元宇宙：虚实共生新世界（解密元宇宙）

近年来，数字经济在快速发展的同时，与物理世界的连接也越来越紧密，二者共存共生且相互影响的社会新形态—元宇宙时代—正在形成。本书是“解密元宇宙”丛书的第一本，重点介绍元宇宙的内涵、构成要素、核心技术及早期应用。全书共 10 章，大致分为 3 部分：第 1 部分（第 1 ～ 5 章）介绍元宇宙的发展背景，元宇宙的内涵与发展阶段，国外、国内科技巨头加速布局元宇宙，地方政府抢抓元宇宙新机遇；第 2 部分（第 6 ～ 8 章）介绍元宇宙的构成要素、基础设施、核心技术；第 3 部分（第 9、10 章）介绍元宇宙的内容创造及早期应用。全书既全面阐述元宇宙技术理论体系，也描述元宇宙综合技术应用对现实世界的深刻影响，进而将形成怎样的虚实共生的新社会形态，还介绍国际国内典型的案例，希望能更好地激发读者的学习积极性。

赵永新

全国优秀创新创业导师、多家银行顾问。亚洲区块链产业研究院副院长、中国自贸区数字资产研究院联席院长、中国移动通信联合会元宇宙产业委员会副主任、全国高校人工智能与大数据创新联盟元宇宙专业委员会副主任、中民协元宇宙工委会高级专家。河北金融学院教授、硕士生导师。清华大学、东北财经大学等金融EDP主讲教授。中国技术经济学会金融科技委员会专家、全国高校大数据人工智能联盟新商科专家。出版《区块链推动政府治理现代化》《区块链重塑实体经济》《金融科技创新与监管》等多部著作。成果多次得到省、市主要领导的肯定性批示。

陈苑锋

复旦大学微电子学专业博士，曾在韩国三星、华为、阿里巴巴就职，现为美的智能创新中心AIoT首席硬件架构师。兼任浙江工商大学客座教授、上海交通大学低碳学院校外导师，深圳市互联网学会首席科学家、中国电子劳动学会专家委员会成员、星矢投资顾问专家，中国互联网+大学生创新创业大赛专家评委。

黄志坚

深圳互联网学会副会长，中国人民大学硕士，任香港中文大学等大学导师，十余年高科技公司、投资机构、互联网企业中高层管理经验，腾讯集团人力资源主管。先后在赫美集团、国人通信集团、A8新媒体集团、阿里巴巴生态企业、腾讯等大型上市公司任职。学术研究方向为消费互联网、元宇宙，曾设立创新创业孵化器，为多家互联网公司提供投融资和管理咨询。

1.权威性：高校+研究院+大厂+投资人，从多个视角揣摩并落实元宇宙。

2.超前性：结合各行业最新发展和全球元宇宙的发展变化趋势。

3. 系统性：结合国际国内主流学术观点，利用元宇宙综合技术集群应用，全面系统阐述未来元宇宙时代虚实共生的新世界。

4. 应用性：重点介绍元宇宙的基本内涵、核心技术、主要特征、内容创造和早期的落地应用，案例丰富，可参考性强。

互联网、VR/AR、大数据分析、人工智能、区块链等新一代信息技术加速应用，加之新冠肺炎疫情对经济社会的持续影响，元宇宙新时代即将到来。

什么是元宇宙？是虚无的数字世界还是与现实世界紧密相关？是第三代互联网还是虚实共生的新世界？学界和业界还没有达成一致意见。元宇宙需要哪些关键技术？有什么新的特征？在元宇宙新社会形态下，如何创造内容？

如何更好地影响甚至造福人类社会发展，创新社会文明？“解密元宇宙”丛书的第一本《元宇宙：虚实共生新世界》将重点介绍元宇宙的发展背景、基本内涵、特征、核心技术与元宇宙的内容创造、元宇宙的早期应用等内容。

元宇宙不一定是人类社会发展的终点，但或将成为互联网世界发展的最终形态（或称作全真互联网/Web 3.0），而当前互联网世界是元宇宙的雏形和根基。

本书以理论与实践操作相结合的方式深入地讲解了元宇宙的发展背景和元宇宙发展的三个阶段：数字原生的元宇宙1.0、数字孪生的元宇宙2.0和虚实共生的元宇宙3.0。新的时代，国外科技巨头Meta、Epic games、Microsoft、Google、Roblox、Nvidia、 Amazon积极抢占元宇宙先机；国内科技巨头腾讯、阿里、字节跳动、百度、网易积极布局元宇宙；我国上海、北京、广州、深圳、杭州等地在政府层面积极推进元宇宙产业发展，韩国首尔推出元宇宙五年计划。元宇宙时代需要每个人具有不同的数字身份，系统的开放性、沉浸感、低延迟、多元化，以及随时随地、完整的经济系统和新时代的智能数字文明都将给我们带来无限想象。

全书既全面阐述元宇宙技术理论体系，也描述元宇宙综合技术应用对现实世界的深刻影响，进而将形成怎样的虚实共生的新社会形态，还介绍国际、国内典型的案例，希望能更好地激发读者的学习积极性与主动创造性。

本书共10章，主要包括元宇宙发展背景、元宇宙的1.0到3.0阶段、国际科技巨头布局元宇宙、国内科技巨头布局元宇宙、各地政府布局元宇宙、元宇宙的构成要素、元宇宙的基础设施、元宇宙的核心技术、元宇宙的内容创造以及元宇宙的早期应用。

本书有如下特点。

z超前性：介绍各行业最新发展和全球元宇宙的发展变化趋势。

z系统性：结合国际国内主流学术观点，利用元宇宙综合技术集群应用，全面系统阐述未来元宇宙时代虚实共生的新世界。

z应用性：作为“解密元宇宙”丛书的第一本，重点介绍元宇宙的基本内涵、核心技术、主要特征、内容创造和早期的落地应用，案例丰富，可参考性强。

本书可作为高等院校数字经济专业、数字传媒专业、大数据专业、软件技术专业、信息管理专业、计算机网络专业等的教材，也可作为元宇宙爱好者的参考书。

本书由赵永新、陈苑锋、黄志坚撰写。其中，赵永新撰写了第1章、第2章、第4章、第5章、第8~10章，黄志坚撰写了第3章；陈苑锋撰写了第6章、第7章。赵永新对书中内容进行了审阅。本书参考文献请扫码获取。

在撰写过程中，作者参阅了大量的相关资料，在此对其作者一并表示感谢！

由于作者水平有限，加之时间紧迫，更重要的是元宇宙还是新生事物，发展尚不成熟，书中难免出现疏漏之处，恳请广大读者批评指正。

赵永新

2022年5月

第1章 元宇宙发展背景 / 1

1.1　互联网—人与机器的连接与交互 / 2

1.1.1　 连接 / 3

1.1.2　平等 / 4

1.1.3　交互 / 5

1.1.4　分享 / 6

1.2　移动互联网—人与人的实时互联 / 8

1.2.1　实时 / 9

1.2.2　赋能 / 10

1.2.3　人性 / 11

1.2.4　迭代 / 12

1.3　物联网—人与物理世界的融合 / 13

1.3.1　感知 / 14

1.3.2　重塑 / 15

1.3.3　生态 / 16

1.3.4　数据 / 18

1.4　新冠肺炎疫情—催生沉浸式虚拟世界 / 20

第2章 元宇宙的1.0到3.0 / 22

2.1　数字原生的元宇宙1.0 / 24

2.1.1　超凡想象力：《雪崩》 / 24

2.1.2　虚实结合：《黑客帝国》系列 / 25

2.1.3　有意识的数字人：《银翼杀手》系列 / 26

2.1.4　沉浸式虚拟社交：《头号玩家》 / 26

2.1.5　人类成为永恒：《超体》 / 27

2.1.6　去中心化虚拟游戏：《沙盒（The Sandbox）》 / 28

2.2　数字孪生的元宇宙2.0 / 30

2.2.1　元宇宙与星辰大海 / 30

2.2.2　元宇宙不是黄粱美梦 / 31

2.2.3　元宇宙不仅是游戏 / 32

2.2.4　数字孪生的平行世界 / 33

2.2.5　区块链推动元宇宙升级为2.0 / 34

2.3　虚实共生的元宇宙3.0 / 36

2.3.1　元宇宙不仅是“虚拟世界” / 37

2.3.2　元宇宙是多种技术的集成应用 / 37

2.3.3　元宇宙的“互操作性” / 38

2.3.4　元宇宙3.0：虚实共生 / 39

2.3.5　元宇宙是全生态进化 / 40

2.3.6　不是一个元宇宙在战斗 / 41

第3章 国外科技巨头元宇宙布局 / 43

3.1　Roblox元宇宙布局 / 44

3.1.1　创作平台 / 45

3.1.2　体验平台 / 45

3.1.3　云 / 46

3.2　Facebook全面布局元宇宙 / 48

3.3　Microsoft元宇宙布局 / 50

3.4　NVIDIA元宇宙布局 / 54

3.5　Apple元宇宙布局 / 59

3.5.1　硬件及操作系统：追求极致及生态自建 / 59

3.5.2　底层架构：布局AR核心环节与关键技术 / 60

3.5.3　发布XR将引燃市场 / 61

3.5.4　Apple元宇宙发展方向 / 61

3.6　Google元宇宙布局 / 62

3.7　Amazon元宇宙布局 / 64

第4章 国内科技巨头布局元宇宙 / 67

4.1　阿里巴巴元宇宙布局 / 68

4.2　腾讯发力“全真互联网” / 71

4.3　字节跳动元宇宙布局 / 75

4.3.1　交互硬件：VR领域布局 / 75

4.3.2　底层架构：投资布局3D和VR内容创作引擎 / 76

4.3.3　内容与场景：产品矩阵构筑全球化流量优势，持续加码游戏 及文娱内容 / 77

4.3.4　字节跳动调高PicoVR 2022年销售目标 / 78

4.4　百度元宇宙布局 / 78

4.4.1　人工智能：“AI+云”相辅相成，助力百度成为元宇宙底层架构重要参与方 / 79

4.4.2　重点布局教育等B端场景，上线“希壤”共建虚拟空间 / 81

4.5　网易：MMORPG与虚拟人技术突出 / 82

4.6　华为元宇宙布局 / 86

4.7 爱奇艺元宇宙布局 / 88

第5章 各地政府布局元宇宙 / 89

5.1　上海元宇宙布局 / 90

5.1.1　元宇宙列入上海发展规划 / 90

5.1.2　元宇宙相关产业基础雄厚 / 91

5.1.3　元宇宙相关人才优势 / 91

5.1.4　未来元宇宙发展重点 / 91

5.1.5　虹口区“元宇宙产业发展行动计划” / 92

5.2　北京元宇宙布局 / 92

5.2.1　北京打造全球数字经济高地 / 93

5.2.2　北京城市副中心加快推动元宇宙应用 / 94

5.2.3　北京元宇宙产业基础得天独厚 / 95

5.3　广东元宇宙布局 / 96

5.3.1　广东数字经济增速全国第一 / 96

5.3.2　广州元宇宙相关产业雄厚 / 97

5.3.3　打造政府主导的“元宇宙广州” / 98

5.4　深圳打造“元深圳” / 99

5.4.1　深圳抢跑全球数字经济 / 99

5.4.2　深圳市福田区拓展元宇宙场景 / 100

5.4.3　深圳元宇宙相关产业竞争力居前列 / 100

5.4.4　深圳大力推进元宇宙相关技术发展 / 100

5.5　杭州抢占元宇宙高地 / 102

5.5.1　浙江省数字经济“一号工程” / 102

5.5.2　深化数字孪生试点应用 / 102

5.5.3　杭州抓紧布局元宇宙产业 / 103

5.6　元宇宙首尔五年计划 / 105

5.6.1　首尔打造元宇宙城市 / 105

5.6.2　组建元宇宙联盟 / 107

5.6.3　韩国巨头布局元宇宙产业 / 108

第6章 元宇宙的构成要素 / 110

6.1　数字身份 / 111

6.1.1　数字身份的重要性 / 112

6.1.2　数字身份的定义 / 112

6.1.3　数字身份的应用场景 / 113

6.1.4　虚拟数字人 / 115

6.2　开放性 / 116

6.2.1　社交属性的发展方向 / 116

6.2.2　元宇宙与虚拟社交 / 117

6.2.3　元宇宙社交的发展方向 / 118

6.3　沉浸感 / 119

6.3.1　沉浸感的重要性 / 119

6.3.2　沉浸感的案例 / 120

6.4　低延迟 / 122

6.4.1　低延迟的定义 / 122

6.4.2　元宇宙低延迟需求 / 123

6.4.3　如何实现低延迟 / 124

6.5　多元化 / 125

6.5.1　元宇宙多元化定义 / 125

6.5.2　元宇宙多元化特性 / 126

6.5.3　元宇宙多元化未来 / 128

6.6　随时随地 / 128

6.7　经济系统 / 131

6.7.1　经济系统分类 / 132

6.7.2　经济系统展望 / 134

6.8　数字文明 / 134

6.8.1　元宇宙文明 / 134

6.8.2　元宇宙文明等级 / 135

6.8.3　元宇宙文明的未来 / 136

第7章 元宇宙的基础设施 / 137

7.1　5G/6G通信 / 138

7.1.1　5G技术 / 138

7.1.2　6G技术 / 140

7.1.3　5G/6G助力元宇宙 / 141

7.2　IPv6全面实现 / 142

7.2.1　IPv6背景 / 142

7.2.2　IPv6的优势 / 142

7.2.3　IPv6对元宇宙的帮助 / 143

7.2.4　IPv6的当前进展 / 144

7.3　AIoT芯片 / 147

7.3.1　AIoT芯片分类 / 147

7.3.2　元宇宙与AIoT芯片 / 150

7.4　VR/AR/MR设备 / 151

7.4.1　智能眼镜的类型和用途 / 152

7.4.2　智能眼镜的困境 / 153

7.4.3　智能眼镜的前景 / 154

7.5　空间地理制图 / 155

7.5.1　空间地理制图的定义 / 155

7.5.2　空间地理制图对元宇宙的意义 / 156

7.5.3　空间地理的学科融合 / 156

7.5.4　空间地理的挑战 / 159

7.6　全息投影技术 / 159

7.6.1　全息技术的实现 / 159

7.6.2　全息技术的解决方案 / 161

7.6.3　全息技术的供应商 / 161

7.6.4　全息技术的应用场景 / 162

7.6.5　全息技术的发展瓶颈 / 163

第8章 元宇宙的核心技术 / 165

8.1　物联网技术 / 166

8.1.1　物联网的发展阶段 / 166

8.1.2　传感技术 / 167

8.1.3　射频识别技术 / 168

8.1.4　二维码技术 / 169

8.1.5　网络与通信技术 / 171

8.1.6　数据的挖掘与融合技术 / 172

8.2　数字孪生技术 / 172

8.2.1　数字孪生的内涵 / 173

8.2.2　数字孪生的运作机理 / 174

8.2.3　数字孪生技术价值 / 175

8.2.4　数字孪生的应用 / 176

8.3　大数据技术 / 178

8.3.1　大数据的内涵 / 178

8.3.2　大数据的四大特征 / 179

8.3.3　数据分析与大数据分析 / 181

8.3.4　大数据分析流程 / 181

8.4　云计算技术 / 184

8.4.1　云计算概述 / 184

8.4.2　云计算的主要特点 / 186

8.4.3　云计算的类型 / 186

8.4.4　云服务的层次 / 187

8.4.5　元宇宙离不开云计算 / 190

8.5　人工智能技术 / 190

8.5.1　机器学习 / 191

8.5.2　知识图谱 / 192

8.5.3　自然语言处理 / 194

8.5.4　人机交互 / 195

8.5.5　计算机视觉 / 196

8.5.6　生物特征识别 / 197

8.6　区块链技术 / 197

8.6.1　区块链的核心技术 / 197

8.6.2　区块链基础架构 / 201

第9章 元宇宙内容创造与数字市场 / 204

9.1　内容创造 / 205

9.1.1　微博的内容创造 / 205

9.1.2　微信的内容创造 / 206

9.1.3　抖音的内容创造 / 207

9.1.4　元宇宙的内容创造 / 208

9.2　内容分发 / 210

9.2.1　内容分发概述 / 210

9.2.2　从千篇一律到千人千面 / 211

9.3　内容运营 / 212

9.3.1　虚拟数字人 / 212

9.3.2　社区运营 / 214

9.3.3　平台运营 / 215

9.4　数字市场 / 215

9.4.1　从数据技术到数字资产 / 215

9.4.2　从数字资产到数字市场 / 216

9.4.3　从数字市场到数字经济 / 218

9.5 数字金融 / 219

9.5.1 金融数字化进程 / 219

9.5.2　数字货币跌宕十年 / 223

9.5.3　数字人民币是元宇宙的基石 / 226

9.5.4　数字货币机遇与监管 / 228

第10章 元宇宙早期应用场景 / 230

10.1　游戏元宇宙 / 231

10.1.1　游戏市场发展潜力巨大 / 231

10.1.2　VR/AR沉浸式的网络游戏 / 232

10.1.3　算力跃迁，游戏即平台 / 232

10.1.4　元宇宙中，游戏一马当先 / 234

10.1.5　区块链与NFT 助力元宇宙游戏经济系统 / 237

10.2　社交元宇宙 / 238

10.2.1　社交4.0时代来临 / 239

10.2.2　社交元宇宙的新特征 / 241

10.2.3　社交元宇宙重构社会关系 / 244

10.3　泛娱乐元宇宙 / 247

10.3.1　泛娱乐市场的主要特征 / 248

10.3.2　中国K歌市场 / 248

10.3.3　中国电影市场 / 250

10.3.4　中国剧本杀市场 / 253