文章来源：清华大学元宇宙发展报告
网络环境：5G
虚实界面：拓展现实、机器人、脑机接口
数据处理：人工智能、云计算
认证机制：区块链
内容生产：人工智能、数字孪生
元宇宙的通信基础：5G
应用场景：XR设备要达到真正的沉浸感，需要更高的分辨率和帧率，因此需要探索更先进的移动通信技术以及视频压缩算法。5G的高速率、低时延、低能耗、大规模设备连接等特性，能够支持元宇宙所需要的大量应用创新。
发展趋势：目前，基于5G的“杀手级应用”还未出现，因此市场需求度和渗透率还不高。元宇宙有可能以其丰富的内容与强大的社交属性打开5G的大众需求缺口，提升5G网络的覆盖率。
元宇宙的算力基础：云计算
应用场景：云储存、云计算、特别是云渲染。目前大型游戏采用客户端+服务器的模式，对客户端设备的性能和服务器的承载能力都有较高要求，尤其在3D图形的渲染上完全依赖终端运算。要降低用户门槛、扩大市场，就需要将运算和显示分离，在云端GPU上完成渲染。因此，动态分配算力的云计算系统将是元宇宙的一项基础设施。
发展趋势
NVIDIAOmniverse:云端图形设计与计算平台，将元宇宙的概念用于开发端。
EpicCloudgine：为虚幻引擎提供面向元宇宙中海量实时交互式内容的云计算能力。
元宇宙的虚实界面：拓展现实、机器人、脑机接口
应用场景
拓展现实包括VR、AR、MR。
VR提供沉浸式体验，通过全面接管人类的视觉、听觉、触觉以及动作捕捉来实现元宇宙中的信息的输入输出。
AR则在保留现实世界的基础上叠加一层虚拟信息。
MR通过向视网膜投射光场，可以实现虚拟与真实之间的部分保留与自由切换。
机器人通过实体的仿真肉身成为连通元宇宙的另一种渠道。
脑机接口技术的应用正在成为科技巨头争夺的焦点，目前主要应用于医学领域。
发展趋势
目前，VR产业中Oculus已有一家独大之势，而高通XR2平台则成为唯一的芯片解决方案。AR技术在苹果开发者生态的大力扶持下产生了大量优秀产品。MR则是微软提出的标准，产品为HoloLens。元宇宙有望以UGC内容生态为XR航而言注入活力，打破其内容贫乏的瓶颈。
元宇宙激活VR内容生态
VR元年后的第五年，其应用仍然局限于极客人群和专业应用领域
目前的两个瓶颈：价格高，内容少
元宇宙的发展会极大激活VR内容生态
元宇宙的生成逻辑：人工智能
应用场景
大幅提升运算性能
内容生产智能生成不重复的海量内容，实现元宇宙的自发有机生长。
内容呈现AI驱动的虚拟数字人将元宇宙的内容有组织地呈现给用户。
内容审查对元宇宙中无法以人工完成的海量内容进行审查，保证元宇宙的安全与合法。
发展趋势
为了在元宇宙中实现最大限度的自由，AI技术需要从传统的决策树和状态机向更高级的深度学习、强化学习发展，从而营造随机生成、从不重复的游戏体验，摆脱人工脚本的限制，允许玩家自由探索、创造。
元宇宙的世界蓝图：数字孪生
未来数字世界或虚拟世界将比物理世界大上数千倍，工厂和建筑都将有一个数字孪生体模拟和跟踪它们的实体版本。——NVIDIACEO黄仁勋
应用场景：数字孪生即在虚拟空间内建立真实事物的动态孪生体。借由传感器，本体的运行状态及外部环境数据均可实时映射到孪生体上。该技术最初用于工业制造领域，而元宇宙需要数字孪生来构建细节极致丰富的拟真的环境，营造出沉浸式的在场体验。
发展趋势：Gartner预计数字孪生市场将从2019年的38亿美元增长到2025年的358亿美元，复合年增长率为45.4%。
国内主要产品：华为河图Cyberverse百度DuMixAR51WorldUINO优锘
元宇宙的认证机制：区块链
基于去中心化网络的虚拟货币，使得元宇宙中的价值归属、流通、变现和虚拟身份的认证成为可能。具有稳定、高效、规则透明、确定的优点。此外，NFT由于其独一无二、不可复制、不可拆的特性，天然具有收藏属性，因此可以用于记录和交易一些数字资产，如游戏道具、艺术品等。
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