元宇宙城市白皮书（2023）

目录 前言7 1、元宇宙城市概述9 1.1内涵9 1.1.1元宇宙城市的定义9 1.1.2元宇宙城市的发展阶段11 1.1.3元宇宙城市的发展潜力13 1.2政策16 1.2.1国家部委政策16 1.2.2地方政策18 1.3市场20 1.3.1市场规模20 1.3.2产业图谱21 2、元宇宙城市技术体系23 2.1技术架构23 2.2关键技术25 2.2.1基础设施25 2.2.23D建模和渲染28 2.2.3元宇宙开发平台32 2.2.4人机交互33 3、元宇宙城市标杆研究39 3.1首尔——全球第一个元宇宙城市40 3.2迪拜——元宇宙未来之城42 3.3上海——中国元宇宙第一城44 3.4伦敦——欧洲元宇宙金融城47 3.5新加坡——国家规模的数字孪生体向元宇宙转型49 3.6纽约——美国第一元宇宙城市50 3.7东京——主推文旅与政务元宇宙的东亚城市51 3.8利雅得——元宇宙科幻城市52 3.9巴黎——元宇宙文化创意之都53 3.10圣莫尼卡——抢占元宇宙先机的美国城市53 4、元宇宙城市场景案例55 4.1城市治理55 4.2数字文旅57 4.3商业营销59 4.4工业领域61 4.5其他领域62 5、趋势与建议64 5.1未来发展趋势64 5.1.1技术趋势64 5.1.2应用趋势65 5.2存在问题与建议67 (1)元城市概念尚缺乏共识，急需政产学研等多方力量推动67 (2)共识之下，标准先行，规范元宇宙城市建设和安全68 (3)大力培育元宇宙标杆企业，带动地方元宇宙城市发展68 (4)鼓励地方政府成立专项产业基金，支持元宇宙城市长期发展68参考文献70 结束语71 前言 元宇宙的出现，是前沿科学技术从独立发展到大融合的必然结果，技术的集成带来的是人类感官的无限延伸，是人类生存空间的无限扩展，是人类想象与现实的无限融合。元宇宙发展至今，已经度过了盲目追捧期，进入了稳定而又漫长的落地应用期。城市作为应用场景的大集成，将成为元宇宙落地的重要载体。同时，元宇宙城市是目前人类技术能够达到的最高阶，是“未来城市”的雏形。 何为元宇宙城市，元宇宙城市的发展意义是什么，元宇宙城市与所谓智慧城市有着怎样的关系，这成为元宇宙城市研究的首要问题。目前，全球或是中国政产学研界并未达成统一共识。当下正处于数字孪生城市向上升级转型的过渡期，也是元宇宙城市发展的重要基石。如何预测和准确把握城市数字化趋势，将是现在和未来面临的重要挑战。 通过本次课题的研究，我们初步认为“未来2-4年将是元宇宙城市顶层规划出台、基础设施完善和关键技术布局的重要阶段。2028年以后全球将真正迈入元宇宙城市大规模建设和运营的高峰期，城市数字化发展和治理方式、治理流程都将进入全新的阶段”。 本白皮书的编写旨在提出元宇宙城市的定义、发展内涵、发展意义，并对其发展阶段、发展现状进行描述，梳理其技术体系和应用案例，研判其发展趋势，发现问题并提出建议，从而给地方政府发展元宇宙城市提供参考。 本次《白皮书》的编写，主要以泰伯智库的产业数据库为基础，同时结合对元宇宙城市的主要服务商、行业专家的调研输出研究观点和行业分析。 白皮书能够顺利编写完成，离不开调研专家及合作单位的大力支持，特此致谢！泰伯研究院分析师何少佳、优立科技谢芸芸、维享时空马锐等作为白皮书的主要撰稿人和素材整理者，对白皮书编辑出刊贡献了主要力量。由于编写仓促或调研不够全面所致，部分章节可能存在疏漏之处，泰伯智库研究团队愿意对此承担相关责任。 泰伯智库2023年11月 主要参编企业鸣谢： 1、元宇宙城市概述 1.1内涵 1.1.1元宇宙城市的定义 (1)元宇宙 元宇宙起源于1992年作家尼尔·史蒂芬森（NealStephenson）的科幻小说《雪崩》，提出了元宇宙的雏形。2021年“元宇宙”概念爆火，延伸至世界各地。2023年9月，工业和信息化部等五部门联合印发《元宇宙产业创新发展三年行动计划（2023－2025年）》，提出通过构建先进元宇宙技术和产业体系等举措，在政策层面为中国元宇宙产业发展指明方向。其中，《行动计划》提出： ①元宇宙是数字与物理世界融通作用的沉浸式互联空间，是新一代信息技术集成创新和应用的未来产业，是数字经济与实体经济融合的高级形态，有望通过虚实互促引领下一代互联网发展，加速制造业高端化、智能化、绿色化升级，支撑建设现代化产业体系。 ②元宇宙主要以数据流通技术、内容生产技术、数字孪生技术、感知交互技术、网络与计算技术为关键技术。 ③其中，“建设实时监测、沉浸映射的智慧城市，赋能安全防范、管网诊断等重点场景，提升城市治理效能”成为打造沉浸交互数字生活应用的重要任务之一。 (2)元宇宙城市 元宇宙城市简称“元城市（MetaCity）”，其概念有广义和狭义之分。狭义的“元宇宙城市”又被称作“城市元宇宙”，是以数据流通技术、 内容生产技术、数字孪生技术、感知交互技术、网络与计算技术为关键技术构建的平行于物理城市空间的虚拟城市空间。城市元宇宙强调赋予城市虚拟化、数字化、智慧化的升级，将城市物理基建以虚实结合的手段与智慧城市建设融合，主要目标是帮助城市解决规划、建设、治理等问题。 广义的“元宇宙城市”是借助元宇宙“技术的驱动性、空间的虚拟性以及与现实世界的交互性”的特征赋能于城市自身，建设城市数字生命，实现城市生命的可持续发展，将人、空间、社会活动数字化虚拟化的同时与现实城市互动互融，既服务于城市治理，还包括文旅元宇宙、政务元宇宙、工业元宇宙等更多形态，可以更好的扩大生存空间，缓解社会矛盾，提升体验和效率，延展人的创造力和可能性。 与狭义的“元宇宙城市”注重由实向虚，以帮助城市叠加沉浸式虚拟体验不同，广义的“元宇宙城市”则更加注重由虚入实和虚实相生，在提供沉浸式体验的同时进行跨时空的链接，创造一个共生的经济系统。 从长期来看，广义的“元宇宙城市”是未来的发展方向，旨在延续城市精神内涵与生命，既注重现实城市的智慧性，同时注重虚拟城市的独立性，助力城市走向“未来态”。 图1数字孪生城市、城市元宇宙、元宇宙城市图解 1.1.2元宇宙城市的发展阶段 当前，世界各地正在如火如荼地打造数字孪生城市。而元宇宙城市则是数字孪生城市发展的下一阶段，也是智慧城市建设的最高阶形态，甚至可以被看作是未来城市的终极目标，是集合现在和未来全部前沿技术于一体的最高级城市数字综合体。 纵观城市数字化、智慧化的发展路径，大致需要经过三个阶段。 第一个阶段是数字城市建设。1998年随着数字城市概念提出，一大批城市陆续提出建设数字城市并着手开展数字城市规划和建设。随着以计算机网络为基础的信息通信技术的蓬勃发展，城市的基础地理、基础设施和基础功能的建设逐步实现信息化、网络化。2008年，IBM提出了“智慧地球”概念，2015年底，中央网信办、国家互联网信息办提出了“新型智慧城市”概念， 2016年国家大力启动新型智慧城市建设，2017年，新型智慧城市建设步入正轨。“数字城市”的概念是动态变化的，从实现城市的可视化，再到信息化、网络化、智慧化，均属于数字城市建设范畴。数字城市的概念仍在扩充中，但城市的阶段性数字化工作已取得明显成效。 第二个阶段是数字孪生城市建设。2018年雄安新区规划纲要中首次提出了数字孪生城市的概念，而后“十四五”规划纲要中明确提出完善城市信息模型平台,探索建设数字孪生城市。自此，数字孪生城市开始登上中国城市建设的舞台。2021年，“元宇宙”概念爆火，同时带动了多项关键技术和应用场景。数字孪生城市作为元宇宙的重要应用场景之一备受瞩目。当前正处于数字孪生城市向上升级转型的过渡期，也是元宇宙城市发展的重要基石。 第三个阶段将迎来元宇宙城市建设。数字孪生城市能够使得城市治理更加情境化、智能化与感知化，而元宇宙是多种技术与理念的综合体，能够赋予传统的城市治理模式与治理流程更多的创新路径。泰伯研究院预测，未来2-4年将是元宇宙城市顶层规划出台、基础设施完善和关键技术布局的重要 阶段。2028年以后全球将真正迈入元宇宙城市大规模建设和运营的高峰期，城市数字化发展和治理方式、治理流程都将进入全新的阶段。 图2元宇宙城市发展阶段 1.1.3元宇宙城市的发展潜力 (1)元宇宙助力城市的可持续发展，赋予城市生命体以永生 元宇宙不仅可以为城市智慧治理和公共服务提供全新的思路和方法，为市民提供足不出户的沉浸式体验和更加优质的公共服务，还能为城市的可持续发展和社会进步作出贡献。 通过元宇宙平台可以实时监测和管理城市的资源利用情况，包括能源、 水资源、交通流量等。这有助于优化资源分配和使用效率，减少浪费，提高资源的可持续利用。元宇宙可以模拟城市的规划和设计，让政府、规划师和公众能够更直观地了解城市发展的方向和效果。这有助于制定更科学、可持续的城市规划。元宇宙提供了一个虚拟的空间，可以促进人们之间的互动和交流，鼓励共享经济和社区参与。通过在线平台，人们可以分享资源、交换服务、参与社区活动，从而减少资源消耗，增强社区凝聚力。元宇宙可以将大量的城市数据可视化呈现，帮助政府和决策者更好地理解和分析城市发展中的各种问题和挑战，包括环境污染、自然灾害等。这有助于制定更有效的政策和策略，提前预防和应对潜在的风险和危机。 从更深层次出发，元宇宙在虚拟世界建立城市副本，重构物理城市发展模式、意识、文化，将延续城市生命。例如，在虚拟空间重建古老建筑，在城市更新中为历史建筑赋予了新的生命与内涵。 (2)以人为本，元宇宙城市能够带来更加便捷、高效、个性化的生活元宇宙城市更加关注“以人为本”的发展理念，注重人与城市环境之间 的互动和融合。元宇宙助力城市可持续发展建设的同时，还能增加趣味性、创新性的虚拟空间互动，为人类带来更好的生活体验。 元宇宙城市可以根据每个人的需求和偏好提供个性化的服务和体验。通过智能技术和数据分析，可以为每个居民提供适合其生活方式和兴趣的信息、商业、文化等资源，提高生活质量和满意度。元宇宙城市去中心化的思想，虚拟空间的开放性和互动性，可以发挥民智民意，建设社区等“现实-虚拟” 生活空间，增强集体决策的民主性和透明度，助力建设宜居城市。 (3)元宇宙城市是未来前沿技术的集大成者，能够深度融合和推动地方数字经济发展 元宇宙是融合现在与未来前沿数字技术（包括但不限于6G、卫星互联网、人工智能、虚拟现实、空间计算、边缘计算、区块链、算力存储等）于一体的媒介平台，能够实现数字经济与实体经济的深度融合，并最终赋能实体经济。在元宇宙的世界里，身处世界各地的人们可以高效沟通协作，全面联网的智能设备将有效联动，产业链协作将变得更加透明高效，促进数字经济与实体经济实现更深层次的融合，推动赋能实体经济走向新空间、打开新市场、找到新突破。 大力发展元宇宙城市，建设元宇宙基础设施与平台服务，可以有效吸引更多高新科技产业落地，助力其他产业的数智化升级，推动地方经济实现质的提升。 (4)元宇宙是未来科技、文化的风向标，有助于吸引大量资金和人才元宇宙建设将加强城市对于全球科技创新的引领和带动作用，通过推动 元宇宙及相关产业的发展，可以增强创新资源集聚力、产业创新策源力、创新人才吸引力。 一方面，元宇宙可以实现生产力的突破和生产关系的重大革新，带来更规范、高效的城市管理和城市服务革新，优化营商环境，吸引国内外的投资建设。 另一方面，通过元宇宙平台，城市可以展示自身的独特魅力和更加年轻、活力、新潮的文化资源，让人们更直观地了解和体验城市，提升城市的形象和知名度。 1.2政策 1.2.1国家部委政策 中央对元宇宙产业发展保持长期关注，多次提出支持元宇宙相关内容及产业的发展，支持政策的范围包括虚拟现实、数字孪生技术以及工业元宇宙。 表1国家级元宇宙相关政策汇总 日期 政策 发布单位 具体内容 2023年 《元宇宙产 工业和信息 主要内容可以概括为：5大任务，即 9月8日 业创新发展 化部、教育 “构建先进元宇宙技术和产业体系” 三年行