天风·元宇宙 | 海外/计算机/电子/通信：元宇宙系列报告一：探索元宇宙框架，生产力的第三次革命

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【核心观点】

探索元宇宙框架 – 6层框架、3个核心底层技术

定义：

元宇宙应当是一个可以映射现实世界、又独立于现实世界的虚拟空间。我们理解的元宇宙：互联网具象化的3D表现方式，沉浸式体验的虚拟世界：

1）元宇宙是基于互联网而生，与现实世界相互打通，平行存在的虚拟世界。

2）元宇宙不是一家独大的封闭宇宙，而是由无数个虚拟世界/数字内容组成的不断碰撞并且膨胀的数字宇宙，正如同真实的宇宙一般。（也如同互联网，因为元宇宙就是基于互联网而生的）

3）元宇宙为何被需求：

极致沉浸+交互的体验

效率提升：生活、工业、社会、科技迭代

成本降低：人力成本、资源成本、时间成本、交易成本等

回顾时代变革结论：

元宇宙或是工业和互联网的下一次大变革方向：每一次大革新都划分一个时代，推动整个文明发展。人们的生活、体验、价值认知均发生天翻地覆的改变。

元宇宙的变革是由无数技术/应用落地的节点们组成的，而我们现在已处于元宇宙时代的早期阶段，但元宇宙仍离我们很远。

已步入元宇宙时代科技/技术和应用的自循环中：时代的变革/或科技的迭代，是底层技术推动应用/软件的迭代，然后市场需求的提升反哺底层技术，科技持续进步迭代，这是一个循环。不是先有鸡还是先有蛋的问题，应用/或软件在一个时代发展初期就是科技进步的催化剂。

元宇宙的不可预测性，技术迭代的可预测性：正如同19世纪无法预测电力将如何彻底改变世界，早期互联网时代的我们无法预测移动互联网时代具体的模样。

系列报告核心观点：

元宇宙的核心是底层科技/技术的迭代和进步：基于元宇宙的不可预测性，元宇宙时代的互联网具体是什么样子，将如何改变生活、社会、文明，我们或许并预测不到。但是科技的大致发展方向是可追寻/可预测的，元宇宙发展初期科技-应用的发展正循环是可以跟踪的，我们认为这才是研究元宇宙的基石。

我们将元宇宙的“科技-应用”发展正循环分为6层架构：底层硬科技（核心）、硬件计算平台、系统、软件、应用、以及让整个元宇宙生态运作起来的经济系统。

第一篇元宇宙系列报告Astronauts in The Metaverse将聚焦于对框架的探索，而后续系列报告将对框架每一层做深度梳理和研究。

风险提示：元宇宙底层技术发展不及预期：1）VRAR发展不及预期；2）内容生态发展不及预期；3）云计算发展不及预期；竞争风险：底层工具、ugc内容平台竞争加剧；政策风险：区块链政策监管风险；数字世界涉及到的新政策与监管落地情况。

【正文】

前言：一千个人心中有一千个元宇宙

Facebook，Zack Zuckerberg：

“元宇宙是个跨越许多公司甚至整个科技行业的愿景，你可以把它看作是移动互联网的继任者。当然，这不是任何一家公司就能做到的事情，但我认为，我们公司下个篇章的很大部分将是与许多其他公司、创作者和开发者合作，为实现这一目标做出贡献。但你可以将元宇宙想象成一个具体化的互联网，在那里，你不只是观看内容，而你就身在其中。”

资料来源：Facebook，腾讯新闻，天风证券研究所

Nvidia，黄仁勋：

“现实世界和元宇宙是相连接的。”

Nvidia Blog: “The metaverse is a shared virtual 3D world, or worlds, that are interactive, immersive, and collaborative.” 元宇宙是数个共享的虚拟3D世界，具备更强的交互性，沉静感和协作性。

资料来源：Nvidia Blog，Insider Voice，天风证券研究所

Tesla，Elon Musk：

“There’s a billion to one chance we’re living in base reality.” Musk认为我们生活在类似黑客帝国的Simulations里，当虚拟世界足够真实，我们无法分辨虚实；而只有10亿分之一的概率，我们生活在真实的现实世界。

“If a civilization stops advancing then that may be due to some calamitous event that erases civilization, either we’re going to create simulations that are indistinguishable from reality, or civilization will cease to exist.”如果文明停止进步，然后有什么灾难性的事件要抹除文明，那唯一的解决办法就是我们创造一个足够真实的虚拟世界。

资料来源：Elon Musk，theverge，天风证券研究所

腾讯研究院：

“无数人渴望知道互联网后的下一个时代应该如何被定义，下一个巨头将在何处诞生。目前，Metaverse给我们提供了一个模糊正确的未来方向，正在塑造一种强有力的社会共识。人类已成为数字物种，真实的个体与虚拟的个体同时存在。以这种思路，社交网络、游戏的虚拟世界等不再只是真实世界的工具或附庸，是可以安放人类心智的另一个世界。”

资料来源：引用腾讯研究院，天风证券研究所

1. 什么是元宇宙？

2021年3月10日 Roblox DPO上市，带火元宇宙概念；7月23号，Facebook CEO马克扎克伯格宣布五年时间将Facebook打造成“元宇宙公司”。

什么是元宇宙？

在全球互联网渗透率已达较高水平的情况下，移动互联网时代的用户红利或趋于瓶颈，元宇宙概念的出现是人们对移动互联网继承者的展望：它是互联网的下一个阶段，是新时代的流量环境。

为什么元宇宙概念这么火？

海外科技/互联网巨头前瞻布局，Facebook、Microsoft、Nvidia、Roblox、Unity等；海外趋势导入国内，引发国内高关注。

疫情加速虚拟内容发展，线下场景数字化趋势显著：大学毕业典礼、AIAC峰会作坊、演唱会、虚拟会议室等。

1.1 什么是元宇宙？Metaverse是互联网的下个阶段

定义：元宇宙应当是一个可以映射现实世界、又独立于现实世界的虚拟空间。

我们理解的元宇宙：互联网具象化的3D表现方式，沉浸式体验的虚拟世界。

元宇宙的不可预测性：正如同19世纪无法预测电力将如何彻底改变世界，早期互联网时代的我们无法预测移动互联网时代具体的模样。

核心观点：

1）元宇宙是基于互联网而生，与现实世界相互打通，平行存在的虚拟世界。

3）元宇宙为何被需求：

极致沉浸+交互的体验

效率提升：生活、工业、社会、科技迭代

成本降低：人力成本、资源成本、时间成本、交易成本等

1.2 元宇宙具备的8个关键特征：足够逼真的虚拟世界，真实世界的平行宇宙

2021年3月10日，Roblox DPO上市，带火元宇宙概念。招股书中，Roblox列出了平台具有通向元宇宙的8个关键特征：Identity（身份）、Friends（朋友）、Immersive（沉浸感）、 Anywhere（随地）、Variety（多样性）、 Low Friction（低延迟）、 Economy（经济）、 Civility（文明）

1.3 元宇宙的背景：从科幻走进现实（Part 1）

元宇宙的开端：从科幻走进现实，不论是Roblox UGC 3D虚拟世界的新内容呈现方式，Fortnite举办的线上演唱会，还是动物之森和Horizon带来的虚拟社交，它们都是底层科技/核心技术的迭代衍生出来的“新内容”，虚拟与现实碰撞、更沉浸、更互动。这些“新内容”与其对应的底层技术的进步打开了元宇宙的大门和人们对互联网未来的展望。

1.3 元宇宙的背景：从科幻走进现实 – 线下场景数字化趋势（Part 2）

娱乐+社交：过去十几年，虚拟内容不断创新，从3D虚拟世界如魔兽世界等网游，到虚拟与现实相结合如Pokémon Go AR游戏或者初音未来虚拟人线下演唱会等。20年疫情加速了整个虚拟内容端的发展，越来越多线下场景被数字化，毕业典礼、AIAC峰会，明星演唱会等；基于虚拟人、动捕、呈像、3D引擎、UGC工具、VRAR等技术的发展，线下场景数字化趋势显著，元宇宙在娱乐和社交领域展露雏形。

1.3 元宇宙的背景：从科幻走进现实 – 产业/工业应用（Part 3）

产业/工业应用：产业和工业的数字化转型

2021上半年全中国建成5G+工业互联网项目接近1600个，覆盖20余个国民经济重要行业，在此基础上，5G+工业互联网正从航空、钢铁、矿业、港口等先导行业向制造业全行业扩展。

2021年初，宝马和英伟达Omniverse合作打造数字工厂；基于数字孪生技术，在数字工厂中的软件和AI同样在真实的工厂中运作，大幅提高规划阶段、组装阶段、整车制造阶段的效率。

宝马数字工厂规划阶段效率提高约30%；整车制造阶段缩短到酶56秒生产一量车。

自动驾驶企业如Waymo，Telsa均使用Simulation迭代算法：21年8月，Tesla AI Day上，工程师展示了特斯拉如何建造数字场景，模拟真实摄像头数据，让人工智能在其中进行模拟测试和拟合。

1.4 元宇宙时间维度预测：从现实展望未来

核心观点：元宇宙是阶段性的

第一阶段的元宇宙赋能社交+娱乐：3D虚拟世界的主流形态是游戏，沉浸式内容体验+虚拟社交。

第二阶段的元宇宙为全真互联网，赋能生活+产业/工业：改变人们生活、工作、连接的方式；提效降本；经济系统数字化。

2. 回顾历史时代变革看元宇宙发展

回顾历史，每一次大革新都划分一个时代；生活、体验、价值认知均发生天翻地覆的改变。

通过回顾移动互联网时代和电气化革命历程，来看元宇宙未来发展路径和目前所处阶段。

为什么回顾工业和互联网发展：工业和互联网的下个阶段皆是元宇宙

2.1 工业2.0变革历程：单一技术突破≠时代变革

2.2 互联网时代变革历程：时代变革是由无数技术/应用落地的节点们组成的

2.3 回顾时代变革的结论（上）：元宇宙大门已打开，且工业和互联网的下个方向或是元宇宙

元宇宙是互联网的下个阶段较好理解，他是新的流量生态；为什么说元宇宙也是工业的下一次变革方向？

元宇宙的变革是由无数技术/应用落地的节点们组成的，而我们现在已处于元宇宙时代的早期阶段，但元宇宙仍离我们很远：就像移动互联网时代，iphone3G或被认为是时代标志性的拐点，其实本质上iphone3G的背后存在复杂的技术/应用链条环环相扣：2G，第一无线网络上商用的诞生；3G流量时代的生态如ios App Store，移动端的网页、硬件如3G芯片（英飞凌等）、无线网络服务商（AT&T等）、基础设施建设；而IOS生态的软件应用是由Java，Html，Unity等底层工具发展推动；半导体（如三星的CPU）；手机硬件等（摄像头、电池）。

我们已步入元宇宙时代科技/技术和应用的自循环中：时代的变革/或科技的迭代，是底层技术推动应用/软件的迭代，然后市场需求的提升反哺底层技术，科技持续进步迭代，这是一个循环。不是先有鸡还是先有蛋的问题，应用/或软件在一个时代发展初期就是科技进步的催化剂。

元宇宙的不可预测性，技术迭代的可预测性：正如同19世纪无法预测电力将如何彻底改变世界，早期互联网时代的我们无法预测移动互联网时代具体的模样。

2.3 回顾时代变革的结论（下）：元宇宙不一定有最精确定义，但科技发展方向是可预测的

一千个人心中有一千个元宇宙：基于元宇宙的不可预测性，我们或许无法给出最精确的定义；但是科技的大致发展方向是可追寻/可预测的。通过回顾工业2.0和移动互联网时代，我们认为比起最精确的定义，探讨元宇宙的发展方向和元宇宙可能存在的误区更为重要。

发展方向：元宇宙应当是一个100%渗透，24小时使用的环绕式流量生态/互联网形态。如果说移动互联网时代使得人们从只能在家里、办公室中使用PC有线网络接入互联网转变为人们随时随地使用智能设备（手机、平板等）接入互联网，那么元宇宙的发展方向应当是100%渗透，万物互联，24小时使用的互联网。

元宇宙可能存在的理解误区：

元宇宙不是VR；

元宇宙不是游戏；

元宇宙不是3D虚拟世界UGC平台（Roblox）；

元宇宙不是Unity、Unreal、Omniverse；

元宇宙不是《头号玩家》。

就像是智能手机、移动端App、抖音等视频UGC平台、底层开发工具等不是移动互联网一样。元宇宙，正如同移动互联网或者工业2.0的变革一样，是集应用、硬件、产品、工具、基建、科技于一身的综合体。

《头号玩家》里的绿洲呈现的更多是游戏为主的虚拟世界，满足人们极致的娱乐+社交需求；这仅是元宇宙第一阶段的一个展望，仅是元宇宙的一部分。

3. 元宇宙的6层架构

参考BIGANT元宇宙六大技术全景图，星瀚创世合伙人杨歌元宇宙7层架构，Matthew Ball海外VC投资人的元宇宙框架。

本篇报告聚焦于对元宇宙框架的探索；我们认为每一层框架里科技-应用发展的正循环值得做更深度的梳理和研究。

3.1 元宇宙的6层架构解读：核心是底层科技的迭代和突破

需底层技术迭代和突破去支撑：我们认为在元宇宙的第二阶段，它可能是一个始终在线且实时渲染的3D互联网（虚拟世界），将现实和虚拟连接在一起。那个时候互联网将对人类生活达到100%的渗透，而每日使用时长提升至24小时（全时性）。

3.2 元宇宙的6层架构全景图（上）

3.2 元宇宙的6层架构全景图（下）

3.3 海外元宇宙布局梳理：科网巨头上下游产业前瞻布局

3.4 国内元宇宙布局与机会：元宇宙路径尚未清晰

相比海外，国内科网巨头的布局更多为底层技术如5G、云计算、AI等领域，还没看到如Facebook、Nvidia、Roblox等清晰的元宇宙路径。同时，我们认为元宇宙在国内的机会和空间仍很广阔。如爱奇艺和哔哩哔哩拥有大量视频版权内容，布局虚拟人技术/虚拟偶像，且已尝试接入VR应用；两者都具备一定的VR内容产出能力（PGC/UGC）。其余互联网巨头如阿里巴巴，在流量、生态、云技术、数字金融等领域深耕，也具备元宇宙趋势下较强的竞争力。

在关注巨头企业元宇宙布局的同时，也建议关注元宇宙概念下的更细分的赛道如VRAR、游戏、虚拟社交、虚拟人等的发展、变化以及机会。

3.5 腾讯：国内企业中元宇宙的领航员

流量生态：社交流量+游戏、视频、直播等可沉浸化的内容

前瞻布局：腾讯在投资和业务布局上，已展现出较强的元宇宙基础，且已初步在元宇宙概念下的新领域尝试软件与应用：如虚拟人Siren，NFT交易软件幻核等。

挑战：腾讯硬件相关布局较少，无跨时代VR/AR平台，与相关硬件技术储备。

4. 投资建议

元宇宙概念投资标的：我们推荐关注元宇宙概念下的底层技术；

引擎工具层：Unity，Roblox，Epic（未上市）等

算力层：Nvidia，Intel，AMD，Tesla等

区块链层：Square，Coinbase等

硬件平台和软件应用层：Microsoft，Facebook，Snapchat，腾讯，字节跳动（未上市）

需重点关注的细分赛道：或出现边际变化和拐点：

VR/AR

虚拟社交

引擎/开发平台

虚拟人

4.1 需重点关注的细分赛道：或出现边际变化和拐点

需重点关注的细分赛道：或出现边际变化和拐点。

VR/AR：VRAR目前的应用生态仍是短板。Facebook的Zuckerberg认为，在一个平台上需要有约1000万人使用和购买VR内容才能使开发人员持续研发以及获利；而一旦超过这个门槛，内容和生态系统将会实现跨越式发展。我们认为1000万的奇点将至，而VR内容和生态系统有望出现跨越式发展，带动全球VR产业链业态重构。

虚拟社交：国内外社交领域龙头效应显著，我们认为要出现热门的新产品需要聚焦于更细分的赛道，基于新人群的兴趣出发且提供差异化的互动、社交方式。虚拟社交满足“新人群”和“差异化”两个核心维度，如Roblox正是面向着低龄用户群体，提供UGC形式的3D虚拟世界互动及虚拟社交，目前DAU达4660万，MAU接近两个亿。

引擎/开发平台：随着3D虚拟世界，和3D建模等在B端数字化转型的趋势下需求大幅提升，UGC、PGC引擎/开发平台或将迎来新的一轮红利。

虚拟人：虚拟身份是元宇宙最基础的维度，虚拟人技术已迭代多年，且目前具备清晰的多元商业化路径。

4.2 VR发展：硬件革命推动内容形式重构，VR最可能成为Metaverse虚拟世界入口

4.3 Facebook All In VRAR：转型元宇宙公司，加大推进软硬件领域战略布局

4.4 收购Oculus后聚焦VR头显设备研发，Oculus quest 2有望引来1000万台“奇点”

4.5 VR发展趋势：云VR或成为Metaverse必要终端

一体机形态：近年来VR一体机销量大幅提升，在体验流畅度和延迟方面超过分体式VR和移动式（VR盒子）。

云VR：指的是将内容存储及图像渲染迁移至云端，VR头显设备只需具备解码、呈现及网络接入能力。目前云VR技术仍存在挑战，但成熟后的云VR设备性能要求低，更加轻量化，自由度高，潜力较大，有望成为未来VR硬件的最终形态。

相关硬件的最终使命将是实现现实世界与虚拟世界的连接，移动互联网极有可能将下一棒传至虚拟现实，并随着XR等技术突破，最终实现“全真互联网”的设想。

4.6 AR展望：巨头持续布局AR赛道，AR有望成为下一代智能手机级别的终端

4.7 虚拟社交：从新人群、新交互方式切入获取新流量

虚拟社交：以Roblox为例，Roblox的用户们使用自己独特的虚拟形象，在ugc的数字场景中和朋友们拟真的互动+交互，将线下的社交活动数字化：钓鱼、赛车、逛Gucci、看视频、探险等。

（详情请跃至天风海外《Roblox深度报告：Metaverse第一股，元宇宙引领者》）

全球最大的互动社区之一及大型多人游戏创作平台：通过游戏将全世界连接在一起，让任何人都能探索全球社区开发者建立的数千万个沉浸式 3D游戏，提供一个想象、创造以及与朋友同乐的空间。

核心用户年龄层：Z世代，5-24岁，约占70%DAU

单用户每日使用时长：153分钟

社交属性：平均每日发送约61条消息 V.S WhatsApp（Facebook旗下的海外微信）平均每日约50条消息

4.8 Roblox沉浸式社交属性驱动用户增长：营销费用验证

不止游戏，Roblox更是个青少年社交、虚拟生活平台：玩家能够在其中聊天，与现实或虚拟的朋友进行互动；疫情期间还推出了“一起玩”游戏分类，鼓励玩家进行线上游戏的同时社交；推出的“party place”功能可供玩家在虚拟世界中举办生日派对和其他聚会，举办虚拟演唱会等。

Roblox规模效应叠加用户社交纽带，社交裂变带来用户增长。与主流社交媒体不同，Roblox营销费用维持低水平：20年在3.1%营销费用水平下，DAU增速达到84.7%；Snapchat和Pinterest营销费用均超过20%。

4.9 Roblox核心逻辑：虚拟社交属性带来的双边网络效应，空间广阔

UGC内容生态+社交属性构筑正向飞轮效应：越多开发者创造游戏+玩法内容，玩家沉浸时间越长，通过社交网络吸引越多新用户；玩家基础扩张的同时，由于UGC的激励+反馈经济系统，越多玩家变成开发者，形成正向飞轮效应。

飞轮效应驱动ARPU增长：内容越“好玩”，越多人玩，越互动越社交越好玩，玩家付费意愿越强；越高的变现能力，驱动越多的开发者打造更加好玩的游戏，形成正向飞轮效应。

4.10 引擎/开发平台：B端需求稳步提升，底层工具端或迎来新一轮红利

包括Unity、Epic、Nvidia(Omniverse)在内，各大引擎/开发平台均在部署3D建模、虚拟世界的非游戏业务。

4.11 Omniverse：英伟达所理解的Metaverse

Omniverse 2020年10月首次开放测试，是一个多GPU实时模拟的虚拟世界整合平台。它使用统一的3D文件格式USD，通过社区及云端实现实时文件多设备分享。内置完整Nvidia AI用于机器人+虚拟人开发，同时整合图像、材料渲染、光线追踪技术、物理引擎在Omniverse中，使创造的虚拟世界更真实。Omniverse平台主要由五个部分（connect，nucleus，kit，simulation，RTX render）构成。