面具有一定水平的开放性，其焦点共鸣节点由多家具有行业公信力的机构介入共建，分歧利用可同时接入和运转，同时仍要保障同盟链的答应准入、平安审计和监管才能。因而可知，国外公链不竭进步效力而走向多中心共鸣机制，国内同盟链也起头重视去中心性，双链走向融合。
构建元宇宙和互联网3.0纷歧定基于私有链，但我国照旧需要平安、有用力地进步同盟链的开放水平。同盟链因其技术特征很难建立同一进口，各同盟链难以构成同一身份，数字资产、数字身份、数据内容面临着在链上跨平台互通的题目。我市急需在保证金融稳定、内容合规和数据平安的条件下，慢慢进步对外开放同盟链的各项才能，终极实现用户链上数字身份买通一切链上利用的方针。
二是区块链技术是元宇宙数字资产存储箱，远景广漠，但尚处于成长早期。一是区块链技术可以较好处理数字资产确权与庇护题目。元宇宙是数据建构的虚拟空间，数据成为元宇宙中的焦点资产，由此触及到数据确权、定价、买卖等系列题目。仅就数据确权来看，数权分歧于物权，它具有可复制、非消耗性和活动代价性的特征，而且其一切权纷歧定完全属于特定主体，这就使其确权和定价困难，而且还面临平安、非标准化等应战。区块链技术具有不成篡改、可溯源等技术特征，能较好追踪数据及静态变化，并经过NFT系统显现数据资产的唯一ID和市场相对代价，可较好处理数权题目。二是利用权是数权的焦点。在物权范畴，一切权、经营权和利用权关系的每一次重置城市极大改变生产关系和社会生产力，数权更是如此。数权在生产要素中的职位提升或将催生第四产业数据业，也就是实现数据代价化、数据产业化和产业数据化，在这一进程中，利用权的职位将更加焦点，一切权和利用权分手将成为首要形状。三是现在的数据存储还不能完全实现去中心化。区块链存储是以去中心化方式构造的，为私有链或同盟链利用供给数据办事的存储，但链上存储常常本钱高、买卖进程缓慢且存储空间小，致使“去中心化”资产具有“中心化”依靠性。例如，现在的数字藏品（NFT）凡是包括两部分，一部分是存储在链上的智能合约和账本，另一部分是NFT的原始数据，如图像和视频，他们占比更高且多存储在中心化办事器上，中心化办事器和存储面临黑客进犯或内部治理员点窜或删除数据的风险。在未来几年，这类“半吊子”情况能够难以改变，但这项技术未被挖掘的潜力是庞大的，有了更完善的技术系统我们便可以在一定水平上不再担忧数字资产被盗用的题目。
总之，区块链技术的成长与炒作等难以处理的题目纠缠在一路。区块链技术由于市场和本钱炒作而风行、成长，具有广漠的技术和市场远景。但在存储数据、计较、付出、治理方面的技术仍远不及大大都中心化数据库、条约和计较结构，且短期的市场投机行为已经致使了大量的浪费，以开放同盟链的途径标准成长合适我国的底子好处。
三是数字群众币能够在短期内是中国式元宇宙中的唯一货币，持久来看国际上能够多国央行数字货币与NFT并存。数字群众币（DC/EP）是中国群众银行刊行的央行数字通证，是由国家信誉包管、有法偿才能的法定货币。数字群众币采用的双层运营系统与纸钞刊行根基分歧，贸易银行等运营机构需要向央行交纳100%预备金，这使得投放不会对实体经济或金融稳定发生太大影响。区块链技术是我国数字货币首选技术。我国操纵区块链技术赋能DCEP，帮助DCEP在实现散布式运营的同时不影响集合化治理，开辟了数字群众币一切权平安转移、验钞、批发端付出结算、内置智能合约等功用，使数字群众币与加密钱包发挥类似感化。
由于我国制止加密货币和NFT的金融属性，短期内数字群众币就成为构建元宇宙经济系统的唯一计划。这一计划的上风首要表现在三个方面，第一，数字群众币在一定水平上填补了付出系统缺点，为元宇宙买卖平安和货币监管奠基根本。数字群众币具有刊行本钱低、付出功用强、平安系数高档特点，这在一定水平上填补了原有付出系统的缺点，更能在技术监管上实现成长，有助于实时发现买卖异常、增加付出通明度、减轻央行对货币的监管和控制压力。第二，数字群众币可以削弱美国对我国金融系统的影响，对我国元宇宙法则制定供给契机。美国常常在遭受经济危机时操纵美圆霸权职位，利用量化宽松政策，以到达稀释债权、收割他国财富的目标。假如我国在元宇宙空间构建时捉住机遇，制定出与天下列国买卖数字群众币的协议和机制，扶植稳定的买卖平台和元宇宙空间，也答应以为我国赢得更多金融系统话语权。第三，数字群众币将极猛进步我国货币控制力和收集空间平安水平。数字群众币将大大提升法币合作力，打压加密货币畅通，并有用增强避免犯罪洗钱、跨境付出等才能，提升央行对货币和金融的控制水平。可是，数字群众币推行提高也碰到了一定的困难，比如钱包内数字货币不能增值、不能信誉消耗、没法投资，与其他钱包相比并无吸引力。数字群众币还面临把持题目。我国数字群众币在我国境内具有把持职位，与国外相比，合作对手缺失能够限制技术创新和市场经历堆集。数字群众币能够会碰到跨境合规题目。其他国家能够会按照本公法令对数字群众币跨境发生的数据扩大管辖，进而侵害我国货币主权，侵扰元宇宙生态。
第三，ICT技术是构建虚拟天下的物理现实智能底座。元宇宙成长不但需要利用层面的焦点技术，还需要将真假交互和融合的支持技术。
一是支持元宇宙散布式算力的云计较和边沿计较：一方面，算力提升刺激经济增加。《2020年全球计较力指数评价报告》指出，算力指数均匀进步1个百分点，数字经济和GDP将别离增加0.33%和0.18%，而元宇宙的成长将会极大刺激全球算力增加。另一方面，元宇宙对计较和图像信息更新的实时交互性的高要求，需要超高算力。稀有据显现，元宇宙需要普遍利用AI技术，仅练习所需要的算力每3.43个月就翻一番；要实现理想的元宇宙，则最少需要将今朝的计较才能在进步最少1000倍。为了实现这一点，芯片或装备的算力要不竭提升，且要连结很是灵活的可编程性；要扶植更大都据中心，大力成长“东数西算”；最初还要经过云网边端协同进步算力操纵率，成长私有云和夹杂云运营形式、散布式云和算力收集，充实操纵终端计较闲置资本（如SETI@home项目）。对于技术创新，第一是实现工艺创新。要大力成长5mm、3mm、2mm、1mm工艺甚至亚纳米工艺，攻坚3D封装技术以及Chiplet多DIE互联，同时超前研发量子门电路。第二，要创新架构，支持软件和硬件深度融合。给CPU“减负”，把使命性能敏感和大范围摆设的使命交由硬件（GPU、FPGA、DSA、ASIC等）处置。第三，要大力成长RISC-V等超异构架构，支持跨平台利用。
二是支持元宇宙高宽带和低延时的5G/F5G蜂窝移动通讯技术和Wi-Fi6/7无线局域收集技术。XR类元宇宙营业极致体验是沉醉式人机无感快速交互体验，其特点是瞬间交互大量信息和数据、是以要求ICT承载收集不但要牢靠，而且要瞬发高宽带、极致低时延。此外，还要操纵SD-WAN（软件界说广域网）提升广域网的传输效力，大力推动肯定性收集与广域网的融合攻关。
三是支持3D建模和数字孪生技术成长。基于激光雷达扫描、无人机倾斜摄影、卫星遥感等3D扫描重建技术发生高精舆图、点云模子，融合遥感时空、物联网、定位轨迹、笔墨文档等时空静态数据，经过游戏级引擎衬着和可视化，沉醉式体验技术可以建构高保真、高聚合的元宇宙天下。从聚焦“物”到关注“人”，数字孪生为元宇宙构建供给了技术根底。要加速以Cocos、优锘、智汇云舟、华为河图等企业为焦点的3D建模和引擎技术研发。
四是夯实AI技术根本。元宇宙天下需要人与人、人与物和人与机械之间的交换，AI是实现这一方针的焦点技术。经过AI深度进修技术，便可以模拟出与现实天下类似的信息交换，未来还可以实现更高条理的语认识别和豪情识别。应继续成长GAN（野生智能天生模子）和CV（计较机视觉）技术，大力支持摩尔线程、智源研讨院和百度AI等头部公司的技术攻关，使AIGC（野生智能内容天生）成为元宇宙时代的重要内容来历。
草稿有些逻辑上有点乱，为了分的明细一点。

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