版权声明 本研究报告版权属于礼嘉链网智慧研究院,并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的,应注明“来源:礼嘉链网智慧研究院”。违反上述声明者,本单位将追究其相关法律责任。 编写单位和编写组成员(排名不分先后) 中国信息通信研究院:李海花、池程、李琦琦、宋涛、王亦澎、景浩盟、录天凤、孙银、杨潇、曾峥、杨笃明、程名君、韩玲、刘柳、高信波、陈晓旭、李康男、曹禾、唐甜、李逸超、谭欣、严鸿伟、杨静、杜佳芮、何鸿康、李薇羽、张帝漆、刘畅 中国联通研究院:李红五、张建荣、宋雨伦、范济安联通重庆5G融合创新中心:金涛、周华、邹昌俊、袁青松、唐尚禹、安岗 前言 随着元宇宙概第一股Roblox上市,元宇宙迅速引发世界关注,国外脸书(Facebook)、微软(Microsoft)、英伟达(NVIDIA)等,国内腾讯、字节跳动、百度等科技公司纷纷布局该领域。元宇宙利用区块链、人工智能、扩展现实(XR)、数字孪生等技术实现对现实世界的有效数字拓展,完成对现实世界的空间延伸、时间延伸和价值延伸,实现虚拟世界和现实世界时空融合。 工业元宇宙基于元宇宙的关键特征、要素、相关技术与应用,将扩展现实、数字孪生为代表的新型信息通信技术与工业经济深度融合,从而构建工业元宇宙新型基础设施、应用模式和工业生态,服务于工业经济、赋能工业生产、促进工业领域数字化高质量发展,带动工业企业数字化转型新升级。 工业元宇宙通过打造与现实工业经济映射和交互的虚拟世界,构建起工业产品全生命周期的虚实共生、企业和消费者智能高效闭环下的全息智能制造、工业智能经济体系,解决工业多应用场景中的痛点问题。但由于工业元宇宙概念较为前沿,涉及的技术种类复杂,产业类型多,目前工业元宇宙的产业体系尚未建立完善。因此,为统一工业元宇宙的认识,明确工业元宇宙概念,促进工业元宇宙的产业集聚发展,结合《2022中国工业元宇宙产业研究报 告》、《元宇宙通证》、《中国元宇宙白皮书》、《元宇宙发展 研究报告1.0》、《 元宇宙特征与 属性START图谱》等材料和权威专家观点,深入调研产业发展状况,针对工业元宇宙的概念、价值、政策、应用、关键要素、技术体系、产业体系以及重点问题进行了详细阐述,尝试定义了工业元宇宙概念、技术体系和产业体系,并对元宇宙未来发展进行了深入思考,希望为工业元宇宙的落地应用和产业发展提供参考和借鉴。 指导单位: 中关村区块链产业联盟 目录 一、元宇宙概述.......................................................................................1(一)元宇宙发展脉络.................................................................1(二)元宇宙基本内涵和特征.....................................................2(三)元宇宙的应用探索及成效.................................................5二、工业元宇宙概念与价值..................................................................6(一)工业元宇宙概念.................................................................6(二)工业元宇宙的价值.............................................................8三、工业元宇宙国内外相关政策..........................................................9(一)工业元宇宙国外相关政策.................................................9(二)工业元宇宙国内相关政策...............................................12四、工业元宇宙应用探索.....................................................................14(一)工业元宇宙变革生产者的操作模式...............................15(二)工业元宇宙优化设计者的创作过程...............................17(三)工业元宇宙提升经营者的管理效率...............................19(四)工业元宇宙丰富服务者的实施手段...............................22五、工业元宇宙关键要素及发展阶段................................................24(一)工业元宇宙关键要素.......................................................24(二)工业元宇宙发展阶段.......................................................25六、工业元宇宙关键技术.....................................................................27(一)扩展现实技术...................................................................28(二)模型技术...........................................................................29 (一)工业元宇宙产业布局.......................................................31(二)工业元宇宙参与主体.......................................................37(三)工业元宇宙主要产业.......................................................31八、工业元宇宙需关注的重点问题....................................................38 (一)工业元宇宙监管形势将更为严峻...................................38(二)信息安全与隐私保护将更加困难...................................39(三)传统经济体系将迎来巨大冲击.......................................40(四)工业元宇宙标准体系需求更加急迫...............................40(五)基础设施建设需要跨越式发展.......................................41 参考文献...................................................................................................55 一、元宇宙概述 (一)元宇宙发展脉络 元宇宙理念很早有萌芽,1990年,钱学森先生提出将“VirtualReality”翻译为“灵境”。钱先生认为“灵境技术及多媒体能大大扩展人脑的知觉,因而使人进入前所未有的新天地,新的历史时代要开始了”。1992年,尼尔·斯蒂芬森(NealStephenson)科幻小说《雪崩》出版,在该书中作者首次使用了“Metaverse”一词。小说描述了一个通过“目镜”可进入,通过“化身”可跨时空交互,实现平行世界的自由穿梭的元宇宙世界。 产业界围绕元宇宙开展了很多探索,特别是3D游戏、虚拟世界游戏。2021年3月,随着元宇宙概第一股Roblox上市,元宇宙开始迅速传播,国外脸书、微软、英伟达等科技公司纷纷布局相关领域,国内腾讯、字节跳动、百度等 公 司 也纷 纷进 入 。2021年10月 份 ,脸书正 式 改 名为Meta彻底拥抱元宇宙,使得元宇宙进入了公众视野并成为产业热点。2021年以来,“元宇宙”这一概念的关注度呈现指数级暴涨,国内外相关要素厂商纷纷提出“元宇宙”发展战略规划,展现出超出想象的发展潜力。2022年,元宇宙领域继续蓬勃发展,微软巨资收购动视暴雪继续为元宇 宙 打 造 添砖加瓦, 谷 歌 与NBA合 作 推 出 元 宇 宙 项目GooglePixelArena,Meta发布四款VR原型机,众多科技巨头公司宣布成立元宇宙标准论坛。国内元宇宙市场整体规模持续扩大,据《中国元宇宙发展报告(2022)》显示国内元宇宙上下游产值已超过400亿。2022年9月,世界人工智能大会元宇宙博览会在上海成功举办。 (二)元宇宙基本内涵和特征 元宇宙最初多以游戏的方式呈现,并逐渐整合互联网、数字化娱乐、社交网络等功能。长远看,元宇宙作为虚拟世界和现实世界融合的载体,将向整合社会经济与商业生产活动迈进。但总体上,元宇宙还处于萌芽时期,全球尚未对元宇宙的定义和理解形成统一标准。 Roblox首席执行官DaveBaszucki表示,“我们对未来有个共同的愿景,这种愿景有时会被称为“元宇宙”。它能够给全人类带来非凡的体验,有朝一日,人们得以聚集在一起,社交、学习、娱乐、工作,惊叹于元宇宙的奥秘”。 Facebook创始人扎克伯格认为,“你可以把元宇宙看作是一个具身性的互联网。在这里,你不再浏览内容——而是在内容中”。 中国信息通信研究院金键指出“元宇宙是全人类对科技发展、产业变革、社会治理、环境变化、宇宙认知等提出的新愿景新蓝图,也是高阶数字经济的空间形态”。 阿里巴巴达摩院XR实验室负责人谭平认为“元宇宙就是VR/AR眼镜上的整个互联网。VR/AR眼镜是即将要普及的下一代移动计算平台,而元宇宙则是互联网行业在这个新平台上的呈现”。 综合业界对元宇宙的认识和阐述,我们认为,元宇宙是构建在新型基础设施之上,实现虚拟世界和现实世界时空融合的新一代互联网应用和社会生态。元宇宙利用区块链、人工智能、XR、数字孪生等技术实现对现实世界的有效数字拓展,可以完成对现实世界的空间延伸、时间延伸和价值延伸。 元宇宙正在变革甚至重塑现有互联网生态体系。Roblox公司首席执行官戴维·巴舒基提出了元宇宙所需具备的八要素:身份、社交、沉浸感、低延迟、多元化、随地、经济系统、文明。分析师MatthewBall提出元宇宙应具有以下六个特征:永续性、实时性、无准入限制、经济功能、可连接性、可创造性。Beamable公司创始人JonRadoff提出元宇宙构造七个层面:体验、发现、创作者经济、空间计算、去中心化、人机交互、基础设施。清华大学《元宇宙发展研究报告2.0》提到,元宇宙具有时空拓展性、人机融生性和经济增值性三大特征,以及生存空间拓展、视角纬度拓展、感观体验拓展和思想实践拓展四大拓展。 概括起来,元宇宙主要具备时空融合性、多元共生性、价值融通性和自主多样性等四大特性。时空融合性是 指元宇宙不仅完成对现实世界的数字拓展,更是在时间和空间上提供了多种发展的可能,时间和空间高度统一。多元共生性是指元宇宙可将多重身份进行统一,化身将成为元宇宙身份的主要特点。价值融通性是指元宇宙实现了现实世界和数字世界的价值流转和融合,新型经济体系将会出现。自主多样性是指元宇宙给予了用户充分的自主和自由,世界更加多样。 (三)元宇宙的应用探索及成效 当前游戏和社交领域仍是元宇宙应用的主要方向。游戏领域目前具备了物理、音视频以及一些特殊