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1、接触元宇宙概念以来，我们看到风行全球的Roblox、Minecraft都采用乐高式的方块 搭建,市场认为这只适合低龄儿童，成年人应该更青睐如魔兽一般精美的人物模型。为什么此类沙盒、UGC平台都采用方块定义世界？对行业有哪些启发？L特立独行，方块构建游戏世界随着今年初Roblox的上市，“元宇宙”这个概念开始进入人们的视野，多数人对于“元 宇宙”的认知停留在游戏的层面，认为其是一个开放的游戏社区，拥有与现实互通的经 济体系，用户可以在其中进行游戏创作。自2020年起，Roblox的日活用户数(DAU) 和用户使用时长增长迅速。根据Sensor Tower今年6月的数据,App Store端营收R
2、oblox 已成功登上第三位，仅次于常年稳居前二的“王者荣耀”和“吃鸡不同于榜上的其他 游戏，Roblox采用了体素建模的方式，即利用一个个小方块构建了游戏世界。同样颇受 欢迎的Minecraft也采用了体素建模的方式，其开放的创作方式接近于元宇宙。图表2： /?。勿。丫日活用户数增长情况资料来源：/?”比次招股说明竹，国盛证券研究所资料来源：/?”比次招股说明竹，国盛证券研究所图表2以业用户时长增长情况时长增速时长增速时长(百万小时)120001000080006000400020000iiilli而180%160%140%120%100%80%60%40%20%0%18Q1 18Q2 18
3、Q3 18Q4 19Q1 19Q2 19Q3 19Q4 20Q1 20Q2 20Q3 20Q4 21Q1资料来源：应乃以招股说明书，国盛证券研究所主流三维游戏以三维建模为主。大局部手游和端游是由三维三角形网格建模构建，如大请仔细阅读本报告末页声明受欢迎的“王者荣耀”和“GTA 5”，给到用户一种精美、逼真的视觉体验。尤其是“GTA 5”除常用三维网格建模工具以外，还利用了无人机扫描和激光三维重建等技术来复刻洛 杉矶。图表3 G75画质精美遇真资料来源：公开资料，国盛证券研冗所在当前追求画面逼真度的主流趋势下, Roblox和Minecraft却一反常态，牺牲视觉效 果，坚持用方块来构建游戏世界
4、。这种设计看起来偏低龄，且无法满足成年人的审美需 要。而我们看到，局部Minecraft的用户已经是95后但并未离开游戏,这些方块 的乐趣何在？我们从底层游戏建模技术说起。图表4岁你乐思游戏中画质相对粗糙位科米源：罗布尔思，国盛i止芬研咒明2 .三维建模与体素建模的区别2.1三维建模三维建模是指使用软件来创立三维对象或形状的数学表示形式的过程，简单总结有以下 几个步骤：雕刻出基本的形状；通过拓扑工具将网格覆盖在模型上；对于模型进行光影 渲染、上色和其他细节刻画。创立的对象称为三维模型，这些三维模型可用F各种行业。 影视、视频游戏、建筑、施工、产品开发、科学和医疗行业均在使用三维模型进行可视 化
5、、仿真和渲染图形设计。作为主流建模方式，其拥有成熟的建模工具，如：3D Max, Maya, Zbrush 等。清仔细阅读本报告末页声明图表5：通过三维建模制作游戏角色1.雕刻1.雕刻2.拓扑3.光影溶染4.上色和细节刻画资料来源:autodesk,国盛证券研究所三维建模具备以下特点：1 .有成熟的创作工具，可以自由地进行创作，并且通过一些高科技技术，如激光三维 建模，在虚拟世界中高度复刻现实；.建模本钱高且不易修改；2 .需要专业培训和一定美术基础。3 .2体素建模体素可以被理解为像素的三维版本，是数字数据于三维空间分割上的最小单位。体素建 模是指用固定大小的立方块作为最小单位来表示三维物体
6、。请仔细阅读本报告末页声明图表Z体素建模在胸断/?中的应用图表Z体素建模在胸断/?中的应用资料来源:公开资料，国盛证券研究所图表6：最简单的体素建模形式资料来源:公开资料，国盛证券研究所体素建模具备以下特点：1 .单个立方体可以被赋予元素特性，如：钢、木、水等；.操作门槛降低且易于修改：2 .和像素一样，人们可以通过提升体素的分辨率来实现细致的表现。3,体素建模元宇宙基石，FT与NFT的对立统一元宇宙当下才初具雏形，选择何种建模方式取决于是否能够满足人们对于元宇宙未来发 展的遐想。2.1 元宇宙将是三维立体,可以穿梭其中的互联网新时代互联网从诞生至今，经历了两次重要变革。第一次是1998年，人
7、们终于摆脱了对于英 特网的能否成功的疑虑，互联网不再是仅停留在实验阶段的一个概念。一个大时代开始， 互联网倾入各行各业，到2008年这一阶段可以被称之为pc互联网时代。第二次是2008 年，伴随着智能手机的飞速开展，互联网飞速融合了无线设备并经历了服务和内容方面 的开展，打败了传统的纸媒和电视、代替了 和短信。互联网不仅自身进行了重新定 义，同时改变了人类长久习惯的生活方式，这一阶段可以被成为移动互联网时代。目前，互联网的第三次变革雏形初现，即“元宇宙”。“元宇宙”是一个由Blockchain, game、network. display四大重要元素支撑的全感官、人机交互的全真互联网体系。这
8、一阶段的互联网将会是三维立体的,人们不再是透过显示屏浏览互联网而是穿梭在互联 网宇宙中。26请仔细阅读本报告末页声明图表8：互联网的三次变革图表8：互联网的三次变革PC互联网时代1998年，人们终于摆脱了 对于英特网能否成功的疑 虑，互联网不再是仅停留 砂搬阶段的一个概念，渗入各行各业.元宇宙雏形初现，元宇宙是一个 由Blockchain、game、 network. displayESB 要元素支撑的全感官、人 机交互的全真互联网体 系移动互联网时代200眸触着智行 机的飞速开展，互联网飞 速融合了根设备并经历 了服务和内容方面的发 展，打败了传统纸螂电 视、代替了 和短信。 互联网不仅自身
9、进行了重 新定义，同时改变了人类 日习惯的短板体素建模能塑造接近真实宇宙法那么的元宇宙世界元宇宙的核心不仅是要在视觉上无限接近现实更重要的是在法那么上接近真实的宇宙。 这使得选择何种建模手段去实现这一特质变得很关键。真实的宇宙中，生命体和非生命 体均会随着时间的推移而改变。人会慢慢变老，长出皱纹；建筑会随着时间损坏、风化。 同时，物体和生物看似是一个个单独的整体，其本质是由一个个更小的单位组成的，如： 细胞、砖块等。现阶段被广泛使用的三维（网格）建模难以满足元宇宙世界的需求。目前的三维建模技 术虽已经能够复刻出逼真的视觉画面，但其建造的方式和过程决定了三维建模技术难以情仔细阅读本报告末页声明复
10、刻真实宇宙法那么。主要有以下几点原因:1 .三维建模技术通过三角形或多边形组成的网格来模拟复杂物体的外表，再进行上色、 渲染等步骤使得视觉上所建造的模型是三维立体的，但这仅仅是视觉上的假象。图表9：三维建模技术通过网格模拟旦杂物体的外表资料来源：Autodesk,国盛证券研究所2 .三维建模技术所建造的模型是一个整体，无法分割。这决定了完成的模型无法模仿 真实宇宙法那么随着时间推移进行细微的改变。3 .需要昂贵的软件和专业的培训才能进行模型搭建，对于普通用户来说难以参与创作。 初期，元宇宙概念主要围绕着game,打造一个用户可以自由创作且从中获益的游 戏平台能够形成游戏内容的良好创作生态。这使
11、得简单易上手的建模方式称为必须。体素建模的特质决定了其被用于构建元宇宙世界。4 .2.1方块作为最小单位搭建模型在区块链概念中被赋予不同属性的同质化代币(FTfungibletoken )结合在一起 组成了非同质化代币(NFTnorvfungibletoken )，一层层嵌套。这样的方式模拟 了上文中所提到了不同的物体或生物看似是一个个独立整体，本质确是由许多同质化的 元素组成的。如：建筑物均是由砖头、木头、钢铁、玻璃等元素建造成功的，不同的排 列组合构建出了不同的建筑,同理，生物均是由细胞组成的，细菌等绝大局部微生物以 及原生动物为单细胞生物，高等植物与高等动物那么是多细胞生物。此前在区块链
12、世界中，人们认识到同质化代币与股票类似的交易属性，而非同质化代币 那么更多与现实数字资产相结合，毕竟音乐版权、艺术品等都有个体差异。但在元宇宙中， 两者将构成对立统一的主体，从而更逼真地映射现实世界。体素建模中,相同属性的方 块可以被看做FT 不同数量、属性的FT经过不同排列方式组成NFT 且可以再互相嵌 套生成全新的NFT。这一特性使得体素建模能够模拟出一些真实的宇宙法那么。28清仔细阅读本报告末页声明图表/d体素建模构建法那么模拟真实世界FTFT不同数量、属 性的方块，通 过不同的排列 组合方式组成 一个整体独立整体(NFT)相互 嵌套，组成新 的NFT负料米源：国盛叶芬研元所1.体素建模
13、构建的世界以方块为最小单位,意味着每一个方块可以单独改变。这一原 那么能够帮助实现我们所需要的，在元宇宙世界里，随着时间、突发事件等，物体会 作出相对应的改变。图表体素建模构建的模型可以模拟真实的摧毁和损坏资料来源：国盛证券研究所可以展现真实的摧毁和损坏。三维建模构建的模型是一个整体，摧毁一个物体只是。夕请仔细阅读本报告末页声明代码上的一个删除，被摧毁的物体将不留痕迹消失。即使我们能够看到摧毁的过程 也只是电脑代码制作出的假象。而体素建模的模型被摧毁或损坏后，切实存在一个 NFT被打碎成一堆FT或小的NFT。2,每一个方块可以被赋予不同的属性并表现出这一属性特有的硬度、弹性等,且可被 标记。这
14、种方式，可以实现不同的模型的特性是不同的。如：木头属性方块构建的 物体可以轻易被钢属性构建的工具损坏。而三维建模构建的物体属性上是一致的。 除此之外，在塑造人物形象时，可以通过这一特点从内而外表达出人物形象的特点 （类似现实生活中的DNA）。3.22通过提升方块的分辨率可以实现更逼真立体的视觉效果目前我们随看到的大多数体素建模游戏的画质都比拟粗糙，但在视觉效果方面其实有较 大的空间，没有普及的主要原因是对于存储、算力等基础建设要求严格。体素就是三维版本的像素，可以通过提升体素数据的分辨率，例如从每立方米一个体素 提升至每立方厘米一个体素来增强画面的精致度。分辨率的提升意味着表达同一个模型 所需
15、的方块数量几何倍增长,对于存储空间要求很高，且在加载的过程中对于电脑的硬 件要求高。除提升分辨率以外，光线追踪等技术的渲染可以带来近乎真实的真正电影级图形和光影 物理效果。光线追踪是指通过追踪光线与物体外表发生的交互作用，得到光线经过路径 的模型。实时光线追踪渲染对于GPU的要求极高。图表12：光线追踪原理图表13：光纤追踪效果仇科米潺：公开货科，国皓讪分研九加成科来源：公开饮料，国假证券研九M体素建模构建的世界是真实三维立体的不同于三维建模仅是在视觉上做出三维立体的感受，体素建模所搭建的世界是真实三维 立体的。方块堆叠的搭建方式和真实世界中一砖一瓦搭建类似。这使得用户可以真实穿 梭在元宇宙世
16、界中。这一特质使用户能够在元宇宙世界中搬砖创造物体。4 .投资建议体素建模将成为元宇宙的基础，其对网络、终端算力的需求将逐步凸显。一方面，底层髓仔细阅读本报告末页声明 的算力、网络的升级，利好英伟达、Intel、Google,苹果等巨头，国内中兴通讯、新华 三、新易盛、立讯精密等硬件厂商也将受益；另一方面，对图形建模、卬运营提出了更 高的要求，近期互联网大厂在NFT方面的尝试即是佐证，而图形建模对于Z世代而言将 和搭建个人主页一样常见。5 风险提不基础建设开展不达预期精美的视觉效果对于存储、算力、设备的要求高，基础建设的 开展不及预期对手行业开展有影响：政策监管变化的不确定性，政策监管正在逐步摸索 如何规范化，在这过程中不确定因素较多。2ZZ请仔细阅读本报告末页声明