【半条命2物理沙盘】游戏引擎产业研究：双雄与建筑基础宇宙

(报告作者/作者：华泰证券、周莹、周贤、王成云)

1游戏引擎：提高第三方引擎份额，加速元宇宙等领域。

引擎有助于游戏模块化开发、自主研究和企业差异化。

游戏制作过程包括概念期间、3D内容制作和执行阶段，游戏引擎主要在执行阶段充当“中间件”，可以提高开发效率。核心功能包括渲染、物理、行为等。

游戏开发过程如下：1)概念时间段：主要是包含游戏策划、概念设计等概述的顶层设计，起到将抽象概念转化为可行的制作方案的作用。例如，原画师需要根据策划中提出的概念设计制作游戏原画，为下一步建模细化三个视图。2)生成三维内容：主要涉及三维建模、贴图、光源动画等。其中包括3DMax、ArcGIS、Maya和AutoCAD。其中，3D建模主要涉及两个主要技术：多边形建模和数字雕刻。建模者将原始图片转换为基本3D模型后3)执行步骤：主要与渲染和后期制作有关，通过调整屏幕的亮度、颜色和对比度，合理搭配景深、模糊、雾、阴影等参数，使场景和角色能够更加真实和谐地结合在一起。

游戏引擎是游戏开发的“模块化基础”，作为“中间件”，可以减少重复代码编写，提高效率。游戏引擎诞生前，游戏制作必须从一开始编码，重复性高，开发效率低。游戏引擎诞生后，开发者不需要反复编写基本基本代码，只需根据整个框架使用预留界面修改补充。从功能上来说，我认为游戏引擎具有“中间件”属性，可以继承3D动画建模软件生产的美术资源和录制的音频材料。在这个基数上进行集成优化，可以高效轻松地生成游戏成品。也就是说，游戏引擎提供了一个不断优化、可重用的模块化基础，开发人员可以像“积木”一样简洁高效地玩游戏。

构建渲染、物理和行为为核心功能的多级软件。典型的游戏引擎体系结构包括：1)硬件层、设备驱动层和操作系统层负责硬件资源适应的多个“父从属子”软件层。2)第三方软件开放包层、平台独立层、核心系统层和资源管理提供了多种API接口和基本软件管理。3)功能核心组件和游戏专用子系统是顶级组件，在各种游戏类型(主要包括渲染引擎、物理引擎和动作引擎)上存在差异和焦点，核心组件之间的耦合度较低。

游戏引擎强调实时渲染，因此必须平衡渲染效果和效率。渲染主要包括应用于电影的离线渲染和应用于游戏的实时渲染。1)离线渲染：渲染时，通常先进行3D建模，而不是实时显示，然后从模型中计算照明、运动轨迹等各种因素，以获得高精度、高清晰度和耗时。2)实时渲染：渲染时实时渲染场景，但受限于系统负载，因此必须平衡屏幕效果(如阴影、贴图等)和显示效率。在游戏中，渲染与用户作业同时进行，生成每个动画需要实时渲染的引擎。

在物理上，游戏引擎可以利用数字3D模型来固定虚拟世界的运行规律。引擎处理对象包括刚体和柔体，它们不仅可以建造坚固的建筑物，还可以模拟水流等效果。刚体运动主要基于牛顿的三个定律，通过力分析、速度位置更新、碰撞检测、约束求解和结果显示的循环过程模拟来显示运动结果。通用游戏引擎(如Unity)通常与第三方开源物理引擎集成，包括Box2D、Chipmunk和3D物理引擎(PhysX、Bullet等)。

在动作上，游戏引擎驱动角色动作更自然。从过程的角度来看，首先将绑定到游戏角色的骨骼和关节导入引擎，使用网格、骨骼结构和动画分段渲染骨骼动画，然后计算蒙皮信息、混合动画，将两个或多个输入姿势组合在一起，生成骨骼的输出姿势，使游戏角色变得真实，如何在动作和动作之间实现真实和自然的连接是游戏制作的一大难点。目前，游戏引擎利用动作捕捉、AI自主学习等技术，在两个动作之间自动插入连接动画，使游戏角色的运行更加顺畅和自然。不需要动画师反复制作和编辑，就能提高生产力。(约翰f肯尼迪)。

从发展历史来看，引擎诞生之初主要为简化游戏开发流程，通过模块化的组件减少编程工 作量。而后引擎技术持续迭代，功能逐渐完善，Unreal 凭借其优质的画面效果与运行效率 异军突起，各游戏大厂也加大自研引擎的开发力度。而受益于游戏移动化浪潮，Unity 凭借 简单易用、兼容性强等特点实现快速发展，行业也逐渐走向分化，部分大厂坚持自研定制， 大量中小开发商则更多地使用第三方商业引擎。

1）1990-1997 引擎诞生：简化游戏开发流程，Quake 引擎实现 3D 渲染

20 世纪 90 年代引擎的概念虽未形成，但开发者已经逐步认识到每次开发均需从头编写代 码的重复劳动问题，一些模块化的简化工具开始出现。1992 年由 Id Software（未上市）开 发的《Wolfenstein 3D》（德军司令部 3D）采用射线追踪技术渲染游戏内物体，模拟 3D 效 果（伪 3D），将 FPS（First-person shooting game）游戏推向大众。1993 年在 Id Software 在此基础上改良推出 DOOM 引擎（代号 Id Tech1），除了支持游戏《DOOM》（毁灭战士） 的开发外，成功实现商业授权。1996 年 Id Software 进一步推出 Quake 3D 引擎，支持多 边形模型、动态光源和粒子特效，基于此引擎开发的游戏《Quake》也树立了 FPS 游戏的 操作标杆（鼠标用于观看与瞄准，键盘进行前后、侧向移动）。

2）1998-2003 早期发展：引擎技术持续升级，Unreal 异军突起

游戏引擎功能不断迭代，支撑经典大作问世，如 Quake 引擎推出的后续版本 IdTech2、 IdTech3，先后服务于《半条命》、《反恐精英》等经典大作。1998 年，Epic Games（未上 市）推出 Unreal（虚幻引擎），凭借其优质的画面效果与运行性能取得一定市场地位，此阶 段《彩虹六号：雅典娜之剑》、《荒野大镖客》等多款大作均基于 Unreal 引擎打造。

3）2004-2009 门类丰富：大厂推出自研引擎，行业百花齐放

2004 年以来大厂相继推出自研引擎，同时 Unreal 等第三方引擎功能持续升级，行业呈现百 花齐放的态势。2004 年 Valve（未上市）决定自研引擎 Source，并将其运用于《Half Life2》 中；2005 年动视暴雪（ATVI US）也推出自研引擎 IW 2.0，首次在《使命召唤 2》中使用。 Epic 于 2006 年推出的 Unreal3 支持 64 位高精度动态渲染、多种类光照和高级动态阴影特 效，且占用资源较少，正式奠定在引擎领域的技术优势。

4）2010 至今 走向分化：移动化浪潮下 Untiy 快速发展，行业格局逐渐稳定

2010 年至今，部分大型游戏厂商走自研定制化道路，而绝大多数中小型游戏公司受限于开 发引擎的高昂成本，普遍采用画质优异、兼容良好的 Unreal 引擎和 Unity 引擎，其中 Unreal 引擎主要应用于 PC、主机等高性能硬件平台；Unity 更多涉及独立作品及移动平台作品， 在游戏移动化的浪潮下快速发展，市场份额持续提升。

第三方商业引擎占比持续提升，Unity 与 Unreal 双寡头格局稳定

部分大厂使用自研引擎服务 3A 大作，但越来越多的厂商转向第三方商业引擎。我们认为， 当前引擎的主要类别包括：1）自研引擎：由游戏公司自行搭建团队开发引擎；2）直接使 用商业引擎：在其现有基础上开发游戏，不涉及引擎层的修改；3）定制化商业引擎：在取 得商业引擎授权后，游戏公司针对产品特性对引擎进行深度定制化，满足特定开发需求。

动视暴雪（IW 引擎）、EA（EA US，Frostbite 引擎）、Take-Two（TTWO US，Rage 引擎） 等游戏巨头，通常组建庞大引擎团队，独立开发自研引擎，主要原因包括：

1）巨额营收支持：主流发行商所销售的大多游戏均为高成本、高质量、高体量的“3A”大 作，虽然开发周期长，但一经发布，大多能产生数亿甚至超十亿美金的营收。

2）技术团队支撑：主流开发商具备强大的工程师团队，能够独立打造优秀的游戏引擎，并通 过收购游戏工作室扩充团队实力。如 EA 在收购瑞典工作室 DICE 后，EA 将其研发的 Frostbite （寒霜引擎）作为旗下主要 IP《战地》、《FIFA》、《星球大战》等系列的主要开发引擎。

3）与业务耦合性强：发行商专用引擎通常是为特定游戏或体裁设计，具有高度定制化、低 通用性等特征。如动视暴雪旗下的 Infinity Ward 引擎自 2005 年于《使命召唤 2》启用以来， 便持续服务于该游戏系列的开发，目前已发展至 IW8.0。

4）第三方引擎的局限性：第三方引擎可能无法满足大厂对于某些特定游戏或体裁的需求， 同时游戏引擎涉及游戏底层代码架构，开发过程中难以更换，若等待引擎更新，则时间成 本较高。此外，出于企业安全及战略竞争考虑，大厂希望对引擎的核心代码有更多控制权。

第三方引擎越来越受到厂商青睐，Unity 与 Unreal 形成双寡头格局。根据 medium 与竞核， Unity 与 Unreal 等第三方厂商占比持续提升，2021 年 Unity 全球市占率达 49.5%，较 2010 年提升 46.9pct，Unreal 全球市占率达 9.68%，较 2010 年提升 4.6pct，行业双寡头格局基 本稳定。我们认为越来越多的厂商选择 Unity 与 Unreal 等第三方商业引擎的原因包括：

1）硬性条件约束：中小厂商或新工作室通常受制于开发周期与投入预算，同时开发引擎所 需技术与其能力不匹配，往往需要采纳更为先进、完善的商业引擎解决方案。

2）兼容性强：大多开发商都希望游戏覆盖尽可能多的终端，而具有极佳兼容性和拓展性的 成熟商业引擎便提供了完整的解决方案，如基于 Unity 开发的游戏仅一次创作便能在包括 Window、Mac、Xbox 等 20 余个平台运行，降低独立开发成本。

3）工具体系完善：Unity、Unreal 等成熟的第三方商业引擎为游戏厂商提供从研发到拉新、 运营、变现的完整工具体系，助力创作者提升 LTV。

4）厂商客制化解决通用引擎局限：目前部分大厂采取客制化商业引擎，即在保留引擎核心 功能的同时对部分组成模块进行修改，以适配特定项目的开发。如米哈游（未上市）的《原 神》便采取 Unity 引擎的魔改版本开发，玩家在 PC、PS 及移动端数据即时同步，实现联 机游玩，表现出较强的兼容性与画质效果。

Unity 普适性强，Unreal 专注大作渲染

Unity 与 Unreal 作为商业化游戏引擎的代表，在具体特征及实际应用上分化。整体来看， Unity 侧重易用性，主要使用 C#语言开发，上手难度更低；Unreal 专业性更强，使用 C++ 开发，可视化功能、编辑器和场景管理都更复杂更强大，门槛相对更高。从渲染效果来看， Unreal 在游戏画面和沉浸体验方面要优于 Unity 3D 游戏，但 Unity 在 2019 年正式推出 HDRP之后基本能满足大作开发要求。从覆盖范围来看，Unity在移动游戏中覆盖范围更广， 而 Unreal 则主要用于开发 3A 游戏，集中在 PC 与主机端。

游戏引擎在元宇宙/汽车/影视等领域快速拓展，空间持续提升

游戏行业疫情高基数下依然保持增长韧性，为引擎应用打下坚实基础。根据 Newzoo在 2021 年 12 月的统计数据，2020 年在疫情催化下行业整体基数较高，2021 年全球游戏市场仍然 保持增长韧性，预计整体收入达 1,803 亿美元，较 2020 年同比提升 1.4%。从结构上看， 2021 年 PC/主机游戏实现营收 367/504 亿美元，分别同比下滑 0.8%/6.6%，而智能手机/ 平板游戏 /数字版 &盒 装 PC 游 戏 分 别 实 现 营 收 815/117/341 亿 美 元 ， 分 别 同 增 8.0%/2.6%/0.9%，移动端（智能手机+平板）成为收入的主要驱动力，2021 年收入达 932 亿美元，收入占比达 52%。据 Newzoon 预测 2024 年全球游戏市场收入有望达 2,188 亿美 元，2021-24 年 CAGR 6.7%；2024 年全球移动端游戏市场收入为 1,164 亿美元，2021-24 年 CAGR 达 7.7%。我们认为，游戏行业的稳定发展，为游戏引擎的应用打下坚实基础。

游戏引擎在汽车行业设计、模拟培训、自动驾驶等领域具有较广泛应用。游戏引擎作为实 时 3D 创作平台，可应用于汽车行业设计、工程验证、人机交互、模拟培训与自动驾驶等细 分领域，协助工程师及研发团队进行设计检验，辅助消费者做出购买选择。如在汽车外观 展示上，引擎可渲染出不同光泽的车体材质，并在复杂灯光效果烘托下进行实时展示，用 户可自由选取角度进行欣赏；在自动驾驶方面，腾讯（700 HK）TAD Sim 引入 UE4，借助 物理引擎模拟真实行车条件下的天气及交通状况，以得到更好的环境仿真效果和更精准的 传感器仿真结果。据 Unity 招股说明书，2019 年收入排名前十的汽车公司中有九家使用了 Unity 3D 工具，游戏引擎在汽车行业有较广泛的应用。

游戏引擎提升影视创作灵活性，降低拍摄成本。我们认为游戏引擎在影视方面的应用不仅 有助于降低成本预算，同时也给摄影工作带来了极大灵活性：导演可以高效控制每个镜头 的元素，如随时抓取日落、精准定位云彩等。在 2019 年的两部热门影视作品《狮子王》和 《曼达洛人》中，游戏引擎都得到了一定程度利用，如《狮子王》采用 unity 搭建虚拟 VR 摄影基地，供导演以 VR 方式预览 CG 场景与角色表演动画，确定摄影机位；《曼达洛人》 在摄制过程中采用 Unreal Engine4 引擎打造出需要的场景，并配有虚拟摄像机，可实时查 看场景拍摄效果。

游戏引擎驱动数字孪生，助力智能城市规划。游戏引擎作为 3D 模型构建工具，在数字孪生 领域具有较广泛应用，如 Unity 作为构建城市信息模型（CIM）数据底座的平台之一，凭借 实时 3D 渲染技术以及完善的工业领域产品矩阵，可以将地理信息系统（GIS）、建筑信息 模型（BIM）等数据导入统一的数字孪生平台处理，助力工业领域数字化转型。Unity 与香 港机场合作开发机场运维数字孪生，实现孪生机场与动态数据的连接，打造集感知、分析、 服务、指挥、监察等为一体的智慧机场综合管理服务平台。

游戏引擎是元宇宙场景构建的“造梦工坊”，长期有望打开空间。元宇宙的本质是对现实世界 的映射和延伸，据 Beamable，元宇宙整体将包含 7 层价值链，游戏引擎将参与元宇宙中场 景构建与内容创作，我们认为游戏引擎凭借其完整的开发套件，能高效、高质地从零构建兼 具形、声、色的 3D 数字场景。在元宇宙场景构建中，游戏引擎将同样起到中间件功效，通 过导入预先创作的美术资源进行整合，尽可能模拟元宇宙场景的内外形态、设定基础物理规 则、定义交互方式等。我们认为，伴随着元宇宙的持续发展，长期有望打开游戏引擎空间。

2 Unity：普适大众化引擎，生产与运营方案协同效应明显

凭借兼容性与易用性在移动化浪潮中快速成长，而后内生外延迭代功能，全球市场占率约 50%。Unity 引擎在 2005 年刚发布时仅支持 Mac 平台，主要用于开发 Web 项目；2008 年 Unity 推出 Windows 版本，并开始支持 iOS 和 Wii，从众多游戏引擎中脱颖而出；2010 年 Unity 正式兼容 Android，次年拓展至 PS3 与 Xbox360，完成全平台构建，凭借其兼容性与 易用性，在移动化浪潮中快速成长；随后 Unity 伴随版本迭代持续升级功能，同时相继收购 Vivox、Delta、Artomatix、Ziva 等公司，完善技术储备，成为普适的全民引擎。据 Medium， 2021 年 Unity 在游戏开发的市占率达 49.5%。另外，公司也围绕引擎业务，拓展业务至广 告投放、分析工具、云服务等，满足用户的多样化需求。

Unity 主要提供生产解决方案和运营解决方案，为游戏开发商提供从研发、推广、变现、运 营的一站式服务。生产解决方案指为游戏开发者提供引擎工具，按照订阅席位收费。运营 解决方案帮助应用发行商获取用户与商业化变现，同时为其提供分析工具提升终端用户留 存度，相应的云服务助力其提供稳定的实时内容，其中广告分成贡献大部分收入。

生产解决方案：兼容性与易用性强，加大非游戏领域拓展

Unity 为不同类型开发者、不同行业提供差异化的引擎工具。Unity 打造了丰富的产品矩阵， 为学生、小型、中型、3A 工作室提供差异化的产品体验。同时 Unity 还为开发者提供辅助 艺术工具，通过机器学习和算法加速材料的创建和编辑。除此以外，针对建筑、工程和施 工、AR/VR、汽车、零售等行业提供专业的解决方案，满足用户的差异化需求，持续拓宽 产品覆盖面。

Unity 游戏引擎根据面向对象与功能不同进行差异化收费。Unity 的生产解决方案采取订阅 制，按照席位收费，根据功能服务不同进行差异化收费。Unity 学生版验证资格即可免费使 用，Unity Personal 版本面向过去 12 个月收入不到 10 万美元的个人、爱好者或小型组织， 不收取费用，但无法定制启动界面。Unity Plus 针对过去 12 个月收入小于 20 万美元的创 作者提供服务，Unity Pro 主要面向企业开发和专业开发者，Plus/Pro 分别为 399/1,800 美 元/席/年；Unity Enterprise 则服务大型团队，收费为 4,000 美元/20 个常用席位/月。

独立性与兼容性创造稀缺价值，内生外延持续丰富引擎功能

Unity 的稀缺价值体现在强大的兼容性与独立性：1）兼容性：平台能够围绕 Unity runtime 实时编译内容，使得基于 Unity 开发的游戏与应用仅通过一次创作就能够在包括 Windows、 Mac、iOS、Android、PlayStation、Xbox、Nintendo Switch 以及领先的 AR/VR 等 20 余 个平台流畅运行。因此开发商能够将时间和精力更多集中到游戏的创意与制作，降低围绕 单个平台独立开发的成本；2）独立性：与 Unreal 不同，Unity 业务中并不涉及游戏研发， 是市面上唯一的兼具广泛开发者群体与完善生态的第三方商业游戏引擎，对于游戏开发商 来说没有潜在利益冲突。

在技术上，Unity 通过内部研发+外部收购持续丰富引擎功能，已基本满足 PC 及主机 3A 大作的开发。据 Unity 财报，公司研发费用持续提升，4Q21 研发费用达 2.09 亿美元，同 比提升 74%；研发费用率达 62.2%，同比+11.7pct，整体保持在高位。大量的研发投入为 公司既有产品的改进和新项目扩展提供了内生动力，持续赋能开发者，降低创作门槛。

除了通过研发实现内生增长外，Unity 多项收购持续提升产品性能。公司目前已经完成了对 Applifier（未上市）、deltaDNA（未上市）、FingerFood（未上市）、Multiplay（未上市）和 Vivox（未上市）的收购，持续丰富产品功能。近期 Unity 完成了对专研植被建模与环境创 作的公司 Speedtree（未上市）及全球领先的视觉特效公司 Weta Digital（未上市）。据 Weta 官网，Weta Digital 位于新西兰，员工总数超过 1,500 人，塑造过包括咕噜（指环王）、金 刚（金刚）、Neytiri（阿凡达）、凯撒（猩球崛起）等一系列经典角色。Unity 表示本次收购 旨在集成 Weta Digital 众多先进的独家视觉特效（VFX）工具。并通过 Unity 平台助力创作 者打造新一代实时 3D 内容，为元宇宙搭建提供支持。

美国当地时间 2022 年 1 月 24 日，Unity 宣布完成对 Ziva 的收购。Unity 官方公众号资料 显示，Ziva（未上市）在复杂模型与模型变形、机器学习与实时角色创作领域有着深厚的积 累，其技术能够用于实时驱动人体、衣服等可变形物体，目前已经帮助数百家影视公司打 造虚实结合的作品。Unity 表示，收购完成后，Unity 将进一步开放和普及 Ziva 工具，帮助 创作者提升数字人、生物领域的创作效率与质量。

Unty 引擎已经基本能满足 PC 及主机 3A 大作的开发需求。Unity 在实时 3D（RT3D）创作 领域已具备较为深厚的技术储备，引擎内整合了高清渲染管线（HDRP）、通用渲染管线、 2D 工具、预制件及 Shader Graph 等技术组件，增强引擎适用性，提升游戏开发者工作效 率。其中高清渲染管线在图像逼真度方面已取得较大进步，专为 PC、Xbox 和 Playstation 等高端硬件设计，采用计算着色器技术，可充分挖掘 GPU 潜力，使图像逼真度实现较大提 升。我认为目前 Unity 提供的渲染管线已基本满足 PC 及主机端 3A 级别作品的开发，引擎 最新版本也已解决先前渲染画面低效问题，未来的应用范围有望进一步拓展。

Unity 创作者社群活跃，形成开发者+内容+用户的正向反馈

Unity 为开发者提供多样资源，持续提升其活跃度。Unity 社区中积淀了大量开发者群体， 他们是 Unity 的客户，也是引擎工具套件的使用者，Unity 通过提供多样化的资源加强开发 者间的沟通交互，持续提升 Unity 社区影响力。如 Unity Assest Store 提供数千种免费或收 费的素材插件集合，有助于节省开发者时间精力；Unity Connect 提供致力为游戏、美术师、 VR/AR 开发者寻找合适职位；此外 Unity 还为开发者提供论坛服务、答疑和解释文档等广 泛的社区资源，加强创作者间的交互。

Unity 社群中沉淀有大量的学生用户，未来有望持续转化为 Unity 的付费用户。Unity 为学 生和学校提供许可证，同时为学生开发学术课程，确保学生可以在 Unity 软件上进行课程学 习和培训。在编程语言上，Unity 选择了 C#，较 Unreal 的 C++编写更容易、学习成本较低， 方便了学生用户的学习。Unity 社群中沉淀有大量的学生用户，这些用户习惯于使用 Unity 进行游戏开发，考虑到转变开发引擎的成本，伴随着这部分用户逐渐走向职场，能够为 Unity 长期的增长打下基础。

Unity 具有活跃的开发者社群，因而更多的第三方平台愿意与 Unity 合作，进一步提升兼容 性。据 Unity 财报，公司 2020 年月活跃创作者达 140 万，平均每月开发超 8,000 款游戏和 应用；截至 2020 年末，Unity Pro 用户每天使用时长达 5.2 小时。庞大的用户规模有效提 升 Unity 的议价能力，越来越多的第三方平台希望能够和 Unity 合作，使得创作者的内容能 够发放到其平台上。而更多的平台合作则意味着 Unity 更强的兼容性，使得用户一次创作既 可把内容分发到多个平台，持续深化 Untiy 在 3D 内容创作的领先地位。

Unity 形成用户、内容、创作者的正向反馈。我们认为在活跃社群的带动下，Unity 呈现出 较强的飞轮效应：创作者社区不断壮大，提供更丰富的内容与更优质的成品，从而吸引更 多的终端用户，带来更多的关注与消费，最终通过 Unity 平台反哺创作者。

在移动游戏开发领域绝对领先，加速 AR/VR/汽车/建筑等非游戏领域拓展

Unity 在移动端手游市场绝对领先，未来有望享受行业增长红利。Unity 凭借其兼容性与易用 性，在移动游戏市场处于绝对领先，据 Unity 财报，4Q20 全球 Top 1,000 的手游游戏中，71% 基于 Unity 引擎开发，较 4Q19 提升 6pct；2020 年全球收入排名 Top 100 的游戏开发室中 94 家为 Unity 的客户；截至 2020 年末，基于 Unity 开发的游戏平均游戏时长高达 80 亿小时。

大量的头部手游均通过 Unity 引擎打造，体现出 Unity 优质的开发效果。据 Unity 财报，目 前大量的现象级手游均基于 Unity 引擎打造：如腾讯的《王者荣耀》2015 年推出以来稳居 中国 iOS 畅销榜 Top 3。Niantic（未上市）的《Pokémon GO》1H21 全球流水达 6.42 亿 美元，同比提升 34%，自 2016 年 7 月推出以来，截至 2021 年 7 月，5 年内全球总流水超 50 亿美元；2021 年 10 月在全球热门移动游戏收入排行榜中位列第 10。

Unity 在非游戏领域与头部厂商展开深度合作。Unity 持续在建筑、工程与施工，汽车、运 输和制造，电影与动画领域取得突破，据 Unity 招股说明书，2019 年全球建筑、工程和施 工领域收入排名前 10 中的 8 家选择与 Unity 合作；2019 年全球收入排名前 10 中的 9 家与 Unity 有合作。在电影制作方面，《狮子王》团队利用 Unity 开发了一个影片制作的资产管理 系统，摄影团队能够在由引擎建构的虚拟电影布景中使用 VR 来处理摄像机放置、场景和位 置，以及控制关键照明和环境变量。

Unity 针对 AR/VR 进行技术优化，超过 60%的 AR/VR 内容均基于 Unity 打造。AR 方面， Unity 推出专为 AR 开发的构建框架，创作者仅需一次开发即可将内容部署在多个移动和可 穿戴 AR 设备。2020 年 Unity 推出混合和增强现实工作室(MARS)，极大程度减少了自定义 编码。同时 Unity 还推出即时 AR 功能，助力开发者创建更小、更轻且可立即加载的丰富的 即时 AR 内容和体验。VR 方面，Unity 推出用于 VR 的高清渲染管线(HDRP)和用于 VR 的 通用渲染管线(URP)。适用于 VR 的 HDRP 面向高端 PC，能够在不牺牲性能的前提下提供 较强的视觉效果；面向 VR 的 URP 是一种经过优化的单通道前向渲染循环，可以在移动硬 件上实现最优新能。无论是 PCVR 还是一体机，Unity 均提供相应的工具，助力创作者实现 最高级别的图形保真度，并针对性能进行优化。

运营解决方案：与生产解决方案有效协同，助力终端用户 LTV 提升

Unity 的运营解决方案旨在帮助创作者发展和获取用户，提升产品运营与货币化能力，同时 优化运营成本，提升用户的 LTV(life-time value)。具体来看，我们认为 Unity 的运营解决 方案主要包括：1）用户获取与货币化变现；2）多样化的分析工具，提升终端用户的留存 率和参与度；3）为用户提供稳定的云服务，降低运维成本。据 Unity 财报，Unity 运营解决 方案的大部分收入来自于广告分成；剩余收入主要来自于云服务产品，按使用情况收费。

通过广告与 IAP，助力用户获取与变现

对于广告主，Unity 的用户获取工具包括个性化推荐广告（Personalized Advertising）和 语义定向广告（Contextual Advertising），按照效果而非展示收费。Unity 收取广告主的 投放费用，与终端的广告发布者进行分成。据 Unity 财报，截至 2020 年末 Unity 用户获取 工具终端活跃用户超 26 亿，为广告主提供广泛的触达群体。同时与其他平台相比，Unity 的用户获取工具按照效果收费，非按照每次展示成本付费，因此广告主能够清楚地衡量支 出回报，成本可控。

对于个性化推荐广告，Unity基于机器学习技术并结合玩家、游戏数据来推动终端用户安装。 广告主可以设定以下参数完成广告推荐：1）用户触及：设定每次安装的成本，Unity 的算 法将自动匹配最有可能安装的用户，最大化效益；2）用户留存：Unity 的算法针对用户的 7 日、14 日及其他期限的留存预期，动态调整安装成本，降低用户流失风险；3）期望的广告 支出回报率：Unity 的算法将根据广告商设定的 ROAS（Desired Return on Ad Spend）目 标和用户预期的 LTV 调整安装成本。

语义定向指从广告投放的场所提取语义内容，并根据语义内容投放与之相关联的广告，Unity 凭借着游戏数据的深度与广度，能够在更加尊重用户隐私的同时，提供关联度更高的广告。

对于内容发布者，Unity 主要提供 Unity Ads 与 IAP（In-App Purchase）两种货币化方解 决方案，Unity Ads 按照广告费用分成，IAP 免费。Unity Ads 为内容发布者提供 SDK （Software development kit）入口，通过 Unity Auction 的统一拍卖，内容发布者能够从 Unity 的广告主客户和超 60 个 DSP（Demand side platform）平台寻求最高价格。同时借 助 Unity Ads，内容发布者能够将包括奖励视频、插页式广告等多种广告形式集成到应用中， 有效提升 CPM。而 IAP 则允许用户建立统一的 API 在 Google Play、Apple App Store 等多 个应用商店中启用内购，全面了解游戏行为，优化游戏盈利。

提供分析工具增加游戏用户参与度，云服务提升实时内容稳定性

提升用户参与度的工具主要包括 detaDNA与 GameTune，其中 detaDNA根据MAU收费， GameTune 基于使用量收费。据 Unity 招股说明书，在用户的获取和变现之外，用户的流 失是 Unity 客户面临的主要问题。Unity 为用户提供相应的工具优化终端用户体验，提升其 留存率与参与度，进而带来更高的 LTV。detaDNA 是 Unity 客户用以了解游戏用户行为， 并采取行动改善用户体验的服务组合，依托该工具，客户可以根据终端用户偏好确定变现 模式（如广告展示或 IAP），同时为用户提供个性化的内容并开展活动以提升其留存率。 GameTune 则是一款提供数据科学服务的机器学习解决方案，使得客户优化游戏元素组合 以提升用户参与度（包括游戏进程速度、难度设置等）。

云服务降低客户运维成本，提升实时内容稳定性。开发者在发布和运行多人在线、跨平台 的游戏时面临较多挑战，延误和停机会对开发者造成较大的损失，因此 Unity 为客户推出可 靠且成本可控的云服务解决方案，助力开发者向终端用户提供稳定的实时内容。据 Unity 官 网，Unity 的云服务包括：

1）Multiplay 游戏托管服务按照使用量收费，利用第三方云厂商 与位于同一地点的数据中心，按需拓展、全球覆盖，并且能够精准匹配玩家，与单一的云 解决方案相比，Unity 的混合云服务（混合公有云和私有云）能够降低 29%的托管费用；2） Vivox 为用户提供语音和文字托管服务，使得用户能够在实时游戏中跨平台通信，基于同时 在线人数收费；3）Cloud Content Delivery 能够优化内容交付，减小应用体积，根据下载 量收费；4）：Build Server：为构建分布式开发项目提供集中、稳定和可靠的环境，同时提 高项目质量并避免代价高昂的停机时间，每年收取固定费用；5）Simulation 使得客户无需 前期的硬件投资，即可完成包括游戏、汽车、机器人等多行业的模拟，根据使用量收费。

与生产解决方案协同效应明显，为客户提供一站式服务

Unity 生产解决方案与运营解决方案协同效应明显，客户留存率较高，大客户收入占比提升。 Unity 的生产解决方案和运营解决方案为用户提供从生产、运营、变现的一站式服务，使得 用户能够专注于游戏设计和创意，因此使用 Unity 引擎制作的游戏往往倾向于使用 Unity 提 供的运营解决方案，客户留存率较高，单用户收入持续提升。据 Unity 财报，4Q21 基于美 元的净扩张率（当期 12 个月收入除以前期 12 个月收入，不包括当期新客户收入）为 140% （yoy +2pct, qoq -2pct）；收入超过 10 万美元的客户数达 1,052 个（yoy +33%, qoq +8%）， 大客户收入占比 85%（yoy +5pct）。

财务：Unity 预计长期收入增速有望超 30%，亏损率持续收窄

2018-2021 Unity 营业收入保持较高增速。据 Unity 财报，2021 年 Unity 整体实现营收 11.11 亿美元，同比提升 43.8%，2018-2021 年 CAGR 达 42.9%；分业务看，2021 年生产解决 方案/运营解决方案实现营收3.26亿美元，2018-2021年CAGR分别为37.5%/56.7%， 均保持较高增速。从结构上看，运营解决方案占比相对更高，4Q21 占比 61.6%。

伴随引擎应用拓展，长期收入有望保持 30%+。Unity 在 4Q21 年业绩说明会中表示，伴随 内容从 2D 向 3D、非实时向实时转变，经营与生产解决方案 TAM（Target Addressable Maket） 已由 9M20 IPO 时的 290 亿美元提升至当前的 450 亿美元，而 Unity 作为 3D 实时领域的领 先者，在游戏中的份额有望持续提升，同时非游戏领域快速增长，长期收入增速有望保持 30%以上。公司给出的 2022 年收入指引同样超市场预期，Unity 预计 1Q22 营收 3.15-3.20 亿美元（yoy +34%-36%）；22 年全年营收 14.85-15.05 亿美元（yoy +34%-36%，彭博一 致预期 14.2 亿美元）。

毛利率小幅提升，研发费用率有所提升，销售与管理费用持续摊薄。据 Unity 财报，Unity non-GAAP 毛利率小幅提升，2021 年为 80.1%，同比+0.9pct。2021 年 non-GAAP 研发费 用率为 42.9%，同比+1.5pct，系公司为优化引擎功能，研发投入加大。销售和管理费用率 受益于收入的提升持续摊薄，2021 年 non-GAAP 销售费用率/管理费用率分别为 23.1%/18.7%，分别同比-1.0。

盈利能力改善，non-GAAP 经营性净利率与 non-GAAP 净利率均呈收窄趋势。据 Unity 财 报，2021年Unity non-GAAP经营性利润为-0.51亿美元，non-GAAP经营性净利率为-4.6%， 同比收窄 2.0pct；2021 年 Unity non-GAAP 净利润为-0.62 亿美元，Unity non-GAAP 净利 率为-5.6%，同比收窄 2.9pct。Unity 在 4Q21 业绩发布会上表示，1Q22 non-GAAP 经营性 净亏损预计 0.22-0.23 亿美元，2022 年 non-GAAP 经营性净亏损 0.39-0.41 亿美元，亏损 较 2021 年有望继续收窄。

3 Epic Games：虚幻引擎布局高端渲染，业务拓展开放协作

以自研游戏与 Unreal 引擎为基础，拓展业务至游戏商城/游戏发行/在线服务

Epic 早期专注自研游戏，而后成功推出 Unreal 虚幻引擎，在 3A 大作上具有领先优势。 1991 年 Tim Sweeney成立 Epic Megagame，专注游戏开发，同年公布期间旗舰产品《ZZT》； 1998 年公司推出游戏《Unreal》，展现了远超同期游戏的建模精细度以及爆炸、烟雾特效； 1999 年公司正式改名 Epic Games，凭借着《Unreal》系列游戏的成功，Unreal 引擎在业 内取得较大知名度。据 Medium，2021 年 Unreal 引擎市占率达 9.68%，仅次于 Unity，在 主机/PC 等高性能平台及 3A大作开发上拥有较大优势。UE5预览版已于 2021 年 5月公布， 预计 2022 年正式上线。

Epic Games 目前业务包括 Unreal 虚幻引擎、自研游戏、游戏商城、开发者在线服务平台、 游戏发行服务，为游戏开发者提供了完整的服务套件，21 年 4 月估值达 287 亿美元。近年来 Epic Games 在自研游戏与 Unreal 引擎的技术上不断拓展业务，2018 年推出了 PC 端游戏分 发商店 Epic Games Store，2019 年上线面向游戏开发者的在线服务 Epic Online Service， 2020 年推出跨平台发行业务 Epic Games Publishing，为游戏开发者提供一站式服务。

《堡垒之夜》（Fortnite）贡献主要收入，游戏商城营收快速增长。据 Epic Games 在 2020 年 1 月递交的与苹果（APPL US）诉讼资料，2019 年 Epic Games 实现营收 42.21 亿美元， 并预计 2020 年收入为 35.82 亿美元，同降 15.2%，主要受游戏收入下滑影响。分业务看， 游戏贡献 Epic Games 主要收入，公司预计 2020 年为 30.21 亿美元，占比 84.4%，其中《堡 垒之夜》贡献 27.71 亿美元，其他游戏主要包括《Psyonix》《Battle Breakers》和《SpyJinx》； 公司预计 2020 年游戏商城收入为 4.01 亿美元，同增 72.1%，2018 年 12 月上线后收入快 速增长；2020 年虚幻引擎预计实现收入 1.00 亿美元，同增 3.1%。

Epic Games 2019 年毛利率为 43%，同比下滑 23pct，2020 年预计为 40%， 较 2019 年小幅下降，主要系游戏商城及市场版权支出（ESG/Marketplace Royalties）增 加，2018/2019/2020E 分别为 0.14 亿美元。同时公司员工人数较快增加， 2018/2019/2020E 分别为 1,063/1,932/2,232，导致雇员支出较快增加，2018/2019/2020E 分别为1.50亿美元，在一定程度拖累EBITDA，剔除M&A的影响，2020年EBITDA 预计为 7.01 亿美元，对应 EBITDA Margin 20%。

Unreal 引擎：专注 3A 大作高端渲染，虚幻 5 强化技术优势

虚幻引擎（Unreal Engine）是一款由 Epic Games 开发的游戏引擎，源于 Epic Games 早 期的自制游戏 Unreal，如今被广泛运用于开发各种类型 3D 游戏，也是 Epic Games 的核心 业务。自 1998 年 UE1.0 正式推向市场后，经过 20 年的多次更新迭代，UE 在开发 3D 写 实风格的数字画面上具有技术领先性。公司于 2020 年公布了虚幻引擎 5 的效果演示，并在 2021 年推出虚幻引擎 5 抢先体验版，其中 Nanite 与 Lumen 两项全新功能体现出 Epic 在技 术上的突破。

多款 3A 大作基于 Unreal 引擎打造。虚幻引擎自诞生以来历经多次迭代升级，并在不同版 本均支持了大量游戏作品的开发，其中有许多代表作均为所处时代的 3A 大作（高成本、高 体量、高质量）。基于虚幻引擎 1 代，诞生了 Epic Games 的 Unreal 系列及离子风暴的《Deus Ex》等；基于虚幻引擎 2 代开发的游戏数量显著提升，诞生了包括《美国陆军系列》、《细 胞分裂》系列在内的多部经典作品；虚幻引擎 3 代应用面进一步拓宽，生态持续丰富，诞 生了 2K Games 的《生化奇兵》系列、Bioware 的《质量效应》系列及 Epic 自研的《战争 机器》系列等；虚幻引擎 4 代将引擎覆盖面进一步拓展，涉及当下多部热门网游、单机作 品，如《绝地求生：大逃杀》、《最终幻想 7：重制版》等。

Nanite&Lumen 两大关键技术驱动虚幻 5，进一步拓展高端渲染优势。Epic 于 2020 年 6 月公布了虚幻引擎 5 的效果演示，展示了一段在 PlayStation5 上运行的实机视频，充分展 现了 Nanite 与 Lumen 两项全新的关键技术，彰显了虚幻引擎在高端渲染上的优势。

Nanite 虚拟几何体能够极大丰富多边形建模细节，由数以亿计的多边形组成的影视级美术 作品可以被直接导入虚幻引擎，无需像传统游戏建模一样拓扑、烘焙贴图、设置 LOD。Nanite 几何体可以被实时流送和缩放，无需再考虑多边形数量预算、多边形内存预算或绘制次数 预算了；也不用再将细节烘焙到法线贴图或手动编辑 LOD，画面质量不会再有丝毫损失。

Lumen 则提供了一套全动态全局光照解决方案，能对场景和光照进行实时反应，且无需专 门的光线追踪硬件。当下市面上的光照解决方案分为动态光照和全局光照两种，其中全局 光照多为大自然光线的模拟，如反射和漫反射、空气闪射、水体折射、缝隙衍射等，在游 戏中需要事先打好光源，进行灯光烘焙。而 Lumen 提供的动态全局光照则无需烘焙，能够 在提供全局光影时享受动态光照的加持，大大减少了辅助灯的数量，为制作组节省大量精 力，同时也丰富了未来游戏场景围绕“光线”的玩法。

虚幻引擎也布局非游戏领域，实现业务多元化发展。在非游戏垂直领域赛道，Unreal 也积 极展开布局，在影视、营销、服饰等领域实现拓展：

1）建筑方面，虚幻引擎支持面向建筑业的数字孪生，提供了实时建筑可视化工具 Twinmotion。 Twinmotion 拥有逼真的物理和光照效果，包含超过 600 种能与环境互动的 PBR 材质，同 时无缝集成 CAD 和 BIM，可以与主流建模软件实现一键同步。 2）汽车与运输方面，虚幻引擎支持实时光线追踪，有助于展商搭建逼真的数字展厅、渲染 高质量宣传视频；提供多用户 VR 协作系统，帮助多个参与者同时参与合作构建和评阅设计； 此外，由于虚幻引擎提供完整的源代码访问权限，厂商可对引擎进行定制，实现模块化构 建车载 HMI 控件。

3）影视方面，虚幻引擎提供包括摄像机内 VFX、虚拟探查工具等组成的综合性虚拟制片工 具套件，内置非线性实时影片编辑与动画工具 Sequencer，支持修改光照、镜头布局、角 色和布景设置等。

4）实况直播方面，虚幻引擎为直播提供从格式、协议到硬件、软件的全面支持。

游戏研发：《堡垒之夜》用户破圈，打造元宇宙生态

截至 20 年 5 月《堡垒之夜》注册用户数超 3.5 亿，贡献 Epic Games 主要收入。《堡垒之 夜》于 2017 年 7 月正式发行，主要包括 3 种玩法：1）合作射击生存模式：可最多四名玩 家组队与僵尸战斗，包括对战及建造防御工事等；2）大逃杀模式：可最多支持 100 名玩家， 跳伞落地后开箱收集资源并对战，最后决出一个获胜队伍；3）创意沙盒模式：玩家可以自 由创建世界和战斗竞技场。其中大逃杀模式最受好评，自 2017 年 9 月推出第一季以来，累 计更新 2 章共 18 个主题的赛季。

据 Epic 官方数据，截至 2020 年 5 月《堡垒之夜》累计注册人数达 3.5 亿。从变现模式来 看，《堡垒之夜》采用“免费游玩+游戏内购”，游戏中的 Battle Pass 通过丰厚的奖励有效 促进用户付费，Epic Games 的诉讼资料，2018-2020E《堡垒之夜》因核心市场与平台已 逐渐饱和，运营数据自然下滑，但仍然贡献 Epic Games 主要收入，2018/2019/2020E 收 入分别为 54.77 亿美元，占总收入的 97.3%.87.9%/77.4%。

《堡垒之夜》广泛联动热门 IP，助力产品破圈。2018 年 5 月电影《复仇者联盟 3》上线时， 《堡垒之夜》开启限时活动“灭霸模式”，玩家可收集无限宝石和手套成为“灭霸”或者通 过合作击败成为“灭霸”的玩家，最终存活下来玩家获得胜利，该模式获得玩家的一致好 评。在“灭霸模式”取得成功后《堡垒之夜》每个赛季均会与大量的热门 IP 进行联动，如 与电影《无敌破坏王 2》、Netflix 的美剧《怪奇物语》、《星球大战 9》等联动开发了许多限 时挑战和活动。我们认为，与热门 IP 的合作能够持续提升游戏玩法的新鲜感，丰富玩家体 验，同时借助力 IP 的影响力实现破圈。

在《堡垒之夜》中举办多场演唱会，拓展虚拟活动边界。除了在游戏内容中的广泛联动外， 《堡垒之夜》还与多位著名歌手合作。2019 年 2 月著名的 DJ 和电子舞曲艺术家 Marshmello 在《堡垒之夜》的“欢乐公园”举办了一场约 10 分钟音乐会，与超过 1,000 万的玩家现场 互动；2020 年 4 月说唱歌手 Travis Scott 在《堡垒之夜》举办线上巡演，在线参与玩家人 数达 2,770 万；2021 年 8 月美国人气女歌手 Ariana Grande 在《堡垒之夜》中连续举办了 5 场演唱会。

游戏商城：借助《堡垒之夜》入场，低分成吸引发行商入驻

EGS 借助《堡垒之夜》游戏入场，MAU 实现较快提升。EGS（Epic Games Store）是公 司借助《堡垒之夜》在 2018 年 12 月推出的 PC 端游戏分发商店。Epic 将堡垒之夜游戏启 动器换成 EGS，使得 ESG 的覆盖用户迅速拓宽。根据 Epic Games 于 2019 年 10 月发布 的诉讼文件，游戏商城推出后 MAU 实现较快增长，受到《无主之地 3》的拉动，2019 年 9 月达 0.10 亿，超过《堡垒之夜》PC 端 MAU，持续丰富 Epic Games 生态系统。

《无主之地 3》在游戏商城的独占发行取得亮眼表现，体现出较强的协同效应。基于虚幻 引擎开发的《无主之地 3》是 Epic 游戏商城的独占游戏，在其正式发布前，《堡垒之夜》的 地图便新增了一个基于《无主之地 3》的世界，玩家可以提前体验改游戏的部分特色。根据 Epic 的诉讼资料，2019 年 9 月《无主之地 3》发行后仅 2 周在游戏商城的收入便达 7,700 万美元，考虑 12%的分成，净收入贡献 920 万美元；游戏用户数达 156 万，其中 53%是 Epic 游戏商城的新用户。

EGS 仅收取 12%的分成比例，较传统平台的 30%具有明显的成本优势。据 Epic Games 官网，Epic 对于任意在 EGS 上发行的游戏仅收取 12%的分成比例，若该游戏基于 Unreal 打造，则会进一步免去 5%的引擎使用费，相当于仅 7%的分成，较 Steam 等主流平台 30% 的分成比例具有较大的成本优势。如果游戏在 EGS 上独占发行，Epic Games 还会向其提 供开发和营销所需的资金支持，通过补贴完善 EGS 生态。

在 2020 年疫情高基数下，2021 年 Epic 游戏商城经营数据实现稳健增长。据 Epic Games 官网，2021 年 Epic 游戏商城 PC 玩家数量达 1.94 亿，同增 21.3%；2021 年游戏商城总消 费时长为 62 亿小时，同增 8.8%；2021 年 12 月 MAU 为 6,200 万，较 2020 年同期提升 10.7%；2021 年 EGS 在售游戏数量为 917 款，较 2020 年提升 94.7%，PC 玩家消费总额 /第三方游戏 PC 玩家消费总额分别为 8.4 亿美元，分别同增 20.0%/13.2%（第三方游戏 PC 玩家消费额反映净消费额，并未包含优惠券的价值、Epic 为开发者提供的资金、或其他 消费额）。同时 2021 年 EGS 继续坚持向玩家发放免费游戏，2021 年总计推出 89 款免费游 戏（yoy -13.6%），免费游戏领取数量达 7.65 亿次（yoy +7.65%）。

在线服务：为用户提供单一身份系统，支持跨平台游戏

EOS（Epic Online Services）是 2019 年推出的免费且模块化的在线服务，主要包括 EGS （Epic Game Services）与 EAS（Epic Account Services）。

EGS 支持跨平台社交游戏。传统的游戏在线服务如 Steamworks、Playstation Plus、Xbox live 均只允许玩家将本平台内的游戏成就锁定在本平台，若玩家更换平台游玩，先前的游戏 记录都不可迁移，具有较强的平台锁定效应。而 EOS 则致力于破除这一限制，提供单一 SDK，并且没有锁定插件，开发者可自由搭配任何后端服务和账户系统，游戏使用同一后 台管理，可基于开发者选定的引擎在任何主流平台上运行，实现游戏的跨平台运行。

EAS 提供单一身份系统，助力社交连接。EAS 是 Epic 推出的免费的账户服务，为用户在 几乎所有平台上提供单一的身份系统，玩家可以使用 PlayStation、Xbox、Switch、Facebook、 Google、苹果、Steam 和 Epic 账户登录游戏，同时还能与不同平台的好友进行互动。

游戏发行：友好条款合作开发商，持续丰富平台生态

EGP 通过友好的条款合作开发商。EGP（Epic Games Publishing）2020 年 3 月上线，为 游戏开发者提供较友好的条款，包括：1）开发商拥有 100%的 IP 所有权，并且全权掌握开 发工作；2）EGP 将会承担游戏从研发到发行 100%的成本，包括研发人员工资、推广发行 费用等；3）当游戏盈利后，EGP 与游戏开发商 55 分成。

我们认为，EGP 与游戏商城业务具有良好的协同效应，同时 EGP 的条款对于受制于资金 成本压力的独立开发团队有较强吸引力，助力优质内容创作，丰富 Epic 平台生态。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站