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一、什么是元宇宙元宇宙是如何工作的
算力+高速的网络连接能力是支撑元宇宙运行的基础。
说起元宇宙,他其实并非是一个新的概念。元宇宙最早是由美国作家尼尔·斯蒂芬森在其科幻小说《雪崩》中创造的概念。简单来说,元宇宙可以理解为是在互联网中人为创造出来的一个数字化虚拟世界。这个数字化的虚拟世界与真实世界平行存在。
所以,元宇宙中既可以有与现实世界对应的投影,也有现实世界中不可能存在事物的幻象。要实现这个真实世界平行存在的元宇宙,得有高速的通信网络、VR/AR的沉浸式终端,以及大数据、云计算、区块链、边缘计算、人工智能,还有数字孪生等等新技术做支撑。而算力,其实就是数据的计算和处理能力。
从技术层面来看,支撑实现元宇宙的这些VR/AR、大数据、云计算、区块链、边缘计算、人工智能以及数字孪生的图形应用等新技术的背后均有一个共同的基础,那就是海量数据的计算和处理能力。因此,也可以说元宇宙其实是一个数字的宇宙。算力+高速的网络连接能力是支撑元宇宙运行的基础。
1、服务器和云计算:元宇宙需要庞大的服务器和云计算资源来处理和存储海量的数据和内容。这些服务器和云计算平台提供了强大的计算能力和存储能力,支持元宇宙中的虚拟环境和各种应用程序的运行。
2、分布式计算:为了应对元宇宙中复杂的计算任务和大规模的用户访问,分布式计算技术被广泛应用。通过将计算任务分解为多个子任务,分布在不同的计算节点上进行并行计算,可以加快计算速度和提高系统的可伸缩性。
3、区块链技术:区块链是元宇宙中的一项关键技术,它提供了去中心化的数据存储和交互方式。区块链网络由众多的节点组成,每个节点都参与到元宇宙的计算和验证过程中。这些节点共同维护和管理着元宇宙的状态和数据,共享计算资源和存储能力。
4、边缘计算:为了提高元宇宙的响应速度和用户体验,边缘计算技术被引入。边缘计算将计算和存储资源分布到离用户更近的边缘节点上,使得数据处理能够更快速地进行,减少延迟和网络拥塞。
二、英伟达的元宇宙到底是做什么的
现实世界中所有存在或不存在的东西,都值得在Omniverse上再做一遍。
11月9日,英伟达在2021年GPU技术会议上,宣布了要将产品路线升级为
“全宇宙平台定位为“工程师的元宇宙
具体来说,Omniverse是什么?在做一件什么事情?市场有多大呢?
NVIDIAOmniverse是一个易于扩展的开放式平台
,专为虚拟协作和物理级准确的实时模拟打造,并由NVIDIARTX技术提供动力支持的实时协作,其底层技术为该公司创建的图形平台RTX,并可使用CUDA核心进行加速。
在Omniverse平台上,创作者、设计师、研究人员和工程师可以连接主要设计工具资产和项目,从而在共享的虚拟空间中协作和迭代。开发者和软件提供商还可以在Omniverse的模块化平台上轻松地构建和销售扩展程序、应用、连接器和微服务,以扩展其功能。
根据英伟达官网介绍,Omniverse可以转变行业工作流程,其中物理级准确的光线追踪渲染对于沉浸式可视化、准确模拟以及更快审查和发现而言较重要。同时,Omniverse平台灵活易于定制,并采用新的Omniverse应用、扩展程序和Connector,实现了持续增强。
技术:Omniverse在做一件什么事情?
在元宇宙时代,产业需要更为强大的工具将现实中的物体进行3D建模,为元宇宙世界输入不同的模型。
其中,3D建模算法需要基于不同的垂直场景不断优化。现阶段已有的建模技术包括游戏建模、影视建模、工业建模与建筑建模几类。
东方证券张颖团队认为,产业对于更高效的建模技术需求来自于以下三个方面:
3D模型下数据量将达到TB级,相关的软件需要对TB级的数据进行运算。针对垂直应用场景更优化的建模技术将节约虚拟建模的时间;
进阶的算法可以精简3D模型所需的数据量,从而提升软件处理的效率;
为了达到更好的模拟效果,需要更多物理维度的算法,如确定数字模型物理实体的材质及其他物理特征。英伟达Physics算法即是根据现实物体物理材质建模的算法。通过Omniverse平台,英伟达可以为产业提供高效的3D建模工具,从而实现开发者生态软件生态以及垂直应用场景的发展,拉动底层算力的需求。
设计协作技术方面,英伟达借助Omniverse平台创造了全新的产品:
艺术家、设计师、创作者和开发者可以在Omniverse平台中使用NVIDIAPhysX5、Blast和Flow的实时物理模拟功能,并使用使用OmniverseCreate、IsaacSim_RIVESim扔τ谩
工业数字孪生技术方面,英伟达开始在制造业、自动驾驶汽车、机器人以及超算中心上发力。
在制造业方面,宝马的虚拟数字化工厂基于英伟达Omniverse平台打造;机器人方面,Omniverse提供支持的NVIDIAIsaacSim是一款可扩展的机器人仿真应用程序和合成数据生成工具;在超算中心方面,英伟达开发了IndeX这种立体可视化工具,该工具支持用户通过交互方式可视化整个数据集并加速收集更深入见解的过程。
竞争格局:Omniverse带来的崭新市场
许多元宇宙中的虚拟场景是根据现实中的场景建模。这一过程需要依赖高度成熟的3D建模算法,
这些算法的积累可能来自于游戏、娱乐、建筑、工业等场景。
这为布局3D虚拟建模的厂商带来了新的营收。这一营收增量可被拆解为软件工具的营收以及生态对于底层算力的拉动。
定位于3D工作流互连中心的Omniverse,独特优势在于其软件能力与生态系统的融合。
在Omniverse内,英伟达专为加速不同工作流程而打造的专用的应用程序。开发者可以使用Omniverse应用程序,或在Omniverse套件上构建自己的应用程序。
为Unity、Autodesk以及Epic旗下的UnrealEngine。
本文内容主要来自东方证券张颖团队通信行业深度报告:《元宇宙专题|从英伟达Omniverse平台看元宇宙》
本文来自“华尔街见闻,作者:高智谋,36氪经授权发布。
三、元宇宙的发展前景
元宇宙产业主要上市公司:目前国内元宇宙行业相关的上市公司有腾讯、百度、中青宝、丝路视觉等。
本文核心数据:中国元宇宙产业相关政策汇总、中国元宇宙商标申请数量、中国元宇宙发展历程、中国元宇宙产业代表企业布局
Facebook、微软均表示专注元宇宙领域
从2021年元宇宙第一股于纽交所上市以来,各大企业在元宇宙领域的布局出现在了科技圈和大众视野中。2021年7月,Facebook宣布进军元宇宙。2021年10月28日,Facebook创始人扎克伯格表示将Facebook的公司名称更改为Meta,并将Facebook的同名服务降级为该公司的子公司之一,与Instagram和WhatsApp并列,而不是总体品牌。随后2021年11月,微软在Ignite会议上宣布将推出新的Mesh for Microsoft Teams软件,待该平台上线后,不同地理位置的人可获得协作和共享全息体验,实现加入虚拟会议、发送聊天、协作处理共享文档等更多功能。2021年全球元宇宙产业代表性事件如下:
元宇宙:随着区块链技术发展而逐步建构
元宇宙是随着区块链技术成熟而逐渐构建起来的。在区块链1.0时代,主要体现为分布式账本和去中心网络形式,目标是实现货币的去中心化与支付手段。随着以太坊的出现,区块链2.0时代随之到来,区块链2.0是区块链在金融,智能合约方向的技术落地。之后出现了去中心化应用和去中心化金融,推动了更大的产业改革。NFT行业的出现为DeFi领域带来了创新。与此同时,NFT作为元宇宙的底层架构,将会是元宇宙未来发展的关键所在。
据《元宇宙通证》中介绍,元宇宙六大支撑技术分别是区块链技术、交互技术、电子游戏技术、人工智能技术、网络及运算技术和物联网技术。其中NFT、DeFi、公链速率、智能合约、DAO社交体系、去中心化交易所、分布式存储等区块链技术是支撑元宇宙经济体系中最重要的技术。
国内较早布局元宇宙业务的公司包括腾讯、网易、字节跳动等。早在2020年初,腾讯便已参投Roblox1.5亿美元G轮融资,并独家代理Roblox中国区产品发行。字节跳动分别于2021年4月和6月投资了元宇宙概念公司“代码乾坤”和买下Pico。2021年11月,百度更是宣布将于年底在元宇宙中举办Create AI开发者大会。
腾讯属于国内入局较早的企业,参与元宇宙的策略主要是通过投资的方式实现。截至2021年,腾讯已通过投资等方式配备了大量的平台公司,硬件方面如VR/AR技术与平台(Epic的虚幻引擎、Snap),软件方面则更是覆盖了人们玩游戏、购物、学习和社交等多种需求。米哈游作为一家游戏公司,主要元宇宙应用包括成立逆熵工作室、与瑞金医院合作研究脑接口技术的开发和临床应用等,近日米哈游表示将投资首个元宇宙社交软件soul。字节跳动、网易也纷纷布局元宇宙领域,字节跳动主要是通过并购pico、光舟半导体等方式布局,网易则是通过开发沙盒游戏、投资虚拟社交平台IMVU等方式。具体布局如下:
从我国相关技术发展现状来看,我国在VR、AR、MR、数字孪生等方面技术发展较晚,有望在未来迎来进一步的提升:
2021年我国不断出台政策引导和扶持区块链等元宇宙相关技术的发展。2021年3月,“十四五”规划中首次将“区块链”纳入国家五年规划,明确被列为数字经济重点产业,这对依赖区块链技术的元宇宙产业是一个利好消息。推动技术发展的利好政策可为未来元宇宙产业的发展奠定技术层面的基础。
自2021年3月起,国内企业开始注册元宇宙相关商标。2021年7月之前我国元宇宙相关商标注册量保持在25项以下,2021年8月申请量首次突破50项。2021年9月,随着阿里巴巴、中青宝等公司入局,元宇宙商标申请量达到峰值,为344项。2021年10月申请量有所放缓但仍保持在较高水平。而在2021年11月,仅8天就有22项元宇宙相关商标提出申请。
注:2021年11月数据截至2021年11月8日。
2021年我国元宇宙相关领域投资事件频发。相关领域包括VR、区块链、云服务、虚拟人、NFT等。除专业投资机构外,投资企业所处行业大多集中在电子信息和游戏领域,代表企业有腾讯、莉莉丝等。从投资轮次来看,大多集中在天使轮,说明大部分项目仍处于起步阶段,但投资金额保持在较高水平。具体投资事件如下:
起步期的元宇宙产业仍存在一定风险
由于我国元宇宙产业如今还处于起步阶段,具有不成熟、不稳定的特征,未来的发展还需在技术发展、制度创新等多方面的共同促进作用下健康发展。目前存在的部分风险包括技术层面的算力风险、隐私风险,还包括沉迷风险、知识产权风险及舆论泡沫风险。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国互联网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
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