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夯實元宇宙發展技術根基 構建良性產業生態

來源:中國電子報  發布時間:2022-7-11 10:0

  近兩年,國內外科技企業紛紛布局元宇宙領域。我國一些地方政府也積極布局元宇宙,上海、武漢、合肥、無錫、杭州、南昌、廈門等地先后提出重點發展元宇宙相關產業。元宇宙成為各界關注熱點,新模式新業態不斷涌現。賽迪智庫電子信息研究所和江蘇省通信學會發布了《元宇宙產業鏈生態白皮書(2022年)》,總結了元宇宙產業發展現狀,梳理了元宇宙技術體系與產業鏈各環節發展情況和產業發展存在問題,并提出了若干措施建議。

  各國積極出臺支持元宇宙政策

  從全球元宇宙發展情況看,政策層面,美國自上而下鼓勵投資與監管并行,日韓出臺政策積極推動。美國率先推出元宇宙概念,擁抱創新的同時積極關注數據安全與加密貨幣監管。韓國表現出對元宇宙強烈的緊迫感,出現從用戶群體到平臺搭建者共同營造的元宇宙熱潮,政企合作共同布局該領域。日本發布了《關于虛擬空間行業未來可能性與課題的調查報告》,歸納總結日本虛擬空間行業亟須解決的問題,以期能在全球虛擬空間行業中占據主導地位。

  技術層面,基礎設施、終端、平臺等多種技術積累為元宇宙發展奠定了技術基礎。美國作為元宇宙開拓者,底層技術領先,產業布局全面。Meta、微軟的XR頭顯設備占據XR半壁江山,占據了元宇宙的硬件接入口;Amazon、微軟、Google、IBM等科技公司在云計算領域的市占率排在全球前列。

  應用層面,社交、娛樂、文化領域率先發力,工業制造領域逐步跟進。社交與游戲方面,典型的入局者為Meta,目前已形成了相對全面的業務布局。虛擬數字人方面,目前已有眾多公司或機構入局虛擬數字人,且技術的仿真效果更加成熟。

  生態層面,產業聯盟、龍頭企業積極響應,共筑元宇宙生態圈。韓國科學技術和信息通信部在2021年5月發起成立了“元宇宙聯盟”,進行元宇宙層面的道德與文化實踐,分享技術趨勢及見解。2021年11月,英偉達、Roblox等4家知名科技公司高管圍繞元宇宙愿景舉行大型討論會。國內互聯網企業搶先布局,通過并購等方式不斷完善產業鏈體系,形成了以龍頭企業為核心、版圖不斷擴展的生態。

  從我國元宇宙發展情況看,各地相繼出臺支持元宇宙相關政策,搶占元宇宙先發優勢。部分城市在規劃、政府工作報告中先后提及元宇宙。目前,杭州未來科技城發布了XR產業發展計劃,布局元宇宙,推動產業升級;無錫提出了打造國內元宇宙生態產業示范區;北京表示將推動組建元宇宙新型創新聯合體,探索建設元宇宙產業聚集區;成都布局成立元宇宙產業聯盟,將構建交子大道元宇宙中心;《上海市電子信息產業發展“十四五”規劃》中提到對元宇宙的產業布局;廈門力爭到2024年,元宇宙產業生態初具雛形。

  近年來我國ICT產業快速發展,并逐步在虛擬現實/增強現實(VR/AR)終端、通信網絡設備、數通設備、液晶顯示面板、軟件交互等領域取得顯著進步,構筑起產業發展長板。我國ICT行業領域,消費市場規模龐大、行業級應用場景種類繁多、企業應用創新活躍,為元宇宙創新技術爆發提供有力的市場與智力支撐。

  元宇宙各產業鏈加速發展

  元宇宙具有虛實融合、去中心化、多元開放、持續演進等特點。伴隨新技術的迭代升級和新應用的融合創新,“元宇宙”的內涵外延將不斷拓展延伸。“元宇宙”產業鏈分為基礎設施層、核心層和應用服務層,呈現出各自的發展特點。

  從元宇宙基礎設施層發展情況看,在通信基礎設施方面,“雙千兆”網絡頂層設計持續強化,5G標準化工作持續推進,網絡新基建快速部署筑牢數字底座,“雙千兆”網絡賦能“元宇宙”創新應用百花綻放。在算力基礎設施方面,經濟生產生活方式變革加速數據中心數字化進程;國外科技公司引領元宇宙算力基礎設施布局;在國內政策利好驅動下,算力基礎設施布局日趨優化;數據中心云計算能力持續向邊緣計算能力下沉。在新技術基礎設施方面,區塊鏈技術是元宇宙運行的核心技術,并塑造元宇宙內部經濟系統;人工智能技術是元宇宙重要的驅動引擎,為元宇宙大量應用場景提供了支持。

  從元宇宙核心層發展情況看,在終端入口方面,全球虛擬現實頭顯市場迎來高速增長,Meta及微軟分別居于VR及AR終端市場龍頭地位。IDC數據顯示,2021年全球 VR/AR頭顯出貨量達到1123萬臺,市場同比增長92.1%。其中VR頭顯出貨量達1095萬臺,2C端VR頭顯出貨量首次超過2B端,VR頭顯開啟消費級市場之路。預計2022年全球VR頭顯出貨量將突破1573萬臺,同比增長43.6%。在時空生成方面,國外企業已建立深厚的技術壁壘,我國企業未推出市場主流產品。在交互體驗方面,SLAM(即時定位與地圖構建)提供了三維數字世界的空間定位功能,決定虛擬現實終端交互自由度;語音交互已實現標準化場景的成熟落地,非標場景仍依賴算法和數據支撐;動作捕捉技術側重明顯,逐步形成互補體系;眼動追蹤成為VR頭顯新標配,實現注視點渲染、瞳距自調節、虹膜解鎖等功能;力反饋使交互體驗更加豐富、自然、真實;腦機接口已實現聽覺、視覺和前庭感覺,距離實現全場景交互還有較長研發周期。在產業平臺方面,元宇宙助力社交平臺場景化,游戲化社交體驗增強元宇宙社交沉浸感;元宇宙助力社交平臺商業變現加速。

  從元宇宙服務層發展情況看,在消費端應用服務方面,虛擬人迅速發展,在各個場景加速落地;文娛產業快速入局,游戲打開元宇宙新局面。在行業端應用服務方面,數字孿生與智能工廠助力工業元宇宙先行一步;VR、AR、MR等技術在醫學成像、手術輔助、醫學教育、遠程醫療、康復訓練、藥物研發等方面彰顯價值;教育領域,打破了空間阻隔,為線下教育與線上教育帶來革新。在政府端應用服務方面,元宇宙進軍政務服務,其核心是政務數字化轉型。

  五點建議推動元宇宙產業發展

  當前,元宇宙產業發展中存在著挑戰。一方面,先進技術“雙刃劍效應”凸顯,傳統信息安全與意識形態保護受到挑戰。另一方面,目前對元宇宙資本運作方式、虛擬世界金融支付、NFT缺乏成熟的監管。圍繞這些問題,提出以下五方面元宇宙產業發展建議。

  深化對元宇宙的理解與認知,構建良性元宇宙產業生態。提升對元宇宙的技術特征、發展形勢、行業應用的認知。元宇宙不僅僅是一種游戲,還可以數字賦能消費娛樂、行業應用、智慧城市,提升社會生產力。建議科學研判元宇宙發展環境形勢,審慎布局發展方向,緊扣數字化轉型主線,提供遠程辦公、醫療、教育、金融、社交等元宇宙應用場景解決方案。加強軟硬件服務應用生態鏈企業的產業協同,發展虛擬經濟、線上經濟等新模式新業態,共建協同創新的產業生態。

  突破元宇宙核心技術瓶頸,夯實元宇宙發展技術根基。元宇宙作為開拓性和創新性的前沿領域,需要長期且持續的高強度投資。建議重點突破AR/VR設備等元宇宙的關鍵入口終端和軟件開發工具、操作系統等基礎軟件。建設虛擬現實(VR/AR)等新技術推廣應用公共服務平臺。強化在核心芯片、顯示器件、光學器件、傳感器等核心器件和動態環境建模、人機交互、光學顯示、內容生成等關鍵技術環節的聯合攻關,做好元宇宙產業的技術儲備。

  圍繞基礎底層技術和平臺標準,構建完善的應用。創新生態系統,圍繞基礎底層技術和應用場景制定標準。芯片、傳感器、系統軟件、基礎軟件等底層技術的前期研發成本巨大,需要企業長期大幅投入,也需要政府加強引導和鼓勵。加快制定統一的元宇宙數據、平臺標準,探索構建元宇宙的技術、產品和系統評價標準指標體系,出臺連接元宇宙設備、產品之間的標識解析、數據交換、安全通信等標準。發揮標準對產業的引導支撐作用,增強行業共識。

  加強對元宇宙發展的監管和引導,加快相關法律法規研究制定。加快數字領域法規研究,規避潛在風險。元宇宙帶來的虛實共存世界的法律、倫理、經濟問題尚不明確,加快對虛擬數字世界中社交、商貿、金融等方面的司法探索,出臺相關法律法規。面向元宇宙在工作生活民生領域應用范圍越來越廣的態勢,加強對元宇宙包含的資本運作方式、虛擬世界金融支付、信息安全等方面的監管和引導,規避潛在信息泄漏、盜用等安全風險。

  加快地方對元宇宙產業導入和支持,推動新興領域占位搶位發展。鼓勵地方加快對元宇宙的產業規劃,出臺產業促進政策,組織產、學、研、用各方面力量解決元宇宙關鍵共性技術問題,讓元宇宙產業成為數字經濟增長的新引擎。例如,江蘇可以基于自身優勢產業基礎,在元宇宙終端入口、時空域生成、應用服務等重點環節發力,構建從基礎研究、技術開發、產品設計、內容制作到應用服務的完整產業體系和生態圈。

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