作为尚未落地的概念性新兴事物，“元宇宙”充满了未知。什么是元宇宙？元宇宙的技术生态有何构成？未来元宇宙中的工作和生活是什么样？将为相关产业带来哪些变革？元宇宙落地面临的挑战是什么？带着对这些问题的探索，这份 《初探元宇宙》报告，在全景呈现元宇宙生态图谱的基础上，从元宇宙的起源定义、基础硬件和核心技术、十大应用场景展望、以及机遇与挑战等四个维度进行了解析，以期多方位为各界前瞻这一新兴技术，在互联网3.0的浪潮中夺得先机。
目前针对元宇宙还没有公认的定义，从业界针对元宇宙的诸多讨论来看，元宇宙是由包括区块链、AI、交互传感技术等集成类技术赋能的一个实时在线网络，是数字和物理世界相互作用下形成的有机生态体系，对生活、工作、商业、经济带来深远影响 。
Roblox在其招股书中列出了元宇宙的八大特征，分别是：身份（Identity）、朋友（ Friends ）、 沉浸感（ Immersive） 、 低延迟（Low Friction） 、 多元化（Variety）、随地（Anywhere）、经济系统（Economy）和文明（Civility）。Beamable公司创始人Jon Radoff也提出“元宇宙”构造的七个层面：体验（Experience）、发现（Discovery）、创作者经济（Creator Economy）、空间计 算 （Spatial Computing ） 、 去中心化 （Decentralization ） 、 人机互动（Human–computerInteraction）、基础设施（Infrastructure）。
元宇宙是一个由多种技术构成的生态体系，它包括感知交互设备、网络传输、芯片算力等基础硬件，以及在此基础上，由人工智能、区块链、云服务等核心技术共同构建的数字世界。元宇宙在消费者端（to C）、企业端（to B）、政府端（toG）都可以被广泛使用，对娱乐、购物、远程办公、金融、制造业、城市治理、研发等领域带来深刻影响。同时，元宇宙带动的经济和商业模式的变革，也必将催生新的产业，形成新业态和新物种。
元宇宙技术涉及包括芯片、5G传输、人工智能、区块链等多领域硬件及软件核心技术及其应用，被视为融合多项科学技术的集大成者。也正因如此，元宇宙产业的整体技术发展很大程度依赖其各个子赛道的科技进度，木桶效应较明显。目前很多技术和解决方案还停留在概念阶段，如在LCoS（硅基液晶）或microLED（微LED）屏幕上实现高分辨率高刷新率实时屏显、毫秒级别万兆网络传输、可自由创作的强人工智能等方面。元宇宙产业的整体技术发展还处于萌芽阶段，距离接棒移动互联网成为数字经济下一站还有较长的道路要走，需要多方面技术的协同发展。
硬件基础设施作为元宇宙的底层生态支持，不仅明确了元宇宙产业的基本技术框架，其发展路径也为未来产业整体技术迭代、升级和进化指明了道路。现阶段，元宇宙产业相关硬件的技术发展主要集中在以下几个方面。
感知交互设备：目前元宇宙产业对于交互设备有两种比较主流的思路，第一种是通过可穿戴设备如XR头盔、智能手环、电子皮肤等设备采集人体活动信号，同时通过头显设备做输出显示，完成交互；第二种是脑机接口思路，通过体内植入或头部外接的形式，直接采集脑电波或电信号，再经计算、编译等步骤，完成人机交互。
网络传输：元宇宙最大的特点就是完全沉浸感，因此高分辨率、低时延的画面传输对元宇宙体验来讲是必须项，这对于网络传输的带宽、延迟提出了新的需求，同时元宇宙内数以亿计的交互用户量级将对网络传输的可靠性提出更高要求。目前主流消费级XR设备分辨率均为2K，部分可达到4K分辨率，但距离理想元宇宙终端至少8K的分辨率还有一定距离。
芯片算力：元宇宙需要大量高质量的、独特的、并且可供自由探索的内容丰富和填充其数字世界，仅靠用户生成内容（UGC，User Generated Content）和平台生成内容（PGC，Platform Generated Content）是远远不够的，随着人工智能算法的不断优化，芯片所提供的算力不断提升，人工智能生成内容（AIGC，AI-GeneratedContent）逐渐成为业界对于海量内容创作的主要解决方案。
数字孪生：数字孪生（Digital Twin）的概念最早被美国航空航天局（NASA）应用于阿波罗项目中，通过制造两个完全一样的空间飞行器，利用留在地球的飞行器对在外太空执行任务的飞行器进行仿真试验和模拟，而留在地球的飞行器（Apollo MissionSimulator）也被称为 “模拟器”或“孪生体”，由此引出了数字孪生的概念雏形。
十八世纪“科幻小说之父”凡尔纳曾在小说中畅想过潜艇和火箭，当时天马行空的想象如今早已成为现实。人类也许将见证新的科幻照进现实，元宇宙世界正在从科幻小说中逐步脱胎成型。元宇宙技术虽然仍处于早期，但一旦落地也可能对诸多行业带来深远影响。元宇宙在以下十个领域的应用场景尤其值得期待，包括娱乐、社交、零售、制造业、金融、医疗、远程办公、教育培训、研发、城市治理等。
2021年12月，上海市经信委印发《上海市电子信息产业发展“十四五”规划》提 出，要加强元宇宙底层核心技术基础能力的前瞻研发，推进深化感知交互的新型终端研制和系统化的虚拟内容建设，探索行业应用。这也是元宇宙首次被纳入地方“十四五”规划。2022年新年伊始，合肥、武汉等地相继召开地方两会，将元宇宙写入政府工作报告中，杭州、无锡、北京、成都等城市也纷纷提出以产业园区和产业联盟等方式切入赛道，布局元宇宙。
