9 r$ g, d9 J K2 F# |目前，与AIGC相关的创作类型主要有三种：5 g2 L& Z' H" L) a& W8 t. f
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1）内容平台的一种自动化作业方式 * n& q3 N0 s+ z2 Q/ `: O" V 4 N+ L) @, G6 A! x" [$ G①CCTV的AIGC平台，包括智能采编、模板生成、画质优化等. q- m9 t6 _# K% }0 t' E( E
# g! n8 C' I0 M) d1 a* d2 Q②部分语音类app，通过语音合成（TTS）技术，提供文本自动转语音的能力 0 B a9 d. Q- i8 E8 E1 n6 c. K' p8 t( A+ ?" V6 q
③流媒体平台，通过算法对画面画质进行优化，提高清晰度等等., w5 q) e( r4 q4 d$ u
/ c L+ q$ t- t8 ~# F, ?②品牌代言人，火星车数字人祝融号跟广大用户进行互动 . v: `+ m D0 k4 }# l: ^3 z ' D3 a0 ^" v4 p③虚拟偶像，通过生动的表情、动作、语言等展示才艺，与粉丝对话 + L4 \- C7 {$ n8 ]' ?2 u( J 3 p" i" r$ J- N+ u. g( S s T④智能客服、游戏陪玩等 " c1 U x6 s- [/ a! g' E! ~* ^, n: t% H3 x/ u
8 a% D5 \7 n; X, L2 X1 E 6 `' C9 v" o* G3 K7 q4 T2 {; R我们看到，现在越来越多的创业者已经从单纯的虚拟形象设计转向智能交互、AIGC，简单的虚拟人主播只是数字助理的升级版，而未来的元宇宙中将依托虚拟形象、NFT等聚合承载更多创意与IP，这些生成的内容库又将成为后续创意的基础而不断迭代、裂变。! o, |. g5 _8 y. z7 x* A% d0 G8 ]' N
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1.3.算力+激励——数字资产 POW：按劳取酬，元宇宙价值体现方式9 `7 e q" i1 }9 V
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使用算力自然需要付出成本，例如工业仿真、飞机设计、气象分析等，都需要大量的算力支撑，而激励机制是有效组织算力的手段。在区块链的世界中，POW是最早构建安全的去中心化网络的基础，随着算力的增长，区块链的安全壁垒越来越高. - w8 r$ V6 c$ v9 e' [% Q( R& k6 O2 H9 u; u6 F1 M/ Y S
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0 X# g: v0 d: z1 O s* f' lPOW，全称是Proof of Work，算力市场天然的价格机制。POW机制是工作量证明机制，即记账权争夺（也是通证经济激励的争夺）是通过算力付出的竞争来决定胜负准则。最早出现的区块链共识方式。矿工通过贡献算力而换取报酬的。如果提供的运算能力数量够多和范围足够广，那么就能有效防止黑客恶意攻击，保证整个网络安全。其特点是在节点足够多的情况下，去中心化且安全，这种机制下产生的数字资产为元宇宙价值的承载提供了媒介. : |# Q* d/ a4 X7 k2 Q/ o/ [4 i+ W. i% r
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比特币和以太坊均采用的是POW机制。以比特币为例，矿工可以通过挖出新区块获得区块奖励或参与验证获得Gas费。矿工们在挖一个新的区块时，必须对SHA-256密码散列函数进行运算，区块中的随机散列值以一个或多个0开始。随着0数目的上升，找到这个解所需要的工作量将呈指数增长，矿工通过反复尝试找到这个解。比特币每10分钟出一个新的区块，挖出这一区块的矿工可以获得该区块内的所有BTC（当前是6.25个），总量是2100万枚，目前已有超过1900万枚被挖出。且区块奖励每4年减半，预计在2024年5月4日区块奖励变为3.125个BTC。POW机制是公平的，贡献的算力越多，获得的报酬越多，开出新区块的机会也越大。不仅确保了矿工们能够按劳取酬，也完成了整个账本的维护. . l. p' X w9 K0 u) Y7 P& Y: E O8 y9 F. A" m5 l* v# [2 D; ` n
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我们在早前的研究中对POW挖矿受益进行过量化分析。随着BTC算力越来越高，ZF对其造成的巨量能耗有所管控，我国于2021年9月将挖矿列为禁止行为，国内的算力已迁移至美国、哈萨克斯坦、俄罗斯等地。但从技术层面看，POW是在市场约束与经济激励之间取得平衡的方式，对元宇宙底层的基础设施运行、分配方式提供了启示. & d2 ]) R6 K6 }7 _$ f( c/ t ) c. ^3 h! H6 p* y9 T0 P9 J. D; Z. l6 o. w
% B; h( A3 t5 S) A# X9 t M9 e除POW这种共识机制以外，数字资产还可以使用POS，即权益证明，通过持有代币的数量来争夺记账权。5 n/ t. N) b/ M
1 @4 c& Y+ n# _% j" K2.通信/存储（IT基础设施） & }( Q0 G2 G, t纵观通信发展史，传输速率的提升一直是主旋律，云游戏近年来也实现了高速发展，云计算是近年来发展最快的科技领域之一，伴随通信制式的持续升级，云端游戏已经成为现实。当我们需要建造一个逼真写实的虚拟世界时，基于体素/3D建模的底层搭建模式需要通过提高分辨率、增加滤镜来实现。这对于设备硬件要求很高，为了解决这一问题，通过云计算处理以后传输给终端设备是一个较好的解决方案。由此，通信/存储技术的成熟将会夯实元宇宙网络层面的基础。在此，我们从数据、算法、激励这三个层次与通信、存储一一结合，分别是5G、隐私计算和分布式存储来讨论。 3 d3 F. L" r9 Y X % E$ B8 v- S; `4 v. E2.1.通信/存储+数据——5G：元宇宙的软硬件和应用的底层设施 ! Q+ r- Z+ i# W1 Q3 a% g1 s' A+ H+ f; A' J4 r1 \# _
元宇宙时代的开启促进各类相关软硬件行业发展，包括大数据、云计算、区块链、网络安全、时延敏感网络、虚拟现实和增强现实等，而通讯网络——5G将这一切连接在一起。 / M% a( S, t" N; k4 B: {/ H $ Z1 Q7 U& }* X/ }- ]' Z8 u3 {2 L元宇宙相关技术依托于5G作为底层基础。 ' D1 ?' B8 t* |1 h % A- W; S6 j4 i! [ s6 B) d1）云AR/VR：VR/AR业务对带宽的需求是巨大的。高质量的云VR/AR不仅能满足用户日益增长的体验要求也能降低对于设备的要求。虽然现有4G网络平均吞吐量可以达到100 Mbps，但一些高阶VR/AR应用需要更高的速度和更低的延迟。 ; F. \) d! n0 L7 w% L" b5 W2 z. t5 f0 _8 l4 l" }* w
+ J1 H1 X K# w6 ~0 l( f# s4 K , W3 R; s- k$ \: {& h2 e2）云游戏：通过将计算与显示分离，降低了设备门槛。云游戏通过将游戏运算过程转移到云端服务器，使得游戏不再依赖游戏终端的硬件能力。云游戏平台通过大规模的服务器集群，硬件能力非常强大，几乎可以看成是无限的。通过连接云游戏平台，用户使用手机、平板等移动设备也能体验最新的主机级大型游戏。云游戏对于带宽的要求高。带宽越高，视频流质量越好。且当高峰时期也需要能保证稳定性，对于5G的网络容量是一个挑战。 ( e( S' f; y# s8 o! u$ {+ a' _% \. I4 p. Z8 k" r3 ^+ r( m4 V
. \ N, n, V8 F 4 N6 f7 U* Q$ ~& E5 J3）社交网络：随着互联网的发展，对于社交和内容的需求日益增大。社交网络的流行表明用户对共享内容（直播视频、元宇宙演唱会、线上交互活动）的接受度日趋增加。元宇宙演唱会这类社交活动，对于网络的带宽、延时、稳定性都有要求。$ D9 A- v& u9 A* m
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4）AI智能可穿戴设备：目前，受到网络延迟和带宽的限制，可穿戴设备主要通过WiFi或蓝牙来连接我们的手机或终端。5G可以帮助个人和企业消费者开启“免提”模式。同时，云AI可以通过服务器来提高处理，降低对于用户终端设备硬件的要求。: W& C+ y7 M- m, j+ u p0 k
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STEPN也是一个区块链应用于可穿戴设备相结合的案例。诞生时间虽短却迅速获得了市场的目光。在购买了跑鞋NFT之后，用户可以通过跑步来赚取代币GMT。2021年8月诞生至今，已经拥有了15万的社区会员和21万推特粉丝，用户连接STEPN已经跑了435万公里。其将NFT与DeFi、可穿戴设备相结合完成的一个具有GameFi和SocialFi属性的应用.) ~$ V4 ~7 y4 O a k* M
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2.2.通信/存储+算法——隐私计算：可用不可见，元宇宙数据流通方案 ( K+ o# h5 n% h8 j- @4 M/ x0 W2 A- i: j% {: s! f' u
隐私计算是指保证数据提供方不泄露原始数据的情况下进行数据的计算和分析。保障数据在流通和融合的过程中“可用不可见”。正如我们之前提到的，元宇宙作为一个数字世界，本质是在不断产生和处理数据，如何实现数据的价值的核心难点不在于数据的采集，而在于数据及时、准确的处理。在这一过程中，如何确保数据的安全和隐私是核心。隐私计算是涵盖了众多学科交叉融合的技术，可从底层硬件、基础层和算法应用三个角度加以区分。& v) [6 v0 r; @! M0 ~! n( n
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近年来，数据立法进程加快，尤其强调了数据应用过程中的数据安全。《中华人民共和国网络安全法》《中华人民共和国数据安全法》和《中华人民共和国个人信息保护法（草案）》逐步完善了数据相关的立法。/ i( ]) ~2 \/ u
/ _& w7 j8 g6 k& t% J隐私计算目前主要被应用于金融、互联网和医疗领域，最主要的用途是联合风控、联合营销、智慧医疗和电子政务等。 - X: C8 f4 Z. `2 S& a1 G7 m) Q: j, [) d, C& s
1）联合营销：由于数据的维度和场景不同，往往是分散且割裂的，整合多机构和多维度的数据才能构建更完整的用户画像来更好的落实营销目的。. \- m/ `; f, v. V* @3 s. J* w
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2）联合风控：在金融领域的重要应用场景。金融机构的特殊性导致金融机构之间或与其他行业之间的数据融合壁垒较高，产生“数据孤岛”现象，提升金融机构风险识别难度。5 [& C0 V( O. [# C
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隐私计算目前处于早期飞速发展阶段，海外布局较早。2008年第一家专注多方安全计算的技术厂商Partisia在丹麦成立，主要服务于拍卖、商务合同等方面。2011年微软开始深入研究多方安全计算。Intel、Google、IBM和Facebook等大厂纷纷加入。总体来说，海外隐私计算产业内有很大比重的项目面向着加密货币和区块链行业。+ c* z$ ^ f+ z
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国内开始隐私计算较晚，2016年开始出现独立隐私计算商业项目，但发展很迅速。目前有超过81%的项目已经进入了试点部署和实施阶段。技术线路上主要集中在联邦学习方案上，这一类主要用于满足运营商、金融科技公司的业务需求。 ( u/ L( T% m/ ]5 r' x. l) z / o) T7 p5 M) E' j, t( g& ~1）多方安全计算：基于多方数据协同完成计算目标，实现除计算结果及其可推导的信息之外不泄露各方隐私数据的密码技术/ i0 a* e) c. {) i8 i6 Z& D
. T' {& ?5 C& C' H2）可信执行环境：通过软硬件处理方法，在中央处理器上构建一个安全区域，保证其内部加载的程序和数据的安全性和完整性。0 P6 S8 y' v- k$ U- U
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3）联邦学习：机器学习框架，在有效帮助多个机构在满足用户隐私保护、数据安全和ZF法规的要求下，进行数据使用和机器学习建模。: C; ~* t$ ?. L4 u2 n0 H% e
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目前，国内对于隐私计算的学术关注度明显提升，开源生态和社区的构建、配套技术标准体系均在迅速成长，商业模式还需完善。目前商业模式主要有两个：提供技术平台和后期维护，参与数据流通后进行分成。而数据安全法的落地在政策上给予隐私计算更好的发展环境。) T; ?) o! R Y/ J
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2.3.通信/存储+激励——分布式存储：元宇宙价值存储方式 7 Q$ o7 I/ m& w- w - s' {! @- u) f0 O8 l& ~* y分布式存储是相对于集中式存储来说的。集中式存储是指整个存储集中在一个系统中，这一套系统可以包含多个设备，最大的特点是有一个统一的入口，所有数据都要经过这个入口。而分布式存储，是指通过网络将资源分散存储在各台机器上的磁盘空间，并将这些分散的存储资源构成一个虚拟的存储设备，数据分散的存储在各个角落。优点是：' k6 K: Z& N) g4 t' E8 k
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1）易于扩展：通过分布式架构，可扩展计算、存储容量和性能 _) A! \6 T. q+ K0 W( l9 C* E4 B
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2）高性能：高效管理读、写缓存1 }& A6 y) m% K3 g$ e/ M F
# }( L4 a8 V1 M! C. G4）多副本一致性：采用了多副本备份机制，安全性高。6 ]$ L) v' M9 ~+ t7 {% T
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5）存储系统标准化：优先采用行业标准接口，从侧面降低了存储采购和管理成本。 2 J3 ]$ v( N* g" b7 m2 l2 B7 F# I/ D' L
+ @; r' V. P9 V ; V- n8 Y0 ~6 e' O. |0 T" }NFT也运用到了分布式存储技术。将图像或内容上传至在分布式存储IPFS上，再将存储地址转换成哈希值于链上。把任意的数据内容通过链接进行链上映射，使NFT成为数据内容的资产性“实体”，从而实现数据内容的价值流转。通过映射数字资产，从此装备、装饰、土地产权都有了可交易的实体。目前NFT对于存储尚没有明确的要求，但试想如果元宇宙中的资产存储在单一地址，拥有者如何放心呢？ " i) ]) Z; A+ B9 d5 Y' k4 | * B T. _' r2 z, n" M( i: w% X+ @" l; M+ i% z5 e1 w6 B- V) R
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分布式存储符合元宇宙去中心化的需求，添加了激励机制以后为保证了社区中的人们愿意自发提供维护，实现了自运行生态。Filecoin是具有经济激励机制的分布式存储，通过激励保证随着时间的推移分布式节点能够可靠地存储文件。用户付费将文件存储在存储矿工上。存储矿工是负责存储文件并证明其已随时间正确存储文件的计算机。可用存储空间以及该存储空间的价格不受任何一家企业的控制。所有愿意通过帮助他人存储内容而获得报酬的均可作为Filecoin的矿工。, E, J3 U% R4 B/ c! V- [
5 p. w6 Q. E1 h) F0 ~ # }1 k4 b% B Z* Y. N( ]2 c, ?/ t R* @2 x( d" e& C, U4 {5 }( v- E. |Helium同样也是一个将通信/存储与激励机制相结合并产生资产的案例，是一个全球分布式热点网络。使用低功耗智能设备(IoT)在互联网上传输和接收数据。Helium网络的覆盖提供者被称为“矿工”。如果矿工使用更多的Helium热点进行传输和接收，他们将获得更多的HNT（Helium的代币），因此热点位置和天线强度是HNT收入潜力的关键因素。目前，Helium在全球已有711057个热点，从地图上看主要集中在北美和欧洲。 ; j- W. B6 \5 r % u4 R% }" T" I. H$ e& Q/ l( `& m" y( G. I8 }* T6 m, [% u2 M3 b
, n, }( o( e2 ]2 i3.光学显示& ]/ w, G2 Q4 O0 [$ `- P! U
对内容的展示和呈现至关重要的，除了上文提到的算力和通信/存储对于元宇宙的底层支持来确保数据传输的高速准确性，超高清及AR/VR设备也是帮助用户获得优秀的沉浸式体验的重要手段。随着GameFi的发展，后续对于沉浸式体验的需求在逐渐增加，一些链游也开始往此方向迭代。内容呈现相关软硬件技术的成熟，打开了通往元宇宙的大门。在此，我们从数据、算法、激励这三个层次与光学显示一一结合，分别是AR/VR、数字孪生/3D展示和虚拟人/NFT来讨论。; F9 y% a) u; ^8 f/ B& l
* M1 h s4 T% J3.1.光学显示+数据——AR/VR：元宇宙的交互媒介，云AR/VR成趋势 4 R i# e# s" ?" n$ r2 d ]" M% b/ X: e- `/ b. r+ Q& C& e- e
AR（增强现实）是一种将数据（包括文字、图像、视频和 3D 模型）迭加在现实世界之上的技术。AR 基于传感器和机器学习技术，对外部环境及物体进行扫描及信息探测学习，并且在现实环境迭加情景信息，满足用户所需。VR（虚拟现实）是一种完全沉浸式的技术，用户看到的都是虚拟环境。这使得 VR 本身不具备强移动性——用户需要确保所处环境的安全，从而在非常有限的距离内移动，以避免撞到墙壁等物体或摔倒。' t- o: L) P! u
6 ?5 L, d3 _0 e 2 i' G7 r* J! T' w4 _ # ?* V: q. j4 q/ w0 N7 NAR/VR作为元宇宙的交互媒介，将虚拟世界与现实世界连接在一起。ABI Research估计，到2025年AR和VR市场总额将达到2920亿美元。其中，AR为1,510亿美元，VR为1,410亿美元。 p' U+ {) M2 V. N0 E ( J3 D h2 K3 m+ t9 ] Y6 Z: O: |; Y( l2 O- K V
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近年来，国内外各大龙头厂商均在持续布局AR/VR产业，在技术方向和品类上各有侧重。从目前产业反馈看，经过几轮发展，VR眼镜在体验、内容上均大有进步，但是距成为智能手机一样人手必备的电子产品尚有距离。5 }' n" q: [2 }+ x
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1）Facebook的Oculus 系列VR头显设备：持续丰富生态，包括收购机器视觉公司Scape、VR 游戏开发商Sanzaru、AR 地图数据公司Mapillary、VR变焦头显技术厂商Lemnis等。在操作系统和软件层面持续迭代，生态也较为完善，拥有线上商城等配套设施。" T# g7 d, q2 Q; U# `
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& ~1 s! a* x6 S7 A. @2）微软的Hololens：面向企业客户，不受线缆束缚的独立全息设备，采用符合人体工程学的设计，具有企业级应用程序，可提高用户准确性和输出。目前已覆盖制造业、教育行业、工程与施工和医疗行业。同时，微软还推出了服务支持套餐，包括远程技术支持席位等，企业可以一同采购。 0 l) n4 s$ k. a1 [ 4 S/ C% p( W; h q3 F/ E( x $ [$ d& T* C4 m& j9 i# \9 B. A1 g& C# G* }0 s4 Q2 H
AR/VR的主要应用场景是游戏和视频，对于图像处理和显示的要求较高。处理器、存储、光学显示器件在成本中占比较高，产业链也相对比较成熟。随着元宇宙的推进，体素建模的应用对于存储、算力等硬件要求会日益增加。而云VR/AR的推进能够大大降低对于终端设备的要求。这些数据和计算密集型任务转移到云端，就能利用云端服务器的数据存储和高速计算能力。: I" g- a+ j& l( `/ L
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3.2.光学显示+算法——数字孪生/3D展示：虚拟与现实互相映射，元宇宙交互方案' J& b: b+ N% V. ]& E3 I, i
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数字孪生是指在虚拟空间构建的数字模型与物理实体交互映射，充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是虚拟与现实的互相映射，主要面向B端用户作为元宇宙交互实现方案，帮助企业实现产品快速面市、改善运营、创新的业务模式以及降低生产缺陷。 $ V6 \( z5 {4 f) H+ {! o 0 R3 s# y& ^ s5 \) P9 ] 1 I0 r+ i" w. Y! N/ c 8 \+ z8 {- d. C8 e! w" x数字孪生的三大核心在于全生命周期、实时/准实时和双向。, T* ?2 {% U, Y4 M5 P o4 _