2023元宇宙创新应用发展报告.docx
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1、虚实共生数智赋能2023哪匹元宇宙创新应用发展报告一.元宇宙技术背景及发展动态Ol二.元宇宙参考技术架构04三.元宇宙产业政策动向07四.元宇宙产业创新发展现状及优秀案例15五.元宇宙发展面临的问题与挑战81六.元宇宙发展相关建议83Q宙技术背景及发展动态近年来,随着新一轮科技和产业革命蓬勃兴起,全球经济格局正在大变革大调整,我国所处的发展环境和发展动力也在发生深刻变化,云计算、大数据、物联网、人工智能、区块链等新一代信息技术与实体经济加速深度融合创新,新产品、新业态、新模式、新产业不断涌现,正深刻地影响着生产方式、服务方式、生活方式和发展模式,这已成为未来发展的大趋势。党中央、国务院审时度势
2、、高瞻远瞩,党的二十大作出了加快制造强国、网络强国、数字中国建设和促进数字经济与实体经济深度融合的战略部署,为我国抢占产业和技术竞争制高点、夺取发展主动权指明了方向。元宇宙作为汇聚近年来新一代信息技术重要突破成果的代表,通过与经济社会发展各个领域融合创新,特别是与实体经济深度融合,将为制造业、商业、文创产业、旅游业等行业领域催生出革命性创新成果,培育出全新增长点。元宇宙(MetaUniverse)一词最早于1992年出现在尼尔史蒂芬森(NealStephenson)所著的科幻小说雪崩中,但作为一种新一代信息技术的创新应用为世人所知并引起广泛关注则要迟至2021年10月,彼时FaCeboOk的C
3、Eo马克扎克伯格(MarkZuckerburg)认为元宇宙是社交媒体的未来,并宣布将FaCebOOk改名为Meta,全力进军元宇宙产业。图1 雪崩书影图2 Meta发布的元宇宙示例事实上,元宇宙作为新一代信息技术的创新应用出现至今仅有不到3年时间,但作为元宇宙重要基础的虚拟现实技术已经经历了几十年的发展历程,并在工业、军事、航空航天、影视、旅游等产业领域得到深入应用。虚拟现实技术的软件和硬件也随着ICT技术的快速发展和不断涌现的广泛需求不断发展完善。特别是在20世纪90年代中期以后,数字人建模技术不断发展成熟,通过“人在回路中THumandrvthe-Loop)的方式,实现了将人融入到虚拟现实
4、世界中并实现互动。随着虚拟现实、混合现实技术的不断成熟,以及全身动作捕捉、数字头盔、数字手套、多通道反馈、力反馈、3D显示等技术在数字人建模中的深入应用,不仅给予使用者在与虚拟世界交互过程中更加接近现实世界的沉浸感,实现更加接近元宇宙虚实共生的发展目标,也为元宇宙在诸多行业领域中深入应用提供了可能。图3新华社虚拟数字人记者小泽来源:新华社图4清华大学虚损数字人华智冰来源:清华大学2022年以来,随着国内业界对于元宇宙关注度不断上升,更多的企业投入到元宇宙相关技术和应用研究之中,探索基于物联网、人工智能、区块链等新一代信息技术的元宇宙应用创新,针对动作捕捉、裸眼3D显示轴人、NFT交易、文创旅游
5、等元宇宙热点领域开展研究和应用推广,涌现出一大批元宇宙优秀厂商和研究成果。图5阿里巴巴推出的数字人AYAYl来源:AYAYl新浪微博黑宙参考技术架构元宇宙作为新一代信息技术发展的集大成者,带动了工业、商业、服务、娱乐等面向消费领域的创新和应用热潮,使得元宇宙技术在不同行业典型场景中深入应用并持续创新和快速发展。元宇宙依托基础设施、模型构建、算法开发、行业应用、人机交互等领域的前沿技术成果,将现实的物理系统与虚拟的数据世界相融合,在虚拟空间中对现实世界中各个业务环节和应用场景进行全面模拟,从而实现业务环节中物理设备、人与流程的优化,使元宇宙成为推动实体经济数字化升级的新型生产力工具。其中,基础设
6、施层为元宇宙提供虚实融合所需的数据采集和处理能力、虚实融合所需的计算能力、虚实融合的通讯能力等必备基础部分,其中包括云计算、边缘计算和GPU协同渲染等处理海量数据的算力基础。模型构建层是元宇宙中将数据更好呈现的基础部分,其中集成了建模仿真、模型求解等构建和展现虚拟世界必需的模型开发与数据处理能力。算法开发层是元宇宙中把数据变成模型、知识的部分,其中集成了人工智能、数字人等技术,为元宇宙提高智能水平、更好地实现虚实融合提供必备资源。行业应用层是元宇宙中实现核心能力优化、生产保障能力提升和社会化资源协作的应用基础,集成了面向业务运营管理、优化改进、赋能提升等综合场景解决方案。人机交互层是元宇宙中支
7、撑人员通过人机交互获得更贴近生产实际的交互体验、实现人机物三元融合的部分,是元宇宙与使用者直接接触、实现互动的部分,通过集成虚拟现实、增强现实、全息显示等技术,为使用者提供更加接近物理世界、更加逼真的多通道展示和反馈渠道,完成物理世界和虚拟世界间的交互与融合。现阶段,元宇宙的部分应用案例趋近于数字季生技术的应用。数字季生是现实世界在虚拟空间中的真实映射,无论是数字李生工厂、数字挛生城市甚至数字享生地球,都是通过在虚拟世界模拟、仿真来还原并影响现实世界。数字挛生强调的是数字享生体与现实世界的事物在虚拟世界中映射、模拟、迭代。与数字挛生不同的是,元宇宙深度集成了数字人建模、虚拟现实、增强现实、混合
8、现实了人在回路中,等提升使用者沉浸体验感的相关技术,更加有效地增强现实世界与虚拟世界的融合度,进一步提升元宇宙系统的赋能能力。特别是在工业元宇宙应用中,工业数字享生是工业元宇宙虚实融合的基础,实现虚实世界与现实世界的1:1映射,而工业互联网作为工业元宇宙的网络基础三据来源,则了人、机料、法、环、测等领域的全面连接和数据全面集成与融合。AE,信息人员信息B0设冬数冬山务旅短眩据工业物联网ERPfMES燃*与侬警图7工业元宇宙参考技术架构可,性惮估泰优运行优化用篇性缰护交互式3D宾门茨饵体 ABVR猴身东鳍构化欧将分析多通道数将分析 Al分析与优化具机想合姒力学段以庄转分析与历漓筱建分析与预辑工艺
9、我划W浏状布数控实时控K动H都1数祗整合依烈可视化同时,元宇宙与数字李生两者之间存在紧密联系。首先,两者的支撑技术基本上是一致的,因此数字挛生是元宇宙中与现实世界对称存在的数字基础设施,能够极大程度地提升元宇宙的构建效率与真实体感。而元宇宙的兴起,也进一步促进和带动数字学生发展壮大,两者之间存在着包含与被包含、共生与共存的关系。产业政策动向随着元宇宙的社会关注度不断升高,以及元宇宙技术与实体经济融合程度不断加深,其对人们生产生活方式甚至经济社会发展方式的变革和影响不容忽视。因此,出台元宇宙相关产业政策,引导元宇宙产业前瞻布局和健康发展成为政策制定者的关注焦点。r从国际看各国政府对促进元宇宙产业
10、发展总体持积极态度欧盟虽然未出台促进元宇宙产业发展的政策,主要领导人也未表明支持,但近几年陆续发布数字服务法案微字市场法案,预示欧盟监管机构将继续推动对虚拟世界的监管,理护欧盟市场的竞争与活力。目前美国也未专门出台支持元宇宙发展的产业政策,但有部分官方文件已提到促进相关产业发展,如确保负责任地发展数字资产总统令要求各机构对加密货币、数字资产等技术创新和监管政策进行研究,强调要加强美国在全球金融体系以及数字资产方面的领导地位。日本经济产业省发布关于虚拟空间行业未来可能性与课题的调查报告,认为政府应着重防范和解决“虚拟空间的法律问题,对跨国、跨平台业务法律适用条款加以完善,制定行业标准和指导方针,
11、并向全球输出此类规范O韩国政府在沉浸式经济发展策略中提出,韩国沉浸式经济产业规模2025年要达到30万亿韩元,将韩国打造为全球五大XR先导国家之一。龙,从国内看,各地政府正加快元宇宙产业布局自2021年12月国务院发布“十四五数字经济发展规划以来,中央网络安全和信息化委员会、工业和信息化部、文化和旅游部、国家新闻出版署、中国人民银行等部门紧密围绕发展数字经济、推进新型基础设施建设出台多项元宇宙相关政策规划,要求元宇宙产业在监管下有序发展,既要积极支持元宇宙场景应用和技术探索,又要审慎监管元宇宙概念炒作及相关风险O表1国家层面元宇宙相关产业规划及政策H文件名称发布单位发布时间1“十四五”数字经济
12、发展规划国务院2021年12月2基础电子元鹘件产业发展行动计划(2021-200年)工业和信息化部2021年1月3“双千兆网络协同发展行动计划(2021-2023年)工业和信息化部2021年3月4关于加快推动区块链技术应用和产业发展的指导意见工业和信息化部、中央网络安全和信息化委员会办公室2021年5月5“十四五国家信息化规划中央网络安全和信息化委员会2021年12月6金融科技发展规划(2022-2025年)中国人民根行2022年1月7文化和旅游部关于推动数字文化产业高质量发展的意见文化和旅游部2020年11月表2地方省份元宇宙相关产业规划和政策序号省(区、市)文件名称发布时间1关于加快北京城
13、市副中心元宇宙创新引领发展的若干措施2022年3月2北京北京城市副中心元宇宙创新发展行动计划(2022-2024年)2022年8月3关于推动北京互联网3.0产业创新发展的工作方案(2023-2025年)2023年3月4朝阳区互联网3.0创新发展三年行动计划2023年3月5天津天滓市加快数字化发展三年行动方案(20212023年)2021年8月6河北怀来县支持元宇宙产业发展的若干措施2022年11月7山西山西省人民政府办公厅关于数字经济高质量发展的实施意见2022年7月8黑龙江黑龙江省“十四五,数字经济发展规划2022年3月9辽宁沈阳市和平区元宇宙产业创新发展行动计划2022年6月10五里河元宇
14、宙创新基地行动方案(20232025年)2023年1月11上海市先进制造业发展“十四五规划2021年7月12上海市电子信息产业发展“十四五规划2021年12月13上海市培育“元宇宙新赛道行动方案(20222025年)2022年6月14上海上海市建设网络安全产业创新高地行动计划(2021-2023年)2021年12月15虹口区促进元宇宙产业发展的试行办法2022年11月16徐汇区关于支持元宇宙发展的若干意见2022年11月17做F大零号湾科技创新策源功能区建设方案2023年1月18江苏昆山市元宇宙产业创新发展行动计划(20222025年)2022年12月19苏州市培育元宇宙产业创新发展指导意见2
15、023年1月H省(区、市)文件名称发布时间20江苏太湖湾科创带引领区元宇宙生态产业发展规划2022年1月21江宁高新区关于加快发展元宇宙产业的若干政策2022年5月22浙江浙江省元宇宙产业发展行动计划(2023-2025年)2022年12月23浙江省人民政府办公厅关于培育发展未来产业的指导意见2023年2月24关于推进新时代杭州动漫游戏和电竞产业高质量发展的若干意见2022年12月25杭州钱塘区元宇宙产业政策2022年5月2627杭州余杭区未来科技城XR产业发展计划2022年3月西湖区打造元宇宙产业高地的扶持意见(试行)2022年11月28安徽安徽省“十四五软件和信息服务业发展规划2022年3
16、月29合肥高新区元宇宙产业发展规划(2023-2028)2023年2月30福建厦门市元宇宙产业发展三年行动计划(20222024年)2022年3月31江西江西省,十四五数字经济发展规划2022年6月32山东山东省十四五,数字强省建设规划2021年7月33山东省推动虚拟现实产业高质量发展三年行动计划(2022-2024年)2022年3月34青岛市市南区关于促进元宇宙产业高质量发展的若干政策措施2022年10月35济南市促进元宇宙产业创新发展行动计划(20222025年)2022年12月36潍坊市关于加快推动元宇宙产业发展的若干政策2022年12月37潍坊市打造元宇宙技术创新与产业之都行动计划(2
17、0232026年)2023年2月38河南河南省元宇宙产业发展行动计划(2022-2025年)2022年9月H省(区、市)文件名称发布时间39湖北武汉市促进元宇宙产业创新发展实施方案(20222025年)2022年11月49汉阳区关于加快元宇宙创新发展扶持政策2022年11月50湖南湖南湘江新区促进元宇宙产业发展的实施意见(试行)2022年8月51广东广州市黄埔区、广州开发区促进元宇宙创新发展办法2022年4月52广西数字经济发展三年行动计划(2021-2023)2021年12月53广西梧州市数字经济发展三年行动计划(20212023年)2022年4月55河池市数字经济行动计划(20222023
18、年)2022年5月56海南陵水黎族自治县元宇宙产业发展行动计划(2023-2027)2023年3月57重庆渝北区元宇宙产业创新发展行动计划(20222024)2022年4月58永川区元宇宙产业发展三年行动计划(20232025年)2022年1月59四川成都市元宇宙产业发展行动方案(20222025年)2022年11月60贵州省新型基础设施建设三年行动方案(20222024年)2022年10月61贵州贵州省“十四五,数字经济发展规划2022年8月62贵阳市十四五“数字经济发展专项规划(2021-2025年)2021年8月63陕西宝鸡市元宇宙产业发展行动计划(20232026年)2022年12月6
19、4咸阳高新区建设“元宇宙产业先行区行动方案2022年11月65云南昆明市数字经济发展三年行动计划(20222024年)2022年12月同时,各地方政府纷纷制定出台元宇宙相关产业发展规划,积极谋划元宇宙产业布局。据国家工业信息安全发展研究中心不完全统计,截至2023年3月,全国已有24个省(区、市)先后出台65项元宇宙相关政策。其中关于元宇宙的专项规划有33项,占比近50%。可见,地方政府已经认识到元宇宙在新技术革新和产业变革中发挥的重要作用,积极打造元宇宙应用示范区,促进元宇宙产业集群化发展。但是,目前具体负责落实执行的县(区漱政策占比达20%左右,还有部分省(区、市)尚未制定省级或市级元宇宙
20、专项产业规划。因此,元宇宙规划、政策具体落实措施还相对滞后,有待进一步加强。l曲*磅&可壕打造成为以文旅内容3特色断上宙应用示范区。培育、引进IoO家以河北保定推动工业筋带变为“生活锈带提升文化软实力做强产业硬实力为加快现代化品。M活之城提供强支撑。辽宁沈阳:到2025年建成30个更大应用示范项目,打造20个技术服产业平台.招引和培育具有核心元宇宙生态链企业,落地建成30项以t“元宇宙+典型应用场景项目。湖北武汉聚焦重点行业领域打造50个以t元宇宙典型应用穗S-和项目,培育引进200个以上元宇创新企业。四川成都:点建设2个元宇宙展集聚区广元宇宙相关产业规模达到1500亿元,重庆力争到2024年
21、,构建形式第样的元宇宙新模式新服务新业,元宇宙技术研发和应用推广取得明显进展OS本建成元宇宙产业创新生态体系。海南海口:聚集培育元宇宙细分产业链,元宇亩产业生态形成,BtfJ自贸港数字经济产业发展取得竞争力的行业龙头企业50家黑焦生态链企亚300家实现元宇宙山东济南到2D25年.培育IoO飘宙企业。设一元亩产业集聚区元宇宙相关产业规模达,到千亿级打造30个以上元宇宙创新应用试点示范项目.应江苏昆山计划到2025年元宇宙相关产业规模达到IoOo亿元,建成15项以上典型用场景项目培育5家以上具有盘竞常新的领鎏企业、Ia)冢以上元宇宙解上海测2025年,相关产业规模达到300C元,带撅业件和信息服务
22、业营收超过15000亿元,电子信息制造营收突破5000亿元培育10家头部企业打造100家出专精特新和隐形冠军企业打造50+创新示范应用,推IO(H标杆性产品和服务建设3到5个市级元宇宙产删新园.基本建成创新高地。浙江杭州培育XR上市企业一E引培XR相关企业300家,扶持技术攻关和场景应用项目100项。福建厦门至2024年元宇宙产业生态出收具缱形引入培育一批掌握关键技术、营上亿元的元宇宙企业,元宇宙技术研窝1应用推广取得明显进展。图8国内各省(区市沅宇宙相关产业政策发布情况Er从政策布局上看,推动产融结合和生态构建是重点从各地出台的元宇宙专项政策规划部署的重点任务看,约46%以上的政策规划(30
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