元宇宙产业技术创新应用实践

元宇宙产业技术创新应用实践

葛警军王更

（机械工业第六设计研究院有限公司，郑州 450000；）

【摘  要】元宇宙是一个与现实世界平行且相互影响并且始终在线的虚拟世界，人们在基础设施完善的虚拟世界中，可以和现实物理世界一样，全方位实现身份认同、货币交易、社区归属感到职业发展等个人和社会需求。发展意义：元宇宙带来新的资源配置方式；现实与虚拟结合诞生新的商业业态；虚拟世界催生新的生活方式。

国内外头部厂商纷纷根据各自优势与对元宇宙的理解加大对元宇宙的布局，主要布局方向分为GPU等硬件技术、底层平台系统、云计算、AI、游戏等内容、VR/AR设备与软件等。元宇宙发展不及预期的风险；元宇宙面临的政策监管风险；元宇宙的商业变现模式存在不确定性；元宇宙发展所需时间具有不确定性。

【关键词】元宇宙、虚拟现实、区块链、数字经济、文旅、平行世界、去中心化、创作者经济

1.项目概况

朱仙镇是中国历史四大名镇之一，亦是漕运水乡、年画鼻祖、豫剧之源，拥有深厚的文化底蕴。在中央提出的乡村振兴战略及弘扬地方特色历史文化资源的大背景下，本项目应运而生。

项目计划总投资约100亿元，分三期开发建设，其中一期投资约15亿元，主要用于乡村振兴建设、朱仙古镇片区建设等，目标打造国家级农业产业园和国内精品质量旅游地。二期投资约35亿元，主要用于文旅示范区和大康养示范区建设，该片区以“慢生活康养、休闲度假”为主题，打造朱仙镇组团绿色产业、低碳、智慧的新亮点；三期投资约50亿元，打造产城融合共享示范区和数字化建筑示范区。最终形成以“产、城、农、文、旅”五位一体，六大片区环形构架的绿色生活示范区。

该是公司近年来承接的与元宇宙相关的业务，智能与信息工程院联合凤凰数字科技有限公司(凤凰卫视下属企业)、棕榈设计集团(中原豫资下属企业) 以打造河南省元宇宙“策源地”为目标，发挥我公司在BIM、数字孪生、信息化等方面的优势共同打造“智慧朱仙镇”、“朱仙镇元宇宙”“宋潮游乐园”等项目。三家联合单位已与项目公司签订框架协议。

2.项目亮点

项目借助“数字孪生技术+宋朝历史文化资源+元宇宙玩法创意策划”三大核心理念，打造线上“朱仙镇元宇宙”。通过虚拟世界线上引流，拉动线下实体文旅增长、农产品消费、解决当地贫困农户二次就业，实现一二三产融合，促进乡村振兴大格局协调发展。

元宇宙模块主要服务于“朱仙镇元宇宙”玩家，游戏具备视觉系统、空间系统、体验系统、商业系统等，玩家可实现线上数字货币交易、虚拟店铺租赁、文化演绎观看、农产品兑换、历史文化资产收藏等；通过线上体验拉动下线实体消费，也可作为业务模式推广、资本融合、招商引流的入口。

3.策划思路

项目线上及线下同步建设为目标，遵循虚实建设的整体性原则。暨“宋潮元宇宙”是线下的数字孪生模型、弥补物理世界中的限制，最大程度丰富场景与体验科技感，艺术性，文化性，独特性，正能量，以线上前瞻性，实验性，迭代性，为线下赋能，实现线下实体经济的引流，利用元宇宙世界的场景感，沉浸式，交互性，娱乐性拓展良性商业模式合作与发展。

3.1.虚拟数字人

依据宋朝经典历史⼈人物在研究考据的过程中对他们进⾏行解构；再以潮流、多元的视角重构，赋予对应的职能，让他们在Meta Sooong里的活动更适合当代⼈人的交互体验。以宋徽宗（leader），李清照（灵感担当），苏东坡（美食担当），岳飞（娱乐担当），包拯（正义担当），为核心的虚拟天团，以组合的形式在Meta Sooong里发布自己的数字专辑、线上表演。他们有自己萌宠——吉象。

元宇宙浪潮下，品牌与数字虚拟人的合作形式愈发丰富，接下来十年是虚拟化和元宇宙时代，企业和品牌也必须努力向流行靠拢和接轨。此时，打造企业虚拟代言⼈人，就成为它们进入虚拟世界最好的方式。同时，虚拟代言人还可以与元宇宙的其他主体进行合作，为持续发展留下可能。

虚拟偶像拥有翻车风险低，可塑性强、应用场景广泛、高效渗透圈层人群、促进品牌年轻化、采买成本低等优势。

3.2.虚拟场景建设

通过数字孪生技术建设元宇宙虚拟场景。

4.项目建设思路

4.1.立项

完成本项目需求分析、主体功能策划、成本测算，编制项目建议书。组建项目开发管理团队、核心设计团队、确立进度计划表、资金支出计划表、人员（单位）分工表编制可行性研究报告等。明确项目细部需求编制项目开发实施方案，确立技术路径。

4.2.核心模块选型及定型

在基本确立项目的主体玩法、系统功能的同时，确认美术、音乐等项目配套板块的内容。

4.2.1.策划编剧

组建策划编剧团队，挖掘殷墟文化内涵，结合现场实际场景提出元宇宙世界的核心玩法，设计功能模块；初步规划世界观、故事背景；设计主线与副本任务方向；完成元宇宙的经济体系策划、运行规则策划、各阵营社群策划等内容。

4.2.2.3.2美术场景设定

组建美术团队，提出方案，确认元宇宙美术风格。确定角色原画、场景原画类型，确定角色3D形象，建筑、景观、装饰等场景3D氛围。明确关卡设计逻辑，游戏UI设计、交互设计、动效设计、用户体验设计等。

4.2.3.音乐音效

组建音乐、音效团队，为项目制作配乐、配音、音效等素材。

4.2.4.虚拟明星角色策划数字人物确立

组建团队，对接历史文化大师、非遗匠人、文创名家、各类演艺大师，根据其掌握的技艺，在元宇宙中策划相应的虚拟明星角色，并负责与匠人、大师沟通内容授权、商务合作等事项。

4.2.5.专业顾问指导团队确立

对接不同领域学者，组建专家团队担任顾问，对参与项目的各团队进行培训讲座。专家涉及商朝文化历史、古代/现代经济学、美术等工作需要了解的相应领域。

4.2.6.土地及空间规划

组建实体商业策划团队，对“殷墟博物苑”土地进行规划，划定各片区，提出线上线下的协作模式，作为元宇宙的实体承接和价值锚定。

4.2.7.元宇宙基础设施建设

选定云服务器；选定合适的“区块链”作为用户在元宇宙中的数字资产的权证基础；对接平台支付体系（微信、支付宝、数字人民币、云闪付）。

4.2.8.技术选型开发

组建3D场景团队，完成场景建模；组建虚拟人开发团队，完成关键用户角色虚拟人建模、动捕制作、声音制作；组建技术团队，便于完成涉及核心玩法的系统开发工作，如家园系统、世界系统、角色系统、社群系统、经济系统等，确定各类系统玩法，以及元宇宙后台管理系统及UIUE交互体系；

4.2.9.文明创意工坊系统开发

开发延展功能，整合地图编辑器、小游戏编辑器、规则编辑器、社群编辑器等功能，由玩家自行开发、打造更多延伸内容。

4.2.10.线下关键场景的布置指导

组建置景团队。与负责线上美术开发的团队保持密切联系，进行基础置景工作，如搭建基本建筑框架、功能区域划定等，以便在美术设计完成后，可于现实中尽快还原复现。

4.3.运行测试

测试功能并修复Bug。组织内部人员、游戏爱好者进行封闭测试，修复Bug优化体验。

4.4.宣传发行

制作平台宣传片。编辑并制作平台1.0版本宣传片。

制定空投方案。结合原住民发展规划，制定首期空投方案。

确认发行渠道。（注：可联合微博、百度熙攘、河南卫视等进行联合发行。）

制作宣传物料，确认宣传方案。包括制作宣传片、短视频、海报等各类物料进行宣传；邀请媒体、游戏达人、知名主播、旅游KOL、探店网红等群体进行体验，进行宣传工作等。

5.元宇宙风险

元宇宙产业的整体技术发展处于初级阶段，部分核心技术有待突破，产品和应用处在探索阶段，还有较长的道路要走。

5.1.技术进展

相关技术进程具有不确定性，有可能影响元宇宙发展进程，技术集成应用探索尝试初期雏形产品往往争议较大，商业化效果具有较强不确定性。

5.2.金融监管

虚拟资产价值难以量化，洗钱现象泛滥；数字资产和经济体系的建立与数字货币价格相关，面对币值波动和各国监管的风险。

5.3.基础设施

元宇宙和数字世界高算力对电力能源的消耗，需要更多可持续能源和储能基础设施，亦给未来能源结构带来挑战。

5.4.法律监督

目前对元宇宙资本运作方式、虚拟世界金融支付、NFT缺乏成熟的监管。元宇宙作为与现实世界平行存在的“真实世界”，将出现虚拟人身份、虚实生活生产方式、虚拟经济等新模式新业态，需要出台相应的法律规范来进行监管，规范知识产权、劳工关系、金融经济等虚实之间的灰色地带。元宇宙带来的虚实共存世界的法律、伦理、经济问题尚不明确，针对虚拟数字世界中社交、商贸、金融等方面的相关法律法规尚不完善。

5.5.信息安全

先进技术“双刃剑效应”凸显，传统信息安全与意识形态保护受到挑战。先进信息技术在促进现有互联网向“元宇宙”发展的同时，也造成传统防护、识别、预警等信息安全手段的整体颠覆，带来个人信息窃取、信息系统泄密等日益严峻的网络空间安全问题。元宇宙的构建依托区块链技术构建去中心化的运行框架，旨在构建高自由度、高开放度以及高包容度的数字虚拟世界。当前元宇宙发展处于初期探索阶段，未来“元宇宙”个性化技术蜂巢爆发，信息安全密不可分的用户数据隐私、知识产权、内容合规、意识形态等问题均需要加强研判，前置防护

5.6.社会伦理

去中心化组织的框架中构建的伦理框架共识，仍需从多视角去进行探索AI“数字人”行为难以监管和规范；脑机接口研究和应用面临合规风困境。

6.元宇宙建议

6.1.深化对元宇宙的理解与认知，构建良性元宇宙产业生态

提升对元宇宙的技术特征、发展形势、行业应用的认知。元宇宙不仅仅是一种游戏，还可以数字赋能消费娱乐、行业应用、智慧城市，提升社会生产力。科学研判元宇宙发展环境形势，审慎布局发展方向，紧扣数字化转型主线，提供远程办公、医疗、教育、金融、社交等元宇宙应用场景的解决方案。加强软硬件服务应用生态链企业的产业协同，发展虚拟经济、线上经济等新模式新业态，共建协同创新的产业生态。

6.2.突破元宇宙核心技术瓶颈，夯实元宇宙发展技术根基

元宇宙作为开拓性和创新性的前沿领域，需要长期且持续的高强度投资。建议重点突破AR/VR 设备等元宇宙的关键入口终端和软件开发工具、操作系统等基础软件。建设虚拟现实（VR/AR）等新技术推广应用公共服务平台。强化核心芯片、显示器件、光学器件、传感器等核心器件和动态环境建模、人机交互、光学显示、内容生成等关键技术环节的联合攻关，做好元宇宙产业的技术储备。

6.3.围绕基础底层技术和平台标准，构建完善的应用创新生态系统

围绕基础底层技术和应用场景制定标准，提升行业话语权。芯片、传感器、系统软件、基础软件等底层技术的前期研发成本巨大，需要企业长期大幅投入，也需要政府加强引导和鼓励，推进国产元器件和软件的应用。加快制定统一的元宇宙数据、平台标准，探索构建元宇宙的技术、产品和系统评价标准指标体系，出台连接元宇宙设备、产品之间的标识解析、数据交换、安全通信等标准。发挥标准对产业的引导支撑作用，增强行业共识。

6.4.加强对元宇宙发展的监管和引导，加快相关法律法规研究制定

加快数字领域法规研究，规避潜在风险。元宇宙带来的虚实共存世界的法律、伦理、经济问题尚不明确，加快对虚拟数字世界中社交、商贸、金融等方面的司法探索，出台相关法律法规。面向元宇宙在工作生活民生领域应用范围越来越广的态势，加强对元宇宙包含的资本运作方式、虚拟世界金融支付、信息安全等方面的监管和引导，规避潜在信息泄漏、盗用等安全风险。

6.5.引导应用场景拓展，完善应用生态

加快探索成熟领域应用标准制定，推动元宇宙应用向纵深拓展。当前元宇宙场景较多集中在社交、游戏为主的泛娱乐类场景，结合当前泛工业与泛娱乐领域建模应用交融发展的态势， 根据5G技术突破等配套条件发展进展情况，适时推动元宇宙在交通、医疗、制造等多领域应用拓展和场景落地。

在社交、游戏、文旅等元宇宙应用发展较快的领域，率先制定和统一元宇宙数据、平台标准和协议，构建元宇宙技术、产品和系统评价标准指标体系，出台连接元宇宙设备、产品间的标识解析、数据交换、安全通信等标准。发挥标准对产业的引导支撑作用，增强行业共识。

6.6.加快地方对元宇宙产业导入和支持，推动新兴领域占位抢位发展

鼓励地方加快对元宇宙的产业规划，出台产业促进政策，组织产、学、研、用各方面力量解决元宇宙关键共性技术问题，让元宇宙产业成为数字经济增长的新引擎。基于自身优势产业基础，找准定位错位发展、特色发展，在元宇宙终端入口、时空域生成、应用服务等重点环节发力，选取若干领域作为元宇宙产品应用推广的突破口，设立元宇宙典型应用示范区，构建从基础研究、技术开发、产品设计、内容制作到应用服务的完整产业体系和生态圈。