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Metaverse是什么？

美国著名社交媒体平台Facebook于10月28日宣布，该平台的品牌将部分更名为“Meta”。Facebook公司将致力于把现有的Facebook以及公司旗下的Instagram等多个社交媒体、实时通讯平台进行逐步整合，打造一个全新的Meta平台。

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“Meta”来自于科幻词语元宇宙（Metaverse），Metaverse=Meta（超越）+Universe（宇宙）。

元宇宙是一种共享的3D系统，也泛指一个具有交互性、沉浸性和多感知性的世界。与其说它是个新的概念，倒不如说它是个旧概念的整合。随着近年显示技术的不断突破与云计算在5G中被赋能，元宇宙，这个整合了扩展现实（XR）、区块链、云计算和数字孪生的具象概念，在可预见的将来，将成为一个不局限于任何物理或者数字区域的共享平台，被广泛应用于工作与日常生活娱乐中。

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元宇宙产业的成熟，需要大量的基础研究做支撑。要理解元宇宙落地之路的漫长与最新Facebook高调入场的原因，揭开元宇宙市场巨大想象空间的面纱，这次我们可以先来探索一下它的基础核心技术之一——虚拟现实（VR），一个大众非常熟悉、却一直在苦苦探寻出路的技术。

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VR≠虚拟现实

如果你问身边的人什么是VR，绝大多数的回复是“VR就是虚拟现实”。近几年，虚拟现实越来越活跃地出现在人们的视线中，VR体验馆、VR眼镜、VR头盔，2018年的电影《头号玩家》，更是掀起了一股VR热潮。

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其实，上面提到的都是狭义的虚拟现实，而带上头盔体验虚拟世界，也只是虚拟现实最微不足道的应用之一。

广义的虚拟现实，除了VR，还包括AR（Augmented Reality，增强现实）和MR（Mixed Reality，混合现实），三者合称“泛虚拟现实” “扩展现实” （XR）。

它们都是以计算机为核心，通过将虚拟信息构建、叠加，再融合于现实环境或虚拟空间，从而形成交互式场景的综合计算平台。也就是建立一个包含实时信息、三维静态图像或者运动物体的完全仿真的虚拟空间，最后按照一定的规则与用户进行交互。

而VR、AR与MR的差异，体现在虚拟信息和真实世界的交互方式上。这个虚拟空间可以独立于真实世界之外（VR技术），也可叠加在真实世界之上（AR技术），甚至与真实世界融为一体（MR技术）。目前发展情况来看，最具商业价值的很可能不是最先发展起来的VR，而是具有融合性的MR和XR。

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虚拟现实发展现状

美国：VR技术诞生于NASA的Ames实验室。作为VR技术的发源地，美国如今仍然引领全球VR产业的发展。微软公司推出的MR头显Microsoft HoloLens，没有线缆和听筒，不需要连接计算机，借助集成的透视镜片、立体音效、传感器和处理器，就能把全息图像钉在真实物理环境中。

欧洲：2016年开始，越来越多的欧洲企业投入VR产业。整体来讲，法国目前在VR总体处于领先地位，同时，英国设计的DVS系统在尝试对VR技术进行标准化，而且对于VR技术处理以及辅助设备设计研究方面，英国处于较前列。

中国：国内VR技术研究起步较晚，与欧美发达国家有一定差距，尤其是高性能图形显卡和3D引擎。随着计算机图形学、计算机系统工程等技术的高速发展，VR技术已经得到国家的高度重视，目前北京航空航天大学（虚拟现实技术与系统国家重点实验室）、清华大学（国家光盘工程研究中心）、浙江大学（CAD&CG国家重点实验室）、上海交通大学（图像处理模式识别研究所）、武汉理工大学（智能制造与控制研究所）等一系列高校和单位都在进行VR研究工作和尝试。

表1：我国部分城市VR产业发展布局

来源：火石创造根据公开资料整理

下图是VR基金2019年全球虚拟现实百强企业名录。相比2017年仅有一家入选，2019年则涌现出一批中国企业（华为、小米、大朋VR等）。

图1：VR基金2019年全球虚拟现实百强企业名录 来源：图片来自网络，侵删

虚拟现实产业目前处于部分沉浸期，如下图：

图2：虚拟现实产业发展阶段 来源：火石创造根据公开资料整理

随着时间的推移，虚拟现实将加速赋能千行百业，催生数字经济的新业态、新模式。工业制造领域，宝马、英伟达正在合作建设工厂，华东多个企业正在开展类似的数字孪生，通过虚拟设计完成后，直接下达到工厂生产；医疗健康领域，虚拟现实技术已经在口腔手术、脊柱手术、整形手术、心血管手术等得到广泛运用；新闻传播领域，也展示了VR的很多直播应用；教育培训领域，VR技术已经渗透到高等教育、职业培训等，很多高校纷纷在建设VR实验室。

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虚拟现实产业链与技术分析

根据对VR产业的观察，该产业链由核心零部件与底层软件、核心设备与内容服务以及终端VR解决方案三大部分构成。如下图：

图3：虚拟现实产业链 来源：火石创造根据公开资料整理

下面从VR行业核心技术（建模、感知交互、渲染、传输分发、显示）在国内发展现状来深入了解一下这个产业。

表2：VR行业核心技术

来源：火石创造根据公开资料整理

综合来讲，目前国内在底层硬软件和生态系统建设上与海外先进水平还有明显差距，但是其中的不少环节差距在不断缩小，尤其是在网络传输与显示制造上存在较大发展空间。

除了以上核心技术，与虚拟现实紧密关联的其他技术革新也对虚拟现实产业产生深远影响，这些关联技术主要是计算机仿真、计算机图形学、人工智能、5G通信与大数据。

表3：VR行业关联技术

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小结

曾经出现在科幻小说中的场景，在技术演进和人类需求的共同推动下，元宇宙的实现，元宇宙产业的成熟，其实只是一个时间问题。

元宇宙是一个非常开放、复杂、巨大的系统，是未来信息交互的终极形态。它涵盖了整个网络空间系统，以及众多硬件设备和现实条件，是由多类型建设者共同构建的超大型数字应用生态。作为元宇宙核心技术之一的虚拟技术，则是该系统中不可或缺的一环。

为了加快推动元宇宙从概念走向现实，并在未来的全球竞争中抢占先机，我国应在虚拟现实核心技术、标准做好前瞻性布局。目前，除了虚拟现实，区块链、人工智能等其他底层技术距离元宇宙落地应用的需求仍有较大差距，国家应加强布局，鼓励相关企业加强基础研究，增强技术创新能力，稳步提高相关产业技术的成熟度。

今年，“元宇宙”持续高温，但多数产品还停留在概念层面，为了一探元宇宙的本质，我们先回到引发这波“风暴”的公司——Meta这里。

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小扎宣布将公司名变更为“Meta”的当天，便发布了《创始人的信》来表述“元宇宙”，在感受上是“沉浸式”的，“让感觉真正与另一个人在一起是社交技术的终极梦想。”

在元宇宙里，借助技术手段，将实现社交、购物、工作、学习、玩耍等全新的体验。

小扎特别提到“全息图”，人们可以瞬间到达办公室，与好友聚会，与父母在客厅叙旧……“在元宇宙的世界里，物理事物都可变成全息图。”

这不仅让人想起虚拟偶像“初音未来”开演唱会时，就是借助全息图出现在万千歌迷面前。人们为了纪念已故歌星邓丽君，在一次演唱会上，也用这种方式让她“复活”。

一位旅居美国的朋友最近这段时间体验了用meta的元宇宙产品开会。

先做个对比，普通的网络会议，无论是借助zoom，还是腾讯会议、钉钉、飞书等工具，视频在线、语音连接、打字聊天等都是通过电脑屏幕做交互，而meta的元宇宙会议产品由几个要件构成：

硬件方面，每个人能都要准备一个VR头盔Oculus Quest 2，每个头盔上需预装VR的会议服务软件Horizon Workrooms，才能进入元宇宙会议。

进入会议的每个人，预先挑选心仪的“卡通”形象代表自己，在走到会议主持人预定好的“房间”时，便出现各种“卡通人”围坐在一张会议桌前的情景。

这位朋友描述，他在家里的桌子上怎么操作电脑，在Horizon Workrooms的会议室里，也几乎实现同步显示，例如打开会议记录本、打开微信回复信息、打开工作邮箱等，元宇宙中的那个“他”与线下自己的完全行为同步。

是不是已经初步体会到这种全新交互技术的魅力？但以上所有行为，都有一天前提条件，注册Facebook的账号。

除开会场景，元宇宙让其他领域兴奋的地方，是看到未来可能的一种方向。

例如微软在宣布和Meta携手探索元宇宙的时候，就是自家的游戏产品可以通过这种方式增加真实的体验、创造更多的玩法。

就像打《和平精英》，在手机或者平板电脑上触屏发出任务，但在元宇宙的世界里里，可能你就化身为某某战士，配合团队，打击敌人、完成任务……细想，这中间是不是还隔着一个线下CS游戏?

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对于元宇宙的感性理解，我目前搜集到的素材大概只有这些，至于它还会开创出什么样的创新玩法，这是未来几年值得关注的话题，毕竟连小扎都给自己预设了时间限度：五年。

业界专家对元宇宙的关注更久远，他们甚至认为这是一个重新火起来的话题，贝恩公司全球合伙人朱永磊就认为，2003年西方国家就流行过一个游戏《SLUDGE LIFE》、2011年《我的世界》这两款游戏，“很多元宇宙的元素都在这里面成型。”

朱永磊拿《SLUDGE LIFE》举例，因为“游戏里有一个非常强大的独立生态系统，有自己的货币，可以在里面生活，可以结婚，可以教育，可以做生意。”

《SLUDGE LIFE》游戏界面

毕竟过去一段时间，这些应用都只是一度流行，并未成为主流，而这一波助推元宇宙概念的因素还有区块链兴起、加密币技术的成熟，另外，就是脸书的助推，“它把名字改成Meta，可以说是原子弹级别的重磅炸弹。”

朱永磊认为，很多巨头公司都对元宇宙表达了兴趣，然而距离看到成熟产品的出台还很远，“呈现什么样的应用，底层架构成什么样，全行业对于这些并没有达成清晰的共识。”

他对此做了初步假设，无论哪个方向，都会对芯片带来提振。

例如，元宇宙背后仍然是基于云计算的架构，另外，元宇宙里还有一个重要概念是“去中心化”，他认为这是区块链带来的，“无论是去中心化还是中心化，都需要一个庞大的基本的计算的基础设施。”

元宇宙概念里还有很多AI因素，以及它所强调的“沉浸式”体验，与用户密切相关，一个是VR设备，另一个是AR设备，里面包括了我们和用户端的图象处理，都是用户端的AI的处理。

“仅从基础架构来讲，都会刺激通用芯片，以及专用芯片的提振。”

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然而，现在的语境仍然是“芯片慌”。这一现象是从2020年下半年开始，背后的原因，一方面是供给端的短缺，另一方面为需求端的繁荣。

在供给端，全球晶圆厂在2015年到2019年就存在扩产不足的情形。

晶圆是生产芯片的最基础材料，它的形态为“薄薄的、圆形的高纯硅晶片”，在其上加工制作各种电器元件结构，使之成为有特定性功能的IC产品。

但据ICInsights统计，2009-2019年，全球共关闭了100座晶圆代工厂，其中8寸晶圆厂为24座，占比24%，6寸晶圆厂为42座，占比42%。

目前，全球8寸晶圆的短缺最为厉害，这是因为，全球芯片制造龙头台积电采用较为激进的折旧策略，设备折旧后，即对成熟制程降价以打击竞争对手，导致8寸晶圆等成熟制程利润有限。

面对短缺，晶圆近期也在扩产，然而，扩产仍以12寸为主，另外，晶圆的扩产周期在12到24个月，因此，未来一到两年，”芯片荒“的问题仍然无法缓解。

与供给端短缺相对应的是，需求端的繁荣，加剧了供需矛盾。

以智能化为代表的科技创新，带动了5G、物联网、新能源汽车、云计算等领域应用的繁荣，这些领域，在底层架构上，都有一个绕不开的话题，芯片。

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贝恩公司通过研究发现，现阶段的“芯片荒”分三种情形：

• 一是正常的需求，上文提及的“需求端的繁荣”都属于正常情况。

• 二是疫情因素的刺激，例如疫情期间，PC、笔记本电脑、平板设备，在2020~2021年取得两位数的增长，过去十来年里面，这些行业虽然有增长，但是都是个位数。

• 三是恐慌性增长，例如因为预知到芯片短缺，进行囤货而造成。

“疫情不仅形成终端电子消费品的销量增长，这个过程中，远程工作、物联网的快速发展也推动了云计算相关芯片的短缺”，贝恩公司全球合伙人、大中华区高科技业务主席成鑫分析。

他认为，云计算领域混合云的持续渗透，导致企业的计算中心会需要越来越多的服务器，“今年已经有30-40%的增长。”

这背后的底层逻辑是，云计算的需求远远超过芯片的产能，并且还会延续相当长的时间，怎么应对呢？

“可能不存在很快的方法，但是我们已经看到，大的云厂开始自研服务器的芯片，这个都是为了解决长期芯片的供应的潜在的解决方案。”

另据中银基金的研究，2021年一季度，小米、三星等手机品牌商先后表示芯片处于“极度短缺”状态，这也影响到了“中低端机型的生产，甚至连部分旗舰芯片也存在缺货问题。”

2020年12月，媒体报道称上汽大众、一汽大众等车厂由于芯片供应不足将进入停产状态，尽管两家企业都回应交付没有受到影响，但根据媒体后续采访，汽车芯片的短缺已经成为行业普遍现象。

芯片已经成为这些高科技领域基建中的基建，它的短缺，掣肘着行业前行的速度。

可以想象，如果元宇宙未来几年出现越来越多的产品，这里面包含的云计算、区块链、AI等技术，每一个应用都需要面对芯片这个问题。