元宇宙：元起、眺望、覺醒
——兼談中國電信元宇宙產業發展探索

◎ 中國電信研究院課題組

提 要:

一、元宇宙：元起

（一）元宇宙的起源與概念

元宇宙的概念源于國外的科幻小說和科幻電影，其思想源頭最早可追溯到1981年科幻小說作家弗諾·文奇教授的代表作《真名實姓》[1]，小說中黑客們可通過腦機接口將其意識映射進虛擬網絡世界。1992年，尼爾·斯蒂芬森在小說《雪崩》[2]中創造了一種和物理社會緊密聯系的三維數字空間——Metaverse，現實世界中地理位置彼此隔絕的人們可以通過各自的“化身”（Avatar）進行交流娛樂，元宇宙“Metaverse”和數字化身“Avatar”的概念就此誕生。

21 世紀以來，科幻電影中不斷出現的機器人、夢境交互、VR 游戲等場景豐富著人們對元宇宙的認知和想象。直到2021年，隨著元宇宙第一股Roblox 上市，字節跳動、臉書、百度等科技巨頭紛紛發布元宇宙戰略，徹底引燃元宇宙熱度，2021年也被稱為元宇宙元年。

目前來看，云游戲、VR 游戲等是元宇宙中最廣泛、接受度最高的ToC 類應用，游戲將成為元宇宙向單個行業應用逐步深化的重要突破口。因此，總結游戲的發展歷程，有助于洞察預測元宇宙的發展趨勢。

如圖1 所示，從1979年第一款游戲誕生到2004年世界最大的多人在線創作游戲平臺Roblox問世，游戲的信息形式從文字到2D 圖像，再發展到3D 沉浸式內容；游戲的玩法從單人到多人、從游戲主導到UGC(User Generated Content，用戶內生內容)、從單一任務到發達的社交、經濟體系?？梢灶A見元宇宙的發展趨勢，與游戲的發展歷程及規律將極為相似，即推動用戶（玩家）建立廣泛、深入的聯系，并提升用戶（玩家）的自主性與共創機制，盡可能在元宇宙（游戲）世界中實現對真實世界的映射。

圖1 游戲發展歷程（1979-2004年）

（二）元宇宙的行業觀點

元宇宙作為綜合大數據、數字孿生、區塊鏈、人工智能、通信、交互等一系列DICT 技術的集大成者，將同時影響作用于科技、經濟、社會等多個緯度，因此不同領域對于元宇宙的認知及觀點也各有側重。

1.學術界觀點

學術界通常認為元宇宙是一系列核心技術的集合，強調元宇宙能夠激發的技術革新并對用戶帶來的深刻影響?？纱┐饔嬎阒窼teve Mann教授從感知傳感器等可穿戴人工智能(Wearable AI)的角度解釋元宇宙，認為“元宇宙是基于元感知的擴展顯示(meta-sensory XR: extended Reality)”[3]，“元宇宙的最佳呈現需要通過可穿戴人工智能實現”[3]。

2.咨詢界觀點

咨詢界從經濟系統的角度衡量元宇宙的效用及影響。麥肯錫發布的最新研究報告《元宇宙中的價值創造》[4]認為，元宇宙將顯著影響商業和個人生活。報告顯示，2022年以來，已有超過1200 億美元的投資流入元宇宙；79%的活躍用戶在元宇宙進行了消費；25%的高管表示，預計未來5年公司收入超過15%將來自元宇宙。到2030年，元宇宙價值可能達到5 萬億美元，并且可能是未來十年包括消費品、零售、金融服務、技術、制造和醫療保健在內的多個行業最大的新增長機會。

3.科技公司觀點

科技公司對于元宇宙的觀點相對分散，取決于各自的站位及商業布局。其中以臉書、騰訊為代表的互聯網巨頭，認為移動互聯網經過十年發展，“即將迎來下一波升級”，產生“一個讓使用者置身其中的沉浸式互聯網”，即元宇宙。亞馬遜、英偉達等新型信息基礎設施服務提供商則認為“元宇宙必須提供前所未有的互操作性”，實現“用戶的化身和商品從元宇宙中的一個地方帶到另一個地方”，并通過模擬現實，“減少現實中對大量成本的浪費”。

4.元宇宙行業爭議

無論業內對元宇宙的觀點如何積極正向，元宇宙仍將不可避免地帶來包括倫理、隱私在內的一系列爭議。

元宇宙的倫理和道德問題是指由于缺乏和混淆相應的道德規范，在元宇宙中出現的與現實社會的道德規范相沖突的現象，例如：誠信問題、發布和傳播虛假信息等等。雖然元宇宙賦予了人們新的身份，創造了全新自由的空間，但其包含更復雜的社會關系。元宇宙必須控制和約束用戶的行為，建立明確的倫理道德規范，以維護良好有序的生態環境。

除了倫理道德問題，元宇宙完全數字化的生活可能導致信息的泄露或濫用，帶來隱私問題；另一方面，未來元宇宙對計算能力的需求將是現在的數百倍，如此龐大的能量需求又將帶來新的低碳問題。因此，未來不僅需要通過技術革新，更需要通過一系列立法監管等措施，積極尋求對于元宇宙的監管與利用，盡可能避免元宇宙發展帶來的上述各種問題。

（三）元宇宙的關鍵特征

目前業內針對元宇宙尚未形成公認定義，但對于元宇宙關鍵特征的認知基本形成共識。Roblox提出的元宇宙的八大關鍵特征——“Identity（身份）”“Friends（朋友）”“Immersive(沉浸感)”“Low Friction（低時延）”“Variety（多樣性）”“Anywhere（隨地）”“Economy（經濟）”“Civility（文明）”，基本覆蓋了元宇宙關鍵特征。本文在此基礎上進一步總結概括，形成以下六大核心特征。

全方位的沉浸體驗：沉浸體驗是衡量下一代人機交互性能的重要指標，元宇宙的沉浸感，不僅是傳統3D 圖像空間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發互動和創造內容的沉浸感。

數字孿生與數字原生：元宇宙可以映射物理世界、可以基于物理世界混合改造，即通過數字孿生，綜合運用感知、計算、建模等信息技術，感知物理空間全要素數據，完成多尺度高精度3D 建模及驅動渲染，實現物理空間與虛擬空間的虛實交互，塑造描述、診斷、預測、決策智能認知全過程，構建元宇宙虛擬世界。元宇宙也可以塑造一個獨立于物理世界的數字空間，即數字原生，用于在數字空間中探索特有的生活方式和社交體驗。

虛實結合的空間：元宇宙是體驗逼真的虛擬現實，現實的體驗可以在虛擬世界中還原，虛擬空間給平臺、企業和個人帶來巨大的創造性空間。

數字創造：元宇宙中，用戶既是消費者，也是參與者，更是創造者。

數字身份：元宇宙是下一代互聯網的表現形式，進入虛擬空間時要建立一個賬號并創建一個虛擬形象（數字身份），所有的操作基于該“身份”進行，即通過數字身份記錄網絡的行為與數據。

數字資產：用戶創造的相關數字化資產。如何對數字資產進行“確真、確權、確價”以及流通交易，是元宇宙非常重要也極有前景的領域。

（四）元宇宙發展階段

元宇宙的發展將經歷探索、融合發展以及虛實共生階段，如圖2 所示。目前元宇宙產業處于早期探索階段，其特征表現為通過升級現有云網融合的基礎設施，夯實元宇宙底座；同時探索元宇宙雛形，形成以單行業為基礎的獨立元宇宙子空間，子空間之間彼此隔離，且大部分內容無法呈現3D 交互。游戲、社交、沉浸式內容將成為元宇宙向單行業應用逐步深化的重要突破口。

圖2 元宇宙發展階段預測

預計到2030年，元宇宙進入融合發展階段。元宇宙子空間之間將實現協議連接，但各子空間的內容、交互體驗仍有差異。大部分元宇宙內容可實現3D 交互，交互設備出現消費級解決方案。此時，原本相互獨立的單行業元宇宙將相互融合，逐步形成產業與個人兩大元宇宙生態體系。進一步，預計到2050年，元宇宙將進入成熟期，元宇宙滲透進入各個領域，并與現實世界形成深度融合，實現虛實共生的元宇宙終極形態。

二、元宇宙：眺望

Metaverse（元宇宙）由Meta（超越）、Universe（宇宙）兩部分組成，從中文哲學的角度去解讀元宇宙，可表示為“元”者始也，代表價值；“宇”者四方上下，代表空間；“宙”者古往今來，代表時間?？梢姌I內對元宇宙的期望是超越現有物理世界對空間、時間的限制，實現創造性價值。

（一）元宇宙是人類歷史上信息交互方式的又一次升維

回看人類社會的信息交互發展歷史，最早的面對面方式在信息豐富度上是完整的，但傳輸效率極低；隨著信件、電報、電話的出現，一定程度上延展了傳輸距離，卻犧牲了信息交互的豐富度；互聯網的興起進一步提升傳輸效率，重新擴大了信息交互的豐富度，信息得以通過文字、聲音、圖片、視頻等形式進行傳遞（如圖3 所示）。

元宇宙階段，信息主體由人擴展到智能體，使得信息創造方式發生根本性變革，未來元宇宙的信息將主要由智能體通過信息自生的方式產生，信息數量將呈現指數級增長，承載的信息量將得到極大豐富；同時得益于元宇宙無處不在且幾乎無時延的網絡、超高性能的算力以及人工智能、大數據分析等DICT 技術，海量信息將得以高效處理并實時分發共享，使得信息傳遞效率得到極大提升；另一方面，元宇宙虛實融合特征將實現用戶五感真實的沉浸式交互?？梢娫钪嫱ㄟ^技術手段實現人類信息交互方式的升維，將達到人類對信息資源創造、利用的新高度。

（二）元宇宙是數字經濟發展的新趨勢、新賽道、新載體

2022年10月，國務院關于數字經濟發展情況的報告提出，以數據為關鍵要素，以推動數字技術與實體經濟深度融合為主線，以協同推進數字產業化和產業數字化、賦能傳統產業轉型升級為重點，以加強數字基礎設施建設為基礎，以完善數字經濟治理體系為保障，不斷做強做優做大我國數字經濟。

元宇宙與數字經濟相融新生、互補創優，布局切入元宇宙，是踐行“三新一高”時代要求、“東數西算”新基建國家戰略、推動數字化轉型發展的政治使命、重要抓手。首先，加強數字孿生、XR、AI 等元宇宙核心技術攻關，加快新型信息基礎設施建設，夯實元宇宙數字經濟新賽道；其次，基于元宇宙時空拓展性、經濟增值性，實現實體經濟與數字經濟深度融合，圍繞集成電路、智能硬件等重點領域，探索創新產業數字化新形態；同時，通過完善機制體制，管控元宇宙經濟發展秩序，積極參與數字經濟國際合作，維護多邊治理機制，完善數字經濟治理體系（如圖4 所示）。

圖4 元宇宙促進數字經濟發展

（三）全球主要國家對元宇宙整體保持開放態度，積極探索相關政策

元宇宙作為數字經濟發展的新趨勢、新賽道、新載體，促使國家力量積極關注元宇宙發展。目前全球主要國家對元宇宙整體保持開放態度，相關政策也在積極探索階段。

其中，韓國政府對元宇宙反應最快，率先成立了元宇宙協會，大力推進元宇宙行業的發展。2021年11月，韓國首爾市市長提出首爾愿景2030（The SeoulVision2030）計劃[5]，為期五年的元宇宙首爾計劃是其中重要部分，也是全球首個元宇宙城市計劃。

歐洲對于元宇宙產業則持謹慎態度，通過立法推動對虛擬世界的監管[6]-[8]；日本則依托其在動漫產業、游戲產業的優勢和積累，推廣元宇宙理念，扶持元宇宙產業，建立新型國家優勢，立法層面聚焦跨平臺、跨地區適用的“虛擬空間”法律、行業標準和指導方針[9]；美國政府層面處于觀望狀態，尚未提出明確的元宇宙建設綱要性文件和官方表態，對數據安全的擔憂及產業巨頭壟斷風險的警惕暫時占據上風[10]。

（四）中國對元宇宙的態度：從謹慎監管到積極接納

2021年12月，中央紀委國家監委網站首次發文《元宇宙如何改寫人類社會生活》[11]，明確元宇宙定義、誕生背景、主要特征等。文章明確了元宇宙的三大核心技術分別為擴展現實技術、數字孿生技術及區塊鏈技術，主要應用方向包括元宇宙社交和游戲方向、元宇宙零售和電商以及元宇宙基建和工業方向。

隨著國家層面積極接納元宇宙，各地方政府扶持元宇宙政策紛至沓來[12][13]，通過建設元宇宙產業園區，設立基金，引進人才與相關企業，扶持元宇宙產業生態可持續發展。截至 2022年7月，國內至少7 省17 市已經發布元宇宙產業相關建設規劃。

其中，北京市政協關于北京市元宇宙底層技術和應用產業前瞻布局的提案指出，應聚焦底層技術研發、資金人才支持、組織機構保障以及應用場景拓展。在底層技術研發方面，應重點圍繞地理空間計算、3D 環境生產、交互算法、感知技術、顯示技術等元宇宙關鍵技術開展布局；在資金人才支持方面，應鼓勵在京科研院所開設相關專業，加大人才培養；在組織機構保障方面，應組織相關科研院所和產業單位共同組建元宇宙發展聯盟；在應用場景拓展方面，應聚焦場景的呈現和互聯互通，打造元宇宙應用場景示范基地（如圖5 所示）。

圖5 中國多地出臺政策，扶持元宇宙產業發展

2022年7月，上海市政府結合“搶抓新賽道、培育新動能”的戰略方向發布《上海市培育“元宇宙”新賽道行動方案（2022-2025年）》[14]，明確四大任務、八大工程，積極建設產學研一體化產業聯盟，到2025年，打造 10 家具有國際競爭力的頭部企業、100 家掌握核心技術的專精特新企業，“元宇宙”相關產業規模達到3500 億元，帶動全市軟件和信息服務業規模超過15000 億元、電子信息制造業規模突破5500 億元。

三 、元宇宙：覺醒

全球主要國家對元宇宙持積極態度，積極探索相關政策，科技企業紛紛布局元宇宙，深耕產業賽道，共同鋪設元宇宙產業鏈，探索打造元宇宙標桿應用。

（一）三種企業三種心態，鋪設元宇宙產業鏈

互聯網巨頭正在進軍元宇宙，布局元宇宙產業鏈，考慮到其各自的定位和需求，各公司的戰略各不相同，大體可以分成三類企業。

第一類是以臉書、微軟為代表，在移動互聯網領域并沒有占據關鍵的入口地位，為扭轉被動局面，正以元宇宙為契機，搶占互聯網的下一輪發展機遇，從底層技術到上層應用，全面出擊、多路布局元宇宙產業鏈（如圖6 所示）。

圖6 元宇宙產業生態圖譜

第二類企業以蘋果、谷歌為代表，作為移動互聯網時代的勝利者，占據移動互聯時代的入口，在面對元宇宙這一新事物時，態度較為謹慎。為防止對手企業通過搶灘元宇宙動搖自己的地位，對元宇宙進行一些防御性的布局。

第三類企業以亞馬遜、英偉達為代表，對互聯網入口依賴不強，同時自身能力是元宇宙發展所必須的核心要素，因此對元宇宙發展，樂見其成，但并不盲目激進，而是更多立足于自身的既有優勢，對外延伸輻射。

（二）元宇宙產業細分賽道

元宇宙作為下一代互聯網，是人們工作生活的虛實融合空間，是推動數字經濟發展的重要載體，把握元宇宙產業主要賽道，已成為各大科技公司搶占發展機遇的重要手段。

元宇宙產業的細分賽道大致包括元宇宙新型信息基礎設施、虛擬世界建設及內容、虛擬數字人以及元宇宙價值體系。

元宇宙作為下一代互聯網，是人們工作生活的虛實融合空間，是推動數字經濟發展的重要載體，把握元宇宙產業主要賽道，已成為各大科技公司搶占發展機遇的重要手段

1.新型信息基礎設施

元宇宙呼喚以算力為中心的新一代云網融合基礎設施，元宇宙虛擬內容的創作與體驗、更加真實的建模、大規模用戶持續在線交互，均需要超強算力作為支撐。根據英特爾的測算，元宇宙需要每秒10 千萬億次的浮點計算能力（10^18flops）提供支撐，相當于當前互聯網總體計算能力的1000 倍。

同時，元宇宙對帶寬的要求遠高于大多數互聯網應用和游戲。元宇宙中虛擬世界需要重建現實世界中幾乎無限的多樣性、并實時捕捉其動態變化，跟現實世界一起“演進”。一些重要的體驗需要在所有用戶之間、在任何時候都具有持久性。在這樣一個超大規模的、實時的、共享的、持久的虛擬環境中交互，需要幾乎無時延的網絡，不間斷地接收大量的云數據流。

另一方面，元宇宙需要云、網、邊、端資源的一體化協同機制，以實現異構網絡資源的高效匹配、分布式協同，驅動基礎設施自主進化以滿足元宇宙的超高算力、存儲、網絡資源需求。

可見，建設大規模、一體化、高性能新型信息基礎設施是發展元宇宙的前提。各科技巨頭在元宇宙新型基礎設施賽道紛紛布局。通過圖7 的產業圖譜可見，中國科技企業在IDC、通訊網絡兩個賽道占據一定優勢，在算力賽道上，中國科技企業也紛紛發力，逐漸縮小與國際巨頭的差距（如圖7 所示）。

圖7 元宇宙新型基礎設施產業圖譜

2.虛擬世界建設及內容

元宇宙虛擬世界建設，需要實現物理與虛擬之間全要素精準映射與實時交互。據Gartner 預測，未來將有數百億傳感器和接入點末端連接在一起，完成對物理世界多源數據的獲取、重構、融合，實現現實與虛擬全要素、全業務、全流程的精準映射與實時交互。

元宇宙虛擬世界建設，需要實現物理世界在平行空間的數字化、模型化、智能化。據Gartner預測，未來數十億物體將擁有數字孿生模型，融合不同粒度的屬性、行為、特征等數據。

元宇宙虛擬世界建設，需要精細化實時驅動渲染，實現高保真沉浸式體驗。未來元宇宙虛擬世界的呈現，需要基于先進的三維渲染技術，實現對虛擬世界的高精度、高交互性、實時的精細化構建。

數字孿生是構建元宇宙虛擬世界、實現物理空間與數字空間交互映射的核心技術，包括3D 引擎、建模工具以及操作系統。圖8 展示出了該賽道的產業圖譜，在3D 引擎領域，Unreal Engine 與Unity 占據主流市場，國內科技公司大多處于起步階段。

圖8 元宇宙虛擬世界建設及內容生成產業圖譜

其中，Unreal Engine 與Unity 作為游戲引擎，在元宇宙時代，可為數字孿生虛擬空間構建提供新型路徑。一方面，游戲引擎憑借其模擬逼真、渲染實時、開發便捷的特點成為當下產業界實踐數字孿生平臺的路徑；另一方面，游戲引擎逐步融合行業知識和前沿技術來提升數字孿生的應用能力，滿足不同行業的需求。

3.虛擬數字人

虛擬數字人早在元宇宙的概念出現前就已經存在，2021年作為元宇宙的元年，將數字人推向高潮，未來每個用戶都將依托虛擬數字人技術，通過虛擬化身在元宇宙世界中進行沉浸式探索。預計2030年中國虛擬數字人市場規模將達2700 億元，其中身份型虛擬數字人約為1750 億元，服務型虛擬數字人總規模超過950 億[15]。虛擬數字人的生成主要包含建模、驅動、渲染三大流程。目前虛擬數字人制作技術可分為3 條路徑：（1）建模與驅動均通過人工運用3D 建模/CG（Computer Graphics）技術實現；（2）動畫形象通過3D 建模/CG 技術實現，驅動基于人工智能技術實現；（3）形象重建和驅動都通過人工智能技術實現。

2021年作為元宇宙的元年，將數字人推向高潮，未來每個用戶都將依托虛擬數字人技術，通過虛擬化身在元宇宙世界中進行沉浸式探索

4.元宇宙價值體系

數字藏品作為構建元宇宙價值體系的硬通貨，源于國外的NFT(Non-Fungible Token：非同質化代幣)，但與NFT 存在本質區別。2022年 6月以來，人民日報、人民網相繼刊文[16]-[18]，均充分肯定了數字藏品的正向價值，其可服務于數字經濟高質量場景應用和賦能實體經濟。表1 明確了數字藏品與NFT 在基礎設施、藏品發行、功能屬性、交易貨幣、是否實名、產品流轉、創作者管理等層面的本質區別。

表1 數字藏品與NFT 的本質區別

基于對元宇宙的認識和思考，以及依托自身豐富的數、算、云、網資源，中國電信在元宇宙時代的主要定位是“元宇宙時代新型基礎設施的建設者”

（三）中國電信元宇宙產業發展探索

1.定位與布局

基于對元宇宙的認識和思考，以及依托自身豐富的數、算、云、網資源，中國電信在元宇宙時代的主要定位是“元宇宙時代新型基礎設施的建設者”，基于這個定位，中國電信同步推進元宇宙平臺能力集成以及應用生態的協同創新（如圖9 所示）。

圖9 中國電信元宇宙定位與布局

在元宇宙的基礎設施建設層面，中國電信按照習近平總書記提出的要建設“天地一體、高速泛在、云網融合、智能敏捷、安全可控、綠色低碳”的智能化綜合數字信息基礎設施的指示要求，結合國家“東數西算”戰略以及“國家云”的打造，通過夯實基礎網絡通信能力，發揮云網融合的核心優勢，全力深化升級云網融合3.0；建立云網融合算力調度體系，全域覆蓋云網算力，進一步發揮邊緣算力處理能力，實現算力服務分布式發展，為構建元宇宙新型基礎設施筑牢底座。

在元宇宙的平臺技術層面，通過自研與合作并重，增強優勢能力，補齊短板能力。一是加強核心能力的自研，在虛擬現實技術平臺方面，加強3D 渲染、AI 識別、語音交互等核心技術及開發工具研發，并以面向辦公、文旅、教育等重點2B 行業的智慧化運營為切入點，夯實平臺能力；在元宇宙云平臺能力打造方面，基于天翼云IaaS服務，搭載基礎設施、內容及應用設計平臺等PaaS 服務，形成元宇宙云專業能力平臺。二是探索引進合作伙伴關鍵能力，協同創新合作。

在元宇宙應用場景層面，中國電信重點布局ToB 領域，升級現有產品，拓展新興業務；在ToC領域，中國電信加強外部合作，共同打造元宇宙標桿產品。在經濟體系層面，中國電信在數字藏品和數字身份的布局實踐基礎上，深入打造開放共享的區塊鏈和NFT 原子能力，促進數字資產的“確真、確權、確價”。

2 探索與實踐

中國電信結合“云改數轉”戰略，全面開展元宇宙產業生態創新實踐，探索元宇宙產業數字化新形態。

在元宇宙新型基礎設施層面，中國電信依托國家“東數西算”戰略以及“國家云”的打造，升級云網融合基礎設施，深化元宇宙“算力網絡”建設，發揮云邊側潛力，構建算隨數動、數智相生、異構協同的新型信息基礎設施；為滿足元宇宙超高頻交互計算、連接需求，中國電信基于天翼云建設完成國內最大的GPU 計算平臺；以算力、云網為切入點，基于網絡資源、天翼云技術、IDC基礎設施等領域的領先優勢，中國電信打造了智能邊緣云、實時渲染云、數字孿生、融媒體云等一系列基礎設施能力平臺。

在元宇宙的應用服務提供層面，在ToB 領域，中國電信發布了“天翼云圖”智慧商業平臺，建設商業元宇宙，為廣大用戶提供沉浸式游逛消費體驗；同時，中國電信推出了云電競、元宇宙數字文旅等解決方案及相關應用，滿足游戲、文旅等垂直行業需求。在ToC 領域，中國電信發布了元宇宙“盤古計劃2.0”，建設元宇宙數字文娛生活；結合5G 應用的開發推廣，強化現有業務的元宇宙元素和形象，升級天翼云VR，天翼云游戲等業務，并開發出了元宇宙云觀燈、AR 魔法圖書等元宇宙新產品。

在元宇宙價值體系層面，中國電信積極推進數字身份、數字藏品的探索實踐，牽頭打造了數字藏品平臺、數字身份平臺、區塊鏈BAAS 平臺，推出數字人應答、數字人形象視頻彩鈴、數字資產統一賬號服務，助力構建元宇宙價值體系。

總之，技術、產業、資本正在推動元宇宙從科幻走進現實，元宇宙時代撲面而來，將引領未來全球數字經濟的發展，也為推動我國“三新一高”經濟發展，不斷做優做強做大我國數字經濟帶來難得的科技研發、應用場景、新型設施、數字資產等方面的新機遇、新賽道。