2023,元宇宙「脫虛向實」

摘要

在希望與爭議中,元宇宙渡過了關鍵的一年。

元宇宙(Metaverse)一詞源自美國科幻作家尼爾·斯蒂芬森的科幻小說《雪崩》。原著中,Metaverse 是由 meta(超越)和 verse(宇宙)兩個單詞拼接組成,字面意思是「超越宇宙」,在書中代指一個平行于現實世界的虛擬數字空間,在這個虛擬世界中,人們可以娛樂、社交、工作,做任何想做的事情。

元宇宙一詞從書中走入商業世界有兩個重要節點:

第一個節點在 2021 年 3 月,游戲公司 Roblox 掛牌上市。Roblox 的核心產品是一個多人在線互動游戲平臺,玩家可以自主創作 3D 游戲世界,也可以進入別人創造的世界。Roblox 在招股書中將元宇宙寫入其中,視為自己的長期愿景。

第二個契機則來自馬克·扎克伯格?!堆┍馈分忻枋龅?Metaverse 與他重金投入 VR/AR 想做的事情高度契合,2021 年 10 月,他宣布 All in 元宇宙,并將 Facebook 更名為 Meta。幾個月后,新生的 Meta 推出了自己的第一個元宇宙平臺——Horizon Worlds。

Meta 和 Roblox 的共同點,是認為一個有著獨立經濟系統、支持 UGC 創作三維內容的沉浸式數字化平臺,會成為下一代互聯網的基石。元宇宙的描述最接近這種理念,二者選擇將其作為公司的長期愿景。但要注意的是,這個觀點在今天并不是行業共識。

一部分從業者認為:未來把人連接在一起的不會是一個中心化的超級世界,可能是一個個去中心化的、分散的虛擬空間的集合。當然,更多人認為,今天硬件、內容等關鍵基礎設施還處于非常早期的狀態,現在討論和搭建元宇宙為時尚早。

今天圍繞元宇宙有著眾多爭論——這個行業正處于「大航海時代」到來的前夜,無數人試圖描繪心目中的「新大陸」,并堅信自己找到的是通往元宇宙的正確航線。各種概念和信息交織混雜,這給關注甚至在相關領域從業、創業的人們帶來了巨大的困擾。

我們認為元宇宙火熱背后,行業的底層邏輯是:尋找移動化后,信息革命的下一個技術浪潮。數字信息正在從二維向三維發展,元宇宙是 3D 信息時代重新構建的三維化的虛擬空間網絡。今天所謂的元宇宙行業,就是圍繞這個大趨勢下構建起的技術、硬件、內容和服務公司。

2021 年下半年,以 VR 頭顯銷量破千萬成為關鍵節點,開始突破「硬件賣不出去——做內容不賺錢——缺少好內容更沒人買硬件」的負面循環。

不過當前行業普遍的共識是:今天元宇宙賽道整體還處于非常早期的狀態。距離 VR/AR 和元宇宙真正普及,成為擁有上億級甚至十億級用戶的通用計算平臺,還需要至少十年的時間。從國內來看,2022 年二季度開始一級市場元宇宙投資的熱度開始出現下降,部分項目的估值也開始出現回調。

當前,元宇宙行業發展的關鍵,可以總結為下面三個問題:

 

  • 創造人類進入元宇宙世界的入口
  • 構建元宇宙內容的技術和生態體系
  • 怎么在(元宇宙)到來前,讓技術產生商業價值,讓創業者賺錢養活自己

 

 

01

元宇宙入口:

VR 已至,AR 將來

 

 

就像先有電腦才有互聯網,在元宇宙到來之前,首先需要的是一個能夠讓用戶真正進入數字世界的硬件終端。

今天來看,以 VR 頭顯(XR 頭顯)和 AR 眼鏡為代表的近眼顯示終端(Near-eye displays,NEDs)最有可能成為元宇宙時代的第一個通用硬件終端。這兩個終端分別對應不同的用戶使用場景,其中 VR 頭顯對應桌面級場景(今天主流設備是 PC),AR 眼鏡則對應移動場景(今天主流設備是智能手機)。

盡管兩者都在 2014 年前后起步,但 VR 頭顯成熟更快,2021 年突破千萬級門檻后,業內普遍認為 VR 已經出現第一個真正意義上的通用消費級終端(以 Oculus Quest 為代表)。

相比之下,AR 設備雖然在 2022 年有了較大的進展,出現了第一代真正面向 C 端用戶的消費級 AR 眼鏡。但受算力、功耗、顯示和光學技術等方面的制約,功能上只能滿足特定消費場景的需求,距離通用級終端出現的時間點,還有至少 5-10 年。

二者技術上有很多相似之處,決定性的區別是產品體積帶來的制造難度。AR 眼鏡的承重主要在鼻梁,理想的產品重量需要控制在 70g 以內(iPhone 的 1/3)。而承重在整個頭部的 VR 頭顯,今天 500g 的重量(PICO 4 重 596g、Quest 2 重 503g)就已經有較好的用戶體驗。

 

 

AR 眼鏡:消費級元年

 

 

根據使用場景,AR 眼鏡可以分為 ToB 的工業級和 ToC 的消費級,消費級 AR 眼鏡又可以細分為面向特定使用場景的非通用級和通用級 AR 眼鏡。

 

AR 眼鏡分類。丨圖片來源:極客公園

 

三種產品的技術難度依次遞升,今天 AR 行業的基本共識是:2022 年是消費級 AR 眼鏡的元年,但距離真正有機會取代手機的通用消費級 AR 眼鏡出現則需要至少 5-10 年。

 

過去:「失敗」的生產力工具

 

Google Glass 是近代 AR 眼鏡的開端,對于這個售價 1500 美元的產品,谷歌最初的定位是消費級但不論是硬件技術還是內容應用,當時的條件遠未成熟。2015 年,Google 宣布放棄 Google Glass 項目。

Google 的失敗啟發了后來者,比如微軟于 2015 年 1 月推出的第一代 HoloLens,就將目標用戶定位為企業用戶。然而從結果來看,過去 6 年 AR 眼鏡作為生產力工具并不算成功。

 

2016-2023 年 AR 眼鏡出貨量。丨數據來源:陀螺研究院,光大證券研究所

 

AR 眼鏡遇到的問題是:作為生產力工具,其在軍事、設計、維修、辦公協同等領域發揮出了一定的價值,但都算不上是革命性的提升。

現在:滿足特定場景的「功能機」

 

2022 年 8-10 月,在一年中的消費電子產品發布旺季,僅國內市場就有超過 10 款消費級 AR 眼鏡發布。

 

2022 年 AR 產品發布統計。丨數據來源:互聯網整理

這些 AR 眼鏡可以歸成兩大類,一類是 Nreal、雷鳥、Rokid 為代表的更偏娛樂應用的產品,更直接點就是「觀影神器」;還有一類是 OPPO、亮亮視野、光??萍?、李未可等,產品定位是在翻譯、運動、導航等一些特定場景做工具。

目前給予光波導技術的發展,價格大幅降低、顯示效果大幅提升,AR 眼鏡開始邁入消費市場。但要注意的是,今天受到顯示技術、算力的限制,一名消費者能接受的重量的智能眼鏡,依然遠不足以滿足多個場景復合使用。對此主機廠的做法是:強化某幾個場景的功能,針對特定問題做特定解。今天比較典型的使用場景有聽障翻譯、戶外運動和地圖導航等。

未來:從手機「配件」,到「干掉」手機

 

從 ToB 到 ToC,2022 年 AR 完成了一個重要的里程碑。而下一個目標,則是成為一個通用級平臺。

這件事情最大的難點,在于智能眼鏡的重量(80g)只有普通智能手機的 1/2 甚至 1/3,卻要裝進復雜程度堪比甚至超過最先進的 iPhone 的屏幕、光學模組、芯片、傳感器等電子元器件。這里的挑戰遠不止工業設計,屏幕技術、光學技術、芯片技術、電池技術等都需要全面升級。

今天,一部分 AR 主機廠商選擇針對固定場景進行優化。另一種思路是手機+眼鏡的模式。

 

高通驍龍 XR2 無線智能眼鏡參考設計。丨圖片來源:高通官網

 

在這個過程中會有一個非常重要的機會:定義 AR 眼鏡的交互范式,就像當年喬布斯在 iPhone 上做的那樣。

誰能成為這個定義者?

 

VR 頭顯:跨過千萬門檻后,走向何方?

 

 

對于硬件和內容,經常有人類比經典的哲學問題「先有雞還是先有蛋」。但「先有硬件還是先有內容」是有答案的——PC 和智能手機的發展歷程都能證明,硬件和交互范式先定下,才會有內容的爆發,才會進一步迎來生態的繁榮。

隨著 2021 年 Oculus Quest 成為第一個達到千萬級年銷量門檻的 VR 硬件,大家相信,今天 VR(XR)已經跨過普通消費者能接受的最低門檻,第一代真正意義上的通用級設備已經出現或者非常接近出現,這意味著人類前往元宇宙的第一個硬件入口已經出現雛形。

2019 年 5 月 Quest 橫空出世,大大降低了用戶的使用門檻,一方面是價格更便宜且用戶無需高配置電腦;另一方面,不需要在外部設置相機、插一堆線纜并反復調試。經過迭代,VR 頭顯進入第全新時代。

值得注意的是:業內也有觀點認為,Quest 的體積依然過大,算不上是真正的「iPhone1」。NOLO VR 創始人張道寧認為,「今天 Quest 積累的用戶不是扎克伯格說的 10 億(普通消費者)中的 1000 萬,而是 3000 萬(重度游戲用戶)的 1000 萬?!?/span>

 

2020 年-2022 年 Q3 海外 VR 頭顯出貨量。丨數據來源:Wellsenn XR

 

對于 VR 硬件,一個非常典型的誤區是:很多人認為做硬件就是做主機廠,現在這已經是 Meta、PICO 和蘋果等幾家大廠的游戲。

實際上真正決定產業走向的,不只是幾家大廠,而是整個產業鏈的技術發展,我們梳理出四個主要的技術趨勢:交互,顯示、計算和 MR。

交互:基礎架構已定,等待殺手級應用

2022 年 8 月,扎克伯格稱,VR 本質上要解決的是「臨場感(presence)」的問題,要做到不論實際上人在哪里,都能在虛擬世界里感覺就像和另一個人待在一起一樣。

解決這個問題,需要讓計算機理解用戶的動作,并給出足以欺騙身體各個感官的反饋信號,也就是人機交互。

首先,手是人類與自然世界交互的基礎。VR 中手的交互方式有兩種,第一是手勢識別(裸手交互),第二是用手柄交互。經過開發者和消費者幾年的自然選擇,今天手柄+鐳射點選取的方案已經成為 Quest 的最主要交互方式。

接下來更多交互會加入 VR 交互系統,提升臨場感。在 2022 年發布的 Quest Pro、PICO 4 等新一代 VR 頭顯上,面部追蹤(眼球追蹤)和全身捕捉是新解鎖的兩大交互技術。

眼部追蹤和面部捕捉,2022 年已經開始集成到最前沿的 VR 頭顯產品,包括 PICO 4 Pro 和 Quest Pro 等。根據國內眼球追蹤技術供應商七鑫易維的數據,2022 年眼追在 VR 硬件的滲透率不到 5%,但預計未來 2 年將會加速提升,達到主流產品的 80% 以上。

眼追和面追的引入,將帶來大量的應用機會。如:

 

  • 面部表情實時映射。
  • 注視點渲染。
  • 輕交互。
  • 虹膜識別。

 

此外,全身動作識別也是一個值得期待的交互技術。2022 年的新品,Meta 和 PICO 均已展示了在增加少量可穿戴傳感器的情況下,實現全身動作捕捉的解決方案。

Meta 和 PICO 都將健身和運動類內容視作全身捕捉一個重要的落地場景。低成本全身捕捉有機會進一步降低虛擬人門檻,會加快虛擬人應用在 VR 直播、VR 辦公等場景下的落地。

 

VR 顯示:更輕薄,更清晰

 

佩戴體驗依然是今天 VR 最核心的短板,對于 VR 顯示技術的發展方向,PICO 總裁周宏偉曾經總結為兩個「qing」:更輕薄,更清晰。輕薄和清晰由 VR 顯示系統決定,主要由光學模組和顯示面板兩部分組成。

光學模組的存在,是 VR 的顯示系統與 PC、智能手機的最大不同點。VR 顯示的原理簡單來說就是用放大鏡(光學模組)看電子屏幕,從而擴大視場角制造沉浸感。

 

傳統菲涅爾透鏡和 Pancake 透鏡厚度對比。丨圖片來源:量子位

 

VR 光學經歷了非球面透鏡、菲涅爾透鏡和 Pancake 方案三個階段。目前采用的最佳方案是 Pancake,其方案原理是將光線進行多次折疊,使其比采用菲涅爾透鏡時更加輕薄,縮減了 VR 設備的體積與重量,

但 Pancake 依然有痛點。一方面折疊光路帶來光損,意味著功耗更大,另一方面復雜工藝導致良率較低,成本較高。目前市面上普遍使用的 2P 方案的供應成本為 300-400 元,是工藝成熟的菲涅爾透鏡的 20 倍以上。

顯示面板的升級也來到了第三階段。從 2022 年開始,提升產品的顯示效果就成為重要任務,包括增強 VR 顯示面板的分辨率、色彩飽和度、響應速度等。

 

VR 顯示面板的三個發展階段。丨圖片來源:極客公園

 

算力:終端不夠,云端來湊

 

2019 年底發布的高通驍龍 XR2 依然是目前全球 VR 一體機市場的主力芯片,包括 Quest 2、PICO 4、奇遇 Dream Pro 和 YVR 2 等均使用驍龍 XR2 芯片作為核心終端處理平臺。

2022 年 10 月,高通推出最新旗艦 XR 平臺——第一代驍龍 XR2+ 平臺(驍龍 XR2+Gen1)。新平臺優化了功耗和熱性能,這使得該平臺能夠在不犧牲終端外形設計的情況下,更多地賦能全感官交互,比如在元宇宙中創建栩栩如生的表情。

Meta Quest Pro 是第一款使用驍龍 XR2+Gen1 的產品,此外根據高通的消息,多家 OEM 廠商已計劃推出搭載驍龍 XR2+ 平臺的商用終端。

國內廠商也在發力,全志科技、瑞芯微、聯發科等都在加速布局 XR 芯片的研發。

盡管芯片公司還在努力提升終端處理器的性能,但從趨勢上看,將更多計算處理放在云端的端云混合協同,可能是 XR 頭顯更長期的技術架構。

這種基于 5G 傳輸的端云混合架構,可以讓 XR 設備不再受限于傳統散熱、功率和外形等方面的限制,而是可以利用智能網聯邊緣的算力,面向大型負載場景打造不受線纜束縛的沉浸式體驗。

 

See Through:未來三年最重要的機會

在 Quest Pro 上,Meta 確實做到了更多。低于 10ms 時延的全彩立體視頻透視(Video See Through,簡稱 VST),讓 VST 不再只是 VR 頭顯觀察外界的一個雞肋輔助功能,而是成為了一個真正意義上的 MR 混合現實功能。

 

Quest Pro 的 3D 全彩透視。丨圖片來源:NathieVR

 

從 Meta 的演示以及國內外媒體流出的體驗視頻來看,由于透視是完全 3D 的,Quest Pro 的 MR 模式下,虛擬物體能夠很好的和真實世界融合在一起。

當然目前這項技術仍處于早期,還有不少的問題,比如清晰度和續航,不過有高通底層的支持,業內普遍認為,未來 1-2 年,全彩 See Through 也就是 MR,將成為 XR 頭顯的標配功能。

這件事的挑戰在于:整個行業需要學會如何使用 MR 技術,并做出殺手級的應用。Meta 給出的核心使用場景是辦公,以及 VR 健身,但很顯然開發者和主機廠需要找到更多的應用場景。

 

 

02

實時 3D 數字內容:

元宇宙的主線任務

 

 

3D 內容的價值:展示、推演和實時交互

 

 

VR 硬件設備的發展,引發了對于沉浸式 3D 內容的需求,這并非是當下獨有的敘事,甚至有點老調重彈了。

在 20 世紀 90 年代初期,VRML (Virtual Reality Modeling Language)創建出來了,它是一種虛擬現實建模語言,在當時甚至還被有些人視為 HTML 的 VR 版等價物,專門用于 3D 網頁的制作和開發,從而為人們動態鏈接到互聯網上的虛擬 3D 世界提供可能。

但是 VRML 發展并不順利,人們對它的興趣很快就減弱了。原因有很多,除了技術本身還不夠成熟以外,很大程度上是因為:針對 VR 甚至計算機 3D 界面的殺手級應用,并沒有出現。

從 90 年代到現在,3D 內容本身并沒有消亡,只是沒有成為互聯網內容形態的主流敘事而已,文字、圖片和視頻才是鎂光燈下被注視的「明星」。在一些「縫隙」中,3D 內容尋找著自己價值創造的空間。

由于 3D 可以非常好地表達和展現事物的復雜結構,小到病毒的形態還原,大到城市的規劃設計,對此都有著比較強的需求。而用 3D 這種方式展現房屋結構,進而實現 VR 看房,目前已經是一個非常成功的商業落地方向了。

另外,3D 可以實現優秀的仿真模擬,這個價值無法被低估。美國密歇根大學教授邁克爾·格里夫斯在其著作《智能制造之虛擬完美模型》探討了「數字孿生」之所以能夠實現價值創造的本質:我們可以通過在計算機上進行仿真模擬,用信息來替代浪費的資源,實現預測和推演,從而獲得所期望的結果。

比如在工業設計領域,以數控機床自動加工為核心的工廠,需要高精度的 3D 數據模型,它能夠實現較好的仿真效果,可以在產品生產之前做出「數字樣機」,去做很多前期數據的驗證和模擬,從而減少浪費,進一步提高效率。此外在影視游戲產業中,對于擬真也有非常大的需求。

 

游戲《我的世界》在光追開啟前后的對比。丨圖片來源:互聯網

 

3D 內容在增量價值創造上,打開了時間空間的可能性,最終通向的是在虛擬世界打造一個大規??蓪崟r交互的空間。

此外,和 2D 相比,3D 在人機交互的可選方式和復雜度上升了一個數量級,這打開了更多商業的可能,比如各種 3D 虛擬時尚。

雖然長期來看 VR 和 AR 將可能是元宇宙的最終硬件入口,但 3D 內容本身的展示并不依賴于 VR 和 AR 設備。今天絕大多數的 3D 內容的展示,依然依托于 VR/AR 以外的終端進行。

 

 

3D 內容挑戰:大規模和低成本

 

 

Decentraland 畫面風格。丨圖片來源:互聯網

 

目前,Roblox、Decentraland、The Sandbox、Horizon Worlds……這些已經擁有很強影響力的元宇宙平臺,從內容的特點來看,都是低精度 3D,相對較為粗獷,缺乏細節。

2022 年 8 月,為了慶祝 Meta 的元宇宙平臺 Horizon Worlds 在法國和西班牙推出,扎克伯格發出一張在 VR 社交平臺 Horizon Worlds 的自拍照片,被嘲諷其精度與 20 多年前的游戲無異。而這正是當下元宇宙內容的瓶頸——如何才能生產出更大規模和低成本的高逼真 3D 內容。

 

推特網友吐槽扎克伯格。丨圖片來源:推特

 

具體來說,3D 內容本身有兩個非常核心的環節:內容生成,以及交互呈現。二者在技術本身的成熟度和成本方面都有很大的挑戰。過去,除了仿真行業應用外,只有在游戲和動畫影視領域等市場規模較大的高毛利行業能有較大規模的應用。

目前圍繞著 3D 資產生成的不同技術路線中,

第一種是基于各種硬件設備進行掃描,而后進行三維重建。比如,Matterport 和眾趣科技都聚焦在將現實世界的空間轉換為虛擬空間,具體落地的應用包括 VR 看房、工廠數字孿生等。目前成本依然較高。

第二種是 3D 創作工具。可以分為兩大類:3D 軟件和 3D 引擎,主要用于制作 3D 內容以及各類應用,比如動畫和各種游戲。值得一提的是,以前的游戲引擎沉淀了大量的內容制作能力,目前在往 VR、數字孿生城市以及智能座艙等方向延伸。但其問題在于,操作門檻極高,往往需要專門的教程。

第三種是生成式 AI。從文本、圖像再到視頻生成,諸如 GPT-3、DALL-E 和 Stable Diffusion 等生成式 AI 模型的出現,打開了更多內容創作的可能性。2022 年,成立僅兩年,Stable Diffusion 背后重要的支持公司 Stability AI 宣布完成了 1.01 億美金的種子輪融資,估值達 10 億美金。AIGC(AI Generated Content,人工智能生成內容)成為了投資熱詞,2022 也被視為 AIGC 元年。

AIGC 在圖片生成已經取得了非常驚艷的進步,但在 3D 內容生成上,依舊挑戰重重。

 

使用 AI 繪圖工具 Midjourney 繪制的作品《太空歌劇院》獲得藝術比賽首獎,引發了關于 AIGC 的討論。丨圖片來源:互聯網

 

此外,在 3D 內容的呈現上,面臨著非常大的算力挑戰。虛擬場景如何動起來——比如超寫實的三維數字人如果是動態交互,也需要非常龐大的計算量。目前用云端解決算力問題的方案發展非???,但是依舊成本高,效果難以保證。

最后一個制約元宇宙發展的瓶頸,是 3D 內容資產的互操作性問題。數量眾多的 3D 內容創作工具在歷史發展中,形成了超過幾十多種不同的文件格式,互相割裂,想要試圖通過發展自己的格式,形成閉環生態圈。

這帶來了很大的問題: 3D 內容和應用的制作復雜,需要在不同工具之間來回導入、修改、編輯和導出,格式的復雜提升了內容創作的難度。顯然,這無法滿足元宇宙對于 3D 內容規?;男枨?。

 

 

3D 內容新進展和機會

 

 

挑戰帶來了新機會,元宇宙的標準和共識正在建立。概念宏大的元宇宙更像是一個愿景,而非具體的方向,如果沒辦法建立基本的發展共識,元宇宙玩家就只是散兵游勇,無法協同作戰。

USD 內容標準

基于開放標準和協議的通用互操作性的推進值得關注,USD 可能正在成為元宇宙第一個技術共識。

 

元宇宙標準論壇創始會員。丨圖片來源:Khronos 官網

 

2022 年 6 月,由 OpenXR 標準背后的組織 Khronos Group 發起的元宇宙標準論壇(Metaverse Standards Forum,簡稱 MSF),正式對外宣布成立。目前 MSF 有超過 1900 名成員,包括 Meta、微軟、Epic、英偉達和高通等元宇宙相關的玩家基本上都加入了。

MSF 正在重點推動去解決 3D 資產的互操作性問題。其中 USD(Universal Scene Description,通用場景描述)的相關標準和生態推進,是官網的示例項目。USD 最初由皮克斯動畫工作室發明,之后進行開源,主要用于定義、包裝、組裝和編輯 3D 數據。

MSF 的成員英偉達極為看好 USD,在其看來創建元宇宙所需的最基本的標準是對虛擬世界的描述,而 USD 可以成為元宇宙的互操作性內容和體驗的基礎,類比于 2D 互聯網,USD 是「元宇宙的 HTML」。

AIGC + 3D

當前 AI 對 3D 內容資產從創建到呈現全面賦能。

在 3D 內容資產生成方面,當前的成熟度還有待提升,數字力場科技創始人 & CEO 張濤表示,「一年后,3D 模型生成的狀態一定不是今天這種粗糙的狀態?!?/p>

其中神經輻射場(Neural Radiance Field,NeRF)作為一種具有隱式場景表示的新型視場合成技術,成為 3D 內容生成上最受關注的方向。它可以支持通過訓練 AI 算法,輸入幾張 2D 照片,進而可以渲染生成逼真的 3D 場景。谷歌和英偉達先后發布了各自基于文本提示生成 3D 模型的 DreamFusion 和 Magic3D。

在超寫實數字人上模型生成上,AI 已經可以降低生成本。比如基于 AI 的「表情數據遷移」,數字栩生聯合創始人 & CTO 翁冬冬談到:「現在我們采集每一位演員的表情,生成個性化的表情整套資產。未來可能在元宇宙里,每個人生成自己的臉建模,最簡單的辦法是用用戶自己的少量數據結合已經采集的和長相相似的其他人的數據,快速生成高質量資產。這樣 10 倍左右降低成本都是有可能的?!?/span>

在驅動數字人的方式上,AI 已經成為趨勢。AI 驅動的游戲中的 NPC(non-player character,智能非玩家控制角色),也是目前包括超參數科技和啟元世界等創業公司在探索、且被部分投資機構看好的應用場景。

歸根結底,3D 內容的進步,離不開圖形學的支撐。圖形學是利用計算機研究圖形表示、生成、處理和顯示的學科,它是元宇宙重要的技術與學科基礎。有不少創業者認為,元宇宙正在將圖形學帶到一個新的發展高峰,而圖形學和 AI 的結合是重要的方向。

比如,英偉達推出的神經圖形技術(Neural Graphics)就嘗試將 AI 和圖形學融合在一起。雖然目前有很多圖形學專家和創業者認為,圖形學結合 AI 尚處于早期階段,目前實際應用還不深入,但這個領域一旦有新的突破,則必然能推動元宇宙領域的提速發展。值得持續和深入的關注。

 

 

03

誰能賺到元宇宙第一桶金

 

 

構建元宇宙是一個超長期的數字化進程,在此過程中,大量誕生的創新技術有望與各行各業的實際需求相結合,產生大量的應用機會。在元宇宙尚未成熟的早期階段,能夠讓技術公司賺到第一桶金,對行業的發展至關重要。

2022 年,我們觀察到兩個元宇宙技術快速落地的領域,一個是以數字人技術為核心,幫助企業和品牌主開展營銷活動,一部分從業者稱之為「消費元宇宙」;另一個是數字孿生,通過對「原子的比特化」,進而顯示、預測和推演,并與各行各業的實際需求相結合,提供提升效率的生產力工具。

 

消費元宇宙

 

「營銷」的第一波紅利能持續多久?

 

 

元宇宙里虛擬和現實結合的方式能創造出源源不斷的新體驗,使得品牌能與目標受眾達成全新的溝通,是元宇宙能給品牌帶來的時代紅利。

質疑也一直伴隨。僅僅用虛擬人進行代言宣傳,把線上活動包裝得更為精致炫酷,在新鮮感過后,能否真正產生價值,是一個值得深入思考的問題。

短期營銷紅利,長期品牌資產

2021 年以來,大量品牌借勢「元宇宙」進行營銷活動。對應營銷三要素中的「人貨場」,元宇宙營銷活動中的主要形式包括:啟用或推出虛擬代言人;發布 NFT 數字藏品;舉辦線上虛擬發布會、開設線上展廳等。

 

部分虛擬人代言項目。丨數據來源:互聯網整理

 

從短期熱度來看,元宇宙之于大眾的新鮮感給品牌帶來了一定的溝通效率的提升。

從長期價值來看,虛擬人代言、虛擬發布會等營銷活動對比真人真場長期來看,能降低營銷成本。因其突破了時間、空間的限制,尤其在疫情特殊時期,能最大程度地降低營銷成本。

比起品牌代言人以及線下營銷活動「一次性」的特點,元宇宙營銷活動的一大優勢是能夠不斷復用,作為數字資產沉淀到品牌價值中。

比如,虛擬代言人和品牌調性匹配程度更高,可以持續供應內容,可以長期化其營銷價值。另外,許多元宇宙營銷活動后,虛擬展廳持續存在,在后續的虛擬活動中重復使用。

元象這家為品牌方提供 3D 資產創造的技術公司看好這樣的紅利。元象聯合創始人王楠提到,「品牌營銷和企業展示在用我們的工具去創造它自己的 3D 內容,并且會從一些一次性的活動中把留下來,變成長期存在的空間,連接所有 3D 資產,變成一個店,一個世界?!?/p>

質疑:價值幾何?

然而對于使用元宇宙概念進行營銷的長期價值,尤其是元宇宙活動的價值,一直備受質疑。

首先,很多元宇宙品牌營銷行為存在「羊群效應」,僅僅是追逐風口,并未完全明白元宇宙和其中的概念對于自身價值幾何。

第二,元宇宙營銷的效果和成本還有提升空間。若虛擬人關鍵技術未能持續升級,技術使用門檻無法有效降低,導致生產成本持續處于較高水平或虛擬人品質和功能受限,將影響虛擬人的應用場景拓寬,及市場和用戶需求兌現。

第三,一個元宇宙營銷項目的長期 ROIReturn on Investment,投資回報率)需要被考慮。如果一個元宇宙營銷項目,其成本問題和其能夠帶來的價值不能支持其長期運行,如在虛擬人項目中,若虛擬人在外形、運營等方面無法持續優化,可能導致虛擬人價值降低,出現用戶流失、停止運營的情況。

另外,疫情對于線上虛擬會展等的發展是一個強有力的推動因素,然而在疫情影響逐漸減弱后,元宇宙線上會展、活動風口是否會就此結束也在討論之中。虛擬活動需要找到真正的價值。

 

 

工業元宇宙:數字孿生提效現實產業

 

 

作為工業數字化下一階段的重要技術、生產效率的提高工具,數字孿生技術已經大量落地。

從結果倒推來看,優先應用此項技術的行業的共性需求是「預測需求」。通過對「原子的比特化」,進而顯示、預測和推演,便是構建一個虛擬世界的本質價值。

基于預測推演的需求,構建 3D 內容的技術便作為生產力工具,與各行各業的具體需求結合,提升后者的生產效率,這也是今天元宇宙技術應用到各行各業的主要模式。

不過需要注意的是,即使已經有很多數字孿生技術作為生產效率提升工具的案例,但今天行業還沒有看到像筆記本之于辦公這樣,可以稱得上顛覆行業生產效率的應用方案。目前來看,更多落地的應用是對于生產效率帶來幾點、十幾點的效率提升。

從已有案例來看,今天擁抱數字孿生較積極的行業,大多是本身體量大、毛利高的行業;從數字孿生技術能帶來的底層功能來看,有 3D 設計和預測推演兩者需求其一就會使用數字孿生工具。如地產行業全流程、制造業、大型設備模擬訓練、影視動畫行業……

這些技術在工業上的應用,往近了說,在提高現實世界生產效率,往未來看,同樣在為通往虛擬世界修橋鋪路。

房地產

地產行業是目前數字孿生市場最大的賽道,在地產產業鏈的多個環節都有 3D 設計需求,如地產設計、家裝設計、家裝展示等環節,并且需要預測和推演建筑生命周期,數字孿生技術在其中能發揮巨大作用。

在地產設計基建環節,從 BIM 技術(Building Information Modeling,建筑信息模型)出發,在建筑的全生命周期規劃和數字化管理環節,數字孿生早已融入其中。同時數字孿生可以在時間維度上管理建筑全生命周期,根據房屋、家裝的老化情況進行預測維修。

在產業鏈下游的買房和家裝設計環節,消費者已經能充分感受到數字孿生技術帶來的影響。

2020 年以前,VR 看房是元宇宙技術在地產行業存在感最高的應用。其中最有存在感的貝殼找房,已經基于 3D 實景采集+全景漫游技術,交易平臺在二手房和租房看房環節引入數字空間 VR 技術,讓消費者可以在線上平臺更加直觀地掌握詳盡房源信息,提高展示效率并提升銷售轉化。

近兩年,家居設計環節的數字孿生應用開始提速。在家居行業,存在一個長期痛點——消費者和設計師溝通的設計效果和最終落地成品有出入。

數字孿生工具解決了這個問題,幾乎顛覆了家裝生產設計流程。以酷家樂為代表的云設計家裝工具,將家裝最終效果呈現環節前置到家裝開始之時,并以更直觀的 3D 效果圖向消費者展示裝修效果,讓裝修效果不再「開盲盒」,讓設計師在消費者和工廠之間的溝通更簡易,大大減少返工情況。

工業制造

在個人消費級別的元宇宙還是一種暢想之時,工業制造業場景中的 3D 化水平已經日趨成熟。如今工業數字化進程中,不僅需要更高精尖的三維升級,還需要時間維度的預測,以及將已有繁雜眾多的 3D 數據進行統一協作。

其中,數字孿生技術的引入和升級可以進一步將工廠和工業生產環節 3D 化、數字化,而 AI 技術的引入,則可以推演工廠生產流程,提供生產效率。

預測是工業制造業當前的痛點需求,AI 技術和 3D 數據結合的數字孿生技術已經開始解決這一痛點。英偉達與西門子合作的智能工廠是一個模擬并預測的典型案例。通過數字孿生可以模擬出工廠內化學反應,計算出工廠內管道的廢料積累,從而精確地算出停產清理時間,每年可以為工廠節省數億美元的開支。

作為輕工業制造業的服裝行業需要 3D 設計和仿真技術提高精度和效率。凌迪科技 Style3D 數字戰略總監陳夢婕提到,對設計效果進行快速精確地推演是數字孿生普遍應用于設計行業的原因?!?span style="font-weight: bold;">建筑和服裝設計是非常依賴設計的兩個行業,建筑設計是單次成本較高,而服裝設計是頻率很高。數字化快速設計和反饋能提升服裝設計的精準度和命中率,這是實現降本增效的核心?!?/p>

在農業場景,數字孿生技術也已經派上用場。在 UINO 優锘科技的合作案例中,國內某大型農場在 700 畝試驗田上開展數字化農業試點,利用數字孿生技術進一步推動農業領域的數字化轉型。

AI 訓練

數字孿生最基礎的能力是構建最接近現實空間的虛擬空間,可以模擬一些現實環境中無法重現的場景以及需要大量成本的場景,比如太空環境、自動駕駛 AI 訓練場景、機器人訓練場景。

數字孿生技術最早出現的應用場景是美國國防部用于航空航天飛行器的預測性維護,這就是一個人類難以在現實環境中模擬的場景。航空航天飛行器在數字空間建立真實飛機的模型后,通過傳感器實現與飛機真實狀態完全同步,這樣每次飛行后,根據結構現有情況和過往載荷,及時分析評估是否需要維修,能否承受下次的任務載荷等。

2020 年隨著機器人和智能汽車市場的爆發,創造了大量的 AI 訓練需求,完全在現實中訓練 AI 不僅耗時巨大,還受到場地的制約。對此,不少車企和機器人企業,把目光看向數字孿生。

自動駕駛方面在行業內一直有一個共識——量產應用必須要跑完「110 億英里」里程。要想完成 110 億英里的實際道路測試,時間長、成本高,極端場景下測試難、危險性大,這些問題成為諸多入局者「不可承受之重」。在現實測試中難以完成的測試體量,交由虛擬仿真平臺來完成,這已經是行業普遍的做法,騰訊等國內公司在這一領域已有布局和應用。

機器人也在成為數字孿生新的 AI 訓練應用場景。Coohom Cloud 是群核科技(酷家樂)推出的智能體仿真及數據云服務 PaaS 平臺,其中 RoboWizard 是針對機器人尤其是室內智能機器人行業推出的云服務解決方案??峒覙贩Q,基于海量室內 3D 虛擬場景、云計算及云服務能力,通過真實感繪制、大規模云端計算集群及云端機器人應用程序部署及管理模塊,RoboWizard 可以重新定義云端機器人開發和仿真流程。

 

 

04

總結:元宇宙的機會在哪里

 

 

前文中,我們梳理了今天元宇宙行業的關鍵問題,以及各個領域今天的發展情況、痛點,并預計未來幾年將會如何發展?;谶@些認知和判斷,我們總結了未來幾年元宇宙行業的機會,給希望或者正在元宇宙賽道從業和創業的同學提供參考。

硬件領域的機會可以總結為三點:「AR 交互范式的定義者」、「VR 生態的構建者」和「關鍵技術痛點的解決者」。

定義 AR 交互范式是未來十年元宇宙賽道最重要的行業機會之一,今天來看微軟、蘋果等傳統巨頭走在前列,但要注意的是:歷史經驗證明次世代的創新革命往往不會來自上個世代的統治者。而中國發達的硬件供應鏈和日趨增強的創新能力,意味著中國企業也很有機會成為 AR 時代的引領者。

至于 VR,已經跨過了最初 0 到 1 的階段,接下來的競爭是從硬件、內容、營銷到整個生態全方位的比拼。今天 Meta 是領先者,但其出貨量也只有千萬量級,還遠遠沒有到一錘定音的時刻。2023 年蘋果的 XR 產品發布后,市場規模和參與玩家的數量都會上升一個臺階,那時勝負才剛剛開始。

此外不論 AR 還是 VR,今天在顯示、計算和交互上還有大量的痛點問題需要解決,例如光波導、mLED、終端 XR 芯片、端云混合技術等。過去 XR 設備出貨量低,產業鏈想要賺錢并不容易,只能靠投資養活。但未來幾年隨著出貨量上升,能解決關鍵問題的技術公司,將更容易兌現技術的商業價值。

內容和應用領域的機會也可以分為三類:與 VR / AR 硬件相關,構建 3D 內容相關,以及與行業應用相關。

與 VR / AR 硬件相關的內容機會,今天最值得關注的是 MR。在蘋果和 Meta 的引領下,全彩透視技術預計未來兩年將成為 XR 頭顯的標配功能?;谶@項技術開發 MR 應用。將成為元宇宙內容領域最重要的機會之一,據我們了解,目前硅谷已有一些小型內容團隊在為蘋果秘密開發 MR 應用。

除了 MR 之外,隨著 XR 頭顯的出貨量提升,構建 C 端 VR 應用也是一個重要的機會。2022 年 4 月 Meta 副總裁在 Meta Quest 游戲節上公布,僅 Quest 商店就已經有 120 款游戲收入過百萬美元,8 款超 2000 萬美元。再加上 PICO 等主機廠商加大內容投入,VR 內容開發者的造血能力較幾年前已有質的提升。

實時 3D 內容的構建是元宇宙的主線任務之一,這個方向值得關注的變化和機會有兩方面:一個是 3D 內容資產在底層技術標準上的完善,為元宇宙互操作性生態打造基礎,這可能給上層內容應用帶來機會;另外一方面是 AI 賦能以及端云協同等技術發展,進一步解決高質量 3D 內容資產從生成到實時交互和呈現的高成本問題。此外,也需要強調一下,除了 AI,圖形學作為元宇宙的基礎技術,可能會在未來迎來大的發展機會。

最后是行業應用領域,今天來看,數字孿生依然是元宇宙技術中最有可能在短期內兌現商業價值的領域。過去數字孿生已有很多與各行各業結合的案例,但隨著技術的發展,今天有了新的可能性。引入 AI 后,數字孿生的預測和推演能力大幅提升,為這種新的技術能力找到合適的應用點,為傳統產業賦能,是從業者未來幾年重要的機遇之一。

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