元宇宙的中文翻译是“超宇宙”，这是今年爆炸的一个概念。它引爆了科技、游戏和风险投资行业，扎克伯格评价它将颠覆未来人类社会。在英伟达首席执行官黄仁勋的眼中，下一个时代正在到来，这被谷歌联合创始人谢尔盖布林(sergey brin)认为是未来几年内将发生的事情。
那么什么是元宇宙呢？元宇宙概念源于尼尔斯蒂芬森1992年的科幻小说《雪崩》。在小说的描述中，元宇宙是一个脱胎于现实世界的虚拟世界，与现实世界平行，彼此互动，永远在线。在这个虚拟世界里，人们可以做任何事情，除了吃饭和睡觉。
电影和小说中有很多对元宇宙世界的描述，通常是通过对未来虚拟世界的想象来呈现的。其核心在于元宇宙创造了一个不同于现实的虚拟世界，从而将人的活动从现实空间移植到虚拟空间。《头号玩家》、《刀剑神域》等经典电影和小说都是基于这种虚拟世界。
现在随着VR、AR、3D、脑机接口技术的不断进步，以及元宇宙第一家概念公司Roblox的上市，很多大厂都开始布局元宇宙，元宇宙概念依然会火热。
本期智能内参推荐东北证券《硬件推动 VR/AR 行业变革，Metaverse 展望未来》报告和中信建投《VR/AR 行业深度报告系列二（硬件篇）：产业链日趋成熟，行业爆发在即》报告，揭示VR和AR行业的最新发展，以及最近爆红的元宇宙概念。
原标题：
《硬件推动 VR/AR 行业变革，Metaverse 展望未来》 《VR/AR 行业深度报告系列二（硬件篇）：产业链日趋成熟，行业爆发在即》
作者：宋宇翔，陈永生，刘双凤
元宇宙：虚拟世界即将照进现实。2021年3月，Roblox在美股上市，正式成为元宇宙第一股。Roblox是一款真正的平台游戏产品，兼容虚拟世界、休闲游戏和自建内容。
游戏中大部分作品都是用户自己创作的。从FPS、RPG到竞速、解谜，这些圆柱形和方形组成的小人都有玩家参与并完成。在游戏中，玩家还可以开发各种形式和类别的游戏，不仅包括低等级游戏《绝地求生》、《守望先锋》等。而且还有很多脑洞大的原创游戏，比如宠物模拟的《收养我吧！》，爱女的《皇家学院》等等。既让玩家体验到了游戏的乐趣，也让创作者体验到了创作的乐趣。
Roblox开发流程
根据Roblex对元宇宙的定义，元宇宙有八个特征：身份性、朋友性、沉浸性、低延迟性、多样性、随时随地性、经济制度性和文明性。
人们首先在元宇宙拥有虚拟身份，然后在此基础上，他们可以与虚拟世界中的人交朋友。这种虚拟社交的基础是高沉浸感、低延迟和随时访问的能力。超宇宙应该有很多内容能引起人们的兴趣，所以需要多元包容，也需要合适的经济体系。同时，数字世界的安全和稳定也是不可或缺的。
如果说移动互联网时代是人们有效时间的填充，那么元宇宙就是人们生活空间的拓展，在此基础上产生的新需求有着巨大的想象空间。
Roblox的元认知理解
从XR到基建，巨头开始布局元宇宙。从元宇宙自身来看，目前的布局主要体现在VR\\AR及相关游戏的演进上。从互联网公司来看，元宇宙布局较多的海外互联网公司主要是脸书，该公司在2016年收购了头戴设备制造商Oculus，后者已经是全球领先的VR和AR设备制造商。
中国的腾讯提出了“全真互联网”的概念，主要从互联网和软件生态出发，投资了引擎技术提供商Epic game，通过UE4引擎提供虚拟建模服务。与此同时，次世代引擎虚幻5也发布了概念宣传，有望实现更加逼真的虚拟效果。
此外，腾讯在C端也有更广泛的布局，主要在直播和游戏领域，包括投资元宇宙概念公司Roblox，其中Roblox开发了全球最大的多人在线创作游戏。根据Roblox招股书，截至2020年第三季度，Roblox拥有约3000万日活跃用户。字节跳动投资了超宇宙概念公司的代号干坤，其产品《重组世界》也被认为是类似Roblox的游戏。
元宇宙是一个系统工程，它的布局不局限于元宇宙的概念，而是推动整个虚拟世界。
从产业端看，这不仅包括虚拟世界对消费者的构建和服务，还包括从互联网基础设施和理论层面对计算机技术的进一步挖掘，包括算法、更高性能芯片、高性能网络传输等方向。虽然互联网公司已经开始在这个行业进行一些投资，但它们与元宇宙这个概念本身还相差甚远。
宇宙的爆炸不是偶然的，它是各种技术成熟到一定程度质变的产物。
以显卡为例。2020年9月，NVIDIA正式发布基于Ampere架构的GeForce RTX 30系列显卡，包括RTX 3090、RTX 3080和RTX 3070。从性能上看，据英伟达官方介绍，相比图灵图灵架构的上一代产品，新产品性能提升2倍，能效比提升1.9倍，可实现实时光线追踪和AI游戏体验。
NVIDIA架构比较
软件方面，Epic在2020年5月发布了新引擎虚幻5的宣传资料，虚幻引擎5主要介绍了两项新技术。一个是渲染技术Nanite，可以在游戏中直接展现影视级别的超高精度模型。另一个是Lumen，一种动态全局照明技术。在演示过程中，太阳照射的方向被改变，洞穴中的反射立即改变。没有使用光线追踪，但是达到了类似光线追踪的效果。
从工业应用来看，目前的建模能力已经达到了接近真实的效果，但整体建模成本较高，难以大规模商用。
从整个行业来看，终端性能和软件服务能力的提升是电子信息和计算机行业不变的趋势，而高性能可以带来更真实的体验，提高构建虚拟世界的能力。
作为与元宇宙直接相关的VR/AR产业，经历了热炒、低潮、复苏，迎来了新的转折点。
2016-2022E全球VR头显出货量(万台)
2016-2022年全球AR眼镜出货量(万台)
以爆款产品Oculus Quest 2为例。根据其开发工作室Rec Room提供的数据，截至2020年10月，第二代产品的销量比第一代Oculus Quest多250%。海外研究机构SuperData在2020年Q4的VR市场报告中指出，脸书旗下的VR品牌Oculus占据了市场的绝对主导地位，其中Oculus Quest 2的销量超过了100万台。相比之下，排名第二的PlayStation VR仅售出12.5万台。
VR相关产品分为三种形式：VR盒子(无屏幕、带手机观看)、VR分线机(主要是头戴显示器、连接PC和游戏主机等。)和VR一体机(输出端为头戴式显示器，无需连接主机即可独立移动)。
AR相关产品主要是AR眼镜，其显示方式是将设备产生的图像与现实世界重叠，最终通过光学元件成像在视网膜上。
根据IDC的数据预测，从2020年开始，VR一体机将继续高速增长，VR盒子将逐渐退出。VR分体机的销量增速整体低于VR一体机，预计到2024年，VR一体机将成为市场主流设备，全球年出货量达到2525万台。
IDC数据显示，预计2024年VR/AR终端出货量将超过7600万台，其中3500万台为AR设备，占比55%。从2020年到2024年的五年间，VR/AR终端的出货量增长率将在86%左右，VR和AR b的增长率
相比2018-2020年相对平淡的终端出货量，随着脸书Quest2、微软Hololens2等标杆VR/AR终端的迭代发布，以及电信运营商虚拟现实终端的开发和推广，预计2021年将是VR/AR终端放量和显著增长的关键年，VR/AR终端平均售价将从目前的2500/9700元人民币进一步下降。
此外，华为VR眼镜、PicoNeo 2等一体式头戴终端通过流功能可以不再受移动平台功耗和渲染计算能力的限制，跨终端形态的使用兼容性显著提升。
全球VR出货量预测
全球AR发货预测
据IDC等机构统计，2020年全球VR/AR市场规模约900亿元，其中VR市场规模620亿元，AR市场规模280亿元。预计2020-2024年五年间，全球虚拟现实产业年均增长率约为54%，其中VR增长约45%，AR增长约66%。2024年，两者的份额将为2400亿元。
从产业结构来看，终端设备市场规模排名第一，2020年占比超过40%。随着传统产业数字化转型常态化和信息消费升级，内容应用市场将快速发展。预计2024年市场规模将超过2800亿元。
第二，技术日趋成熟，VR/AR行业也在发生变化。1.VR:一体机和轻量化是主流。2020年VR上市产品将以一体机和轻量化为主流。2020年，脸书发布了新一代VR一体机Oculus Quest 2，HTC、华为、夏普、爱奇艺、电信都发布了VR产品。全年13款VR头显中有7款是一体机，一体机轻薄便携，符合消费电子产品的发展趋势。
从VR头显的硬件配置来看，高通XR芯片、Fast-LCD屏幕、菲涅尔透镜成为主要的硬件方案，6DOF、Inside-Out成为主要的显示交互方案。在处理器上，高通XR已经成为当前VR的主芯片。事实上，4K，70Hz快速液晶屏是消费级VR的主流屏幕，可以有效减少屏幕窗口效应和眩晕感。
光学上，菲涅尔透镜方案应用广泛，短焦距方案由于体积小，厚度薄，被越来越多的厂商效仿。在追踪上，VR头显逐渐升级到6DOF，Inside-Out成为主流。
2020年VR头显上市品类
VR终端的硬件主要由处理器、存储器、屏幕、光学器件、声学器件、外壳材料和配件组成。Oculus Quest 2采用高通骁龙XR2芯片组、闪迪内存、JDI和夏普液晶屏、两个菲涅尔镜头、国产锂电池组和四个外置摄像头实现6DOF头部交互，实现了更轻的重量、更紧凑的结构、更精确的交互和更高的图像性能。
处理器、存储、光学显示器件占VR终端成本比较高，产业链比较成熟。目前VR产品的使用场景主要是游戏和视频，以图像处理和显示为功能重点。所以硬件成本中，负责计算、渲染、图像处理的CPU和GPU占比较高，约占16%；此外，VR还需要高内存，存储成本占27%；包括屏幕和光学器件在内的显示器件比例约为40%。
目前VR硬件的产业链已经比较成熟，与智能手机重合度很高，很多领域的技术积累都可以重用。VR产业链包括传统显示器制造商JDI、夏普、BOE、华星光电、深天马等。以及传统光学厂商虞舜光学科技、联创电子、声学厂商歌尔、盛瑞科技等。精密结构件制造商Luxshare、灵芝造、常颖精密等。以及OEM歌尔股份等。
2.AR:光学系统是核心器件，产业链上各种方案百花齐放。2020年上市的VR产品还没有形成统一的形态和主流的技术路线。从产品形态上看，集成和拆分并存，尚未形成统一的技术路线。薄而普通的眼镜是发展的必然选择。目前，它
从处理器的角度来看，高通芯片是唯一的。从显示上看，多种显示屏并存，Micro-LED才是未来。从光学系统来看，光波导微LED是未来的发展趋势，光学显示透镜的量产和成本都需要解决。从感知交互来看，SLAM正在普及，手势识别也逐渐可用。
2020年，AR将上市。
AR终端的硬件主要由处理器、光学元件、摄像头、传感器和存储器组成。Magic Leap One的主要部件包括6块LCOS屏幕、6层几何光波导透镜、三小时电池和NVIDIA ParkerSOC。HoloLens的主要部件包括深度传感摄像头、四个环境传感摄像头、全息处理单元HPU、英特尔Atom x5-Z8100CPU、一块16.5Wh电池和三层衍射光栅LCOS的光学显示方案。
近眼显示技术是目前的主要难点，所以光学显示占ar终端成本比较高。近眼显示(NED)是目前ar硬件最重要的问题。与遵循摩尔定律的半导体不同，它通常有一个可预测的迭代周期。光学设计需要在最基本的物理规律框架下不断探索和论证各种可能性，技术门槛高，生产良率低。
所以目前AR终端中，光学显示占比最高。参考Hololens的成本构成，光学显示占40%左右。其次是处理器(~30%)、存储(~15%)、摄像头(~10%)和电(2%)。
3.商业模式：买断订阅仍然是主流VR行业的商业模式，主要包括两个方面，一是硬件维度，二是内容和服务维度。其中硬件维度主要是VR设备和相关服务，硬件销售也是VR最大的市场。
对于商业终端来说，大部分设施都是线下VR体验馆。这种商业模式主要是围绕商场。体验馆的运营方向是租用商场场地，购买更大的终端，为商场客户提供VR体验服务，并向用户收费；终端类似于消费电子产品，消费者直接付款。
参照游戏机的销售模式来看VR行业的内容。对于大多数主机游戏来说，买断制是主流的收费制度，所以买断制也是目前VR内容的通用制度。价格方面，大部分VR游戏的价格不超过50美元，其定价锚仍然是主机游戏市场。
VR市场商业模式
订阅系统也是VR行业常用的付费系统，可以和PS平台上的PS plus产品相提并论。一些VR社交产品通常采用订阅制，为付费用户提供额外服务。例如，VR Chat推出了VR Chat Plus订阅服务，每月收费9.99美元，并为订阅者提供额外的功能，包括自定义用户图标、更多的头像槽等。
HTC VIVEPORT Infinity利用内容吸引订阅。订阅者可以免费玩订阅套餐中的游戏，购买游戏时享受优惠。除了买断和订阅，应用内购买也是VR内容盈利的重要方式之一。广告服务主要是两个方面。一种是传统媒体广告，类似于电影的放映前广告和互联网贴片广告。除此之外，还有专门的营销服务，比如VR看房。
软件服务方面，根据信通院的产业版图，主要的软件服务有云平台、开发工具集成、VR场景采集系统等。主要为B端用户提供解决方案。
3.VR/AR构建的元宇宙，颠覆还是噱头？在很多人看来，元宇宙代表了游戏乃至互联网的未来形态，是一种颠覆性的创新。对于大厂商来说，这关系到未来游戏乃至互联网的话语权，而对于其他厂商来说，则是千载难逢的弯道超车机会。
今年以来，资本“扫货”元宇宙概念公司的频率明显增加，各大巨头也在磨刀霍霍，押宝元宇宙赛车场。
元宇宙总结了风险投资家马修鲍尔的六个特点：
1.坚持：元宇宙世界永远不会被“重置”、“暂停”、“终结”，只会无限延续下去；
2.实时性：能够与现实世界保持实时和同步，拥有现实世界的所有形态；
3.无限制：每个人都可以是元宇宙的一部分，这里可以容纳任何规模的人和事，任何人都可以进入；
4.经济闭环：拥有完整的支持劳动收入创造、交易和支付的闭环经济体系；
5.将虚拟世界与现实世界连接起来：虚拟世界中的任何东西都可以与现实世界中相应的东西进行转换；
6.创造性：任何个人和团体都可以为元宇宙世界的内容和体验做出贡献。
建设元宇宙是一个非常庞大的系统，需要高速、低延迟、超连通的通信环境、海量数据处理、云端实时渲染、智能计算等。正是随着VR/AR、5G、AI等技术的日趋成熟，这个过去虚无缥缈的概念才有了现在实现的可能。
然而，目前许多元宇宙概念产品并不具备元宇宙在国际上应该具备的特征。即使是Roblox也无法与理想中的元宇宙相比。
虽然20年间Roblox的营收超过10亿美元，但公司近三年一直处于亏损状态：2018年至2020年第三季度，Roblox的运营亏损分别为9720万美元、8600万美元和2.03亿美元。
期望越大，失望越大。热潮过后，可能还是一地鸡毛。但是，从另一个角度来看，技术的发展从来都不是一蹴而就的。从长远来看，在一系列磕磕绊绊之后，元宇宙世界可能真的会颠覆这个物理世界。
东西认为，元宇宙的概念是随着VR/AR等技术的不断成熟而产生的。微软、腾讯、字节跳动等公司都在投资与元宇宙相关的产业链，竞争已经开始。随着软硬件技术能力的提升，元宇宙相关的产品会不断涌现，但真正颠覆性的优秀产品可能还需要一段时间才能看到。