元宇宙竞争:中美日韩的布局、方向特色与差异,我国潜在市场最大

(报告出品方/作者:安信证券 焦娟)

1. 全球各区域在布局元宇宙方向上的特色与差异

元宇宙的构建是一个庞大而复杂的系统化工程,我们尝试按照价值传导机制,以体验的升级 为终点,倒推实现这种体验所必备的要素,进而分拆出元宇宙研究框架的六大组件。

元宇宙竞争:中美日韩的布局、方向特色与差异,我国潜在市场最大

首先是提供元宇宙体验的硬件入口(VR/AR/MR/脑机接口)及操作系统,其次是支持元宇宙平稳运行的后端基建(5G/算力与算法/云计算/边缘计算)与底层架构(引擎/开发工具/数字孪生/区块链),再次是元宇宙中的关键生产要素(人工智能),最终呈现为百花齐放的内容与场景,以及元宇宙生态繁荣过程中涌现的大量提供技术与服务的协同方。

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从全球视角来看,目前元宇宙的发展与布局以美国和中国为主占据优势,其次是日本和韩国。

具体从上述六大版图的落座来看,中美日韩的差异较为明显:

1)美国在基础研发,尤其在底层架构的领域是最强的,领先水平比较高;

2)中国最大的潜力在于用户基数与社交基因优势,在后端基建和人工智能领域可能会有后发优势;

3)韩国的元宇宙由政府引领,在“虚拟数字人”领域技术领先,应用场景主要由偶像工业驱动;

4)日本有丰富的 ACG 产业基础与 IP 储备,其应用已逐步在由游戏向演出会议等场景延展。

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2. 美国:元宇宙开拓者,着眼于功能性平台

美国的科技巨头们在元宇宙的布局最为激进,如 Epic Games 创始人 Tim Sweeney 在 2020 年提出“元宇宙“概念;Roblox 首次将”Metaverse“一词写入招股说明书;而 Facebook CEO 扎克伯格更是在2021年10月28日直接宣布将公司名称更改为“META”,并将公司股票代 码从 12 月 1 日起变更为“MVRS”,希望成为一家元宇宙公司。

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同时,得益于在技术领域多年的积累与布局,美国在元宇宙的基础设施及平台方面已经初步形成了一定的技术壁垒,在全球元宇宙产业的多个领域都扮演着领导者的角色。

2.1. 技术:集中于基础设施与功能性平台,技术实力全球领先

美国对元宇宙的关注点集中于基础设施与功能性平台,其核心竞争力主要体现在硬件入口及 操作系统、后端基建、底层架构等方面,同时在人工智能方向也具有较强的竞争力:

硬件入口方面,2021Q1 Facebook 旗下的 Oculus 的出货量已经占到全球 VR/AR 头显出货量的 75%,而 2020Q1 其市场份额仅为 34%,仅一年市场份额已经翻倍,行业呈现出一定的向头部集中的趋势。

英伟达在图像处理芯片(GPU)领域具有绝对的话语权与主导权,根据《硅谷封面》报道,2019 年前四大云供应商 AWS、谷歌、阿里巴巴、Azure 中 97.4%的 AI 加速器实例(用于提高处理速度的硬件)部署了英伟达;GPU Cambrian AI Research 的分析师 Karl Freund 表示,英伟达占据了人工智能算法训练市场“近 100%”的份额;Top 500 超级计算机中近 70% 使用了英伟达的 GPU。

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后端基建方面,美国在云计算领域占有主导地位,Amazon、微软、Google、IBM 等科技巨头在云计算领域的市占率排在全球前列,以 Amazon 为例,拥有强大的云计算服务能力,目前全球 90%以上大型游戏公司依托 Amazon 云在线托管,是全球云服务提供商的头部公司。

人工智能方面,美国在人工算法基础框架上进行了大量的研究与应用,Google、Facebook、亚马逊、微软等科技巨头纷纷布局基础算法框架,开发 TensorFlow、MXNet、CNTK、Caffe 等一批主流人工智能算法框架,其中 Google 所研发的 TensorFlow 是 GitHub 上最受欢迎的深度学习开源项目,被大量人工智能项目采纳为基础算法框架。

底层架构方面,典型案例如 Unity 开发的游戏引擎、Epic Games 的虚幻引擎、Nvidia的 Omniverse 硬件底层、Microsoft 把虚拟体验协作平台 Mesh 直接植入到 Teams 中、Decentraland 的经济系统等,为元宇宙世界创作者提供了强大的创作工具,不仅应用于游戏、影视等领域,在工业化和自动化生产领域也得到了广泛的应用。

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2.2. 应用:to C 社交与娱乐先行,to B 赋能工业生产

美国在元宇宙方向的应用不仅局限于游戏、娱乐等面向消费者的场景,在工业设计等面向 B 端的场景上也有所延伸,驱动工业生产应用的效率提升。

面向 C 端消费者场景的应用中,2020 年 4 月美国说唱歌手 Travis Scott 在《堡垒之夜》中举办演唱会,共吸引了 1230 万玩家同时在线观看;

同年另一说唱歌手 Lil Nas X 在《Roblox》上举办演唱会,超 3000 万粉丝参加,玩家可在数字商店中解锁特殊的 Lil Nas X 商品,例如数字替身、纪念商品和表情包等;

2021 年 Gucci 与 Roblox 合作推出“The Gucci Garden Experience”虚拟展览,玩家可欣赏展览并选购虚拟单品,娱乐、消费、工作会议等现实活动通过游戏实现沉浸式体验。越来越多的明星开始在《堡垒之夜》举办演唱会;

面向 B 端客户场景应用中,英伟达 Omniverse 平台最为典型。

Omniverse Enterprise 最早于 2020 年 12 月面世,在 Beta 阶段已经有 500 家公司的设计师累计下载了 70000 次,该平台的愿景与应用场景将不仅限于游戏以及娱乐行业中,建筑、工程与施工,制造业,超级计算等行业都是目标范围。

以英伟达与宝马的合作为例,双方宣布共同利用 Omniverse 平台打造虚拟工厂,探索虚拟、数字规划领域的新前景。

英伟达 CEO 黄仁勋表示,宝马在物理世界中建造任何产品前,可以先虚拟地设计、规划和运营未来工厂,而这也代表了制造业的未来。

宝马是第一家使用 Omniverse 设计整个工厂的端到端数字双胞胎的汽车制造商,Omniverse 模拟出完整的工厂模型,包括员工、机器人、建筑物,装配部件等,让全球生产网络中数以千计的产品工程师、项目经理、精益专家在虚拟环境中进行协作,在真实生产新产品前,完成设计、模拟、优化等一系列复杂的过程。

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3. 中国:强调沉浸式应用,坐拥最大的潜在市场

元宇宙概念自美国兴起后,我国科技企业迅速跟进,以腾讯、字节跳动、华为、阿里巴巴等 为代表的巨头整合业务优势迅速布局,以米哈游、莉莉丝等为代表的游戏企业升维游戏场景 靠近虚拟世界,A 股游戏公司中青宝、宝通科技、汤姆猫等宣布开发元宇宙概念游戏。

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整体来看,我国目前在底层技术上仍处于跟随与追赶的态势,但是得益于强大的基建能力及人口规模优势,后续有望在 5G 等后端基建、人工智能、内容与场景方面爆发出巨大的增长潜力。

3.1. 技术:占据 5G 优势,在底层技术上奋力追赶

从元宇宙的六大组件来看,中国在后端基建方面具备优势,目前正在云计算、人工智能等领 域开始逐步追赶国际巨头:

5G 在元宇宙世界中能够提供大规模的数据传输支持,在使用 VR 等头显设备时能够有效降低晕眩感。

目前全球正在逐步向 5G 过渡,中国在 5G 中占有突出的优势,一方面得益于中国强大的基建能力,将推动 5G 的快速普及;另一方面华为具备定义 5G 标准的技术实力,具有一整套 “网络+芯片+终端”的端到端 5G 解决方案,为元宇宙产业的发展提供网络层面的保障。

华为还通过河图 Cyberverse 依托终端硬件产品和华为地图数据,基于 3D 地图及 VRAR 的融合,再通过空间计算链接用户、空间与数据,最终给华为移动终端用户带来全新的交互模式与视觉体验。

中国在云计算市场的增长非常快速,其中阿里巴巴在云计算领域处于全球领先地位,致力于以在线公共服务的方式,提供安全、可靠的计算和数据处理能力,让计算和人工智能成为普惠科技。根据 IDC 数据,2020 年阿里巴巴在全球公有云 IaaS 市场份额中排名第三,占比为 7.6%。

在 AI 算法方向,中国公司开始奋起追赶。百度是国内最早 All in AI 的公司,在 AI 领域的积累尤为深厚,基于百度大脑的百度 VR 2.0 产业化平台为 VR 产业提供全栈式行业场景应用开发,让企业在元宇宙中快速开辟属于自身的新“星系”,同时提供全链路元宇宙内容生态和 AI 支撑下的元宇宙新业态。

同时,国内 AI 公司也在元宇宙方向有所布局,根据商汤科技招股说明书,其旗下的 SenseMARS 软件平台内含超过 3500 个 AI 模型支持全新的元宇宙体验。

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3.2. 应用:参照移动互联网发展历程,未来在内容、协同方有望弯道超车

底层技术的迭代将引发互联网的变革,未来全球将逐步从移动互联网时代迈入元宇宙。

类比移动互联网的发展历程,我国得益于巨大的人口红利优势所带来的网民规模优势,使中国在移动应用层面逐步显现出领先的态势。

未来伴随互联网用户的迁徙惯性,我国也将成为元宇宙的最大市场,有望在 To C 领域的场景应用方面爆发出巨大的潜力。

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国内元宇宙应用场景主要集中在 to C 的体验等应用场景上,主要以社交与游戏等场景为主。 典型的入局者包括腾讯、字节跳动等互联网巨头,形成了相对全面的业务布局;以及米哈游、莉莉丝等公司主要从游戏切入:

腾讯是国内企业中在元宇宙方向布局最为完善,通过投资的方式在数据处理、区块链、服务器、人工智能、图像处理、虚拟场景等专业技术领域均有集中布局,包括投资 Snap 公司(收购 WaveOptics 在 AR 硬件企业拥有领先市场地位);对 Soul 的投资持股比例达到 49.9%;2020 年 11 月,腾讯音乐宣布与 VR 演出服务商 Wave 达成战略合作;2021 年 7 月腾讯代理、Roblox 国服版《罗布乐思》上线等;

字节跳动以社交与娱乐为切入口,借助短视频内容与流量优势在海内外市场同时发力。2021 年 4 月,字节跳动战略战略投资自主研发《重启世界》(被称为“中国版 Roblox”)产品的公司代码乾坤,在物理引擎方向进行布局;2021 年 9 月,收购头部 VR 创业公司 Pico(小鸟看看)补足硬件短板;并且在底层技术上也有所布局,曾投资 AI 芯片设计公司希姆计算及 GPU 芯片设计公司摩尔线程等;

莉莉丝正在研发对标 Roblox 的 UGC 创作平台达芬奇,团队规模约 100-200 人;发米 哈游组建了米哈游研究中心,推出虚拟偶像及鹿鸣产品在,现象级开放世界 RPG 游戏 《原神》展示出强大的开发实力,并出资 8900 万参与 Soul 的私募配售。

芒果超媒集团内子公司芒果科技发布首批数字藏品。根据官方公众号,在 11 月 12 日上海芒果广场 MCity 运营启用活动中,芒果科技发布纪念版数字藏品,将芒果广场项目建设共计 3232 天中的 3232 张照片拼接合成了数字藏品,用于纪念芒果广场 MCity 启用,首次推出芒果广场限量数字藏品 188 份。

在移动互联网时代,中国在变现流通环节表现出强大的主观能动性,如直播电商的发展与快 速崛起。

目前元宇宙中的虚拟数字人已经在营销领域有诸多应用,如 2020 年 5 月,由 Xmov 魔珐科技与次世文化共同打造的虚拟偶像正式出道,至今曾拍摄 VogueMe 杂志、央视综艺,并且还接了特斯拉的代言;2021 年 9 月,阿里推出虚拟数字人 AYAYI,双方将在营销领域进行合作,未来 AYAYI 将解锁 NFT 艺术家、数字策展人、潮牌主理人、顶流数字人等多个身份。基于在变现环节强大的主观能动性,我们认为数字藏品(NFT)与虚拟数字人预计是优先受益的方向:

数字藏品将带动优质 IP 的价值重估。数字藏品可以锚定虚拟资产的价值,有助于推动内容资产价值的重估,有三重逻辑:解决版权保护痛点、重塑资产流通性、加速数字资产化。我们认为需重点关注拥有优质 IP 的传媒内容公司,数字藏品将为 IP 带来新的流通空间,也开辟了新的创作空间。

虚拟数字人的时代已开启。

在我们的研究框架中强调了人工智能作为核心生产要素的重要作用,预计未来元宇宙中的 AIGC(相对于 PGC、UGC 而言)将会越来越丰富,而基于 AI 驱动的虚拟数字人则属于这一范畴。

虚拟数字人并不是新鲜概念,目前已有众多公司或机构入局,且技术的仿真效果更加成熟, 如入学清华的首个 AI 虚拟学生“华智冰”、阿里的 AYAYI、抖音 UP 主柳夜熙、科大讯飞推出的虚拟人交互平台 1.0 等。

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4. 韩国:政府强力引领,偶像工业驱动

4.1. 政府牵头成立“元宇宙联盟”,首尔将成为首个元宇宙城市

韩国于 1998 年提出实行”文化立国“政策,由政府发挥宏观调控和引导作用,鼓励产业升级创新,为韩国文化产业发展营造了积极的氛围,从一定程度上保证了韩国文化作品的质量及创新力。韩国政府在对待元宇宙的政策上也几乎延续了相关政策,也采取了较为积极的支持政策:

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2021年5月18日,韩国信息通讯产业振兴院联合25个机构(韩国电子通信研究院、韩国移动产业联合会等)和企业(LG、KBS 等)成立“元宇宙联盟”,旨在通过政府和企业的合作,在民间主导下构建元宇宙生态系统,在现实和虚拟的多个领域实现开放型元宇宙平台;

韩国数字新政推出数字内容产业培育支援计划,共投资2024亿韩元(11.6 亿),其中 XR 内容开发支援 473 亿韩元(2.7 亿元)、数字内容开发支援 156 亿韩元(0.89 亿 元)、XR 内容产业基础建造 231 亿韩元(1.3 亿);首尔市政府于 11 月 3 日宣布将建立元宇宙平台,计划以虚拟世界提供城市公共服务。

据 韩联社报道,项目计划耗资 39 亿韩元(约合 330 万美元),是市长吴世勋“首尔愿景 2030” 计划中把首尔打造为未来之城的内容之一。

这一元宇宙政务平台名为“Metaverse Seoul”(元宇宙首尔)。

首尔市政府表示,“元宇宙首尔”将逐步实现市民和企业服务虚拟化,如举办虚拟跨年仪式、设立虚拟市长办公室以及提供金融技术、投资和“大学城”项目虚拟服务。

到 2023 年,将建成一个综合行政中心,市民在这里可以同市政官员的网络化身“会谈”,办理民事投诉和咨询等业务。这一虚拟办事大厅暂时定名“元宇宙 120 中心”。

到 2026 年全面运行时,这一元宇宙政务平台将承载各种公共功能,其中包括一个虚拟市长办公室以及为商业部门服务的空间、一个金融技术孵化器及一个公共投资组织。

首尔承诺在平台上创建“商业支持设施和服务”,例如“虚拟市长办公室、首尔金融科技实验室、首尔投资和首尔校园城”。

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4.2. 技术:虚拟数字人领域独树一帜

韩国以三星为代表的企业在相关技术领域布局多年,是元宇宙的主导力量,目前在“虚拟数 字人”方向的技术较为强大。

2020 年三星旗下创新实验室 STAR Labs 独立开发的“人工智人”( Artificial Human)项目 NEON 在 CES2020 上正式展出,NEON 能够向真人一样快速响应对话、做出真实的表情神态,且每次微笑都不尽相同,可以构建机器学习模型,在对人物原始声音、表情等数据进行捕捉并学习之后,形成像人脑样的长期记忆。

CORE R3 平台、SPECTRA 平台以 AI 为关键技术,帮助 NEON 实现沉浸式体验。

CORE R3 平台在行为神经网络、进化生成智能和计算现实领域,实现了跨越式的发展。

CORE R3 从自然的规律性和复杂性中受到启发,对人类的外观、动作和互动的方式进行了大量的模拟和训练,从而能够生成肉眼无法辨别的、栩栩如生的真实。

CORE R3 系统的时延不足几毫秒,确保了 NEON 能够实时地动作和回应。

CORE R3 平台可以与其他的专业或增值服务的系统进行连接。

此外,公司正在开发中的 SPECTRA 平台,将从智力、学习、情感和记忆等方面,与 CORE R3 平台互补,给 NEON 赋能,从而使 NEON 的体验达到“沉浸式”。

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4.3. 应用:借助成熟偶像工业,拓展商业化应用场景

韩国在“虚拟数字人”方面的技术较为领先,目前应用的场景以偶像产业为主,典型的案例:

SKTelecom 开发基于 AR 的 App,用户可以设计自己的 AR 形象并放臵在现实场景中拍摄照片、视频,还与众多 K-POP 明星联名推出明星 AR 形象,使用体积视频捕捉技术,允许用户与偶像随时随地合影留念。

游戏企业 NC soft 推出的元宇宙平台,特别为 K-POP 粉丝们提供了服务,如“Private Call”, 用户可以收到深度学习生成的艺人的语音信息,还可以自由装饰偶像成员的 3D 角色、跳舞等动作。

ZEPETO 是韩国 snow 公司推出的社交类产品,目前拥有 2 亿名使用者,其中有 90% 来自海外,80% 的用户是 10 多岁的青少年。2020 年 9 月,ZEPETO 上举行了韩国偶像“BLACKPINK”的虚拟签名会,超过 4 千万人参加。

ZEPETO 还与时尚名牌 Gucci、 Nike、Supreme 等时尚大牌联名推出了虚拟产品。

整体来看,韩国在“虚拟数字人”方向的应用已经相对较为成熟,与偶像工业相结合具有非常多的应用场景,随着元宇宙生态的成熟,预计后续将会带来较大的增长机会。

5. 日本:ACG 产业积累深厚,IP 资源丰富

5.1. 硬件与平台:主要围绕 VR 硬件设备及游戏展开

日本元宇宙方向的技术布局主要围绕 VR 硬件设备及游戏生态展开,索尼与 VR 开发商 Hassilas 索尼拥有 Playstation 主机系统和游戏生态,旗下的 PlayStation VR 的全球销量排名行业前三;并在 2020-2021 年两次投资 Epic Games,在虚幻引擎等技术方面有所布局;索尼还推出了《Dreams Universe》,用户可以在其中进行 3D 游戏创作、制作视频,并分享到 UGC 社区。

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5.2. 应用:充分发挥动漫优势,应用场景由娱乐向会议演出方向延伸

在应用层面,背靠深厚的 ACG 基础,日本在充分将元宇宙世界与动漫形象进行结合,从而实现更好的虚拟化效果:

2021年8月5日,Avex Business Development 跟 Digital Motion 成立 Vitual Avex,计划促进现有动漫或游戏角色,举办虚拟艺术家活动,以及将真实艺术家演唱会等活动虚拟化。

2020年3月,任天堂发布《动物之森》系列第 7 部作品,与之前的《动物之森》系列相同,每个用户占据一座荒岛,可以访问其他用户的岛屿;可以设计自己的衣服、招牌等道具。从娱乐等应用场景向外延伸,日本目前已经将相应的技术应用在演出及会议等领域:

如2021年9月,全球顶级AI学术会议ACAI在《动物森友会》上举行研讨会;

Cluster主打VR虚拟场景多人聚会,用户可以自由创作 3D 虚拟分身和虚拟场景,在演出活动中,嘉宾可以在房间内连麦发言、登台演讲、播放幻灯片或视频,而普通观众则以发表文字评论、表情和使用虚拟物品来进行互动;

日本 VR 开发商 Hassilas 公司正式宣布其最新元宇宙平台——Mechaverse,该平台无需用户注册,就可以通过浏览器直接访问,商务用户可在此平台上快速举办产品发布会,并为与会者提供视频介绍和 3D 模型体验。

Mechaverse 平台单一场景最多可同时容纳 1000 名用户,提供的服务包括虚拟音乐会、虚拟体育场等常见项目。

6. 报告总结

关注落座于元宇宙研究框架的六大组件上的标的。六大组件分别为:硬件入口(VR/AR/MR/ 脑机接口)及操作系统、后端基建(5G/算力与算法/云计算/边缘计算)、底层架构(引擎/开 发工具/数字孪生/区块链)、核心生产要素(人工智能)、内容与场景、提供技术与服务的协同方。

6.1. 硬件入口及操作系统:科技巨头&独角兽、芯片、光学、显示、模组等。

6.2. 后端基建:通讯设备商、通讯运营商、中心交换机&物联网模组&光通信等;算力、算法、IDC 等。

6.3. 底层架构:引擎/开发平台;数字孪生;区块链等。

6.4. 核心生产要素:(人工智能)视觉识别、自然语言处理、智能交互、AI 开源平台等。

6.5. 内容与场景:游戏内容、视效内容、社交、To B 应用。

6.6. 协同方:更多产业与业态会被复刻至元宇宙中,元宇宙大概率会催生新的全球巨头出现,且新巨头的成长将会带动其上下游的生态合伙伙伴加速成长。

7. 风险提示

海外疫情控制不及预期;中美贸易摩擦;反垄断监管趋严的风险;流动性环境收紧超预期;海外市场竞争加剧。

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