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中金观点 | 元宇宙系列研究之VR/AR：展望虚实交互时代硬件形态

中金公司CICC

2022-09-02

近期，“中金观点”栏目持续推出“元宇宙”主题系列研究，围绕元宇宙定义、技术基础、积极影响及VR/AR、Web 3.0、虚拟人等方面的应用展开具体解读和畅想，以飨读者。

摘要

从交互方式、用户体验及时效性等方面判断，我们认为虚实交互有望成为下一代互联网形态。站在科技硬件角度，我们认为用户未来将通过ARVR设备实现虚拟世界与真实世界交互，脑机接口则有望作为交互方式，完成人机交互反馈及信号传输。展望未来，随着全球科技巨头陆续入场，我们认为虚实交互发展及落地速度或将超出市场预期。

多条赛道均出现边际性变化，基础设施、软硬件、内容共同搭建虚拟世界。具体而言，1）基础设施方面，5G基站建设加速、大规模IDC数据中心的落成以及云计算和边缘计算的布局，提高信息传输速率，解决算力限制；AI建模技术的突破提高PGC内容生产效率；区块链NFT的出圈加速虚拟资产的渗透；2）硬件方面，新一代VR产品Oculus Quest2定义行业旗舰款产品，VR硬件需求复苏；3）软件方面，虚拟引擎的技术迭代，提升虚拟空间的构筑能力；4）内容生态方面，Roblox的上市使得UGC模式受到市场的认可。因此，我们认为，在多条赛道边际性变化的推动下，虚拟世界将加速向成熟形态演进，2021年或将成为虚实交互元年。

5G+云计算推动交互方式持续变革，VR/脑机接口将成为虚拟世界的硬件入口。过去数年，主机、PC、手机等智能终端不断迭代，目前随着VR行业的兴起进入到了全新的阶段。我们认为，在5G+云计算的持续发展迭代趋势下，、未来VR硬件或将向云VR转化，彻底摆脱硬件限制，同时实现全身传感，提升用户的沉浸感。长期，伴随着脑机接口技术的突破，脑机接口凭借其便携性、低延迟的优势，将重新定义人机交互方式，有望成为VR之后的下一代人机交互方式。

大厂布局虚实交互赛道，率先布局web3.0。随着硬件加速成熟以及相关领域巨头入场，行业景气度持续向上抬升。在此风口上，包括腾讯、Facebook等大厂在虚实交互赛道上纷纷布局。但是目前虚实交互概念项目仍与其特征存在一定的差距，行业仍然处于前期的摸索阶段。未来，我们认为，作为互联网下一站，将在硬件需求、平台形态、内容生态、基础设施等多方面带来新的机遇。

风险

技术发展进度不及预期；游戏相关领域受政策及监管风险。

正文

Web3.0——虚实交互时代

图表1：未来人们将以脑机接口为交互方式在虚拟世界中进行社会活动

资料来源：中金公司研究部

何为虚实交互时代？

虚实交互时代是虚拟现实的完全融合。我们认为，在虚实交互时代，将形成一个在现实世界的基础上建立的平行且永续存在的虚拟世界，该世界具备完整运行的社会、经济系统以及法律准则，现实中的人类可以通过虚拟形象进入虚拟世界生活。伴随着互联网的不断发展，虚拟现实世界不断融合，我们认为，虚实交互时代作为虚拟现实的一体化，将成为下一代互联网形态。

虚实交互时代的八大特征

目前虚实交互时代概念并不清晰明确，结合市场上的主流观点，从硬件、软件和底层技术方向，我们认为虚实交互时代共具有八大特征，分别为：

► 硬件端：实时性，沉浸性；

► 软件端：社交性，开放性；

► 基础设施端：永续性、规模性，互通性，经济系统。

图表2：虚实交互时代的八大特征

资料来源：Roblox，腾讯研究院，中金公司研究部

虚实交互时代的七层价值链

据Jon Radoff，虚实交互时代整体将包含7层价值链：

► 体验：通过物理空间去中心化和内容社区综合体，形成图形空间沉浸、故事空间的沉浸甚至社交沉浸。

► 曝光：通过实时呈现的社区曝光方式推动内容曝光。

► 创作者经济：随着设计工具和工作流程的不断完善，打造虚拟世界的创作者数量将呈现爆发式增长。

► 空间计算：设计突破传统屏幕和键盘界限的系统。

► 去中心化：分布式计算和微服务为开发者们提供可扩张的生态系统，区块链技术解决了金融资产集中控设置和管理的问题。

► 人机交互：智能机会越来越强大，随着微型化、正确的传感器、嵌入式AI技术以及对强大的边缘计算系统的低延迟访问，它们将承载虚拟世界里越来越多的应用和体验。

► 基础设施：基础设施升级，为下一代移动设备、智能眼镜和可穿戴设备所需的无束缚功能提供支持。

图表3：虚实交互时代的七层价值链

资料来源：Medium，中金公司研究部

回顾过去：为何近期虚实交互时代概念风潮来临？

原因一：虚拟数字空间加速渗透，虚拟现实世界边界模糊

互联网的高速发展，构建虚实交互时代的基石

过去十年全球互联网用户维持高增长，互联网的高速发展构成虚实交互时代的基石。根据IWS数据，截至2021Q1，全球互联网用户数量达到51.68亿人，占世界人口的65.6%，过去十年复合增速达8.3%。此外，根据《Social Trends 2021》显示，2020年16-64岁用户日均使用互联网时间已达6小时54分钟。互联网用户的快速增长和在线时长的增加，表明了互联网已经渗透入人们生活中，并且人们已经养成了互联网的使用习惯，对于虚拟数字世界的认同感和依赖性不断增强，为虚实交互时代的到来做好了铺垫。

图表4：全球互联网用户数量持续增长

资料来源：Internet World Stats，中金公司研究部

图表5：全球互联网用户(16-64岁)日均使用时间

资料来源：We Are Social，Hootsuite《Social Trends 2021》，中金公司研究部

实时在线社交的需求增长，加速虚拟数字空间渗透

社交平台是实现虚拟世界社交性的基础。疫情冲击下，由于线下规模性聚集的限制，实时在线社交需求快速增长，推动了线上社交平台的扩张，同时加速推动了虚拟数字空间的渗透。据《Social Trends 2021》显示，2020年全球社交媒体用户数达42亿，同比增长超过13%，占世界总人口53.60%。其中16-64岁用户在社交平台日均使用时间达2小时25分钟。在全球主流的社交平台中，前6大平台拥有超过10亿的月活用户。

图表6：全球社交媒体用户数稳定增长

资料来源：We Are Social，Hootsuite《Social Trends 2021》，中金公司研究部

图表7：全球社交平台用户(16-64岁)日均使用时间

资料来源：We Are Social，Hootsuite《Social Trends 2021》，中金公司研究部

图表8：主流社交平台月活数量庞大

资料来源：We Are Social，Hootsuite《Social Trends 2021》，中金公司研究部

疫情推动下，虚拟现实世界边界逐渐模糊

受疫情影响，虚拟现实世界的边界逐渐模糊。在疫情推动下，许多真实的场景被搬到虚拟世界中：

► 2020年3月，Facebook开放用户对“Horizon”虚拟现实社交平台进行内测，2021年8月24日，Facebook推出支持远程VR办公的应用程序《Horizon Workrooms》，目前处于公开测试阶段，它允许用户在VR环境里举行会议，为团队提供跨VR、网页端的虚拟空间，让用户联系和协同工作。

► 2020年4月24日，游戏《堡垒之夜》与美国著名说唱歌手Travis Scott携手，以虚拟形象举办了一场名为“Astronomical”的“沉浸式”大型演唱会虚拟演唱会，吸引了全球超过2770万名玩家参与其中。

► 2020年5月20日，加州大学伯克利分校在《我的世界》举行毕业典礼，完整包含了校长致辞、学位授予、抛礼帽等环节。

► 2020年7月24日，动物森友会首届“AI 领域顶级峰会”ACAI 2020通过 YouTube 平台直播开幕。典礼当天整场 Workshop 分为四大主题，分别是人与 AI、自然语言理解、计算机视觉和游戏 AI四大版块，共举行了17场演讲。

图表9：Facebook虚拟社交平台Horizon

资料来源：Facebook官网，中金公司研究部

图表10：Travis Scott在堡垒之夜中办演唱会

资料来源：堡垒之夜官网，中金公司研究部

图表11：UC Berkeley在Minecraft举办毕业典礼

资料来源：UC Berkeley官网，中金公司研究部

图表12：AI领域顶级峰会在动物之森举行

资料来源：ACAI官网，中金公司研究部

原因二：基础设施、软硬件、内容应用均已抵达拐点，带来奇点效应

基础设施端：底层技术构建虚实交互时代的支柱

虚实交互时代作为互联网的下一站，在沉浸感、实时性、永续性、社交性等方面提出了更高的要求。因此我们认为，5G、AI、云计算及区块链四项底层技术作为虚实交互时代支柱，将支持虚拟世界的运行发展。

图表13：虚实交互时代层技术支持

资料来源：中金公司研究部

5G的 “超高速率、超低时延、超大连接”，实现虚拟世界与现实社会的高度同步。在速率方面，5G的峰值速率达10—20Gbit/s，是4G的10倍以上；在时延方面，5G可实现低至1毫秒的无线传输时延，只有4G的1/5；在连接方面，5G最大支持每平方千米100万台连接数密度，是4G的50倍。我们认为，未来伴随着5G的普及，得益于其高速率、低时延、大连接的优势，信息传输速率和质量有望得到进一步的提升。

图表14：5G发展趋势

资料来源：中金公司研究部

5G基站建设进入高峰期，5G渗透率快速提升。2019年是我国5G商用元年，据工信部数据，2020年5G基站建设加速，全年5G基站开通数量近60万个，同比增长352.31%。截至2021H1，我国已开通5G基站96.1万个，实现地级以上城市及重点县市的覆盖。同时据工信部数据，2021年上半年，我国5G手机出货量达1.28亿部，同比增长100.9%。其中6月份，国内5G手机出货量达1979.1万部，同比增长13.0%，占同期手机出货量的77.1%。工信部等十部委联合发布《5G应用“扬帆”行动计划》提出，到2023年，中国5G个人用户普及率超过40%。5G用户数超过5.6亿，5G网络接入流量占比超50%。根据赛迪智库发布的《“新基建”发展白皮书》预计，到 2025 年，建成基本覆盖全国的5G网络，预计需要5G基站 500-550 万个。

图表15：中国5G基站累计建设数量

资料来源：工信部，中金公司研究部

图表16：中国5G手机出货量

资料来源：工信部，中金公司研究部

算力作为虚拟世界内容创作与体验的支撑，更加真实的建模和大规模用户的交互需要更强的算力作为前提。目前，3A游戏大作采用传统的终端渲染模式，画面分辨率和游戏流畅度受个人计算机GPU渲染能力的限制，同时终端服务器承载能力受限，无法支撑大规模用户同时在线。我们认为，未来伴随着云计算与边缘计算的成功布局，将会解决算力限制，提升用户同时在线人数，提升虚拟世界的可进入性。

图表17：《古墓丽影：崛起》角色特写

资料来源：古墓丽影官网，中金公司研究部

图表18：《赛博朋克2077》角色特写

资料来源：赛博朋克官网，中金公司研究部

全球云计算市场规模快速增长。据IDC数据显示，2020年全球云计算市场规模达2083亿美元，2016-2020年复合增长率达20.17%。全球超大规模数据中心总数增至597个，同时有219个数据中心处于规划和建设阶段。此外，全球大力发展云计算相关基础设施。根据IDC数据，2019年全球云基础设施支出达668亿美元，预计2024年将增长至1105亿美元，复合增长率达10.59%。

图表19：全球云基础设施支出情况

资料来源：IDC，中国信息通信研究院，中金公司研究部

图表20：全球及中国云计算市场规模及增速

资料来源：IDC，中国信息通信研究院，中金公司研究部

PGC内容作为虚拟世界第一方内容，AI赋能使其生产效率将不断提升。目前3A游戏大作为做出精细的任务与场景建模，需要耗费大量的时间和金钱。2021年2月，Epic Games刚刚发布了最新工具Meta Human Creator，旨在不影响质量的同时，将实时真实感人物角色动画创作从数周或数月缩短到不到一个小时。它的工作原理是基与不断增长的人类外观和动作库中提取出需要的相应资源，并能够通过直观的工作流程创建出逼真的新角色。我们预计，未来2025年AI算力将达到1,000 TOPS，超过人脑；2030年将达到20,000 TOPS。伴随着AI算力的不断发展，虚拟世界的内容生产效率将不断提高。

图表21：Epic-MetaHuman Creator-新时代的虚拟形象

资料来源：Epic官网，中金公司研究部

图表22：AI算力发展趋势

资料来源：中金公司研究部

区块链技术是构建虚拟世界经济体系的核心要素，实现虚拟现实世界的价值流通与互换。虚实交互时代主要的核心在于实现对虚拟资产和虚拟身份的承载，它需要创造公平、开源、可靠的经济系统，而区块链不仅能够保障用户虚拟资产、虚拟身份安全，同时可以使得用户的数字资产、社交关系、物品等可以去中心化的独立存在并流通于各个虚拟世界之间，以及在虚拟现实世界之间实现价值转换，并且整个流转系统都以透明方式执行。

NFT实现了虚拟物品的资产化。NFT 技术(Non-fungible token)即非同质化代币，是区块链技术的一种应用，简单来说NFT是数字世界中“独一无二”的资产，它可以被买卖、被用来代表现实世界中的一些商品，但它存在的方式是无形的。任何一枚NFT代币都是不可替代且不可分割的。目前，在NFT领域，虚拟地块、数字艺术已经实现了数字资产化，2021年2月，纯数字艺术品《EVERYDAYS：THE FIRST 5000 DAYS》拍卖价格达到6930万美元。我们预测，未来伴随着NFT的发展，有望实现虚拟现实体系内劳动、创作、数字资产的资产化和交易流通，形成完整的经济体系。

图表23：《Everydays:The first 5000 days》

资料来源：搜狐网，中金公司研究部

图表24：加密朋克头像

资料来源：Cryptopunks，中金公司研究部

图表25：同质化代币与非同质化代币（NFT）的区别

资料来源：金色财经，中金公司研究部

硬件端：AR/VR作为虚拟世界的入口，帮助塑造交互性沉浸感

AR/VR是通往虚拟世界的入口。互联网和社交平台无法真正意义的实现虚拟现实世界的完全融合，同时手机或电脑等电子设备只能为用户提供单一的音视觉交互，无法为用户带来沉浸感。AR/VR从技术上解决了虚拟现实世界的交互问题：AR是增强现实即在真实环境中增添或者移除由计算机实时生成的可以交互的虚拟物体或信息，VR 是虚拟现实即创造可以让用户沉浸其中的由计算机生成的3D虚拟环境。AR/VR作为通往虚拟世界的入口，可以为用户塑造近似真实的交互，提供深度体验感。

图表26：《失控玩家》主角戴上眼镜前

资料来源：《失控玩家》剧照，中金公司研究部

图表27：《失控玩家》主角戴上眼镜后

资料来源：《失控玩家》剧照，中金公司研究部

VR技术和产品趋于成熟，市场需求再度复苏。此前由于受制于软硬件以及网络信息传输等因素，VR终端用户的佩戴体验和游戏体验不佳。据IDC数据显示，2018年全球出货量下滑至376万台，同比下降10.48%，全球VR市场进入冷静期。然而2019年起，伴随着1）5G的快速普及有效降低时延，减少眩晕感；2）硬件设备的加速迭代，减轻设备重量，提升设备清晰度，加强沉浸感；3）软件产品优化，提升产品体验，VR产品市场迎来拐点，需求再度复苏。

VR市场风潮再度来临。据IDC数据显示，2020年VR出货量为710万台，同比增长69.05%，VR市场再度迎来发展热潮。2020年10月，Facebook发布新款Oculus Quest 2，该产品在显示参数、价格和外观设计等方面均满足了VR用户的基本需求，并且能够通过AirLink方式实现无线信号传输，奠定了VR硬件头显的参数标准，此外，相较于第一代Oculus Quest，售价便宜了100美元，性价比更高。据青亭网数据显示，2021年7月，Oculus Quest2市占率为32.56%，排名第一。

图表28：2015-2020年全球VR出货量

资料来源：IDC，VR陀螺，中金公司研究部

图表29：Steam VR设备各品牌月度市场份额

资料来源：steam，青亭网，中金公司研究部

图表30：新上市的VR参数

资料来源：公司官网，中金公司研究部

软件端：虚拟空间构筑能力增强，实现高拟真场景建模

高拟真的场景建模是虚拟世界的框架。虚拟空间构筑能力的增强，将使得虚拟世界的场景建模更为精细且接近真实，提升用户的沉浸感。Epic于2020年5月发布新一代虚幻引擎5的宣传资料，该引擎主要引入两项新技术：1）渲染技术Nanite，在游戏中的实时渲染细节能够媲美电影CG和真实世界，2）动态全局光照技术Lumen，能够对场景和光照变化做出实时反应，且无需专门的光线追踪硬件。目前，虚幻引擎5的建模能力已经达到了接近真实的效果，我们认为，未来伴随引擎能力的不断升级，将提升虚拟空间的构筑能力，加速虚拟世界的发展。

图表31：Epic新一代引擎虚幻5

资料来源：Epic官网，中金公司研究部

图表32：《孤岛危机3》精细的场景建模

资料来源：孤岛危机官网，中金公司研究部

内容生态端：游戏是虚实交互时代的雏形，UGC平台受市场认可

游戏是基于现实进行模拟、延伸和想象打造的独立的虚拟世界，与虚实交互时代的特征呈现一定程度的重叠。因此游戏可以被视为虚实交互时代的雏形，为虚实交互时代提供创作平台和交互内容。

图表33：游戏与虚实交互时代的特征对比

资料来源：中金公司研究部

UGC游戏平台受市场认可，可有效拓展虚拟世界的边界，丰富虚拟世界的内容体量。游戏内容生产平台主要分为完全自生产（PGC）、自生产+二次创作（PUGC）及玩家生产（UGC）平台三种，目前，UGC平台已受市场认可，作为虚拟世界内容的主要生产模式。一方面，PGC的生产模式成本高、耗时久，无法更好的适用于虚拟世界大规模的内容构建。另一方面，虚实交互时代开放包容的特点，意味着虚拟世界可以大量容纳第二方或第三方内容，UGC的内容生产模式可以实现玩家的自由创作，高效率、低成本的进行内容生产，不断扩充虚拟世界的内容体量，延伸虚拟世界的边界。

图表34：虚实交互时代的三类平台

资料来源：Take-Two，Roblox，网易，中金公司研究部

原因三：大厂纷纷布局虚实交互赛道，行业未来发展可期

大厂纷纷布局虚实交互产业链，企图强占下一代互联网行业先机。目前已有大量厂商布局虚实交互产业链相关赛道：其中包括通过游戏内容提供交互体验的腾讯、Fortnite；通过社交平台提供曝光的Facebook；通过开发平台提供创作者经济的Roblox；以及其他提供空间计算、去中心化、人机交互及基础设施建设的各类企业。

图表35：虚实交互产业链

资料来源：Medium，中金公司研究部

腾讯基于泛娱乐领域先发优势打造Web3.0。腾讯CEO马化腾在腾讯2020年年度特刊《三观》中提出虚拟现实一体化的构思，并以此为蓝图，腾讯进行了虚实交互全产业链的布局，包括顶级引擎工具——Epic；AR组件、镜像世界的领导者Snap；UGC平台Roblox等。此外，天美工作室总裁姚晓光成腾讯首位跨事业群负责人，兼任PCG社交平台业务负责人，通过游戏+社交发力虚实交互赛道。

图表36：腾讯的虚拟现实一体化网络

资料来源：Gamelook，中金公司研究部

Facebook计划2025年前向虚实交互转型，并将成立产品团队。自2014年起，Facebook从软硬件及内容平台等多方面进行虚实交互投资布局，据The information统计，Facebook有近1万人在AR/VR团队工作，占比近20%。此外，据CNBC报道，扎克伯格于7月宣布公司将在VR实验室团队下成立虚实交互产品团队，持续在VR/AR及其他虚实交互相关领域进行产品服务研发，五年内，公司将致力于从社交媒体平台公司转型成为虚实交互公司。

图表37：Facebook虚实交互相关投融资

资料来源：亿欧智库，IT桔子，中金公司研究部

虚实交互风潮已起，多项目斩获大额投资

自Roblox上市后，虚实交互概念广受市场关注，多项目斩获大额投资。其中2021年4月13日，游戏平台Epic Games融资金额达10亿美元，是截至目前虚实交互赛道最大规模的融资交易；4月下旬，国内手游研发商代码乾坤获得字节跳动约1亿人民币的战略投资。

图表38：今年3月以来虚实交互相关融资事件

资料来源：腾讯网，搜狐网，IT桔子，中金公司研究部

即便目前众多热门游戏和社交平台都在塑造产品自身的虚实交互概念，但是事实上，目前所有涉及或想要发展虚实交互的企业或游戏平台都仅仅只是在初步的摸索，都在勾勒所谓的虚实交互，所推出的游戏产品或社交平台（包括Roblox）都并没有真正完全满足虚实交互的特征。因此要想真正实现虚实交互，不管是底层技术、软硬件，还是内容生态，都还有很长的一段路要走。

图表39：概念项目与虚实交互的关系

资料来源：公司公告，中金公司研究部

展望未来：虚实交互主力赛道未来发展将如何？

硬件端：云VR/脑机接口将成为虚拟世界入口，下一代人机交互方式

VR硬件需求再度释放，并逐步向云VR过渡发展，实现深度沉浸

虚实交互概念风潮下，VR/AR的硬件需求再度释放。2021年全球VR/AR头显出货量呈现爆发式增长。根据IDC数据显示，2021年全球VR头显出货量有望达到1100万台，同比增长超60%，未来五年CAGR为41.02%。在此趋势下，我们预计VR/AR的渗透率将不断提升，未来有望替代手机成为新的大众化的硬件终端。

图表40：全球VR头显出货量预测

资料来源：Statista，中金公司研究部

VR作为未来连通虚拟现实的硬件入口之一，我们认为未来的发展方向主要有三点：

发展方向#1：眼动跟踪、面部表情识别与折叠光路三项技术提升体验感。

VR硬件仍有改善空间，新配件助推VR体验升级。1）眼动追踪：眼动追踪将成为未来VR设备最有可能普及的硬件设备。眼动追踪是面部表情识别、可变焦显示以及注视点渲染的必要硬件基础。目前HTC、Pico均已与眼动追踪方案提供商Tobii合作推出终端产品；2）面部表情识别：面部表情识别和重塑将成为VR社交的核心技术。引入面部表情识别和重塑技术将提高VR互动的真实性，实现高度生动真实的社交体验；3）折叠光路：折叠光路技术将有望进一步提升VR设备的整体体验。折叠光路技术可以降低VR设备的整体厚度，并且实现更好的成像效果以及更广的FOV。未来，折叠光路技术的突破以及成熟应用，将实现VR设备里程碑式的体验提升。

图表41：三项核心技术提升VR体验感

资料来源：Take-Two，Roblox，网易，中金公司研究部

发展方向#2：从音视觉交互向全身传感进化，提升沉浸感

VR硬件终端仅能实现音视觉交互，未来有望实现全身传感。目前VR设备仅能基于视觉和听觉为用户提供沉浸式体验，然而，除音视觉外，虚实交互还需要实现触觉、嗅觉、温度等全方位感官模拟体验。未来伴随着从音视觉到全身传感的进化，VR硬件终端为用户提供的深度体验感将进一步增强，全身传感方案的产业化，将进一步推动虚实交互向成熟形态发展。

发展方向#3：实现云VR，进一步进入“深度沉浸”和“完全沉浸”阶段。

未来VR硬件将从VR一体机向云VR转化。目前VR一体机兴起，是消费级产品的主流方案。伴随着5G和云计算的不断发展，VR设备可以将数据和计算密集型任务转移到云端，设备本身只需具有解码、呈现以及网络接入的能力。云VR将彻底摆脱硬件限制，降低成本。未来随着5G进一步发展和单机智能网联云控有机结合，云VR设备将进一步进入“深度沉浸”和“完全沉浸”阶段，更好的搭建虚拟世界的硬件入口。

图表42：VR设备向云VR形态发展

资料来源：公司官网，中金公司研究部

脑机接口：从肌电传输向脑电传输发展，交互方式持续变革

脑机接口交互有望成为下一代人机交互方式。脑机接口（Brain computer interface，BCI）是在人脑与计算机或其它电子设备之间建立的直接交流和控制通道。通过脑机接口，用户可以不需要语言或动作，直接用大脑思想向及其输入信息或控制设备，或实现信息的双向传输。消费电子行业经历了从主机、PC、手机等智能终端形式的不断迭代，目前随着VR行业的兴起进入到了全新阶段。我们预测，未来在交互方式持续变革的趋势下，脑机接口或将成为下一代人机交互方式，成为虚拟现实世界的通道。

图表43：脑机接口将成为新的人机交互方式

资料来源：万得资讯，彭博资讯，中金公司研究部

脑机接口技术近年取得快速突破：

► 2021年2月，眼动追踪厂商Tobii与Valve和脑机接口团队OpenBCI进行研究合作，共同开发以Index头显为参考设计的脑机接口平台Galea。

► 2021年4月，马斯克著名的脑机接口研究公司Neutalink发布了一则视频，视频中，一只名为“帕格”(Pager)的9岁猕猴通过内置的Neuralink设备实现了用意念操控电子游戏“Mind Pong”。此前，于2019年，Neuralink 发布初代脑机接口侵入式设备，是由置于人耳后侧以 USB 形式连接的脑接芯片散出导线，连接到植入大脑的电极从而记录大脑活动并刺激大脑神经元。并于2020 年，Neuralink 发布第二代可置于头骨下方的侵入式脑机接口设备，该设备为直径 22.5mm、厚 8mm 的圆片，开颅部分为一个硬币大小，并在发布会的现场通过现场的三只小猪，展示了脑机接口的自动植入，信息读取，行为预测，以及移除等环节。

► 2021年7月，Facebook于加州大学旧金山分校Chang Lab的脑机接口项目Project Steno取得了突破性的进展，该研究目前已经构建出BCI系统，能够实时解码瘫痪失语患者在进行对话时的大脑活动，并且将信号转化为屏幕上的文字。此前Facebook收购的CTRL-Labs已经实现了捕捉肌电信号于脑电信号结合，并完成设备控制。

► 2021年7月，半侵入式BCI领域开拓者Sychron，开发的Strentrode装置已经获得FDA的临床研究行器械豁免申请。该技术可以直接利用神经血管平台，即通过颈静脉植入BCI，使用导管手术将技术输送到大脑和脊柱中，不需要开颅手术，两小时内就可以成功植入。

此外，国内脑科学研究院在脑机交互方面也取得了一定的突破。未来，无论是侵入式设备，还是非侵入式设备，伴随着设备稳定性以及信号精准度等问题的解决，脑机接口凭借其便携性、低延迟的优势，将重新定义人机交互方式，有望成为AR/VR之后下一代人机交互方式。

图表44：脑机接口近期进展

资料来源：Take-Two，Roblox，网易，中金公司研究部

图表45：脑机接口相关技术（从左至右分别为Project Steno，Stentrode，Neuralink）

资料来源：Facebook官网，Neuralink官网，Synchron官网，中金公司研究部

平台端：以UGC平台为基础，向AIGC平台发展

构建虚拟世界挑战之一在于如何创建足够的高质量内容。目前主要存在PGC、和UGC两种内容生产模式。其中，PGC创作模式制造成本高，耗时久，例如Rockstar Games发行的《荒野大镖客2》，由近2000名员工历时8年打造完成，耗费数亿美元。而UGC内容难以实现虚拟世界的“沉浸感”，主流的沙盒式UGC平台为降低创作门槛，多为方块或像素风格，无法呈现高拟真的画面。此外，PGC和UGC模式均难以弥补数字世界内容消耗和供给的缺口。

从PGC、UGC向“AIGC”的转变，是构成虚拟世界的关键。目前，rct AI已研发推出了“混沌球（Chaos Box）算法”，混沌球（Chaos Box）是一个基于深度强化学习的AI叙事引擎，该算法可以分析玩家的实时交互输入并动态地生成虚拟角色的交互反应与新的故事情节。在不需要任何脚本的情况下，它就能控制游戏中虚拟角色的行为逻辑，并让其自发地产生非常智能的行为。随着AI技术的发展与完善，其丰富的知识图谱、自生成以及涌现性的特征，能够帮助人类提高内容生产的效率，丰富内容生产的多样性以及提供更加动态且可交互的内容，我们认为，未来内容生产模式将会逐步向AIGC转变。

图表46：内容生产平台演进的四个阶段

资料来源：A16Z，中金公司研究部

AIGC分为两大部分：一个是图像侧的AI，包括围绕人物角色展开的骨骼动画生成、面部表情生成、动作捕捉等技术，以及围绕空间场景展开的图像识别、场景生成、资产导入等技术，还有围绕基础建设展开的渲染、建模、渲染、粒子系统等技术。另一个则是逻辑侧的AI，包括围绕语言对话展开的语义理解、语言模型、对话机器人等技术，以及围绕决策逻辑展开的通用人工智能、场景化的决策模型等。AIGC模式能够通过AI技术高效生成更加丰富真实的内容，不断扩充内容，延伸虚拟世界的边界。我们认为，未来AIGC平台或将成为构建虚拟世界的核心平台。

内容生态端：游戏作为虚实交互时代的原点，逐步向云游戏过渡

伴随着5G的普及和云计算等底层技术的进步，云游戏将摆脱终端限制。云游戏是以云计算为基础的游戏方式，在云游戏的运行模式下，所有游戏都在服务器端运行，并将渲染完毕后的游戏画面压缩后通过网络传送给用户。在客户端，用户的游戏设备不需要任何高端处理器和显卡，只需要基本的视频解压能力和网络连接功能就可以体验云游戏。云游戏摆脱终端硬件限制，游戏可以在云端服务器上运行，无需在本地终端下载，可以实现手机、电脑等多端随时随地登陆。我们认为，未来虚实交互将在云游戏的基础上进一步延伸，进而建立完整的虚拟世界。

图表47：云游戏运行方式

资料来源：头豹，中国信通院，中金公司研究部

虚实交互时代时间维度预测

我们将虚实交互时代的发展分为三个阶段:

► 未来8-10年，我们预计互联网巨头公司将以UGC游戏平台作为起点，结合游戏内容和社交平台，研发独立的泛娱乐沉浸式虚拟平台。同时手机、电脑、主机以及VR作为人们的硬件入口，其中VR用户占比将不断提升，实现与手机和电脑并驾齐驱。此外，基础设施将不断升级：1）5G渗透率达到80%；2）云计算/边缘计算技术趋于成熟；3）AI实现能够辅助PGC进行内容生产；4）数字人民币和区块链数字资产的渗透率不断提升。

► 2030年前后，伴随着泛娱乐沉浸式平台的渗透率不断提升，虚实交互将基于泛娱乐沉浸式平台的基础，向其他赛道延伸，例如部分消费、教育、会议、工作等行为将转移至虚拟世界；伴随着现实世界消费行为的转移，虚拟世界的经济系统开始建立，并带动部分平台之间实现交互。同时，AR/VR/MR将完全取代手机、电脑成为新的硬件入口，同时向云智能设备方向发展。此外，基础设施均基本实现成熟产业化应用：1）5G基本实现全面覆盖；2）云网边一体化布局完成，云游戏实现成熟应用；3）AI初步实现独立内容生产；4）区块链数字生态成熟，虚拟平台经济系统建立。

► 预计2030年后，将进入虚实交互时代发展的后期。在此阶段，各个虚拟平台已经发展成熟，建立完整的社会、法律和文明体系，并开始聚合形成真正意义上的虚拟世界。在此阶段，各个赛道将涌入虚拟世界，彻底打通虚拟现实的边界，实现虚拟现实的互联互通，正式进入虚实交互时代。此时，能够实现0延迟的脑机接口设备或许将成为虚拟世界的硬件入口。同时，科技水平的跨越式的提升将实现基础设施阶梯性的变革：1）6G或许成为新的移动通信技术；2）AI或许成为虚拟世界的主要生产力。

图表48：虚实交互时代时间维度预测