2023年元宇宙白皮书

No.202312 元宇宙白皮书 (2023年) 中国信息通信研究院 虚拟现实与元宇宙产业联盟（XRMA）2023年11月 版权声明 本白皮书版权属于中国信息通信研究院、虚拟现实与元宇宙产业联盟，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本白皮书文字或者观点的，应注明“来源：中国信息通信研究院、虚拟现实与元宇宙产业联盟”。违反上述声明者，编者将追究其相关法律责任。 前言 随着信息技术的迅猛发展，人们生活在一个虚拟和现实日渐融合的进程中，“元宇宙”概念的流行，是对这一趋势的回应。元宇宙是以人为中心的、沉浸式、实时永续、具备互操作性的互联网新业态，将催生3D虚实融合的数字体验，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，将创造由数字“比特”与人类“原子”深度融合的新型社会景观。 元宇宙的核心功能原理是数字网络空间与物理世界的开放互联与深度融合，其发展路径可分为虚拟型元宇宙、增强型元宇宙两类，其体系架构涉及技术、体验、经济与社会多维视图，有望形成新信息形态、新数字器官、新经济模式、新社会景观等发展趋势。 元宇宙发展初步形成了“四层两线”的技术产业体系。从整体结构看，自下而上可分为基础设施层、平台赋能层、前端体验层、创新应用层四部分，前端体验层、平台赋能层将成为体系核心。从技术驱动力看，形成以XR为代表的沉浸式技术和基于区块链的分布式技术两条主线。从产业范畴看，元宇宙暂不涉及某些从无到有的全新产业，却加速了消费电子、音视频、先进计算、无线通信、云服务等既有产业围绕元宇宙特征内涵的自主演进过程。 元宇宙反映了未来产业形成与发展的动态过程，可大致分为三时期五阶段。在要素准备时期（2030年前），依托沉浸式与分布式信任两大技术主线，依次完成元宇宙适人终端、3D沉浸视听层、两类 云服务平台（沉浸式计算云服务平台数据资产及交易服务平台）的关键技术储备与新产品定型。在生态塑型时期（2030-2050年），真正步入高速发展与生态成型阶段，相关用户规模达到十亿量级，新产业分化与规模经济效益显著。在生态成熟时期（2050年后），用户规模达到互联网渗透率，3D数字世界与物理世界无缝融合。 为主动把握元宇宙发展机遇，白皮书梳理了国内外发展脉络，提出了元宇宙概念内涵与总体架构，建立了技术产业体系和发展路线图，总结了当前困难挑战，提出参考建议。限于编写时间、项目组知识积累与产业尚未完全定型等方面的因素，内容恐有疏漏，烦请不吝指正。 目录 一、发展背景与概念内涵1 （一）发展背景1 （二）概念特征2 （三）政策布局4 二、体系架构与发展趋势7 （一）体系架构7 （二）发展趋势10 三、元宇宙技术产业要素15 （一）产业体系视图15 （二）智能终端有望迎来新的“iPhone”时刻17 （三）3D沉浸影音将触发音视频产业第三轮重大技术产业变革18 （四）沉浸式计算云服务平台将重定义“虚拟”与“现实”21 （五）Web3数据资产与交易服务平台驱动互联网价值逻辑由“信息经济”向“信任经济”拓展23 （六）新型算力、通信、地理信息与信任成为元宇宙基础设施24 四、发展阶段与存在问题27 （一）发展路线图27 （二）问题与挑战31 五、发展建议33 （一）技术创新33 （二）产业推进34 （三）应用示范35 （四）标准体系36 （五）监管治理36 （六）国际合作37 图目录 图1元宇宙体系架构10 图2智能终端技术供需发展情况13 图3元宇宙价值体系互联互通发展趋势14 图4元宇宙技术产业视图17 图5基于A-U产业经济模型的元宇宙发展路线图（多视角）28 一、发展背景与概念内涵 （一）发展背景 元宇宙成为全球ICT领域热点议题。自2021年起，元宇宙概念快速升温，国内外政府给予高度关注和政策部署，Meta、谷歌、脸书、英伟达等全球市值前十科技企业在内的国内外ICT巨头与初创企业纷纷发声，主要从三个方面展开布局：一是依托消费电子领域发展大众创新应用，如Meta、苹果等企业重点布局新型智能终端与下一代音视频。2023年6月，苹果发布首款里程碑式的头戴式设备VisionPro，再次引爆社交媒体，为产业发展注入强心剂。二是依托工业互联网与云服务领域发展工业、企业元宇宙创新应用，如英伟达、微软等重点布局新型工业仿真、企业办公云服务及配套3D图形算力基础设施。三是依托区块链领域拓展互联网业务新的交易模式与经济活动，如OpenSea、MetaMask等初创企业积极布局元宇宙背后的新型数字资产与身份标识。 元宇宙概念引发大众舆论争议。当前，业界缺少元宇宙内涵要素 的普遍共识，概念边界过于膨胀泛化，技术体系和演进脉络缺少体系化界定，运行机制和治理体系尚未构建，诸多乱象争先出现，导致各种观点和争议充斥。一是部分观点认为元宇宙是投资圈、区块链币圈、游戏圈的营销炒作，概念缺少相关技术积累与产业实践。2022年标杆企业Meta元宇宙用户数不足预期一半，亏损超过百亿美元，市场表现不尽人意，发展前景充满质疑。二是元宇宙成为部分人新的圈钱手段。2022年，银保监会处置非法集资部际联席会议办公室发布了 关于防范以“元宇宙”名义进行非法集资的风险提示，警惕虚假项目、非法集资、恶意炒作等违法活动。三是部分人文社科学者质疑元宇宙的发展意义，元宇宙具有人机深度交互、沉浸体验和对现实社会“补偿效应”的特点，可能成为个人逃避现实的“电子乌托邦”，引发线上线下身份认同混淆，影响现实社会安全稳定。四是元宇宙成为部分互联网企业应对行业监管的政治策略。在反垄断、用户隐私、有害信息传播等监管力度加大背景下，国外Meta等互联网巨头高调宣布进军元宇宙，被质疑为重新定位以应对日渐严格的互联网监管。 （二）概念特征 我们认为，元宇宙在一定程度上回应了未来数字世界发展的必然趋势。随着信息技术的迅猛发展，人们生活在一个虚拟和现实日渐融合的进程中，生活重心不断地向虚拟世界转移。“元宇宙”概念的流行，是对这一趋势的回应。当前，业界对元宇宙含义未有明确界定，广泛共识是元宇宙概念呈现出多元宽广的技术图谱，未来发展愿景具备极大的想象空间。但将元宇宙等同于下一代互联网的论断尚言之过早，元宇宙概念也有望孕育出下一代互联网的某些新元素、新趋势。我们认为，元宇宙不是某项“新的技术”，而是区块链、虚拟现实（XR）、宽带通信、人工智能等现有技术发展到一定阶段后“新的组织聚合方式”，并由此衍生出的互联网新业态。 相比当前互联网业务，元宇宙具备3D沉浸式用户体验、实时永续的网络访问、多重互操作性等若干关键特征。沉浸式体验为用户提供了由三维数字与物理世界虚实融合带来的视听临场感。如果这一虚 拟环境具备持久性，即不存在传统APP“使用完成后即关闭消失”的情况。要实现持久性，需要计算和数据架构能够托管始终在线、各虚拟场景空间互联互通、高带宽低时延的无线网络访问。元宇宙互操作性旨在为用户提供可无缝跨越不同终端、网络、云平台与企业的沉浸体验连续性与数字资产流动性。我们总结认为，元宇宙是以人为中心的、沉浸式、实时永续、具备互操作性的互联网新业态，将催生3D虚实融合的数字体验，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，将创造由数字“比特”与人类“原子”深度融合的新型社会景观，其概念内涵主要涉及技术、经济、社会多层面。 从技术视角看，元宇宙是基于多种信息技术有机结合，沉浸式、自主化、虚实融合的数字网络空间。其中，“多种信息技术”是指区块链、虚拟现实、宽带通信、人工智能、数字孪生、先进计算等相关支撑性技术。“沉浸式”强调用户身临其境的临场体验，元宇宙沉浸式业态主要涉及3D交互性音视频、新型智能终端与云服务平台。“自主化”是指用户可在一定程度上实现的自主参与与自由交互，不再局限于类似传统游戏中预先规定好的内容叙事程式。元宇宙概念下的新型数字世界既包括仅依赖网络空间而存在的虚拟空间，也包含多元数字信息所叠加融合后的现实场景。 从经济视角看，元宇宙是基于互联网平台价值重构、数字内容通证化、内容创作货币化、开放互通的新型经济体系。在元宇宙概念下，用户与平台企业在未来互联网经济活动中的权益与影响力或将此消 彼长。一方面，基于区块链分布式信任机制的“数字内容通证化”加速互联网经济活动水平贯通。用户可借助分布式数字身份（DID）等实现个人信息跨平台，依托非同质化通证（NFT）1等实现数字物品资产所有权跨平台认定。另一方面，“内容创作货币化”反映出互联网内容主导权由平台企业向大众创作者（UGC）转移，相比既有的网红流量经济，创作者经济的价值收益模式由流量货币化向内容货币化转变，基于用户点对点订阅费成为创作者新的收益来源。除数字世界诸多经济活动彼此互通外，元宇宙概念下新经济活动要超越投机，须横跨数字与现实世界鸿沟，整合传统金融与法律体系，并探索拥有自身规范的经济体系如何与现实世界互动。 从社会视角看，元宇宙是基于现实世界社会活动与人际关系时空深度延伸的新型网络社会。在工业社会中，大众对自身能力的初步延伸停留在有限的物理空间。在传统网络社会中，“地球村”的概念反映出大众对自身能力的进阶延伸拓展至全局物理世界。在元宇宙概念下，时空维度被“折叠”进数字技术中，技术一旦具有自身在内的时空逻辑，就不可避免地形成建构和组织社会的能力。元宇宙概念愿景下，相关数字技术的社会嵌入或将推动社会生活的发展演进，影响现有社会分工、社会传播与社会关系构型。 （三）政策布局 全球元宇宙相关政策布局呈现三种策略。一是，以美国为代表，政策焦点并未冠以“元宇宙”概念本身，而是集中在既有相关重大 1NFT(Non-Fungible-Token）是一段部署在区块链上用于证明数字资产所有权的代码（去中心化资产凭证），无须中央认证者证明所有权，具有独一无二、不可篡改性。 领域的未来演进上，即沉浸式技术、基于区块链的分布式技术作为元宇宙概念技术面、经济面两大主攻方向。在重大技术研判上，2022年7月，美国国会通过《2022年芯片与科学法案》，授权拨款约2000亿美元用于促进美国未来十年的科研创新，并将先进的通信和XR为代表的沉浸式技术列入十项重大技术领域之一。同期，美国国会研究服务局（CRS）2发布研究报告《元宇宙：概念内涵及国会考虑的问题》，总结支撑元宇宙发展的三大核心技术—虚拟现实、5G/6G、区块链。在经济体系框架构建上，为填补加密货币技术的“政策空白”，2022年拜登总统签署《关于确保负责任地发展数字资产的行政命令》，这是美国政府首次采取全面措施来应对数字资产及其基础技术风险的文件，表明美国正式推动构建基于美元的数字资产体系，强化数字资产风险防范，维持和保护美国在数字资产领域创新的领先地位3。此外，该政策传递了美国政府对涵盖Web3概念在内的数字资产发展总体上持正面态度，并对美国商品期货交易委员会 （CFTC）、证券交易委员会（SEC）等机构在加密资产监管职权分工上提供指导。二是，以韩国为代表，高举元宇宙新产业的发展旗帜，从技术创新、经济发展、社会民生全局开展元宇宙顶层设计，明确提出以“元宇宙”为政策落点的规划举措。2022年韩国政府公布《元宇宙新产业领先战略—培育数字新政2.0引领新产业发展》， 以“数字新大陆，迈向元宇宙的韩国”为愿景口号，提出到2026 2美国国会官方智库，在为国会提供信息服务与决策研究分析。 3政策确立了数字资产6个重点工作，即保护美国的消费者、投资者和企业；保护美国和全球金融稳定，降低系统性风险；减轻滥用数字资产带来的非法金融和国家安全风险；加强美国在全球金融体系的领导地位；促进安全和可负担的金融服务的发展；支持促进负责任地开发和使用数字资产的技术进步。其中，前3项任务旨在防范数字资产风险，后3项是为维持和保护美国在数字资产领域创新的领先地位。 年，元宇宙产业规模全球前五，专业人才规模不少于四万，50亿韩元以上元宇宙企业数量不低于220家，并围绕生产生活诸多领域挖 掘落地50个“元宇宙+”创新应用场景。三是，以欧盟为代表，执行严格行业监管保护市场。近年