千乘未来观 | 元宇宙：让子弹再飞一会儿

在元宇宙持续火热的时候“元宇宙”概念会是帮助企业融资很好的助力。但如果某一天元宇宙短暂“遇冷”，企业也要有基本盘能保证持续造血能力。

文 | 徐帅

编辑 | 桂蔚

正文字数：7523字

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元宇宙青铜玩家赏读

到底什么是“元宇宙”？

一千个读者有一千个哈姆雷特。传统游戏公司们认为元宇宙的核心在于可定制角色与场景的开放世界；区块链从业者认为元宇宙的重点在于去中心化、与真实世界相仿的经济系统与治理模式；互联网大厂及虚拟现实相关企业认为元宇宙应该侧重于沉浸式的体验以及线上线下的交互。

元宇宙没有一个明确的定义。维基百科对元宇宙的描述是：通过虚拟增强的物理现实，呈现收敛性和物理持久性特征的，基于未来互联网，具有链接感知和共享特征的3D虚拟空间。

元宇宙发展历程：从小说走向现实

元宇宙概念在2002年前就开始萌芽。1992年，小说《雪崩》首次提出元宇宙概念，描述为一个脱胎于现实世界，与现实世界平行、相互影响，并且始终在线的虚拟世界。

资料来源：券商研报

2002年，游戏《第二人生》发布，是早期最大的，具有UGC内容、数字地产和活跃的经济生态的3D虚拟世界。随之而来的是各种业态创新的不断涌现。2016年，虚拟现实被列入“十三五”信息化规划等多项国家政策文件，国内VR行业出现了超过3000家创业公司，VR热潮出现。

热度倏然而来，忽焉而去。2017年，全球VR/AR的风险投资额同比暴跌八成，行业进入寒冬。

2021年3月，随着Roblox成功登陆纽交所，成为元宇宙概念第一股，一举点燃产业和资本对元宇宙的兴趣。2021年10月，Facebook首席执行官马克·扎克伯格宣布，Facebook（脸书）的新名称是Meta，意在把旗下产品进行逐步整合打造一个“超越现实的元宇宙平台”。热度再次席卷而来，2021年被称为“元宇宙”元年。“元宇宙”与“碳中和”、“双减”等被《中国新闻周刊》评为“2021年度十大热词”。

元宇宙火热”奇观”：五大因素共同驱动，热度持续高涨

2016年是虚拟现实元年，而过去几年里，虚拟现实发展不温不火。为什么元宇宙这个概念会忽然横空出世，并且从2021年开始会这么火？

1、互联网内卷

互联网大厂互相之间的竞争目前只有存量竞争，没有增量用户可以竞争。在没有增量的时候，内卷就会加剧。竞争不断加剧的时候就会导致整个行业的利润非常单薄，所以急需要新的利润增长点，需要新的增量业务。

元宇宙就是这样一个新的增量业务。在这个赛道里边不需要恶意竞争，谁做出来了什么成果，都有中国 14 亿人作为潜在的用户群体，就可以优先获得一些比较好的利润。所以，从商业模式上讲，在现在内卷非常严重的情况下，需要新增的业务点。

2、疫情催生

从2019年的春节到现在的这两三年的时间里，大家行动都不是很自由，很多时候都只能线上开会。用户希望线上开会感觉更好一点点，就像在线下交流一样的效果。这其实就是元宇宙要解决的问题，沉浸式体验。

3、技术发展到达奇点

前期，大数据、人工智能、5G、区块链、物联网等相关技术都有了一定的积累。在这个积累的基础之上，希望能有一个新的业态出来能够把这些技术都能够用起来，形成一个新的业态，而且是新增的业态，同时具备广阔的市场。恰好元宇宙满足所有的要求，元宇宙可以看作是各项核心技术的发展到了一个奇点的产物。

4、资本需要新的出口

资本、投资人都需要新的赛道和新的投资故事。恰好元宇宙满足这个条件，它是一个全新的故事，而且很容易想象它的未来市场容量是巨大的，也是很好计算的。元宇宙这些特点，满足资本对于最佳赛道的全部要求。

5、有可能成为一个支柱产业

元宇宙是一个非常好的场景，全国可能至少有12亿人都可以成为元宇宙的终端用户，且几乎所有的公司、所有的政府部门、事业团体都可以成为元宇宙的B端用户。所以元宇宙的用户群体是非常大的，元宇宙本身就是一个非常庞大的产业。元宇宙作为未来互联网的存在形式，过去互联网触达过的用户，未来都是元宇宙可以触达的客户；过去互联网改造过的场景，未来都是元宇宙可以改造的场景；过去互联网优化过的产业，未来都是元宇宙可以优化的产业。

元宇宙发展阶段：虚实共生是完美终极形态

元宇宙的发展阶段大致可以划分为以下三个阶段：

1、多平台发展阶段

以“游戏+社交+沉浸式内容”为突破口，全球各大互联网企业和一些元宇宙创新企业将发展出一系列泛娱乐化虚拟平台，但不同平台仍各自为一个独立的封闭系统，无法实现互操作性，并由此形成分散化、单行业、多中心的元宇宙生态。在硬件支撑上，以消费级 VR/AR 设备的逐步铺开为发展主线，但仍旧离不开移动设备和 PC 电脑的支持，从而形成“移动设备为主，PC 电脑为辅，XR 设备逐渐成熟”的硬件生态。

2、平台融合阶段

此阶段在应用开发上，以生产生活主要行业的数字空间功能实现为主，叠加统一的数据标准、支付与身份认证体系的建立，由此带来线上线下边界的逐渐消融，以及真正完善闭环的元宇宙经济系统（包括消费环节和生产环节）的形成。在硬件支撑上，XR 设备将完全铺开并成为主流，云技术也将取得突破性进展并成为交互辅助，而脑机接口技术则将进一步孕育发展。

3、虚实共生阶段

此时，元宇宙将渗透入各行各业，达到千行百业数字化的全真互联网的理想状态；同时，各独立元宇宙的融合程度还将持续增加，最终形成统一完整的标准协议，使各个子宇宙相互聚合形成真正意义上的元宇宙，虚实相生的完美元宇宙终极形态终于到来。

元宇宙白银玩家赏读

元宇宙体系：沉浸感、多样性、低延迟、文明，元宇宙正在走来

区别于现实世界的接入访问终端、基础支撑平台和自然人文环境，元宇宙的虚拟世界主要可以分为孪生基座、数据智能、共性服务、生态应用四个层级。现实世界和虚拟世界的体系关系可以看下图：

基础支撑平台包括：应用发现、服务发现、安全/管控、区块链、计算/算力、存储/DB、网络/连接、边缘计算、传感网。

接入访问终端包括：XR终端、自然交互、动感模拟、代理机器。

在元宇宙第一股Roblox的招股书上，我们看到Roblox认为元宇宙需要具备的几个关键特征：Identity（身份）、Friends（朋友）、Immersive（沉浸感）、Anywhere（随地）、Variety（多样性）、Low Friction（低延迟）、Economy（经济）、Civility（文明）。

同时构成元宇宙的七层要素分别为：基础设施层、人机交互层、去中心化层、空间计算层、创作者经济层、发现层、体验层。

基础设施层主要指的是实现元宇宙最基本的技术，包括5G、WIFI6、云计算、图形处理等基础设施。

人机交互层主要指的硬件层面，比如VR眼镜、VR头显等设备。

去中心化层主要是指让众多虚拟世界连接起来以及给用户提供独一无二的身份ID所需要的技术，包括边缘计算、区块链等技术。

空间计算层主要是指构建元宇宙虚拟世界将其3D化立体化的一些技术，包括3D引擎、VR（虚拟技术）/AR（增强现实技术）/XR（虚拟现实混合）、多任务界面等。

创作者经济层主要的是可以帮助创作者所创建的物品或者资产可以货币化的技术，比如设计工具以及货币化技术、资产市场等。

发现层主要指的是用户可以了解到体验层的途径，比如手机上的应用商店。

体验层主要指的用户层面，元宇宙构建之后，用户可以在这个世界中进行非物质化的体验，比如玩游戏、社交、听音乐、看电影等。

元宇宙黄金玩家赏读

通过以上对元宇宙产业链的拆分，重点关注到硬件层面的投资机会包括：

接入硬件——XR

XR/VR/AR/MR介绍：

XR（Extended Reality），中文名为扩展现实，是指将现实与虚拟结合起来进行人机互动的可穿戴设备，目前主流的XR包括了VR虚拟现实、AR增强现实、MR混合现实等。

VR虚拟现实技术遮挡了所有视线，创造了完全的虚拟环境，通过VR头显可以体验3D虚拟沉浸感。

AR增强现实技术通过在现实世界中叠加图像、全息影像将虚拟物体与现实世界结合起来。AR眼镜率先由谷歌研发，每个镜片中自带投影仪来将现实与虚拟结合起来，其功能类似于放在眼镜上的智能手机。

MR混合现实介于增强现实和虚拟现实之间，模糊了虚拟和现实的界限，在现实世界中融入了数字虚拟对象进行交互，在虚拟世界中现实物体又以虚拟现实出现。

XR的发展周期

1） 技术萌芽期（1968-2012）：VR/AR新技术被提出并开始逐步进入大众视野。1968年，美国计算机图形学之父Ivan Sutherlan组织开发首个计算机图形驱动的头盔显示器及头部追踪系统。

2） 期望膨胀期（2012-2016）：大众企业/研究机构开始仓促进入VR/AR领域，意图抓住新的增长点以占领先机，VR/AR设备大量涌现。2012年，谷歌推出Google Glass的一代眼镜产品。2013年，Facebook以20亿美元收购Oculus并推出VR头盔。2014年，VR/AR概念进入市场视野，被认为是替代智能手机的下一代通用计算平台。Facebook、微软先后进入VR/AR领域，Sony、三星、HTC等多家大厂也推出相关硬件产品。

3） 泡沫破灭期（2016-2019）：受限于商业模式仍不明晰，网络、硬件及内容的瓶颈均未突破，人们逐渐修正对VR/AR“光明前景”的到达预期，资本市场热度下降、收紧投资，VR/AR行业退潮、进入寒冬。

4） 稳步复苏期（2019至今）：基于上一代产品的经验教训，新技术逐步改进、产业链趋于成熟，产品体验及性价比明显提升。2020年，VR/AR行业产业链各环节成熟度提升，叠加疫情推动居家需求上升，以Facebook发布的Oculus Quest2为代表的消费级VR设备需求增长强劲。2020年VR/AR产业投融资活跃，金额及数量均回到2016年的高点水平。

AR/VR对比

VR 设备多用于室内 C 端娱乐，且使用时与外部真实环境相隔绝，用户对头显外观、体积、镜片厚度的容忍度更高，使用场景对光学显示与续航能力的要求更低。

相较之下，AR 设备在 B 端工作中应用更多，长时间的佩戴对设备轻量化要求较高，随着 AR 设备在日常生活中的渗透加深，大众对于外观日常化的要求亦不断提升，缩小设备体积为当下一大挑战；另一方面，由于 AR 设备同时显示虚拟与真实场景，相较于 VR 设备而言还需额外设置光学组合器，目前仍存在色彩不均、出现明暗条纹等光学显示问题，性能限制下亦难以显示复杂的 3D 图像。

VR硬件价值拆分

从Quest2的价值拆分图可以看到创业公司更多的机会还是在光学、显示部分。

VR光学路径

1.普通透镜成像制作工艺传统，成像质量有保障，但受到焦距限制无法减重。

2. 菲涅尔透镜是主流设备采用方案，知名的有Pico neo3以及Oculus Quest 2等。其焦距略有缩小，质量较轻，制作成本比普通透镜小，但由于曲率不连续，影响了成像质量。二者均由于焦距太长的问题，限制了VR设备向轻薄化发展。

菲涅耳透镜原理： 假设折射主要发生在界面，那么镜片的厚度就可以依照一定的规则来去掉不需要的部分，来达到同样的显示效果。菲涅耳透镜由一系列同心组成，称为菲涅耳带。图示可以看出，菲涅耳带是普通透镜界面平移得到，但相对原界面，每一条带平移距离不一样，所以菲涅耳带由不同的透镜构成。这样组成的菲涅耳透镜焦距有所减小。

3. 短焦系统通过折叠光路（复合透镜）的方式，将镜片减薄从而大大减轻设备重量，是未来VR设备发展方向。由于光路设计复杂、且需要经过多次反射折射，光路损耗较大，对镀膜技术、光路设计能力要求很高。

折叠光路（短焦系统）主要由反射式偏振片，复杂光学组件和显示屏构成。反射式偏振片只允许特定偏振方向的光路通过。光学组件的设计方案较为灵活，由布拉格光栅、偏振片、四分之一波片等光学元件组合而成，实现改变光路偏振方向、反射和折射等功能。具体来讲，由显示器发出光，通过分光镜，在偏振片上发生反射，再次通过分光镜反射，实现光路折叠，然后通过偏振片射入人眼。

AR光学路径

AR成像技术主要分为Birdbath成像，曲面反射成像，阵列波导成像和表面浮雕衍射光栅波导、全息光栅衍射波导成像几种方法。应用领域中，Birdbath和曲面反射原理简单，应用较多。

光波导是引导光波在其中传播的介质装置，又称介质光波导。通过光的全反射原理，实现光在光路中的传输，损耗较小，最典型的光波导应用即光纤。光波导由于其采用全反射的发射方式，光损耗小，同时为用户提供较大的视场角，有一定优势，而且所需空间小，有利于AR眼镜轻薄化。但由于其生产复杂、成本较高，不同颜色光折射率不同，产生彩虹效应，光学设计难度高。

光波导技术可分为阵列式光波导（几何光波导）和衍射光波导。其中衍射光波导又可分为表面浮雕衍射光波导和全息光栅衍射光波导技术。

阵列式光波导由于其有多个半透半反膜，光路每次经过膜都会有光损耗，还需要保证各框出光量均匀，这对整个技术是一种挑战，所以其工艺比较复杂。但由于其采用传统几何光学设计，保证了图像完整性，因此图像质量较高。采用光波导技术的公司有Snap、 Rokid等。

衍射光波导主要优势在于光栅在设计和生产上的灵活性，不论是利用传统半导体微纳米制造生产工艺的表面浮雕光栅，还是利用全息干涉技术制成的体光栅，都是在玻璃基底平面上加镀一层薄膜然后加工，不需要像几何光波导中的玻璃切片和粘合工艺，可量产性和良率要高很多。

自由曲面棱镜和单目棱镜式方案是过去厂商采用的主要方案。但自由曲面量产加工难以保持较高精度，局部精度下降可导致图像局部扭曲和分辨率降低，存在产品一致性难题。单目式棱镜分辨率较低，厂商采用不多。

Birdbath：Birdbath光学设计把来自显示屏的光线投射至45度角的分光镜。分光镜可把光分为两束，一束反射、一束折射。从分光镜反射回来的光线在凹面镜上成像，可以把光线重新导向眼睛。同时因为凹面镜透光，所以可以同时看到现实图像和虚拟图像，实现AR成像功能。

但分光镜分光过程造成了较大的光损耗，使得透镜较暗。Birdbath方案畸变较小。视场角较大，制造工艺简单，被多数厂商采用。采用Birdbath的AR厂商有联想 Mirage AR 头显、 ODG R8 和 R9、 OPPO AR Glass 2021 等。

曲面反射式（Realmax式）：曲面发射光学设计直接将显示屏的光源打在反射镜上，同样反射镜透光，因此可以同时看到现实图像和虚拟图像。但由于显示屏和反射镜之间角度的问题，图像会发射畸变，需要进行光学矫正。相比Birdbath式，曲面反射式光损耗较小，考虑到其制造工艺也比较简单，被厂商采用。

XR显示技术

微显示技术是未来XR显示的发展趋势之一，微显示主流技术路线包括LCOS、 Micro-OLED和Micro-LED微显示技术等：

1. 硅基液晶技术（Liquid Crystal on Silicon， LCOS）：其优势在于基底采用了半导体材料单晶硅，拥有良好的电子迁移率，而且单晶硅可形成较细的线路，容易实现高分辨率的显示结构，反射式成像也不会因光线穿透面板而大幅降低光利用率，因此提升了发光效率。

2. Micro-OLED技术： 基于硅基的有机发光二极管显示方案，除具有OLED自发光等优势外，也可实现超高分辨率及刷新率、低延时、体积小、功耗低等优异特性。业界已实现了的分辨率为2048×2048、刷新率达120Hz且延时仅10微秒的Micro-OLED显示方案。

3. Micro-LED技术：将LED的发光单元进行薄膜化、微小化和阵列化，从而让每个单元小于100微米，与OLED一样能够实现每个图元单独定址和单独驱动发光，但与OLED相比，Micro-LED的显示寿命更长，同时响应速度可以达到纳秒级别，比OLED更快。

接入硬件——脑机

脑机接口(Brain-Computer Interface，以下简称 BCI)，是指在有机生命形式的脑或神经系统与具有处理或计算能力的设备之间，创建用于信息交换的连接通路，实现信息交换及控制。以现在人类对脑科学知识的认知来看，大脑和意识的物理本质是电活动。脑神经在遇到刺激或思考时，细胞膜外大量钠离子会涌入细胞内，进而打破原有电位差形成电荷移动，从而出现局部电流，电流传递过程中继续刺激其他神经元，最终形成意识，这些意识或被解读，或形成运动指令输出给身体。脑信号的解读过程非常繁琐，监测到脑信号后需要通过复杂数学方法展现脑信号不同维度，将共性信号归类后解读该类信号的大脑意图，通过算法和测试将信号与大脑意愿如肢体运动幅度和准确性匹配，将行动结果反馈回大脑。

脑机接口技术体系分为硬件层、软件层和应用层。

硬件层包括脑电采集设备和外控设备。脑电采集设备包括核心零部件和器件、电极、芯片、电源和材料。核心零部件和器件包括信号处理芯片、采集器、同步器、刺激器、解码器、传感器等。电极的关键技术包括干湿电极和刺激技术。传统大脑刺激多用电或者磁，存在容积传导（ volume conduction）问题。前沿的无创刺激方法包括用超声信号深入聚焦定向刺激大脑深部，达到调控或治疗的效果。材料方面包括石墨烯、导电膏、导电胶、柔性材料等。外控外联设备包括机械臂、仿生手、无人机等。

软件层包括生物信号分析、核心算法、通信计算和安全。脑机理认知方面一定程度上也属于软件仿真和实现的重要方面。随着对脑机理的不断认知，采集获取的数据量越来越庞大，未来将陆续面临数据压缩算法和存储技术，以及高通量高速数据无线传输等方面的挑战。此外，基于脑电的信息认证及信息安全保护也将是软件层重点研究和解决的问题。

应用层包括生物医疗、教育、娱乐、 AR/VR、军事工程和智能生活等方方面面的应用。脑机接口早期发展的应用场景主要是医疗康复，近几年研究及应用领域逐渐扩大，从代替现有的部分功能转变为增强人类的各种感知能力，包括治病、脑增强和脑沟通等方面。

除了接入硬件，通信网络（5G、Wifi6）等方向也有值得深入挖掘的投资机会，后面会单独开章分享。

元宇宙投资方向：让子弹飞一会儿

我们作为一家创投机构，怎么落脚到具体的公司投资业务上，我来初步总结一下。

我觉得元宇宙的意义不在于真的要实现像黑客帝国那样的虚实共生，通过脑机和各种传感器创造“平行世界”给予人类各种真实感观体验，那不一定是最后的终极目标。

其实元宇宙在当下很多行业里的应用就很有意义，比如电力行业。如果硬套概念的话，电力行业的数字孪生本质上也是一种元宇宙。第一步先把现实世界的电力系统建模映照成一个数字世界；第二步做数字创造，在虚拟世界里做一些处理，形成新的数据；最后一步实现虚实共生，现实与虚拟的电力系统数据同步。除了电力行业很多其他行业的应用不一定跟AR、VR有关，但是从本质上讲也是元宇宙。所以业内有一句话说“万物皆可元宇宙”。

比较有意思的是人民日报发过一篇文章标题也是 “万物皆可元宇宙”，但后面重重打了一个问号。这篇文章里面有一个观点让我心生共鸣觉得是当下对于这个行业解读最贴切的。所以先说结论的话就直接借来这篇文章里的一句话,元宇宙是镜花水月还是触摸得到的未来，是资本炒作还是新的赛道，是新瓶装旧酒还是科技新突破，下结论前不妨"让子弹飞一会儿" 。

之所以心生共鸣是因为现在一部分人鼓吹的“元宇宙”没有二三十年基本上不太会实现。为什么元宇宙又这么火，从互联网大厂的角度有他们的利益诉求所以他们也是现在最“激进”的“先驱”。从其他层面来讲，不管是作为资金的出口还是作为新技术载体容纳新的机会，元宇宙的出现满足了几乎所有人的想象。

作为已经吹起来的风口，元宇宙应该值得观望和关注，但是短期压注在上面的风险还是比较大的。

从投资逻辑来讲，还是建议优先关注上游的核心零部件，而且是除了AR、VR以外还能在其他行业复用的核心零部件。比如我们刚投的一家微显示驱动芯片公司，具备LCOS模组能力和硅基OLED、MicroLED驱动芯片能力，下游应用除了AR/VR的微显示之外，还可以有家用投影仪、车载HUD、枪瞄等其他方向，既有技术替代又有技术升级的机会，这就很有意义和价值。

在元宇宙持续火热的时候，“元宇宙”概念会是帮助企业融资很好的助力。但如果某一天元宇宙短暂“遇冷”，企业也要有基本盘能保证持续造血能力。还是人民日报那句话，元宇宙到底是一个美好的未来还是镜花水月，需要时间验证。

今天，我们用了青铜、白银、黄金的比喻来聊了一聊关于元宇宙的一些概念、发展历程、技术演变和一些观点。我相信，这个行业里一定会出现王者玩家，期待和大家讨论交流、共同成长。

参考文献

1.2022中国元宇宙白皮书

2.一千个元宇宙，一千个哈姆雷特（华泰证券）