元宇宙如何成为下一代生产力工具：从数字孪生到虚实共生
我们认为元宇宙作为互联网的下一站，将改变办公、城市、工业等多个企业业务的形态，带动社会生产力提升、生产形态变革、进而改变产业链及价值分配模式。
我们认为，元宇宙带来的行业变革将集中于三个维度：
- 生产力提升：办公效率、沟通效率、政务管理效率以及工业研发效率的提升有望受益于元宇宙发展；
- 生产形态变革：企业组织形态、城市形态、工业生产形态有望发生变革；
- 相关产业链及价值分配重塑。
办公：元宇宙提升办公生产、沟通、协作效率，带动产业链软硬件变革
数字化时代，办公行业生产力/沟通/协作工具不断演进，持续带动行业效率提升。我们认为，元宇宙将进一步赋能办公行业，促使产业链软硬件变革：1）沉浸式体验、以及肢体语言的使用使得交流最大限度上接近现实中“面对面”的沟通效果，从而提升工作效率及创造力；2）元宇宙随时随地办公的特性促使劳动力供给全球化，改变企业组织形态和管理模式；3）产业链有望自上而下发生转变，PC 等已有设备智能化程度加深，VR/AR/脑机接口等新兴设备落地应用，办公软件向 Microsoft、Meta 等科技巨头重点布局的元宇宙社区演进。
（1）元宇宙带来的办公变化#1：VR/AR 沉浸式工作体验能激发创造力，提高工作效率和沟通效果
一方面，远程办公存在着损害创造力、减弱团队凝聚力等问题，据微软混合办公白皮书，远程办公模式下，人们的人际交互活动更加单一，疏远关系网的互动频率低，这会导致创新的停滞和趋同思维，而元宇宙中的“化身”能让彼此感觉处在同一空间内，提高凝聚力，增强疏远关系网的互动频率，这些优势都将显著改善目前远程工作中的痛点。另一方面，Eric 等学者在《Virtual memory palaces》中的研究表明，由于人们的认知和记忆部分依赖于空间感，因此在虚拟现实空间中的练习比屏幕前的练习效果更好，在虚拟现实空间下，人们的认知能力和工作效率有望进一步提升。
（2）元宇宙带来的办公变化#2：借助 AR 协作系统进行“面对面”远程指导，协作范围进一步扩大
AR 等技术的发展为远程协作提供了更多的可能性，“协作”一词的范围由简单的数据、文件共享场景逐步渗透至需要直观的“面对面”共同动手的实操性场景。在实操性场景中，AR 远程协作可通过 AR 眼镜或者具备 AR 功能的手机等采集声音音频，通过无线网络传输到后台协助端，借助 AR 远程协作系统，实现由经验丰富的技术人员进行“面对面”远程指导。当下代表性的主流 AR 远程协作平台包括：Microsoft Dynamics 365、Atheer ARMP、Scope AR WorkLine Create 等。
（3）元宇宙带来的办公变化#3：云计算解决异地沟通临场感问题，促使劳动力供给全球化
随着 5G/云计算/边缘计算等网络基础设施不断发展，低延时、高速率、大带宽的网络以及对海量、高渲染画面的实时计算能力能够解决异地沟通临场感问题，使得异地办公也能实现高实时性、高互动性，很大程度上还原真实的工作场景。在此基础上，企业可以打破地理限制，从全球范围内招聘员工、外包人员，丰富组织成员协作方式，重构组织运转流程，从全世界各地获得劳动力补给，这也将极大程度上改善当前世界范围内劳动力供需不匹配的问题，促使人口由城市中心向城市边缘迁徙。
（4）元宇宙带来的办公变化#4：AI 提供实时翻译、键盘追踪等功能内嵌，办公智能化程度提升
成熟的 AI 技术是元宇宙办公实现的前提，VR 会议中手势追踪、音频提示等功能的实现均依赖于人工智能技术对现实世界的识别和解析，因此，元宇宙办公天然就与 AI 技术紧密结合，并能够借助 AI 技术进一步实现工作及沟通效率的提升。例如，微软的系统实现了多人实时会议、线上方案共享、同时内嵌了实时翻译和转录文字等协作办公方面的实用功能，解决不同人种之间语言沟通障碍；Facebook 为了能让用户更方便地使用面前的实体键盘，在 Horizon Workrooms 加入了键盘追踪功能，结合适用于 Mac 和 Windows 的全新 OculusRemote Desktop app，用户可以一键访问 PC，还可以在会议期间做笔记，将文件带到虚拟现实，甚至可以选择与同事共享屏幕。
城市：元宇宙将对城市管理和城市服务带来革新
城市作为人们生活和工作的载体，在过去二十多年实现了从数字化向智能化演进，城市管理半径变大，内容变多，衍生出更多的新型基础设施和更多维的感知技术。元宇宙作为城市发展的下一个方向，将继续在城市管理和服务上带来新的变革：1）隐私计算技术将提升多维度城市的管理效率；2）AR/VR将提升人与城市的交互质量，虚拟空间中的城市应急管理有望提高城市决策能力；3）过去一卡通打破政务数据孤岛，元宇宙时代下数字人的应用将提升城市的服务水平。
（1）元宇宙带来的城市变化#1：隐私计算技术提升多维度城市管理效率
多模态数据的所有权、使用权和管理权分离一直是城市发展过程中的难题，而元宇宙作为超大数据集合体，不仅要保护用户数据的隐私，更需要考虑挖掘和体现用户的数据价值。我们认为，在区块链技术的基础上，隐私计算可以保证元宇宙世界里与用户相关的原始数据不被泄露、用户的隐私不被暴露。同时由于元宇宙需要获得更高的数据价值和虚拟空间体验，会将数据调用出来训练，并进行细颗粒度挖掘和实时同步，全范围的隐私计算技术将让数据在保持加密状态以及不泄露给使用方的前提下，实现计算合作。未来隐私计算将成为元宇宙时代城市管理的重要技术，不断提升跨世界中的城市数据管理的效率和安全性。
（2）元宇宙带来的城市变化#2：AR/VR 赋能应急管理
目前在应急管理方面的设想是利用 AR 智能眼镜、无人机+地面全景相机远程监测，实现地空一体化，而实时回传现场的超高清视频将提供精准的灾情变化情况。灾情现场一线检测救援人员在系统前端通过 AR 智能眼镜、VR 摄像头采集声音、影像及数据，将现场高清视频实时传递给远程专家，让现场技术人员与全球任何角落的专家一起跨平台的协作。
更进一步，元宇宙时代由于现实世界实时映射的属性，城市反映的问题将全量映射到元宇宙中，而管理者可以通过元宇宙中观察事件的动态，提前发现态势的变化，从而为现实世界的城市治理提供模拟决策，相比于目前城市事中监控事后追查，元宇宙的管理技术更侧重事前。元宇宙世界的模拟应急事件也将更贴近真实场景，参与主体有望更广泛。此外，我们也看到目前城市应急管理由于部门不同的权责划分，难以实现全局统筹，而在元宇宙的世界里，规划建议的效率提升将进一步显现。
（3）元宇宙带来的城市变化#3：数字人提升智慧城市服务水平
在英伟达（NVDA US）2021 年 GTC 大会上，我们看到数字人在外语对话、餐厅服务方面的雏形开始显现，而将数字人引入政务服务等场景，让数字人充当智能前台、智能顾问，则可以将政务服务人员从重复性的咨询类业务中解放出来，从而优化整个业务流程，实现提效降本：1）无柜台远程服务：远程支持社保/公积金/医保业务办理、政策咨询等线上服务，AI 客服 24 小时在岗；2）高效化业务导办：强大的行业知识库，结合高效的人机互动方式，让每一个提问都能及时得到回答；3）智能化员工培训：培训机器人主导的业务岗前培训、智能助理学习辅助、媲美真人的人机练习。
工业：数字孪生对工业流程的变革是“元宇宙+计算机”的投资主线
从信息化、数字化再到元宇宙时代，工业软件始终与工业流程共同演进。数字化时代，工业软件的主要意义在于以数字化模型沉淀工业经验。而在元宇宙时代，工业数字孪生技术为工业的各个环节带来变化：研发设计环节，元宇宙通过整合大量算力提升效率；生产控制环节，虚拟仿真为生产控制环节带来改变；运营管理环节，元宇宙的到来使得深度管理成为可能；协同集成环节，办公协作方式助力突破物理空间限制。
（1）元宇宙带来的工业变化#1：AR/VR 技术加持，打破生产协作时空限制
工业生产领域的办公协作在虚拟现实技术加持下突破物理空间限制。随着元宇宙概念催生大量 VR/AR 技术落地，用户可以通过穿戴 VR 头盔等设备进入虚拟现实场景中，实现沉浸式体验。当这一技术应用于工业场景时，现代工业生产过程有望打破时空限制，实现虚拟环节下的生产协作。
（2）元宇宙带来的工业变化#2：整合大算力，突破仿真设计瓶颈
模拟仿真过程涉及大量计算过程，存在算力瓶颈。传统的仿真设计过程，往往需要使用 CAE软件实现对真实物理世界的建模还原，进行多物理场耦合，仿真过程极其复杂。仿真过程中涉及的物理场包括动力学场、化学场、静电场和磁场等，涉及学科包括理论力学、结构力学、声学、热力学等。因此，仿真模拟需要计算机提供大算力支持，以确定更佳的设计参数、实现更好的仿真效果。理论上来说，更大的算力支持往往意味着更加精确和真实的仿真结果。然而受制于个体算力瓶颈限制，企业较难以本地部署的方式进行 CAE 仿真设计，从而阻碍了仿真设计过程的顺利推进。
元宇宙以平台化方式，整合大量低成本算力资源。以元宇宙领先企业英伟达为例，从 2018 年Parker 问世的三四年间，英伟达将芯片算力提高了几百倍，据英伟达官网，Orin 芯片采用了7nm 的生产工艺，可实现每秒 200TOPS 运算性能，相比上一代 Xavier 系统级芯片运算性能提升了 7 倍，而在运算性能提升巨大的情况下，Orin 的功耗仅为 45W。通过将大量芯片算力资源进行整合，英伟达以 Xavier、Orin 等平台模式，为自动驾驶提供算力平台和仿真训练。
（3）元宇宙带来的工业变化#3：加速云化，带动 PS 估值提升
工业软件云化是数字孪生的前置条件，工业元宇宙有望加速软件云化进程。从全球工业软件发展趋势来看，云化是其中的重要方向之一。而工业数字孪生将传统软件环境转化为虚拟现实环境，天然适合进行云化，且本地化部署方式往往难以满足数字孪生所需的算力要求，因此更加需要进行软件云化以适应场景需求。随着 Autodesk、PTC、ANSYS等工业软件巨头纷纷入局工业元宇宙，头部玩家带来的示范效应将进一步加快工业软件云化进展。
本文作者：黄乐平、谢春生等，来源：华泰证券研究所，原文标题：《华泰 | 元宇宙如何成为下一代生产力工具？》，原文有删改。
