元宇宙：元起、眺望、觉醒——兼谈中国电信元宇宙产业发展探索

◎ 中国电信研究院课题组

提 要:

一、元宇宙：元起

（一）元宇宙的起源与概念

元宇宙的概念源于国外的科幻小说和科幻电影，其思想源头最早可追溯到1981年科幻小说作家弗诺·文奇教授的代表作《真名实姓》[1]，小说中黑客们可通过脑机接口将其意识映射进虚拟网络世界。1992年，尼尔·斯蒂芬森在小说《雪崩》[2]中创造了一种和物理社会紧密联系的三维数字空间——Metaverse，现实世界中地理位置彼此隔绝的人们可以通过各自的“化身”（Avatar）进行交流娱乐，元宇宙“Metaverse”和数字化身“Avatar”的概念就此诞生。

21 世纪以来，科幻电影中不断出现的机器人、梦境交互、VR 游戏等场景丰富着人们对元宇宙的认知和想象。直到2021年，随着元宇宙第一股Roblox 上市，字节跳动、脸书、百度等科技巨头纷纷发布元宇宙战略，彻底引燃元宇宙热度，2021年也被称为元宇宙元年。

目前来看，云游戏、VR 游戏等是元宇宙中最广泛、接受度最高的ToC 类应用，游戏将成为元宇宙向单个行业应用逐步深化的重要突破口。因此，总结游戏的发展历程，有助于洞察预测元宇宙的发展趋势。

如图1 所示，从1979年第一款游戏诞生到2004年世界最大的多人在线创作游戏平台Roblox问世，游戏的信息形式从文字到2D 图像，再发展到3D 沉浸式内容；游戏的玩法从单人到多人、从游戏主导到UGC(User Generated Content，用户内生内容)、从单一任务到发达的社交、经济体系。可以预见元宇宙的发展趋势，与游戏的发展历程及规律将极为相似，即推动用户（玩家）建立广泛、深入的联系，并提升用户（玩家）的自主性与共创机制，尽可能在元宇宙（游戏）世界中实现对真实世界的映射。

图1 游戏发展历程（1979-2004年）

（二）元宇宙的行业观点

元宇宙作为综合大数据、数字孪生、区块链、人工智能、通信、交互等一系列DICT 技术的集大成者，将同时影响作用于科技、经济、社会等多个纬度，因此不同领域对于元宇宙的认知及观点也各有侧重。

1.学术界观点

学术界通常认为元宇宙是一系列核心技术的集合，强调元宇宙能够激发的技术革新并对用户带来的深刻影响。可穿戴计算之父Steve Mann教授从感知传感器等可穿戴人工智能(Wearable AI)的角度解释元宇宙，认为“元宇宙是基于元感知的扩展显示(meta-sensory XR: extended Reality)”[3]，“元宇宙的最佳呈现需要通过可穿戴人工智能实现”[3]。

2.咨询界观点

咨询界从经济系统的角度衡量元宇宙的效用及影响。麦肯锡发布的最新研究报告《元宇宙中的价值创造》[4]认为，元宇宙将显著影响商业和个人生活。报告显示，2022年以来，已有超过1200 亿美元的投资流入元宇宙；79%的活跃用户在元宇宙进行了消费；25%的高管表示，预计未来5年公司收入超过15%将来自元宇宙。到2030年，元宇宙价值可能达到5 万亿美元，并且可能是未来十年包括消费品、零售、金融服务、技术、制造和医疗保健在内的多个行业最大的新增长机会。

3.科技公司观点

科技公司对于元宇宙的观点相对分散，取决于各自的站位及商业布局。其中以脸书、腾讯为代表的互联网巨头，认为移动互联网经过十年发展，“即将迎来下一波升级”，产生“一个让使用者置身其中的沉浸式互联网”，即元宇宙。亚马逊、英伟达等新型信息基础设施服务提供商则认为“元宇宙必须提供前所未有的互操作性”，实现“用户的化身和商品从元宇宙中的一个地方带到另一个地方”，并通过模拟现实，“减少现实中对大量成本的浪费”。

4.元宇宙行业争议

无论业内对元宇宙的观点如何积极正向，元宇宙仍将不可避免地带来包括伦理、隐私在内的一系列争议。

元宇宙的伦理和道德问题是指由于缺乏和混淆相应的道德规范，在元宇宙中出现的与现实社会的道德规范相冲突的现象，例如：诚信问题、发布和传播虚假信息等等。虽然元宇宙赋予了人们新的身份，创造了全新自由的空间，但其包含更复杂的社会关系。元宇宙必须控制和约束用户的行为，建立明确的伦理道德规范，以维护良好有序的生态环境。

除了伦理道德问题，元宇宙完全数字化的生活可能导致信息的泄露或滥用，带来隐私问题；另一方面，未来元宇宙对计算能力的需求将是现在的数百倍，如此庞大的能量需求又将带来新的低碳问题。因此，未来不仅需要通过技术革新，更需要通过一系列立法监管等措施，积极寻求对于元宇宙的监管与利用，尽可能避免元宇宙发展带来的上述各种问题。

（三）元宇宙的关键特征

目前业内针对元宇宙尚未形成公认定义，但对于元宇宙关键特征的认知基本形成共识。Roblox提出的元宇宙的八大关键特征——“Identity（身份）”“Friends（朋友）”“Immersive(沉浸感)”“Low Friction（低时延）”“Variety（多样性）”“Anywhere（随地）”“Economy（经济）”“Civility（文明）”，基本覆盖了元宇宙关键特征。本文在此基础上进一步总结概括，形成以下六大核心特征。

全方位的沉浸体验：沉浸体验是衡量下一代人机交互性能的重要指标，元宇宙的沉浸感，不仅是传统3D 图像空间或故事世界的沉浸感，更多的是社交沉浸感以及基于此而激发互动和创造内容的沉浸感。

数字孪生与数字原生：元宇宙可以映射物理世界、可以基于物理世界混合改造，即通过数字孪生，综合运用感知、计算、建模等信息技术，感知物理空间全要素数据，完成多尺度高精度3D 建模及驱动渲染，实现物理空间与虚拟空间的虚实交互，塑造描述、诊断、预测、决策智能认知全过程，构建元宇宙虚拟世界。元宇宙也可以塑造一个独立于物理世界的数字空间，即数字原生，用于在数字空间中探索特有的生活方式和社交体验。

虚实结合的空间：元宇宙是体验逼真的虚拟现实，现实的体验可以在虚拟世界中还原，虚拟空间给平台、企业和个人带来巨大的创造性空间。

数字创造：元宇宙中，用户既是消费者，也是参与者，更是创造者。

数字身份：元宇宙是下一代互联网的表现形式，进入虚拟空间时要建立一个账号并创建一个虚拟形象（数字身份），所有的操作基于该“身份”进行，即通过数字身份记录网络的行为与数据。

数字资产：用户创造的相关数字化资产。如何对数字资产进行“确真、确权、确价”以及流通交易，是元宇宙非常重要也极有前景的领域。

（四）元宇宙发展阶段

元宇宙的发展将经历探索、融合发展以及虚实共生阶段，如图2 所示。目前元宇宙产业处于早期探索阶段，其特征表现为通过升级现有云网融合的基础设施，夯实元宇宙底座；同时探索元宇宙雏形，形成以单行业为基础的独立元宇宙子空间，子空间之间彼此隔离，且大部分内容无法呈现3D 交互。游戏、社交、沉浸式内容将成为元宇宙向单行业应用逐步深化的重要突破口。

图2 元宇宙发展阶段预测

预计到2030年，元宇宙进入融合发展阶段。元宇宙子空间之间将实现协议连接，但各子空间的内容、交互体验仍有差异。大部分元宇宙内容可实现3D 交互，交互设备出现消费级解决方案。此时，原本相互独立的单行业元宇宙将相互融合，逐步形成产业与个人两大元宇宙生态体系。进一步，预计到2050年，元宇宙将进入成熟期，元宇宙渗透进入各个领域，并与现实世界形成深度融合，实现虚实共生的元宇宙终极形态。

二、元宇宙：眺望

Metaverse（元宇宙）由Meta（超越）、Universe（宇宙）两部分组成，从中文哲学的角度去解读元宇宙，可表示为“元”者始也，代表价值；“宇”者四方上下，代表空间；“宙”者古往今来，代表时间。可见业内对元宇宙的期望是超越现有物理世界对空间、时间的限制，实现创造性价值。

（一）元宇宙是人类历史上信息交互方式的又一次升维

回看人类社会的信息交互发展历史，最早的面对面方式在信息丰富度上是完整的，但传输效率极低；随着信件、电报、电话的出现，一定程度上延展了传输距离，却牺牲了信息交互的丰富度；互联网的兴起进一步提升传输效率，重新扩大了信息交互的丰富度，信息得以通过文字、声音、图片、视频等形式进行传递（如图3 所示）。

元宇宙阶段，信息主体由人扩展到智能体，使得信息创造方式发生根本性变革，未来元宇宙的信息将主要由智能体通过信息自生的方式产生，信息数量将呈现指数级增长，承载的信息量将得到极大丰富；同时得益于元宇宙无处不在且几乎无时延的网络、超高性能的算力以及人工智能、大数据分析等DICT 技术，海量信息将得以高效处理并实时分发共享，使得信息传递效率得到极大提升；另一方面，元宇宙虚实融合特征将实现用户五感真实的沉浸式交互。可见元宇宙通过技术手段实现人类信息交互方式的升维，将达到人类对信息资源创造、利用的新高度。

（二）元宇宙是数字经济发展的新趋势、新赛道、新载体

2022年10月，国务院关于数字经济发展情况的报告提出，以数据为关键要素，以推动数字技术与实体经济深度融合为主线，以协同推进数字产业化和产业数字化、赋能传统产业转型升级为重点，以加强数字基础设施建设为基础，以完善数字经济治理体系为保障，不断做强做优做大我国数字经济。

元宇宙与数字经济相融新生、互补创优，布局切入元宇宙，是践行“三新一高”时代要求、“东数西算”新基建国家战略、推动数字化转型发展的政治使命、重要抓手。首先，加强数字孪生、XR、AI 等元宇宙核心技术攻关，加快新型信息基础设施建设，夯实元宇宙数字经济新赛道；其次，基于元宇宙时空拓展性、经济增值性，实现实体经济与数字经济深度融合，围绕集成电路、智能硬件等重点领域，探索创新产业数字化新形态；同时，通过完善机制体制，管控元宇宙经济发展秩序，积极参与数字经济国际合作，维护多边治理机制，完善数字经济治理体系（如图4 所示）。

图4 元宇宙促进数字经济发展

（三）全球主要国家对元宇宙整体保持开放态度，积极探索相关政策

元宇宙作为数字经济发展的新趋势、新赛道、新载体，促使国家力量积极关注元宇宙发展。目前全球主要国家对元宇宙整体保持开放态度，相关政策也在积极探索阶段。

其中，韩国政府对元宇宙反应最快，率先成立了元宇宙协会，大力推进元宇宙行业的发展。2021年11月，韩国首尔市市长提出首尔愿景2030（The SeoulVision2030）计划[5]，为期五年的元宇宙首尔计划是其中重要部分，也是全球首个元宇宙城市计划。

欧洲对于元宇宙产业则持谨慎态度，通过立法推动对虚拟世界的监管[6]-[8]；日本则依托其在动漫产业、游戏产业的优势和积累，推广元宇宙理念，扶持元宇宙产业，建立新型国家优势，立法层面聚焦跨平台、跨地区适用的“虚拟空间”法律、行业标准和指导方针[9]；美国政府层面处于观望状态，尚未提出明确的元宇宙建设纲要性文件和官方表态，对数据安全的担忧及产业巨头垄断风险的警惕暂时占据上风[10]。

（四）中国对元宇宙的态度：从谨慎监管到积极接纳

2021年12月，中央纪委国家监委网站首次发文《元宇宙如何改写人类社会生活》[11]，明确元宇宙定义、诞生背景、主要特征等。文章明确了元宇宙的三大核心技术分别为扩展现实技术、数字孪生技术及区块链技术，主要应用方向包括元宇宙社交和游戏方向、元宇宙零售和电商以及元宇宙基建和工业方向。

随着国家层面积极接纳元宇宙，各地方政府扶持元宇宙政策纷至沓来[12][13]，通过建设元宇宙产业园区，设立基金，引进人才与相关企业，扶持元宇宙产业生态可持续发展。截至 2022年7月，国内至少7 省17 市已经发布元宇宙产业相关建设规划。

其中，北京市政协关于北京市元宇宙底层技术和应用产业前瞻布局的提案指出，应聚焦底层技术研发、资金人才支持、组织机构保障以及应用场景拓展。在底层技术研发方面，应重点围绕地理空间计算、3D 环境生产、交互算法、感知技术、显示技术等元宇宙关键技术开展布局；在资金人才支持方面，应鼓励在京科研院所开设相关专业，加大人才培养；在组织机构保障方面，应组织相关科研院所和产业单位共同组建元宇宙发展联盟；在应用场景拓展方面，应聚焦场景的呈现和互联互通，打造元宇宙应用场景示范基地（如图5 所示）。

图5 中国多地出台政策，扶持元宇宙产业发展

2022年7月，上海市政府结合“抢抓新赛道、培育新动能”的战略方向发布《上海市培育“元宇宙”新赛道行动方案（2022-2025年）》[14]，明确四大任务、八大工程，积极建设产学研一体化产业联盟，到2025年，打造 10 家具有国际竞争力的头部企业、100 家掌握核心技术的专精特新企业，“元宇宙”相关产业规模达到3500 亿元，带动全市软件和信息服务业规模超过15000 亿元、电子信息制造业规模突破5500 亿元。

三 、元宇宙：觉醒

全球主要国家对元宇宙持积极态度，积极探索相关政策，科技企业纷纷布局元宇宙，深耕产业赛道，共同铺设元宇宙产业链，探索打造元宇宙标杆应用。

（一）三种企业三种心态，铺设元宇宙产业链

互联网巨头正在进军元宇宙，布局元宇宙产业链，考虑到其各自的定位和需求，各公司的战略各不相同，大体可以分成三类企业。

第一类是以脸书、微软为代表，在移动互联网领域并没有占据关键的入口地位，为扭转被动局面，正以元宇宙为契机，抢占互联网的下一轮发展机遇，从底层技术到上层应用，全面出击、多路布局元宇宙产业链（如图6 所示）。

图6 元宇宙产业生态图谱

第二类企业以苹果、谷歌为代表，作为移动互联网时代的胜利者，占据移动互联时代的入口，在面对元宇宙这一新事物时，态度较为谨慎。为防止对手企业通过抢滩元宇宙动摇自己的地位，对元宇宙进行一些防御性的布局。

第三类企业以亚马逊、英伟达为代表，对互联网入口依赖不强，同时自身能力是元宇宙发展所必须的核心要素，因此对元宇宙发展，乐见其成，但并不盲目激进，而是更多立足于自身的既有优势，对外延伸辐射。

（二）元宇宙产业细分赛道

元宇宙作为下一代互联网，是人们工作生活的虚实融合空间，是推动数字经济发展的重要载体，把握元宇宙产业主要赛道，已成为各大科技公司抢占发展机遇的重要手段。

元宇宙产业的细分赛道大致包括元宇宙新型信息基础设施、虚拟世界建设及内容、虚拟数字人以及元宇宙价值体系。

元宇宙作为下一代互联网，是人们工作生活的虚实融合空间，是推动数字经济发展的重要载体，把握元宇宙产业主要赛道，已成为各大科技公司抢占发展机遇的重要手段

1.新型信息基础设施

元宇宙呼唤以算力为中心的新一代云网融合基础设施，元宇宙虚拟内容的创作与体验、更加真实的建模、大规模用户持续在线交互，均需要超强算力作为支撑。根据英特尔的测算，元宇宙需要每秒10 千万亿次的浮点计算能力（10^18flops）提供支撑，相当于当前互联网总体计算能力的1000 倍。

同时，元宇宙对带宽的要求远高于大多数互联网应用和游戏。元宇宙中虚拟世界需要重建现实世界中几乎无限的多样性、并实时捕捉其动态变化，跟现实世界一起“演进”。一些重要的体验需要在所有用户之间、在任何时候都具有持久性。在这样一个超大规模的、实时的、共享的、持久的虚拟环境中交互，需要几乎无时延的网络，不间断地接收大量的云数据流。

另一方面，元宇宙需要云、网、边、端资源的一体化协同机制，以实现异构网络资源的高效匹配、分布式协同，驱动基础设施自主进化以满足元宇宙的超高算力、存储、网络资源需求。

可见，建设大规模、一体化、高性能新型信息基础设施是发展元宇宙的前提。各科技巨头在元宇宙新型基础设施赛道纷纷布局。通过图7 的产业图谱可见，中国科技企业在IDC、通讯网络两个赛道占据一定优势，在算力赛道上，中国科技企业也纷纷发力，逐渐缩小与国际巨头的差距（如图7 所示）。

图7 元宇宙新型基础设施产业图谱

2.虚拟世界建设及内容

元宇宙虚拟世界建设，需要实现物理与虚拟之间全要素精准映射与实时交互。据Gartner 预测，未来将有数百亿传感器和接入点末端连接在一起，完成对物理世界多源数据的获取、重构、融合，实现现实与虚拟全要素、全业务、全流程的精准映射与实时交互。

元宇宙虚拟世界建设，需要实现物理世界在平行空间的数字化、模型化、智能化。据Gartner预测，未来数十亿物体将拥有数字孪生模型，融合不同粒度的属性、行为、特征等数据。

元宇宙虚拟世界建设，需要精细化实时驱动渲染，实现高保真沉浸式体验。未来元宇宙虚拟世界的呈现，需要基于先进的三维渲染技术，实现对虚拟世界的高精度、高交互性、实时的精细化构建。

数字孪生是构建元宇宙虚拟世界、实现物理空间与数字空间交互映射的核心技术，包括3D 引擎、建模工具以及操作系统。图8 展示出了该赛道的产业图谱，在3D 引擎领域，Unreal Engine 与Unity 占据主流市场，国内科技公司大多处于起步阶段。

图8 元宇宙虚拟世界建设及内容生成产业图谱

其中，Unreal Engine 与Unity 作为游戏引擎，在元宇宙时代，可为数字孪生虚拟空间构建提供新型路径。一方面，游戏引擎凭借其模拟逼真、渲染实时、开发便捷的特点成为当下产业界实践数字孪生平台的路径；另一方面，游戏引擎逐步融合行业知识和前沿技术来提升数字孪生的应用能力，满足不同行业的需求。

3.虚拟数字人

虚拟数字人早在元宇宙的概念出现前就已经存在，2021年作为元宇宙的元年，将数字人推向高潮，未来每个用户都将依托虚拟数字人技术，通过虚拟化身在元宇宙世界中进行沉浸式探索。预计2030年中国虚拟数字人市场规模将达2700 亿元，其中身份型虚拟数字人约为1750 亿元，服务型虚拟数字人总规模超过950 亿[15]。虚拟数字人的生成主要包含建模、驱动、渲染三大流程。目前虚拟数字人制作技术可分为3 条路径：（1）建模与驱动均通过人工运用3D 建模/CG（Computer Graphics）技术实现；（2）动画形象通过3D 建模/CG 技术实现，驱动基于人工智能技术实现；（3）形象重建和驱动都通过人工智能技术实现。

2021年作为元宇宙的元年，将数字人推向高潮，未来每个用户都将依托虚拟数字人技术，通过虚拟化身在元宇宙世界中进行沉浸式探索

4.元宇宙价值体系

数字藏品作为构建元宇宙价值体系的硬通货，源于国外的NFT(Non-Fungible Token：非同质化代币)，但与NFT 存在本质区别。2022年 6月以来，人民日报、人民网相继刊文[16]-[18]，均充分肯定了数字藏品的正向价值，其可服务于数字经济高质量场景应用和赋能实体经济。表1 明确了数字藏品与NFT 在基础设施、藏品发行、功能属性、交易货币、是否实名、产品流转、创作者管理等层面的本质区别。

表1 数字藏品与NFT 的本质区别

基于对元宇宙的认识和思考，以及依托自身丰富的数、算、云、网资源，中国电信在元宇宙时代的主要定位是“元宇宙时代新型基础设施的建设者”

（三）中国电信元宇宙产业发展探索

1.定位与布局

基于对元宇宙的认识和思考，以及依托自身丰富的数、算、云、网资源，中国电信在元宇宙时代的主要定位是“元宇宙时代新型基础设施的建设者”，基于这个定位，中国电信同步推进元宇宙平台能力集成以及应用生态的协同创新（如图9 所示）。

图9 中国电信元宇宙定位与布局

在元宇宙的基础设施建设层面，中国电信按照习近平总书记提出的要建设“天地一体、高速泛在、云网融合、智能敏捷、安全可控、绿色低碳”的智能化综合数字信息基础设施的指示要求，结合国家“东数西算”战略以及“国家云”的打造，通过夯实基础网络通信能力，发挥云网融合的核心优势，全力深化升级云网融合3.0；建立云网融合算力调度体系，全域覆盖云网算力，进一步发挥边缘算力处理能力，实现算力服务分布式发展，为构建元宇宙新型基础设施筑牢底座。

在元宇宙的平台技术层面，通过自研与合作并重，增强优势能力，补齐短板能力。一是加强核心能力的自研，在虚拟现实技术平台方面，加强3D 渲染、AI 识别、语音交互等核心技术及开发工具研发，并以面向办公、文旅、教育等重点2B 行业的智慧化运营为切入点，夯实平台能力；在元宇宙云平台能力打造方面，基于天翼云IaaS服务，搭载基础设施、内容及应用设计平台等PaaS 服务，形成元宇宙云专业能力平台。二是探索引进合作伙伴关键能力，协同创新合作。

在元宇宙应用场景层面，中国电信重点布局ToB 领域，升级现有产品，拓展新兴业务；在ToC领域，中国电信加强外部合作，共同打造元宇宙标杆产品。在经济体系层面，中国电信在数字藏品和数字身份的布局实践基础上，深入打造开放共享的区块链和NFT 原子能力，促进数字资产的“确真、确权、确价”。

2 探索与实践

中国电信结合“云改数转”战略，全面开展元宇宙产业生态创新实践，探索元宇宙产业数字化新形态。

在元宇宙新型基础设施层面，中国电信依托国家“东数西算”战略以及“国家云”的打造，升级云网融合基础设施，深化元宇宙“算力网络”建设，发挥云边侧潜力，构建算随数动、数智相生、异构协同的新型信息基础设施；为满足元宇宙超高频交互计算、连接需求，中国电信基于天翼云建设完成国内最大的GPU 计算平台；以算力、云网为切入点，基于网络资源、天翼云技术、IDC基础设施等领域的领先优势，中国电信打造了智能边缘云、实时渲染云、数字孪生、融媒体云等一系列基础设施能力平台。

在元宇宙的应用服务提供层面，在ToB 领域，中国电信发布了“天翼云图”智慧商业平台，建设商业元宇宙，为广大用户提供沉浸式游逛消费体验；同时，中国电信推出了云电竞、元宇宙数字文旅等解决方案及相关应用，满足游戏、文旅等垂直行业需求。在ToC 领域，中国电信发布了元宇宙“盘古计划2.0”，建设元宇宙数字文娱生活；结合5G 应用的开发推广，强化现有业务的元宇宙元素和形象，升级天翼云VR，天翼云游戏等业务，并开发出了元宇宙云观灯、AR 魔法图书等元宇宙新产品。

在元宇宙价值体系层面，中国电信积极推进数字身份、数字藏品的探索实践，牵头打造了数字藏品平台、数字身份平台、区块链BAAS 平台，推出数字人应答、数字人形象视频彩铃、数字资产统一账号服务，助力构建元宇宙价值体系。

总之，技术、产业、资本正在推动元宇宙从科幻走进现实，元宇宙时代扑面而来，将引领未来全球数字经济的发展，也为推动我国“三新一高”经济发展，不断做优做强做大我国数字经济带来难得的科技研发、应用场景、新型设施、数字资产等方面的新机遇、新赛道。