三維圖形圖像引擎12研究與咨詢服務2|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告研究范圍2021年3月,十四五規劃中首次提及元宇宙,指出需要加強元宇宙底層核心技術基礎能力的前瞻研發,推進深化感知交互的新型終端研制和系統化的虛擬內容建設,探索行業應用。2022年,北京、上海、浙江、廣東等31個省市頒布了元宇宙相關的支持性政策,元宇宙熱度持續攀升。元宇宙是數字化發展到高級階段后,現實世界與虛擬世界的—種深度融合的產物,是虛擬世界真實元宇宙的構建變得更加趨于可行。未來,元宇宙將不僅僅應用于游戲領域,還將廣泛應用于金融、1|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告圖1:元宇宙市場全景地圖本次報告愛分析將元宇宙全景地圖分為四部分:其—,基礎設施層。在元宇宙早期發展階段,建設和發展基礎設施是重點,包括網絡、存儲、云計算等計算資源、區塊鏈以及隱私計算等去中心化技術。這些底層技術與基礎設施不僅能夠保證用戶的穩定介入以及全域覆蓋,還能夠支持海量用戶并行使用,穩定存儲爆發式增長的數據。2|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告其二,元宇宙引擎層。引擎是搭建元宇宙的核心,開發者通過三維圖形圖像引擎、3D建模軟件、數字人開發平臺、AlGC等多種工具調動圖像、聲音等資源,構建虛擬世界。其三,交互入口層。該層是元宇宙的入口,XR技術是連接虛擬世界與現實世界的橋梁,VR眼鏡、手持設備、傳感器等終端設備是產生用戶交互的關鍵,而XRPaas平臺則向XR硬件設備企業提供平臺化軟件與技術服務,降低了設備企業投入與使用的門檻。其四,應用層。元宇宙搭建完成后,不僅會吸引C端用戶進行社交、娛樂、游戲等操作,還會廣泛愛分析綜合考慮企業關注度、行業落地進展等因素,選取其中2個特定市場進行重點分析,分別是本報告主要面向組織的產研部門和業務部門,通過對各特定市場的需求定義和代表廠商能力解讀,廠商入選標準:本次入選報告的廠商需同時符合以下條件:l廠商的產品服務滿足各市場定義的廠商能力要求;l近—年廠商需要具備—定數量以上的企業付費客戶(參考第4章市場分析部分);l近—年廠商在特定市場的營業收入達到指標要求(參考第4章市場分析部分)。3|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告從內容形態的維度,元宇宙將帶來更高維的信息密度和數據價值元宇宙作為下—代互聯網的典型代表,很可能將是人類數字化生存的終極形態。從內容形態的維度看,人類社會的信息傳遞與交互,經歷了從文字、圖片到視頻的發展歷程,主要圍繞二維信息展開。而元宇宙的誕生和應用,將人類進行信息傳遞和交互的維度徹底帶入三維空間。這種升維,不僅帶來的是全沉浸式交互體驗的提升,更多的是在單位時間及空間內融合了現實世界和數字原生世界的信息,因此,極大提升了信息密度。以元宇宙營銷場景為例,元宇宙不僅可以捕捉到用戶的停留時長等傳統基本信息,還能對用戶關注的信息提供更細顆粒度更精準的刻畫。以汽車行業為例,在元宇宙場景下,企業能夠采集到客戶試看汽車時的三維動線,以及停留時長最多的座艙大屏、座椅皮質、空調出風口位置設置,甚至觀察的先后順序等這些傳統線下門店、傳統互聯網很難捕捉到的數據,進而反向支撐產品優化與研發、圖2:元宇宙對甲方企業(toc為例)的價值示意元宇宙將保持穩步發展,產業奇點尚未到來元宇宙,本質上是數字化發展到高級階段后,現實世界與虛擬世界的—種深度融合的產物,技術支撐體系非常龐雜,需要5G/6G、人工智能、云計算、區塊鏈、物聯網、三維建模與渲染等技術的深度融合,甚至還需要全息顯示、腦機接口等技術做支撐。5|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告從木桶效應角度來看,由于各條技術線發展的成熟度存在差異,因此,從供給側來看,元宇宙作為技術“集大成”的應用形態,其發展勢必需要—個相對長期的過程。同時,從需求側來看,任何—個技術的爆發,離不開需求側的應用價值切實落地并以此驅動供給側,形成良性循環已推動產業健康與此同時,上海、北京、重慶、杭州、無錫市等地政府已紛紛出臺元宇宙專項政策,大力支持元宇宙值得—提的是,目前由chatGPT引爆的AlGc,雖然從資本、社會關注度角度給元宇宙帶來了—定的短期沖擊,但AlGc作為元宇宙引擎層的—項重要工具,可極大促進元宇宙高質量內容的生成,長期來看,反而將持續甚至加速推動元宇宙的發展進程。元宇宙產業的整體應用價值還需要通過供給側的“技術-產品-場景”大循環首先進行突破,然后帶動需求,進而量變引起質變,實現元宇宙數字人作為元宇宙的入口級應用,需要進—步突破場景數字人既可以連接c端,又可以賦能B端,是元宇宙中的入口級應用。但目前國內數字人行業發展尚處于早期,尤其是高價值、可規模化的應用場景稀缺,是企業用戶和數字人廠商都面臨的問題。客戶服務等場景,整體場景還相對較窄,智能交互體驗還有待進—步提升,還沒有完全脫離“數字”工具屬性,走向助手、伙伴等“人”的屬性,用戶粘性還不充足,制約了場景的廣泛、深度應用和價另—方面,在特定應用場景下,數字人從前端的lP打造、角色創作、智能交互到后端的運營等,目前的成本還非常高昂,還未達到讓大多數人、機構規模化應用的水平,需要在數字人的生產側、運營側尋求成本的實質性突破,才有望讓數字人“飛入尋常百姓家”。輕量元宇宙可能成為突破口—方面,結合當前的發展情況以及應用難度來看,我們認為國內元宇宙的發展路徑,將整體呈現出由泛娛樂(c:游戲社交娛樂等)向產業應用(B:金融、工業、醫療、教育、文旅、營銷等)加速6|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告另—方面,由于元宇宙技術體系龐大,落地應用復雜,整體開發和部署屬于“重度”級別,但過程相對緩慢。因此,借助手機等現有終端進行隨時隨地接入的輕量元宇宙,將有望能夠通過撬動需求端,聚集充分的流量,基本解決用戶來源問題,反向拉動生產端,進而促進整體生態的逐步正向循環。7|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告廠商全景地圖愛分析基于對甲方企業和典型廠商的調研以及桌面研究,遴選出元宇宙市市場,愛分析將在后續的元宇宙系列報告中視情況予以覆蓋。9|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告10|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告市場分析與廠商評估11|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告三維圖形圖像引擎市場定義:域的復雜知識算法化后進行封裝,向組織產研部門、業務部門提供建模、交互、可視化等關鍵能力的平臺化軟件,便于組織提升數字內容生產效率,降低3D甲方終端用戶:傳媒、教育、醫療、互聯網、游戲、汽車制造、建筑工程等行業組織的產研甲方核心需求:和數量層面的需求,都越來越高。三維圖形圖像引擎是是實現元宇宙場景應用的最底層根技術,被稱為“軟芯片”,從虛擬/增強現實、數字孿生、工業軟件等熱門技術及應用來看,均—致指向實時三維圖形圖像技術,凸顯出三維圖形圖像引擎的重要性。作為專業軟件,產品的性能、易用性、兼容性都十分關鍵。在當前的國際競爭大背景之下,技術的自主可控也異常重要。具體如下:l在產品性能方面,企業需要引擎具有高成熟度、出色的應用能力,能夠滿足物理世界和數字世界深度融合的需求,賦能元宇宙等更多開放場域的內容生產,實現所見即所得的實時廣播級渲染與可視化交互。—方面,三維圖形圖像引擎是進行數字內容創作的核心工具之—,需要面圍的驗證和算法優化,形成成熟產品,有效支撐泛行業3D數字內容創作和產業數字化;另—方面,虛實融合是大勢所趨,傳統單—的圖形引擎很難支撐,面向未來的下—代三維圖形圖像引擎必須具備圖形技術+圖像技術的綜合能力、具備超大規模實時渲染能力,確保所見及所得,并支持可視化交互,提升數字內容制作效率。12|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告l在易用性方面,企業需要相對低門檻的引擎,讓專業和非專業團隊均能方便、隨需、快速建模和修改,提升整體創作效率。隨著數字孿生、元宇宙等巨量、無限場景的持續、快速到來,三維圖形圖像的生成將有更多的應用場景,內容及創意也需要隨時持續快速調整,傳統通過代碼編寫構建數字內容的方式,由于專業門檻高,僅適合極少數專業開發者,但整體團隊規模反而更加龐大,開發-測試-調優周期長,二次修改難,且主要集中在游戲、影視、廣告特效、汽車制造、建筑工程等有邊界、交付型的項目。數字媒體、數字孿生、元宇宙等開放場域的內容的創作主體不再局限于專業開發者,同時,創意還將不斷調整、內容需持續更新,因此企業需要更加靈活、易用、維護成本更低的3D引擎,賦能非專業開發者,使得數字內容大規模、快速生l在兼容性方面,企業需要三維圖形圖像引擎能夠與各類2D、3D專業設計工具高效協同,在確保效果的前提下,追求數字內容創作的最高效率。數字內容大多數情況下是多模態的,可能包括圖片、音頻、視頻等多種內容格式;很多內容創作者保持著使用3dsMAX經典設計工具的工作習慣且—時難以改變,因此,為確保協同創作效率,企業需要三維圖形圖l在技術的自主可控方面,企業需要三維圖形圖像引擎服務商具備完全自主可控的技術能力,確保不會因為國際形勢突變而面臨的封停、斷供風險。三維圖形圖像引擎是包括元宇宙在內的下—代互聯網的核心技術設施之—,由于其至關重要,加之進入壁壘、開發周期、資金要求都很高,且底層算法引擎技術需長時間積累和驗證,長期以來—直被國外企業所壟斷,很多國內廠商也是基于國外的引擎底層技術開發自身的上層引擎,隨著國際形勢的日趨復雜,技術斷供風險加劇,若作為技術底座的引擎被制裁、封停、斷供,處于上層的商業工具將無法使用或升級,如果不能實現國產化,將對我國數字內容產業的發展和安全形成嚴重制約,隨時面臨“卡廠商能力要求廠商需同時具備以下能力,以幫助甲方便捷、高效、安全地進行數字內容生產:l廠商需要有經各行業客戶實踐驗證、具有高成熟度的產品,在渲染、跟蹤等方面,具有國際水平。—方面,廠商的引擎產品需要經過大量客戶的檢驗,并基于客戶反饋、行業經驗、算法積累等進行迭代優化,確保產品具有高可靠性,覆蓋數字內容生產全流程;另—方面,為適應以13|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告元宇宙為代表的現實世界數字化向虛實融合的混合世界拓展升維的大趨勢,廠商的引擎產品需l在易用性方面,廠商需要將核心能力工具化、組件化,便于業務人員、設計人員直接上手,方便快捷地實現開發與交付。廠商需要降低自身引擎產品的應用門檻,將底層引擎能力共享給開發者,為客戶提供集成了底層能力的充足、高效的各類組件,甚至提供低代碼、無代碼編程能力,讓客戶方能夠經過簡單培訓,即可熟練操作,進而為創意的持續調整提供有力保障,降低l在兼容性方面,廠商的引擎產品需要兼容常見內容格式和主流設計軟件,有效保障客戶的整體創作效率。數字內容生產是—個相對復雜的過程和作業體系,廠商的引擎產品需要能夠識別和融合、處理文本、音視頻等物理世界全要素數據,同時還需要兼容主流設計軟件設計模型、BlM模型、工業模型等相關文件格式,實現無縫對接,提升整體創作效率。l在自主可控方面,廠商需要實現從底層技術到圖像工具、文件格式、應用標準的自主可控。三維圖形圖像引擎廠商,需要著眼長遠,堅持建模、渲染、交互、可視化等核心技術自研,從底層技術、應用工具、文件格式方面實現全鏈條的自主可控,甚至隨著技術、應用能力的持續快速提升,將來主導應用標準的制定。入選標準說明:1.符合三維圖形圖像引擎市場定義的廠商能力要求;14|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告代表廠商評估:(注:以下代表廠商評估均按廠商簡稱首字音序排序)艾迪普廠商介紹:艾迪普科技股份有限公司(以下簡稱“艾迪普”),主要從事計算機圖形圖像實時渲染、跟蹤、識產品服務介紹:艾迪普專注實時三維圖形圖像引擎技術研發與應用,面向傳媒、教育、醫療、工業等眾多行業,為可視化的平臺與工具組件、解決方案。具體來看,艾迪普可為客戶提供實時三維圖形圖像引擎、數字內容生產的全鏈路工具集、數字圖形資產云平臺等“全產催化”,服務千行百業數字化轉型與降本增效。廠商評估:綜合而言,艾迪普在技術自主可控、引擎能力、易用性、兼容性等四方面具備顯著優勢,具體如下:l在自主可控方面,艾迪普在計算機圖形圖像領域有多年技術沉淀與錘煉,打造了具有完全自主知識產權的IDPEngine實時三維圖形圖像引擎。時三維圖形圖像引擎”自研,擁有20年技術積淀,歷經十余年錘煉打磨和上億資金研發投入,術領域空白,核心技術獲國際專利,避免了國內數字內容生產底層技術的斷供風險。15|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告另—方面,經十多年沉淀及算法積累,艾迪普已形成專屬自有格式MSD,可有效防止文件所包含的全鏈路信息的泄露及安全風險,從源頭保障內容安全。l在引擎能力方面,艾迪普三維圖形圖像引擎具備圖形+圖像引擎雙能力,在圖形圖像實時渲染、跟蹤、識別、處理等方面技術指標,已達到國際—流水平。首先,艾迪普實時三維圖形圖像引擎不僅擁有圖形圖像雙能力,有效克服了單—引擎無法實現物理世界同數字世界深度融合的弊端;同時,艾迪普實時三維圖形圖像引擎還具備行業稀缺的外部數據實時處理能力,能夠實現物理世界與虛擬世界之間的映射、重構、交互融合,進行分析、模擬、推演,可對物理世界更好的感知、試錯、預測、降低風險、優化與反控,實現“數”其次,艾迪普通過國家級+省級項目及超萬家重點客戶采購應用與功能迭代,結合自身多年算法等四大子引擎,可實現所見即所得的廣播級高品質實時渲染、3D內容的實時可視化交互,克服邊界”內容創意的持續調整,更適合泛行業3D數字內容創作和產業數字化的快速落地。與融合處理,輸出超高分辨率各種通用和專用格式的三維圖形圖像算法系統,提供高沉浸感、l在易用性方面,艾迪普具有出色的引擎封裝及商用能力,極大降低數字內容創作門檻,有助于大幅提升創作效率。同時,通過領先的無代碼編程能力,艾迪普提供節點編輯功能,讓客戶“搭積木”式實現邏輯16|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告此外,艾迪普各工具中均內置CGsass—站式數字資產服務平臺,超萬名創客入駐,提供10W+近400類商用版權素材且每日更新,便于客戶隨用隨取,大幅提升創作效率。圖3:艾迪普數字內容生產線示意l在兼容性方面,艾迪普廣泛兼容多種模態內容及主流設計軟件源檔文件,并有出色的自適應艾迪普實時三維圖形圖像引擎支持多種圖片、音頻、視頻,兼容主流2D、3D設計軟件源檔文件,可保障客戶平穩進行國產化替代,并通過產品間的無縫協同,實現最優產出效率。目前其渲染引擎插件,并可自動根據操作系統選擇不同引擎達到最大性能。典型客戶:17|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告市場定義:AlGC,指利用自然語言處理技術(NLP)、深度神經網絡技術(DNN)等人工智能技術,基于與人類交互所確定的主題,由Al算法模型完全自主、自動生成內容,從而幫助傳媒、電商、影視、娛樂等行業進行文本、圖像、音視頻、代碼、策略等多模態內容的單—或跨模態生成,以提升內容生產甲方終端用戶:金融、傳媒、元宇宙等行業組織的產研與業甲方核心需求:AlGC最核心的能力,就是內容生成。經過訓練的Al算法模型,能夠超越人類創意、效率,相對高質量地規模化生成海量數字化內容。—方面,AlGC可降低海量數字內容的生成成本,將人類從簡單且重復、基礎性工作中解放出來,聚焦更具創造性的方面;—方面,在人類進行內容創作的過程中,AlGC能夠快速生成大量相關內容,幫助人類擴充、尋找創作靈感,或者基于所提供的信息,夯實創比如,在傳媒領域,部分新聞內容的自動抓取與生成、標題或摘要的自動化生成;在營銷領域更具智能的客服機器人,能夠更溫和、人性化的回答客戶常見問題甚至跳躍性問題及非常規問題;在元宇宙領域,可基于智能算法和知識圖譜,讓數字人更加智能的與人類進行交互。作為人工智能應用的重大突破,AlGC正在改變甚至顛覆數字內容的生產與消費方式,在web3的期的階段,不同細分領域的技術及應用落地進度不盡相同。如何基于預訓練大模型形成面向不同行業的、可落地的產品及解決方案,是當前AlGC領域發展的關鍵。具體如下:l在大模型能力方面,企業需要經過調優的垂直化行業大模型,以很好地支撐上層垂直化應用。GPT-3、BERT、Florence、DALL.E2等通用預訓練大模型雖然擁有巨量參數,并擁有良好的泛化能力,但在面對不同行業、領域的具體應用場景時,由于缺乏具體行業的行業語料集,并且未面向特定行業的應用場景對模型做進—步調優,因此,其模型對特定行業應用場景的性能18|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告指標很可能并不理想。因此,經過行業化調優和行業語料訓練的大模型,才能更好的支撐甲方l在落地應用方面,企業需要端到端的Al落地應用服務,確保大模型能夠在具體業務場景下,可產生符合預期的實際應用價值,提高組織在特定場景中的生產效能。—方面,Al六十余年的發展歷程已經證明,從模型到高質量的生產與實踐,Al工程化能力非常重要。但大多數企業往往并不具備從需求的原點出發,到模型的設計、數據標注與模型訓練、模型部署及迭代優化的Al閉環落地能力,無法確保大模型真正貼合自身應用場景,實現價值落地;另—方面,很多企業同樣也不具備基于大模型進行上層應用開發的能力,預訓練大模型雖已經過設計和訓練,但由于還需要行業化的二次優化與訓練,并且需要結合應用場景進行實際業務應用開發,因此除此之外,甲方還有以下期望需求:l在底層能力方面,企業需要生成算法、預訓練大模型的迭代更新,以提供更優的底層算法支的基礎上,進行融合、擴展、訓練而來的,新—代的基礎生成算法在模型架構、精準度方面往往表現更優,例如Diffusion替代GAN成為圖像生成領域的主流算法。預訓練模型的迭代與突破,在參數量、算力要求、模型效果方面可能會取得更優的綜合效能,例如openAlGPT模型1.0-3.5的持續迭代,抑或是LLaMA以更小體量取得了可能比GPT3更好的模型表現。基礎生成算法、預訓練大模型的迭代,雖然可能會引發算法效巨量資金支持以及長時間積累,往往是只有國內外科技巨頭能夠覆蓋。廠商能力要求廠商需同時具備以下能力,以幫助各行業組織實現具體場景的應用落地:l廠商具備基于開源預訓練模型,結合行業語料及NLP等技術針對性優化出具有優秀可控性的特定領域大模型的能力。—方面,廠商需要能利用行業knowhow,結合自身在Al領域的技術積累,微調通用預訓練大模型。另—方面,能夠充分利用自身在特定行業的數據和語料積累,在微調后的大模型基礎上,結合行業化、場景化數據進行進—步訓練,以提升大模型針對特定行業及應用場景的模型表現,生成符合—定要求和標準的內容,訓練出真正適合特定行業及應19|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告l廠商需要具備出色的Al工程化能力及行業服務經驗,能夠Al落地全鏈路服務,靈活適配用戶需求。廠商需要豐富的行業經驗,能夠進行場景抽象和數據準備,在此基礎上進行算法設計、模型訓練、模型評估與調優、模型部署的全鏈路能力,并且需要在模型部署上線后,根據行業應用場景的實踐,不斷進行模型優化,確保模型結果可控,從而讓Al大模型的“生成能力”不斷接近應用要求,產生真正的業務價值。針對甲方的期望需求,廠商還應具備以下可選能力:l廠商需要有基礎生成算法、預訓練大模型的迭代和突破能力,能夠為中層的大模型行業化、上層的行業應用提供支撐。廠商需要在自身的技術積累的基礎上,對現有Trans基礎生成算法、GPT、BERT、Florence、DALL.E2考,提出新的改進思路和方向并進行驗證、訓練,或者更適合某種語言類型的大模型,以便在模型效果上進行持續突破,進而給行業模型、上層應用提供更多更好的選擇,幫助改進模型的入選標準說明:20|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告代表廠商評估:(注:以下代表廠商評估均按廠商簡稱首字音序排序)拓爾思廠商介紹:拓爾思信息技術股份有限公司(以下簡稱“拓爾思”),以人工智能和大數據技術助力政府和企業的數字化轉型為愿景,致力于成為語義智能技術領導者,自主研發相關人工智能和大數據技術,核產品服務介紹:拓爾思目前以語義智能為發展主線,以平臺和行業實現公司核心技術在眾多垂直行業的應用落地,賦能中高端企業級客戶的數字化和智慧化轉型。在元宇宙領域,拓爾思以服務型數字人為突破口,通過NLP等技術,形成各行業場景的專業知識圖譜,助力服務型數字人結合知識圖譜與大數據進行內容的自動分析、智能創作、虛擬播報,賦能客戶數廠商評估:綜合而言,拓爾思在通用大模型調優、行業數據庫積累、應用落地能力等三方面具備較為突出的優勢,具體如下:l在通用大模型調優方面,拓爾思具有豐富且領先的深度學習、NLP技術積累,具有出色的大模型“垂直化”調優能力,可賦能數字人智能問答與虛擬播報等典型元宇宙應用場景。拓爾思長期聚焦知識圖譜、自然語言處理(NLP)等語義智能核心技術,將通用預訓練大模型與傳統NLP技術相結合,利用行業know-How,根據不同場景,通過對通用大模型進行調整和優化(Fine-tuning)來適配不同指標,獲得不同行業客戶側重的準確率、召回率、綜合F1值等21|2023愛分析.元宇宙廠商全景報告指標,形