深度解析元宇宙落地的九宫格框架:从What到How

iklow 水手 发布在 Web 3.0
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随着对于元宇宙发展的认知更为清晰和完善,游戏、娱乐只是元宇宙的一部分。

原文来源: 国盛区块链研究院

摘要

在近期的产业交流中,我们发现元宇宙的概念已初步普及,更多的企业在思考:我们如何依托自身资源参与这场全新的变革?虚实之间,如何布局?本文我们提出“九宫格”框架,探索如何落地元宇宙。

突破不止——大厂入局后的期待。去年Facebook宣布将正式转型入局元宇宙,更名为Meta。而后,微软687亿美元收购游戏巨头暴雪,为元宇宙布局。英伟达不仅为开发者提供绘制虚拟世界的软件,还提供了构建虚拟世界所需的算力,正式推出了构建三维虚拟世界的工具Omniverse。VR、游戏、图形处理等皆是元宇宙的要素,而近期马斯克报价430亿美元收购推特,则有望碰撞出更多火花,突破与颠覆值得期待。

创新不断——NFT、DAO纷纷崛起。过去一年中,区块链行业创新不断,逐步完善协议层的基础设施:DeFi,搭建起了元宇宙的金融体系;NFT,不仅作为未来元宇宙代表身份的一种媒介,同时与DeFi相结合使得金融体系更接近于现实世界;GameFi,Play to Earn的模式模糊了娱乐和工作的界限,新型职业更贴近元宇宙;DAO,去中心化治理模式改变了传统治理模式,增加智能合约的占比,更适合虚拟世界中的组织治理。

我们将元宇宙分为偏硬和偏软两个维度分别结合分析。硬件维度可以分为三个基础设施:算力、通信/存储和光学显示。而软件维度的三个层次:数据、算法、激励来层层递进解读,这就构成了元宇宙的九宫格框架。分别是:大数据、AIGC、数字资产POW、5G、隐私计算、分布式存储、ARVR、数字孪生/3D展示和虚拟人/NFT。

算力即权力,与数据、算法、激励这三个层次碰撞出火花。大数据:元宇宙的本质是数据的不断生成和处理范式变革,如何将海量数据价值充分利用需要依赖大数据技术。AIGC:迈入Web3.0,内容消费需求飞速增长。UGC\PGC的方式将难以匹配需求的扩张。AIGC将是自主的元宇宙内容生成解决方案。数字资产POW:按劳取酬,元宇宙价值的承载媒介。

通信/存储技术的演进将会夯实元宇宙网络层面的基础。在此,我们从数据、算法、激励这三个层次与通信、存储一一结合,分别是5G:元宇宙的软硬件和应用的底层设施。隐私计算: 可用不可见,元宇宙数据流通方案。分布式存储:元宇宙价值存储方式。

内容的展示和呈现至关重要,光学显示是帮助用户获得沉浸式体验的核心。内容呈现相关软硬件技术的成熟,打开了通往元宇宙的大门。AR/VR: 元宇宙的交互媒介,云AR/VR成趋势。数字孪生:虚拟与现实的互相映射,元宇宙交互方案。虚拟人/NFT:虚拟人不仅能够为元宇宙带来丰富的内容和沉浸式的体验,也作为一种NFT,成为元宇宙中身份认证和确权的方式。

投资建议:关注元宇宙“九宫格”细分赛道,元宇宙不仅需要宏大叙事,更需要在各个底层技术上的打磨,同时关注国内外巨头相关新产品的推出。美股标的:微软、Roblox、英伟达、Meta、SNAP、Unity等;A股标的:视觉中国、蓝色光标、美盛文化、拓尔思、三人行等。

风险提示:政策监管风险;基础建设发展不及预期。

一.元宇宙:虚实之间,从What到How

在近期的产业交流中,我们看到元宇宙的概念已初步普及,而更多的企业在思考:我们如何依托自身资源参与这场全球化的全新变革中?虚实之间,如何布局?

1.WHAT——元宇宙是什么?

正如我们在元宇宙系列一《元宇宙:互联网的下一站》中阐述的:从功能上看,元宇宙是一个承载虚拟活动的平台,用户能进行社交、娱乐、创作、展示、教育、交易等社会性、精神性活动。元宇宙的核心在于可信地承载人的资产权益和社交身份。

这种对现实世界底层逻辑的复制,让元宇宙成为了坚实的平台,任何用户都能参与创造,且劳动成果受到保障。基于此,人们在元宇宙的劳动创作、生产、交易和在实际生活中的劳动创作、生产、交易没有区别。比如用户在元宇宙中建造的虚拟房子,不受平台限制能够轻松交易,换成元宇宙或者真实宇宙的其它物品,其价格是由市场决定。

我们最初将构筑元宇宙的技术赛道归纳为“BAND”,即区块链(Blockchain)、游戏(Game)、网络算力(Network)和展示方式(Display),分别从价值交互、内容承载、数据网络传输及沉浸式展示融合构建元宇宙。

(1)区块链技术提供了去中心化的清结算平台和价值传递机制,能够保障元宇宙的价值归属与流转,从而保障经济系统的稳定、高效,保障规则的透明和确定性执行。去中心化的虚拟资产能够跨平台、脱离内容本身进行流通,变得更加“真实”。

(2)电子游戏为元宇宙提供交互内容,是元宇宙内容发展与用户流量的关键赛道。用户创作成为元宇宙游戏发展的趋势,用户创作能够为元宇宙提供了丰富的内容,用户并非像传统游戏一样成为游戏主策、主程手中的提线木偶,也改变着人们对虚拟资产的观念。

(3)网络与算力技术的升级保障了信息的传输与计算能力,5G、AIoT、算力为次时代应用创新打下了坚实基础。云游戏近年来也实现了高速发展,云计算是近年来发展最快的科技领域之一,伴随通信速率和云算力的持续升级,云端游戏已经成为现实。

(4)显示技术提供交互方式,超高清及AR/VR设备也实现了持续迭代升级,用户已经可以获得较好的沉浸式体验。

实际上,在落地之中,很难有企业或创业团队具备完整的能力来创造一个虚拟世界,产业的分工开始细化。例如NFT有IP创作与合约调用、交易支付之分;虚拟人有形象塑造、自然语言处理、虚拟环境打造之分,我们原有的框架需进一步细化。

2.大厂纷纷入局,各领域创新不断

纵观全球,去年3月第一个元宇宙概念股Roblox的上市将市场的目光吸引到了元宇宙这一概念上,伴随着NFT、GameFi的出圈,元宇宙产业发展迅速。去年十月,在Facebook 一年一度的Connect大会上,扎克伯格细致、完整地阐释了Facebook对元宇宙的认识、战略规划以及目前在元宇宙领域上所取得的各项进展,并宣布将正式转型更名为Meta。大拇指Logo被替换成了一个类似于“无穷”的新标志。

元宇宙开启了一个重要篇章,各大企业纷纷入局元宇宙。微软687亿美元收购游戏巨头暴雪,为元宇宙布局。在发布会上微软CEO Satya Nadella表达了游戏将在元宇宙平台开发中起到关键作用的观点。英伟达不仅为开发者提供绘制虚拟世界的软件,还提供了构建虚拟世界所需的算力,去年正式推出了Omniverse平台,这是一套帮助软件开发人员构建三维虚拟世界的工具,并在此过程中使用更多来自英伟达芯片的算力。

而近期,马斯克更是提出以430亿美元收购推特。以马斯克的创新意识加之推特在全球年轻的Web3.0用户之中的价值,该收购若能达成,我们认为其想象空间及产业引领效应有望超越Facebook更名。

国内市场上,腾讯也很早推出了“全真互联网“这一概念,虚实结合。线上、线下社会之间的界限将逐渐模糊。去年11月腾讯 AI Lab 和 Robotics X 实验室主任张正友博士在X-Talk活动中做主旨演讲,向大家介绍了虚实集成世界。它有四个关键的技术点,就是:现实虚拟化、虚拟真实化、全息互联网、智能执行体。

而区块链作为元宇宙重要支柱之一,对于元宇宙的安全性和永续性的保证中扮演着重要角色。DeFi为元宇宙的经济活动搭建了基础,发展迅速。除此之外,NFT和GameFi这两方面发展迅速。

1)DeFi:自2020年开始,DeFi开始逐步发展。根据Debank的数据,总锁仓量大约为6.7亿美元,此后半年,DeFi一直不温不火,总锁仓量稳定在7亿美元至10亿美元之间。直到2020年6月,以Compound推出治理代币COMP为催化剂,新的激励模式为DeFi的发展带来了变局。虽然去年经历了519这样的大波动,DeFi发展依旧火热。根据Defi Llama 数据,目前Defi协议总锁仓量为2162亿美元。

2)NFT:2021年中旬,Crypto Punks和Bored Ape Yacht Club (BAYC)地板价突破了100ETH,同时大量明星和名人的持有使得整个NFT板块出圈。不同于DeFi的用户群体集中于区块链行业内部,NFT吸引力许多圈外人士的目光,使更多的人了解到区块链技术。不仅NFT项目数量如雨后春笋一般飞速发展,NFT平台从数量和体量上均在增长。以其中最大的平台Opensea为例,从去年7月开始迎来了拐点。活跃用户数在今年年初突破了50万大关,达到约54.6万。

3)GameFi:GameFi给NFT提供了应用场景,给与NFT的持有者提供了展示的场景,自Axie Infinity开创了Play to Earn这一模式,伴随着全球疫情的影响,先是东南亚国家中流行,后逐渐传遍全球。2021年7月一度单日收入达到了820万美元,不逊于《王者荣耀》、《和平精英》等热门游戏。

Axie Infinity的成功吸引了大量项目方加入进来,GameFi已经成长为区块链行业的“独立领域”。截至2021年11月,DappRadar数据显示GameFi领域在全网累计已有836个链游上线,日均用户数量达百万人,日交易量达到1897万美元。从日均交易数来看,GameFi板块位居各细分板块第一,可见其活跃性。同时,GameFi和NFT类似,吸引了许多非区块链用户参与进来。

在过去的这一年里,区块链行业发展迅速,各个板块独立发展又相辅相成,为元宇宙的各方面做好了基础。DeFi,搭建起了元宇宙的金融体系。NFT,不仅作为未来元宇宙代表身份的一种媒介,如:虚拟人Avatar、PFP类头像,同时与DeFi相结合使得金融体系更接近与现实世界。GameFi,Play to Earn的模式模糊了娱乐和工作的界限,新型职业更贴近元宇宙。DAO,去中心化治理模式改变了传统治理模式,增加智能合约的占比,减少了对于信任的需求,更适合虚拟世界中的组织治理模式。

此前市场对元宇宙的几个疑问在于:1)元宇宙偏概念,怎么落地?2)元宇宙约等于VR、AR,VR眼镜不普及元宇宙没戏?;3)合规层面如何考量?因此,我们从硬件、软件两个维度着手,将元宇宙涉及的技术元素进一步细化。从技术落地的角度看,关于元宇宙的宏大叙事固然令人兴奋,但能提供相关细分技术的“一砖一瓦”,或者成为元宇宙路上的“卖水人”,是大多数从业企业更现实的期待。

二. HOW——元宇宙的九宫格框架

从进一步细化落地的角度,我们将元宇宙分为硬件和软件两个维度分别分析。硬件维度大致可以分为三个基础设施:算力、通信/存储和光学显示。与此相对应,我们又可从软件维度的三个层次:数据、算法、激励来层层递进解读,这就构成了元宇宙的九宫格:

1)算力

①算力+数据——大数据:元宇宙的本质是数据的不断生成和处理范式变革

②算力+算法——AIGC:元宇宙内容生成解决方案

③算力+激励——数字资产 POW:按劳取酬,元宇宙价值体现方式

2)通信/存储(IT基础设施)

①通信/存储+数据——5G:元宇宙的软硬件和应用的底层设施

②通信/存储+算法——隐私计算:可用不可见,元宇宙数据流通方案

③通信/存储+激励——分布式存储:元宇宙价值存储方式

3)光学显示

①光学显示+数据——AR/VR:元宇宙的交互媒介,云AR/VR成趋势

②光学显示+算法——数字孪生/3D展示:虚拟与现实互相映射,元宇宙交互方案

③光学显示+激励——虚拟人/NFT:为元宇宙带来丰富内容和沉浸式体验,身份认证和确权方式

1.算力

算力即数据的处理能力,遍布于我们当前日常生活中的每一处。从智能手机到超级计算机,从云计算到人工智能,无论是硬件和软件都需要算力来维持正常运行。当我们迈入元宇宙,算力将是所有的基石——算力即权力,无论是智能合约的处理,还是虚拟世界中每一处场景的搭建、滤镜的加载,都离不开算力。在此,我们从数据、算法、激励这三个层次分别与算力相结合来分析。

1.1.算力+数据——大数据:元宇宙的本质是数据的不断生成和处理范式变革

大数据主要通过对海量数据进行采集、加工和整合,结合人工智能、云计算等技术对于数据进行深入分析后,被广泛应用于日常生产、经济、生活等活动中。从大数据的行业应用来看,软件和信息服务业高居榜首,热点集中于政务、互联网和相关服务、社会治理(安防、舆情、应急管理、信用、环境监测、交通、能源、城市管理等)、金融、民生服务(社保、就业、证件办理、住房、生育、养老等)等领域,医疗、工业等行业领域同样具有较大潜力。

大数据的意义不在于掌握庞大的数据信息,而在于如何对数据进行精准且专业的处理。在巨量数据被采集后,需要通过存储、计算、人工智能来对数据进行加工和支撑,从而实现数据的增值。由此,算力在大数据技术中显得尤为重要。元宇宙作为一个数字世界,本质是在不断产生和处理数据,如何充分利用这些数据实现价值需要大数据技术的支撑。

从大数据自2014年首次被写入政府工作报告开始,我国不断出台了大数据相关的政策。在这期间,分别经历三个阶段:酝酿阶段、落地阶段和深化阶段。

1)酝酿阶段:开始重视大数据的价值,从2014年3月将大数据写入政府工作报告到2015年8月印发了《促进大数据发展的行动纲要》

2)落地阶段:开始实施国家大数据战略,从2016年3月进入《十三五规划纲要》到2019年连续6年被写入政府工作报告

3)深化阶段:促进大数据要素市场化建设,行业体系逐渐完善。基础支撑、数据服务、数据融合应用上中下游三个环节里不仅产生了优秀企业,如阿里云、腾讯云、华为、中兴通讯等,还设立了大数据交易中心。根据《中国大数据产业白皮书(2021年)》,截至2021年8月31日,全国共有大数据企业6万余家,其中处于高质量发展阶段的企业数量达12432家,占比超过了20%。

大数据技术的发展可以分为硬件产品、基础软件、应用软件、数据源、数据基础设施、数据流通等6个细分赛道。其中,智能终端、大数据平台、数据可视化、企业运营生成数据、数据中心和数据开放共享平台分别为各个赛道的热门板块。

当前我们在跟产业交流中也发现,数据可视化、日志分析、自然语言处理、数据安全等都是元宇宙投资的热门方向。因此,无论元宇宙、Web3.0的故事多么宏大,也不是空中楼阁,也需要当下的技术积累。例如对链上数据的分析需要可视化呈现、虚拟人Avatar的交互需要AI自然语言处理、数据安全和代码审计更是不可忽略的重中之重。在另一个角度看,元宇宙所谓的“数字原生”是建立在产业、个体能够信息化的基础之上,而在全球的大部分地区,这一过程仍在推进中。

目前,大数据技术已进入深化发展阶段,一些问题也随之产生。用户信息被大量抓取,随之带来的是用户隐私的泄露问题,2019年Facebook的听证会上就讨论到了数据隐私的问题。随着网络用户和时长的不断增长,传统的运算技术已无法满足现在庞大的需求,对于算力的需求更加迫切。

1.2.算力+算法——AIGC:元宇宙内容生成解决方案

AIGC是通过人工智能技术自动生成内容的生产方式。从Web 1.0的单向信息传递的“只读”模式到Web 2.0的人与人通过网络双向沟通交流的“交互”模式,内容的需求在不断增加。为了满足这一需求,同时也因为互联网的发展,内容的生成从单一的专业人士生产演变到了现在的用户生产内容,UGC占据了主要市场。Youtube、Instagram、抖音、快手、B站上有大量的内容来自于UGC创作者。当我们迈入Web3.0时代,人工智能、关联数据和语义网络构建,形成人和网络以及网络与人的沟通,内容消费需求飞速增长。UGC\PGC这样的内容生成方式将难以匹配扩张的需求。AIGC将是新的元宇宙内容生成解决方案。

AIGC的生成利用人工智能学习知识图谱、自动生成,在内容的创作为人类提供协助或是完全由AI产生内容。不仅能帮助提高内容生成的效率,还能提高内容的多样性。

目前,与AIGC相关的创作类型主要有三种:

1)内容平台的一种自动化作业方式

①CCTV的AIGC平台,包括智能采编、模板生成、画质优化等

②部分语音类app,通过语音合成(TTS)技术,提供文本自动转语音的能力

③流媒体平台,通过算法对画面画质进行优化,提高清晰度等等.

2)AI科研机构的多模态应用,实现内容生成

①中科院自动化所的跨模态通用人工智能平台“紫东太初”,就能够做到“以图生音”、“以音生图”

②百度文心大模型的“AI画家”,则在前不久的元宵节,生成与地点相匹配的专属画作。

3)部分数字人、虚拟人制作,AI合成全新的人物形象,与用户开展互动

①AI手语主播,通过AI算法将文本转化为手语信息,为听障朋友提供服务

②品牌代言人,火星车数字人祝融号跟广大用户进行互动

③虚拟偶像,通过生动的表情、动作、语言等展示才艺,与粉丝对话

④智能客服、游戏陪玩等

我们看到,现在越来越多的创业者已经从单纯的虚拟形象设计转向智能交互、AIGC,简单的虚拟人主播只是数字助理的升级版,而未来的元宇宙中将依托虚拟形象、NFT等聚合承载更多创意与IP,这些生成的内容库又将成为后续创意的基础而不断迭代、裂变。

1.3.算力+激励——数字资产 POW:按劳取酬,元宇宙价值体现方式

使用算力自然需要付出成本,例如工业仿真、飞机设计、气象分析等,都需要大量的算力支撑,而激励机制是有效组织算力的手段。在区块链的世界中,POW是最早构建安全的去中心化网络的基础,随着算力的增长,区块链的安全壁垒越来越高.

POW,全称是Proof of Work,算力市场天然的价格机制。POW机制是工作量证明机制,即记账权争夺(也是通证经济激励的争夺)是通过算力付出的竞争来决定胜负准则。最早出现的区块链共识方式。矿工通过贡献算力而换取报酬的。如果提供的运算能力数量够多和范围足够广,那么就能有效防止黑客恶意攻击,保证整个网络安全。其特点是在节点足够多的情况下,去中心化且安全,这种机制下产生的数字资产为元宇宙价值的承载提供了媒介.

比特币和以太坊均采用的是POW机制。以比特币为例,矿工可以通过挖出新区块获得区块奖励或参与验证获得Gas费。矿工们在挖一个新的区块时,必须对SHA-256密码散列函数进行运算,区块中的随机散列值以一个或多个0开始。随着0数目的上升,找到这个解所需要的工作量将呈指数增长,矿工通过反复尝试找到这个解。比特币每10分钟出一个新的区块,挖出这一区块的矿工可以获得该区块内的所有BTC(当前是6.25个),总量是2100万枚,目前已有超过1900万枚被挖出。且区块奖励每4年减半,预计在2024年5月4日区块奖励变为3.125个BTC。POW机制是公平的,贡献的算力越多,获得的报酬越多,开出新区块的机会也越大。不仅确保了矿工们能够按劳取酬,也完成了整个账本的维护.

我们在早前的研究中对POW挖矿受益进行过量化分析。随着BTC算力越来越高,政府对其造成的巨量能耗有所管控,我国于2021年9月将挖矿列为禁止行为,国内的算力已迁移至美国、哈萨克斯坦、俄罗斯等地。但从技术层面看,POW是在市场约束与经济激励之间取得平衡的方式,对元宇宙底层的基础设施运行、分配方式提供了启示.

除POW这种共识机制以外,数字资产还可以使用POS,即权益证明,通过持有代币的数量来争夺记账权。

2.通信/存储(IT基础设施)

纵观通信发展史,传输速率的提升一直是主旋律,云游戏近年来也实现了高速发展,云计算是近年来发展最快的科技领域之一,伴随通信制式的持续升级,云端游戏已经成为现实。当我们需要建造一个逼真写实的虚拟世界时,基于体素/3D建模的底层搭建模式需要通过提高分辨率、增加滤镜来实现。这对于设备硬件要求很高,为了解决这一问题,通过云计算处理以后传输给终端设备是一个较好的解决方案。由此,通信/存储技术的成熟将会夯实元宇宙网络层面的基础。在此,我们从数据、算法、激励这三个层次与通信、存储一一结合,分别是5G、隐私计算和分布式存储来讨论。

2.1.通信/存储+数据——5G:元宇宙的软硬件和应用的底层设施

元宇宙时代的开启促进各类相关软硬件行业发展,包括大数据、云计算、区块链、网络安全、时延敏感网络、虚拟现实和增强现实等,而通讯网络——5G将这一切连接在一起。

元宇宙相关技术依托于5G作为底层基础。

1)云AR/VR:VR/AR业务对带宽的需求是巨大的。高质量的云VR/AR不仅能满足用户日益增长的体验要求也能降低对于设备的要求。虽然现有4G网络平均吞吐量可以达到100 Mbps,但一些高阶VR/AR应用需要更高的速度和更低的延迟.

2)云游戏:通过将计算与显示分离,降低了设备门槛。云游戏通过将游戏运算过程转移到云端服务器,使得游戏不再依赖游戏终端的硬件能力。云游戏平台通过大规模的服务器集群,硬件能力非常强大,几乎可以看成是无限的。通过连接云游戏平台,用户使用手机、平板等移动设备也能体验最新的主机级大型游戏。云游戏对于带宽的要求高。带宽越高,视频流质量越好。且当高峰时期也需要能保证稳定性,对于5G的网络容量是一个挑战。

3)社交网络:随着互联网的发展,对于社交和内容的需求日益增大。社交网络的流行表明用户对共享内容(直播视频、元宇宙演唱会、线上交互活动)的接受度日趋增加。元宇宙演唱会这类社交活动,对于网络的带宽、延时、稳定性都有要求。

4)AI智能可穿戴设备:目前,受到网络延迟和带宽的限制,可穿戴设备主要通过WiFi或蓝牙来连接我们的手机或终端。5G可以帮助个人和企业消费者开启“免提”模式。同时,云AI可以通过服务器来提高处理,降低对于用户终端设备硬件的要求。

STEPN也是一个区块链应用于可穿戴设备相结合的案例。诞生时间虽短却迅速获得了市场的目光。在购买了跑鞋NFT之后,用户可以通过跑步来赚取代币GMT。2021年8月诞生至今,已经拥有了15万的社区会员和21万推特粉丝,用户连接STEPN已经跑了435万公里。其将NFT与DeFi、可穿戴设备相结合完成的一个具有GameFi和SocialFi属性的应用.

2.2.通信/存储+算法——隐私计算:可用不可见,元宇宙数据流通方案

隐私计算是指保证数据提供方不泄露原始数据的情况下进行数据的计算和分析。保障数据在流通和融合的过程中“可用不可见”。正如我们之前提到的,元宇宙作为一个数字世界,本质是在不断产生和处理数据,如何实现数据的价值的核心难点不在于数据的采集,而在于数据及时、准确的处理。在这一过程中,如何确保数据的安全和隐私是核心。隐私计算是涵盖了众多学科交叉融合的技术,可从底层硬件、基础层和算法应用三个角度加以区分。

近年来,数据立法进程加快,尤其强调了数据应用过程中的数据安全。《中华人民共和国网络安全法》《中华人民共和国数据安全法》和《中华人民共和国个人信息保护法(草案)》逐步完善了数据相关的立法。

隐私计算目前主要被应用于金融、互联网和医疗领域,最主要的用途是联合风控、联合营销、智慧医疗和电子政务等。

1)联合营销:由于数据的维度和场景不同,往往是分散且割裂的,整合多机构和多维度的数据才能构建更完整的用户画像来更好的落实营销目的。

2)联合风控:在金融领域的重要应用场景。金融机构的特殊性导致金融机构之间或与其他行业之间的数据融合壁垒较高,产生“数据孤岛”现象,提升金融机构风险识别难度。

3)智慧医疗:医学研究和分析依赖大量数据积累,分散在不同机构和业务系统内的数据会约束临床科研成果的产出。

4)电子政务:当第三方机构与政府共享数据的时候,需要能够做到保护数据、数据不离开本地节点等功能。

隐私计算目前处于早期飞速发展阶段,海外布局较早。2008年第一家专注多方安全计算的技术厂商Partisia在丹麦成立,主要服务于拍卖、商务合同等方面。2011年微软开始深入研究多方安全计算。Intel、Google、IBM和Facebook等大厂纷纷加入。总体来说,海外隐私计算产业内有很大比重的项目面向着加密货币和区块链行业。

国内开始隐私计算较晚,2016年开始出现独立隐私计算商业项目,但发展很迅速。目前有超过81%的项目已经进入了试点部署和实施阶段。技术线路上主要集中在联邦学习方案上,这一类主要用于满足运营商、金融科技公司的业务需求。

1)多方安全计算:基于多方数据协同完成计算目标,实现除计算结果及其可推导的信息之外不泄露各方隐私数据的密码技术

2)可信执行环境:通过软硬件处理方法,在中央处理器上构建一个安全区域,保证其内部加载的程序和数据的安全性和完整性。

3)联邦学习:机器学习框架,在有效帮助多个机构在满足用户隐私保护、数据安全和政府法规的要求下,进行数据使用和机器学习建模。

目前,国内对于隐私计算的学术关注度明显提升,开源生态和社区的构建、配套技术标准体系均在迅速成长,商业模式还需完善。目前商业模式主要有两个:提供技术平台和后期维护,参与数据流通后进行分成。而数据安全法的落地在政策上给予隐私计算更好的发展环境。

2.3.通信/存储+激励——分布式存储:元宇宙价值存储方式

分布式存储是相对于集中式存储来说的。集中式存储是指整个存储集中在一个系统中,这一套系统可以包含多个设备,最大的特点是有一个统一的入口,所有数据都要经过这个入口。而分布式存储,是指通过网络将资源分散存储在各台机器上的磁盘空间,并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备,数据分散的存储在各个角落。优点是:

1)易于扩展:通过分布式架构,可扩展计算、存储容量和性能

2)高性能:高效管理读、写缓存

3)支持分级存储:通过网络进行松耦合链接,允许高速存储和低速存储分开部署

4)多副本一致性:采用了多副本备份机制,安全性高。

5)存储系统标准化:优先采用行业标准接口,从侧面降低了存储采购和管理成本。

NFT也运用到了分布式存储技术。将图像或内容上传至在分布式存储IPFS上,再将存储地址转换成哈希值于链上。把任意的数据内容通过链接进行链上映射,使NFT成为数据内容的资产性“实体”,从而实现数据内容的价值流转。通过映射数字资产,从此装备、装饰、土地产权都有了可交易的实体。目前NFT对于存储尚没有明确的要求,但试想如果元宇宙中的资产存储在单一地址,拥有者如何放心呢?

分布式存储符合元宇宙去中心化的需求,添加了激励机制以后为保证了社区中的人们愿意自发提供维护,实现了自运行生态。Filecoin是具有经济激励机制的分布式存储,通过激励保证随着时间的推移分布式节点能够可靠地存储文件。用户付费将文件存储在存储矿工上。存储矿工是负责存储文件并证明其已随时间正确存储文件的计算机。可用存储空间以及该存储空间的价格不受任何一家企业的控制。所有愿意通过帮助他人存储内容而获得报酬的均可作为Filecoin的矿工。

Helium同样也是一个将通信/存储与激励机制相结合并产生资产的案例,是一个全球分布式热点网络。使用低功耗智能设备(IoT)在互联网上传输和接收数据。Helium网络的覆盖提供者被称为“矿工”。如果矿工使用更多的Helium热点进行传输和接收,他们将获得更多的HNT(Helium的代币),因此热点位置和天线强度是HNT收入潜力的关键因素。目前,Helium在全球已有711057个热点,从地图上看主要集中在北美和欧洲。

3.光学显示

对内容的展示和呈现至关重要的,除了上文提到的算力和通信/存储对于元宇宙的底层支持来确保数据传输的高速准确性,超高清及AR/VR设备也是帮助用户获得优秀的沉浸式体验的重要手段。随着GameFi的发展,后续对于沉浸式体验的需求在逐渐增加,一些链游也开始往此方向迭代。内容呈现相关软硬件技术的成熟,打开了通往元宇宙的大门。在此,我们从数据、算法、激励这三个层次与光学显示一一结合,分别是AR/VR、数字孪生/3D展示和虚拟人/NFT来讨论。

3.1.光学显示+数据——AR/VR:元宇宙的交互媒介,云AR/VR成趋势

AR(增强现实)是一种将数据(包括文字、图像、视频和 3D 模型)迭加在现实世界之上的技术。AR 基于传感器和机器学习技术,对外部环境及物体进行扫描及信息探测学习,并且在现实环境迭加情景信息,满足用户所需。VR(虚拟现实)是一种完全沉浸式的技术,用户看到的都是虚拟环境。这使得 VR 本身不具备强移动性——用户需要确保所处环境的安全,从而在非常有限的距离内移动,以避免撞到墙壁等物体或摔倒。

AR/VR作为元宇宙的交互媒介,将虚拟世界与现实世界连接在一起。ABI Research估计,到2025年AR和VR市场总额将达到2920亿美元。其中,AR为1,510亿美元,VR为1,410亿美元。

近年来,国内外各大龙头厂商均在持续布局AR/VR产业,在技术方向和品类上各有侧重。从目前产业反馈看,经过几轮发展,VR眼镜在体验、内容上均大有进步,但是距成为智能手机一样人手必备的电子产品尚有距离。

1)Facebook的Oculus 系列VR头显设备:持续丰富生态,包括收购机器视觉公司Scape、VR 游戏开发商Sanzaru、AR 地图数据公司Mapillary、VR变焦头显技术厂商Lemnis等。在操作系统和软件层面持续迭代,生态也较为完善,拥有线上商城等配套设施。

2)微软的Hololens:面向企业客户,不受线缆束缚的独立全息设备,采用符合人体工程学的设计,具有企业级应用程序,可提高用户准确性和输出。目前已覆盖制造业、教育行业、工程与施工和医疗行业。同时,微软还推出了服务支持套餐,包括远程技术支持席位等,企业可以一同采购。

AR/VR的主要应用场景是游戏和视频,对于图像处理和显示的要求较高。处理器、存储、光学显示器件在成本中占比较高,产业链也相对比较成熟。随着元宇宙的推进,体素建模的应用对于存储、算力等硬件要求会日益增加。而云VR/AR的推进能够大大降低对于终端设备的要求。这些数据和计算密集型任务转移到云端,就能利用云端服务器的数据存储和高速计算能力。

3.2.光学显示+算法——数字孪生/3D展示:虚拟与现实互相映射,元宇宙交互方案

数字孪生是指在虚拟空间构建的数字模型与物理实体交互映射,充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是虚拟与现实的互相映射,主要面向B端用户作为元宇宙交互实现方案,帮助企业实现产品快速面市、改善运营、创新的业务模式以及降低生产缺陷。

数字孪生的三大核心在于全生命周期、实时/准实时和双向。

1)全生命周期:数字孪生可以贯穿产品包括设计、开发、制造、服务、维护乃至报废回收的整个周期。它并不仅限于帮助企业把产品更好地造出来,还包括帮助用户更好地使用产品。

2)实时/准实时:体和孪生体之间,可以建立全面的实时或准实时联系。两者并不是完全独立的,映射关系也具备一定的实时性。

3)双向:本体和孪生体之间的数据流动可以是双向的。并不是只能本体向孪生体输出数据,孪生体也可以向本体反馈信息。企业可以根据孪生体反馈的信息,对本体采取进一步的行动和干预。

数字孪生的应用场景主要如下:

1)产线组装之前的验证

2)虚拟调试

3)工艺换装时的验证

目前,数字孪生主要涉及到3D仿真技术,三维地理空间,数据可视化和IoT物联接入这些技术,已被广泛应用于各大行业。尤其是智能制造和智慧城市领域,生态系统架构雏形已现。

3D展示技术提供了一种沉浸式的交互体验。元宇宙中和现实一样,拥有商业活动,3D展示技术为商户提供了更全面的展示产品的方式,而用户的购物体验相比传统线上购物,将更直观。其中涉及的3D内容和引擎技术。需要先通过编辑工具设计构建内容并渲染,再结合VR/AR/MR设备技术,搭配一些舞台灯光、声光、投影等技术使用,提升展示效果和交互体验感。

3.3.光学显示+激励——虚拟人/NFT:为元宇宙带来丰富内容和沉浸式体验,身份认证和确权方式

虚拟人是以数字形式存在的,具有人的外观、特点、行为,依赖光学显示科技展示的虚拟形象。虚拟人作为元宇宙重要的赛道,能够为元宇宙带来丰富的内容和沉浸式的体验。不仅如此,虚拟人也可以作为一种NFT的形式,成为元宇宙中身份认证和确权的方式,同时,持有NFT也会获得一些激励,如:持有的NFT本身价值的上升,NFT所带来的空投活动等。

虚拟人赛道的兴起并非一时,经过数十年的技术积累,其应用场景在不断拓宽。早在20世纪80年代,创作者就开始尝试打造具有人格的数字形象。但由于技术限制,当时的数字人以2D手工绘制为主,应用非常有限。而在21世纪初,CG(电脑生成动画)、动作捕捉、人声合成等技术逐步成熟,虚拟人开始快速发展,CG技术产生的数字虚拟人在电影中普遍运用。而在最近5年,得益于人工智能技术的突破,虚拟人的制作得以简化、可交互性更强,进入了发展的快车道。当前更是在建模的精细度、动作捕捉和AI交互不断提升,虚拟人以达到写实级逼真程度,且具备情感表达和沟通交流的能力。

从创作运营与应用场景两个维度,可以将虚拟人作以下四种分类:服务型虚拟人(PGC+功能型)、虚拟偶像(PGC+IP价值)、数字化身(UGC+功能型)、创作载体(UGC+IP价值)。四种类别的虚拟人的应用上有着完全不同的发展路径,制作上共用相关技术但略有差异。其中,服务型虚拟人和数字化身对于元宇宙的意义较大。

l 服务型虚拟人:元宇宙中的NPC

用户提供拟人化的社会服务。相较于聊天机器人、数字助理和数字人,服务型虚拟人的优势在于高精度建模与人工智能使得其能更大范围地承接社会工作。从影视到金融再到游戏,虚拟人可以承担多种服务型角色,为用户提供智能高效的人性化服务。新华社的虚拟记者、央视的虚拟手语师都属于此列,这些工作需要人的形象,成为了服务型虚拟人很好的落地场景。

1)数字化身:元宇宙中用户的身份ID

数字化身Avatar为元宇宙中用户身份的确认提供了工具,此时的数字化身是一个NFT,独立唯一,可在链上被确认且无法篡改。

平台化工具降低了虚拟人创建的门槛。2021年初EpicGames发布了可生成高保真角色形象的工具MetahumanCreator,基于预先制作的高品质模型,用户可以方便快捷地定制自己的虚拟人模型。该工具的定位是让小团队和个人能够快速、低门槛地生成自己所需的角色,大幅度提升美术效果,节约创作成本。英伟达也在2021年推出的Omniverse,帮助创建虚拟人。

虚拟人的灵魂在于其有没有AI与真人和现实交互。智能驱动型虚拟人可通过智能系统自动读取并解析识别外界输入信息,根据解析结果决策数字人后续的输出文本,然后驱动人物模型生成相应的语音与动作来使虚拟人跟用户互动。目前已有企业开始逐步涉足,但仍需要继续深入研究机器学习、计算机视觉、自然语言处理等先进计算机技术来实现。

数字化身作为身份认证是NFT的一种应用场景,NFT的产生带来了许多想象空间。元宇宙中,除了信息和代币以外,皆是NFT。在过去的这一年,NFT的发展非常迅速。作为全球最大的NFT平台,Opensea的交易量从2021年7月以来大幅增长,最高单月交易额接近50亿美元。

其中,知名项目无聊猿(BAYC)不仅推出了MAYC、BAKC这些衍生的NFT项目,还发行了Ape Coin这一代币。正式宣布推出ApeCoin后,BAYC地板价出现上涨。据NF**O.io最新数据显示,无聊猿BAYC地板价达到103ETH,24小时涨幅为14.95%。

2)BAYC:全称Bored Ape Yacht Club,无聊猿猴游艇俱乐,于2021年4月上线。它是一个发行量为10,000枚的NFT代币的总称,是基于ERC-721标准的独立数字收藏品。这1万枚NFT代币中的每一个都是一个独一无二的类人猿的头像,通过编程方式基于帽子,眼睛,神态,服装,背景等170多种不同的特征中随机生成。这些BAYC猿猴头像被用作其专属俱乐部的会员代币,通过购买BAYC NTF即可拥有Yacht Club会员卡,享有俱乐部会员的福利,如:空投BACK和Ape Coin等一些激励活动。

3)MAYC:全称Mutant Ape Yacht Club,变异猿,包含20,000多个变异猿,只能通过将现有的无聊猿暴露于 MUTANT SERUM或在公开发售中铸造变异猿来创建。不仅是一种全新的用NFT奖励无聊猿持有者的方式,同时也允许新入场者以较低级别的成员身份进入BAYC生态系统。

4)BACK:全称Bored Ape Kennel Club,也是作为无聊猿NFT持有者的奖励,每一只无聊猿可以匹配一只狗。

5)Ape Coin:是Bored Ape Yacht Club生态系统以及未来Yuga 产品和服务的主要代币。

Ape Coin的发行对于NFT项目来说,介绍了一种新的思路。但对于BAYC母公司来说,还只是开始。根据团队公布的计划,后续将进行一系列土地NFT发售、空投和BACK货币化的活动。打破了去年市场对于NFT仅作为确权和认证的认知。持有NFT也可以成为享有项目方激励活动的权力令牌。

随着NFT合约的多样性,衍生出了许多不同的应用场景。GameFi是NFT衍生出的一个应用场景,2021年由Axie Infinity带领,展开了“Play to Earn”的热潮。在短短一年的时间内,衍生出了“X to Earn”系列。主要核心在于其能够帮助认证身份和确权的功能,为元宇宙底层功能搭建提供了有利工具。

三.投资策略

随着对于元宇宙发展的认知更为清晰和完善,游戏、娱乐只是元宇宙的一部分。元宇宙与现实世界的边界是模糊的,利用虚实交互使人类生活变得更便捷更舒适才是元宇宙的核心价值。由此,我们将元宇宙分为两个维度,每一维度分别含有有三种要素:算力、通信和存储、光学显示以及数据、算法和激励。这两个维度的要素两两结合,组成了构成元宇宙的九宫格,分别是:大数据、AIGC、数字资产POW、5G、隐私计算、分布式存储、AR/VR、数字孪生和3D展示、虚拟人/NFT。

目前来看,元宇宙仍处于发展初期,难以估量盈利贡献,主要催化剂可关注海外巨头,如微软、Meta、英伟达、推特后续的产品发布,以及国内互联网龙头等在元宇宙、NFT维度上打通传统产品矩阵后的变化。同时,我们关注到,众多新能源汽车、消费品品牌都将元宇宙作为新的营销空间,部分平台的日活增长迅速,未来或许会有量变到质变的积累。