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VR行业深度报告:VR销量持续增长可期,核心技术发展方向清晰

时间:2022-08-26 03:23:17 热文 我要投稿

(报告出品方/作者:东吴证券,唐权喜,张良卫,鲍娴颖,刘睿哲)

1.元宇宙创造全新交互方式,助力VR产业发展

1.1.元宇宙:沉浸性及用户创造内容(UGC)交互提升

元宇宙(Metaverse)是利用科技手段进行链接与创造的,与现实世界映射与交互 的虚拟世界,具备新型社会体系的数字生活空间。Metaverse 一词由前缀“meta”(意为 超越)和词根“verse”(由“宇宙”反演而来)组成,是一个脱胎于现实世界,又与现实 世界平行、相互影响,并且始终在线的虚拟世界,人们在这个虚拟世界中可以做任何事, 除了吃饭,睡觉;这比现有的虚拟世界来讲,是一种更高维度的交互性体验。

元宇宙将实现沉浸性以及用户创造内容(UGC)的提升。以 Bilibili 为例,Bilibili 提供了新的交互手段(发弹幕)和较为便利的视频二次创作平台,使 Bilibili 形成了很强 的用户粘性和新的文化现象,在视频平台的激烈竞争中取得独特竞争优势。截止 2022 年 8 月,Bilibili 平台中新宝岛播放量超 1.3 亿次;而 YouTube 平台中对应视频的播放量为 43 万次。在游戏领域,早期的很多游戏,例如魔兽争霸也拥有地图编辑器,较为流行的 MOBA 玩法也脱胎于玩家自制的地图,但与 Roblox 相比,其可实现的游戏类型偏少, 丰富度较低,也缺少方便的互动手段,无法向游戏之外扩展。由元宇宙带来的更丰富、 更沉浸式的交互体验,将给游戏、教育、展览、工业制造、设计规划以及公共服务等领 域带来全新想象空间。

1.2.XR设备作为元宇宙交互入口,有望复刻手机产业链成长历史

元宇宙尚处于早期,发展需要全产业生态、多环节协同。元宇宙产业发展呈现多元 化势头,以下六个方面值得关注:(1)算力:GPU/CPU/ASIC 芯片,提供算力;(2)算 法:平台化软件引擎降低了虚拟世界的创作门槛,促进元宇宙时代的以 UGC 为主的内 容繁荣;(3)通信:5G,低延迟是确保沉浸感的重要因素,也是元宇宙随时可获得性的 保证;(4)交互技术:VR/AR、脑机接口,作为人与虚拟世界的连接器,能够促进虚拟 世界的沉浸性;(5)产权规则:区块链,便捷高效的权属认证;(6)应用场景:游戏、 工业设计、远程展示。元宇宙的发展是一个长期的过程,需要伴随芯片算力提升、软件 设计引擎大众化、VR/AR 等交互设备的便利化同时发展,叠加区块链技术以及相关去中 心化应用生态的不断发展,才能达到最终的形态。

XR 扩展现实是指将现实与虚拟结合起来进行人机互动的可穿戴设备,包括 VR 虚 拟现实、AR 增强现实、MR 混合现实。(1)VR 虚拟现实技术遮挡了所有视线,创造了 完全的虚拟环境,通过 VR 头显可以体验 3D 虚拟沉浸感;(2)AR 增强现实技术通过在 现实世界中叠加图像、全息影像将虚拟物体与现实世界结合起来。AR 眼镜率先由谷歌 研发,每个镜片中自带投影仪来将现实与虚拟结合起来,其功能类似于放在眼镜上的智 能手机;(3)MR 混合现实介于增强现实和虚拟现实之间,模糊了虚拟和现实的界限, 在现实世界中融入了数字虚拟对象进行交互,在虚拟世界中现实物体又以虚拟现实出现。

从早期的鼠标、键盘发展到 VR/AR 设备,沉浸感不断提升。由于 VR 使用时是剥 离现实空间的,显示技术上更容易实现,将会更早实现普及,但由于其不能和现实世界 发生联系,所以远期应用可能会以家用游戏娱乐为主。2020 年 Valve 发布首款 3A 级 VR 游戏《半衰期:爱莉克斯》,玩家需要在场景中翻箱倒柜寻找关键道具,可与游戏内几乎 任何物体进行交互(比如拿起并投掷物体)。

XR 作为元宇宙入口,有望复刻手机产业链成长历史。VR 设备和手机采用的芯片 和操作系统类似,最大的区别在于显示方式的不同,未来 VR 有望成为代替手机的移动 智能设备,复刻手机产业链成长历史。

2.多阶段因素决定VR设备未来高增长仍可期

第三方平台对 VR 出货量预测趋势一致:Trendforce、Countpoint、IDC、VR 陀螺等 机构均对 2022 年及以后的 VR 设备出货量做出预测,其中对 2023 年出货量的预测分别 为 1,681/3,431/2,045/3,600 万台,尽管不同机构的预测口径不一,但对未来高增长趋势预 测保持一致。

短期扰动不改 VR 行业未来向上确定性趋势。我们认为,外部环境(北美通胀压力、 国内疫情等)对销量的影响是短期扰动,不改 VR 产业长期向上趋势,未来 VR 在不同 阶段都将有不同的驱动因素推动其销量快速增长,底层交互技术的成熟和应用场景的突 破都会让 VR 设备市场迸发新活力。 我们认为,硬件迭代+内容成熟是第一阶段的驱动因素,VR 设备在泛娱乐领域的 年出货量级有望达到 3000 万部以上;应用场景拓展及科技巨头生态布局构成第二阶段 成长驱动,VR 设备成熟、AR 设备进入消费级市场,整体年度出货有望达到大几千万 量级;长期来看,随着 VR/AR 设备成为元宇宙重要入口,多领域逐渐刚需,每年出货 量级有望突破数亿部。

2.1.短期:硬件和内容进入良性循环

多重因素推动 VR 产业进入复苏增长期。2021 年,元宇宙概念火爆出圈,“Roblox 上市”、“Facebook 改名为 Meta”、“字节跳动收购 Pico”、“微软收购暴雪”等大事件将 元宇宙相关产业推向“风口”。巨头和资本竞相战略布局,帮助产业链核心技术模块趋于 成熟,完善生态达成良性循环。引发国家重视,建立元宇宙产业委员会,“元宇宙”被纳 入多地政府发展规划,开展政策引导和标准制定。同时,疫情帮助教育市场,实现元宇 宙与教育、社交、游戏、旅游等产业的加速结合,如埃森哲累计购买 60,000 台 VR Oculus 头显用于新员工入职和培训。

VR 代表产品放量拉动高速增长。Facebook(Meta)目标是建立一个独立于苹果和 谷歌的平台,而到目前为止 Oculus 成为了占据主导地位的 VR 平台,Oculus Quest 2 已 经成为了最受欢迎的 VR 头显;2020 年 Facebook Connect 开发者大会上扎克伯格发布了 Oculus Quest 2,其芯片采用高通 XR2 带来了 5G 接入能力,屏幕采用单眼分辨率 1832*1920px 的 LCD 屏,支持 90Hz 刷新率,具备低廉的价格(299 美元起),同时从外 观、软硬件、佩戴感受上均改进了 VR 体验;根据产业信息及第三方数据平台,Quest 2 在 2020 年销量估计在 300 万台左右,2021 年出货量超过 800 万台,占比近八成。

2.1.1.硬件技术和产业链成熟帮助设备体验提升

VR 各指标均达到部分沉浸指标,提高用户使用体验。各支撑技术迭代进步,实现 VR 头显整体设备指标的提升。分辨率、刷新率、视场角的提升实现画质改善,沉浸感 实现跃迁;5G 提高传输速率降低传感器时延,交互算法和追踪定位的发展,给用户更 强交互性。VR 头显进入"可玩”阶段,VR 不再是一次性消费,而在游戏机、电脑等主 流娱乐终端基础上呈现显著增量价值的趋势。

技术成熟促进设备价格降低,带动消费级产品出货量。Oculus Quest 2 以提质降价 的高性价比实现热卖,VR 硬件厂商为培育市场,采用硬件略高于成本价销售、内容端 抽成回填成本的商业模式,“低价走量”也逐渐成为国内品牌的定价策略,国内厂商相继 推出 2000 元左右产品,如 Pico Neo 3 售价 2499 元,Nolo Sonic 售价 1999 元,与 Switch 等游戏机价格打平,助力 C 端出货,而创维最新发布的 6DoF 一体机 Pancake 系列定价 2999 元起,在极致的硬件配置情况下具备性价比。

2022-2023 年多款重磅 VR 产品有望发布,进一步刺激 VR 市场增长。索尼 PS VR 2 有望于年内发售,搭载先进眼动追踪和触觉反馈功能;Meta Cambria 预计是一款短焦 VR 眼镜,轻薄机身同时能实现多种交互体验,针对高端用户的生产力场景,突破性技 术和强大供应链带来众多想象空间;国内领先品牌 Pico 4/4 Pro 系列有望于 9 月以后发 布上市;Quest 3 和 Apple MR 产品预计 2023 年面世。苹果作为最受瞩目的科技硬件厂 商,其首个 XR 产品备受市场期待,现有信息透露出的更高性能和 MR 融合设备或引来 新一波市场消费浪潮。

1)Meta:下半年 Quest pro 黑科技探索未来技术路径,23 年 Quest 3 升级走量。 Quest 2 出于通胀及硬件产品周期等因素提价;Quest Pro(Cambria)定位高端,采用 miniLED,将搭载 16 颗各类摄像头和 Pancake 光学器件,已进入量产阶段;Quest 3 预计 2023 下半年发布;独家多元化内容、社交等应用拓展拉长用户使用时长、硬件补贴策略等因 素仍有望刺激销量增长。

2)Sony:拟发布 PS5 次时代生态新作 PS VR 2。产品性能将大幅提升,采用 OLED 显示屏、4K 高清分辨率、110 度视野,并搭载 inside-out 追踪定位方式。PS VR2 有着销 量不断攀升的 PS5 主机和《地平线》等游戏大作的护航,有望吸引到更多消费者的青睐。 3)Pico:字节收购后顺利踏上流量效应快车道,借鉴美国巨头路径有望率先突破百万量级。字节 21 年 9 月成功将 Pico 纳入囊中,此后 Pico 的 VR 全球化脚步不断加速, 22 年 5 月,Pico 在欧洲发布了产品功能几乎对标 Quest 2 的产品 Neo 3 Link,继之又出 海到日韩消费市场。7 月 22 日,Pico 向美国联邦通信委员会 FCC 提交了 Pico 4 及 Pico 4 Pro 的认证申请,此举或可视为 Pico 瞄准北美与 Meta 展开竞争的号角。据华尔街见 闻,Pico 向上调整了全年 100 万台以上的销售目标,字节跳动庞大的流量资源与线上线 下营销优势的叠加效应十分明显。

4)Apple:第一代 MR 眼镜有望 23 年面市。苹果深耕 MR/AR 产业多年,预计 23 年初首先推出 MR 眼镜产品,可视作 VR 的交互升级形态,有望搭载 M 系列自研芯片、 硅基 OLED 显示屏及 10 颗以上摄像头,同时主打轻薄化。MR 兼具 VR 的沉浸式与 AR 的交互性特点,轻薄、高效交互是产品设计的核心原则,应用场景有望多元化,此前苹 果消费电子设备中的 AR 相关功能可作为潜在应用场景的参照依据。

我们认为未来一年各类新型 VR 硬件产品的迭代值得关注两大方面:1)硬件技术 的极致搭配(Quest pro 与苹果 MR)与未来消费级产品的核心环节标配方向(光学显 示及交互技术升级);2)苹果 MR 眼镜的应用场景拓展和新需求的创造有望成为产业从短期向中期过渡的重要风向标。

2.1.2.内容丰富度提升,软硬件进入良性循环

游戏内容生产进入良性循环,爆款拉动行业增长。高质量高评价的《半条命:Alyx》 爆火,拉动 VR 头显出货量,连接到 Steam 的 VR 头显一个月内新增 95 万台,增至 270 万台。爆款游戏促进 VR 游戏内容生产,截至 22 年 2 月,Oculus Quest 营收超 10 亿美 元,其中 8 款游戏销售额超 2000 万美元,120+款超 100 万美元,内容丰富度提升,虽 然头部效应仍然显著。随着 VR 头显保有量超千万,游戏开发者开始盈利,帮助 VR 游 戏进入良性生态循环。

3A 游戏的 VR 续作,带来高质量内容生产。《Half-Life: Alyx》是经典游戏《半衰期》 系列的续作,2021 年 Steam 年度 VR 游戏收入榜前 12 位中有 4 部为主机 IP 的 VR 续 作,其中《生化危机 4》上线反响热烈。3A 游戏的 VR 化,利用复用建模工具、自带用 户流量和提供较成熟玩法等优势,在短期建立优良的内容生态,同时也将有效增强 VR 用户的使用时长和体验。

娱乐内容丰富度提升,国内公司大力布局。国内公司积极顺应 VR 产业趋势,发力 VR/AR 内容产品开发,驱动 VR/AR 生态加速成熟,打开设备销量空间。 1)华立科技:游艺设备龙头布局 VR/AR 产业。公司主营业务为游艺设备销售、动 漫 IP 衍生品销售、设备合作运营和游乐场运营,VR/AR 等先进技术产品收入占比不断 提升,有望带动设备销售收入新一轮增长。2019-2021 年公司涉及 VR/AR/5G 技术的游 艺设备销售收入占产品销售比重分别为 29.61%/35.12%/41.12%,呈上升趋势。公司通过 VR 眼镜在竞速类产品《火线狂飙 VR》上的应用增强体感,通过 AR 虚拟技术打造沉浸 式交互体验,相关产品有《机甲变身 GO》等,通过 5G 技术降低时延以提高设备互动 性,相关产品有《舞萌 DX》等。

2)宝通科技:VR/AR/MR 硬件持续突破,工业软件产品快速发展,两者耦合打开 工业数字化新未来。硬件方面,公司较早在 AR/VR/MR 虚拟现实硬件设备布局,裸眼 3D 显示等硬件设备已经实现突破。推出工业输送裸眼混合现实产品 Boton SPACE 1,实 现煤矿并下工业输送数字孪生的沉浸式体验。软件方面,公司依托智能运营软件平台, 为客户提供自主研发的工业大数据分析平台、IOT 接入平台、云通信平台等软件平台, 助力下游客户实现智能化、数字化转型。同时以 VR/AR 赋能游戏,首款自研二次元游戏《终末阵线:伊诺贝塔》预计于 2022 年上线,同时公司将在 VR/AR 领域赋能该游 戏,与哈视奇、一隅千象联合打造全球首个裸眼沉浸游戏世界“终末元宇宙”。

3)恺英网络:VR 硬件龙头,打造多款 VR 游戏。2016 年,恺英网络全资子公司 上海恺英前期投资乐相科技有限公司, 乐相科技是一家有全球化布局的全栈 VR 技术与 产品公司,也是一家拥有数百项 VR 专利的技术驱动型公司,其产品大朋 VR 出货量全 球前列。2022 年 4 月,恺英全资子公司上海恺盛与幻世科技合资成立上海臣旎网络科技 有限公司。幻世科技成立于 2020 年,公司专注于 VR/AR/MR 游戏,团队开发了音乐节 奏游戏《开心鼓神》和多人对战机甲格斗游戏《激战纪》两款自研 VR 产品。

短期来看,内容和硬件是拉动 VR 设备高成长的两架马车。一方面,各路诸侯发力 VR 战场加速硬件升级,推动成本、尺寸、重量进一步下降,VR 设备所需的传感器、液 晶屏等零件价格的降低使得 VR 硬件产品更具竞争力。另一方面,硬件生产商或平台方 通过补贴鼓励内容开发者进行创作,作为 VR 皇冠上的明珠的内容创新也可以提升用户 的使用体验。

2.2.中期:巨头全力布局,应用场景进一步拓展

2.2.1.巨头广泛布局,打通产业链

头部玩家进行产业链延伸,扶持打造完善生态。现有玩家以内容巨头和硬件厂商为 主,内容厂商注重内容开发商和内容生产工具的布局,立志打造爆款应用;硬件厂商注 重各支撑技术,进行全产业链整合,并效仿苹果在硬件上打造自有分发平台。为应对内 容短板的僵局,龙头公司 Meta 和硬件公司 HTC、Valve 等扶持和投资内容开发商,提高 VR 内容丰富度,以实现 VR 产业硬件、内容和用户等环节的正向循环。

巨头分别以自身独有的流量效应、内容储备、闭环生态为矛,意图率先攻入 VR 蓝 海。我们总结头部厂商的布局策略,划归为以下三类: 1)Meta/字节:互联网流量加码快速切入市场,软硬件生态建设齐头并进。对 Meta 和字节而言,内容建设和软件拓展的重要性不分伯仲。Meta 切入 VR/AR 市场多年,硬件方面基本成熟,且本身拥有庞大的社交网络和广告营销业务,其布局思 路是通过打造平台提升硬件保有量,最终实现内容、数据、服务、广告的获利,因而采 用硬件补贴的打法来推动月活提升,最终希望形成“人人都是创作者”的闭环生态;与之类似,字节利用自有抖音平台进行推广提高产品曝光,并利用品宣造势和线下渠道快 速积累用户,也推出了 VR 内容创作平台对创作者进行激励。

2)索尼:依托原有内容优势绑定客户群体,聚焦游戏突破核心用户需求。Sony 生态基于游戏和娱乐,用户与主机紧密连接。用户粘性极强,依托次时代主机 绑定游戏客户群体,不仅部分优质的独家游戏只有购买 PS 系列主机上才可体验,《宇宙 机器人:搜救行动》《遥远星际》等游戏的 VR 版本更是只能通过 PS VR 进行体验,不 同于其他科技巨头的用户定位使得索尼产品同竞争产品不存在替代关系,在同等价位下 对特定客群有更高吸引力。

3)苹果:自研芯片+硬件定义产品风向标,创造新需求为 VR 市场注入活力。苹果颠覆性的 PC、智能硬件产品使得市场对其 XR 产品普遍抱有高期待。近年来, 苹果不断将软硬件公司纳入囊中,并在近期逐渐开始收购内容端公司,其仿生芯片及 UWB 超宽频、OLED、3D 传感器等器件布局为后续完整硬件构成了储备,苹果 MR 眼 镜预计 2023 年推出,届时有望延续苹果创造新需求、引领产品发展方向的一贯形象, 成为 VR 竞技场上的一缕新风。

2.2.2.内容建设跟上硬件步伐,作为内容载体的VR设备与内容协同生长

前几年 AR 生态建设的成功经验表明,对 VR 的内容和软件平台建设不可或缺,未 来得内容先机者才能得天下。苹果 ARKit 等一系列开发工具与标准成功锁定上游开发环 节,App Store、Apple TV+等应用商店/流量平台又能控制内容分发环节,2017 年 ARKit 首次发布后,App Store 中 AR 相关应用及游戏快速数量规模都实现了翻倍式增长。VR 与 AR 的概念密不可分,率先完成内容生态平台的建设无疑是 VR 企业在竞争中拔得头 筹的关键。

通过低价策略获得网络外部性只是 VR 的短期打法,中长期科技巨头仍需补足补全 内容短板。通过低价抢占市场,是 Meta、Pico 等企业的共同策略,扎克伯格曾表示,用 户数量突破 1000 万,VR 的内容和生态系统就会迎来爆发式增长。这也侧面反映出 VR 的内容生态建设是巨头需要攻克的下一道难关。软件内容一般比硬件滞后,事实上 VR 真正的短板在于内容,即使目前尚未有社交属性的“杀手级”应用占领市场,内容就已 带动游戏领域 VR 设备的快速成长,未来可以期待其他领域 VR 设备需求进一步突破。

不止软件内容对硬件出货形成支撑,硬件升级也必将侧面催生软件内容的升级。为 了内容生态,字节跳动大刀阔斧收购“波粒子”等能带拓展 VR 社交业务的公司。从 Neo3 上线以来,Pico 便全力开发文娱等在内的独家内容,举办了多位明星的 VR 演唱会。在软件内容拓展方面,国内企业和日本企业的内容开发能力和资源有望进一步匹配,小米 和 AA、Pico 和 VR Japan、贝壳和 GA Technologies 等技术出海内容互惠的合作将更为 频繁。

激励政策和分发平台帮助 VR 应用生态逐步建立。为打破目前因 VR 用户数量少内 容厂商不愿从事 VR 内容和因 VR 内容丰富度低 VR 用户难以培养的僵局,Oculus、HTC 等硬件厂商自费扶持和投资内容开发商,提高 VR 内容丰富度以培养用户教育市场,最 终实现 VR 产业硬件、内容和用户等环节的正向循环。分发平台数量和平台丰富度提升。 Steam VR 早期依靠 Steam 游戏生态一家独大,近年 Oculus、HTC、Pico 等 VR 硬件厂 商纷纷依靠自有硬件发展分发平台。Oculus 相关的分发渠道包括封闭生态的 Quest 平台 和开放平台的 SideQuest、APPLab,其中 AppLab 六个月上线应用就超 500 个。

应用从游戏拓展至多个领域,社交、办公和教育备受期待。除游戏外,随着硬件技 术和产业链的日趋成熟,多类应用场景与 VR 结合创造新应用和产品形式。考虑到内容 巨头社交、文娱属性强,已有 VR chat、RecRoom 等爆款应用,看好延伸至日常社交领 域,构造元宇宙雏形。在广泛布局 2B 业务和远程办公的趋势下,以虚拟会议为代表的 VR 办公或成为刚需应用。VR 的 B 端应用呈现散点式需求,其中提供实操体验和特殊 场景下的培训的 VR 教育,是最成熟的落地场景之一。

除游戏外,影视和直播等泛娱乐领域备受期待,已有简单落地场景。艾美奖获奖作 品《Wolves in the Walls》除了精美画面、剧情流畅、情感动人,同时从情感共鸣和观众 控制故事线和节奏方面强调了交互。VR 直播处于初级阶段。现有直平台通过全景摄像 机搭配简单软件处理实现 VR 直播,实现远近距离任意角度观看,但整体交互较弱,目 前众多直播平台开设 VR 分区,并对体育、演唱会等活动进行 VR 直播。未来,因 VR 的沉浸感和交互性强的优点,更易与长视频结合,可能成为长视频未来的发展方向。

社交和办公带来刚性需求。VR 社交和办公能突破二维信息传输的局限,三维立体 和多感官交互更类似实地交流,因此满足人的沟通需求和带来效益提升。VR 已有较成 熟社交平台,但因玩法单一和 UGC 内容不足等原因,用户流失严重。Meta 出于自身属 性积极布局社交场景,推出 Horizon 社交平台,Horizon 同时针对多种场景,其中 Horizon World 提供虚拟形象满足社交需求,Horizon Workrooms 针对办公场景提供虚拟会议等功 能。随着硬件性能的提升和内容生产技术的发展,线下社交和办公场景有望被搬至虚拟 空间,解决远距离交流问题。

教育是成熟的 B 端场景,需求刚性但散点化。2020 年,驾校龙头东方时尚采购 1000 台 VR 汽车驾驶模拟器销售额达 3000 万美元。对于学科教育,学生提供身临其境的体 验,帮助理解课程内容。除此之外,特殊场景对 VR 培训需求强烈,如学生提供身临其 境的体验,帮助理解课程内容,虚拟培训能让培训更有针对性,降低人工误操作可能, 在安全环境下模拟危险环境,锻炼技能水平。但目前 VR 培训应用多为定制化解决方案 形式提供,各场景各不相同难以复用,因此大规模量产存在问题。

工业场景下虚拟赋能现实,实现降本增效。VR 可以帮助在虚拟空间建造现实实物 的数字模型,能效率更高且成本低廉的进行生产设计。如英伟达 Omniverse 平台在宝马 工厂十款车型和多达 100 种可选配置进行模拟,在虚拟工厂中规划众多生产线的配置, 以适应新车上市。将设备生产运行信息、设备监控信息、设备维护信息以及管理信息、 全业务数据等数据融合整理,实际出现故障后能针对报警进行快速定位,VR 还能对生 产流程更好监控和管理。

2.3.长期:品牌集中度或向上集中,巨头厮杀将推动XR真正触达日常应用

20 世纪开始,元宇宙曾以小说、电影、游戏等不同形式得到演绎,至今已经历了从 基于文本的交互游戏、虚拟开放世界、大型多人在线游戏、智能手机和可穿戴设备上的 沉浸式虚拟环境的不断转变,未来元宇宙还将朝着虚实融合的方向演进。

元宇宙软硬件生态将日臻完善,未来的硬件接口将由 VR 拓展至广义的 XR 设备 (VR/AR/MR 等)。长远来看,元宇宙的虚实交互入口有两种:第一种是应用数字工具, 包括各种便携可穿戴的 VR/AR/MR 设备等,第二种是应用脑机接口技术直接将相关的 电信号通过无线脑机接口提供给人脑,进行实时、无障碍地信息交换,以此自由进入元 宇宙。在数字宇宙真正形成前的很长一段时间,广义的 XR 设备都将是连接到元宇宙的 最重要接口。以智能手机发展为例,XR 有望在元宇宙时代长期积淀后迎来普及阶段。我们参照 智能手机的发展轨迹,探寻 XR 设备真正普及时可能的拐点契机、增长速度和销售量级。

我们认为,XR 真正普及的拐点契机是出现了突破技术瓶颈的硬件设施,从而将得 以全面改变人机交互方式。硬件层面,早期智能手机囿于大屏幕带来的电容触屏和多点 触控的难关,故而面临着屏幕分辨率低、屏幕小的问题,且芯片性能欠佳,配套移动通 信基站及终端设备数量未成规模。与之类似,目前 XR 设备呈现效果依然存在很大提升 空间,现有主机计算速率不足,XR 的使用场景仍然受限。交互层面,早期手机受限于 闭塞的系统与第三方场景的交互难度较高,功能单一,目前的 XR 设备仍然有着难以忽 略的重量与体积,晕动症等问题亟待解决,远没有满足“沉浸式”的体验。

智能手机发展阶段历经三个时期,分别是 1993-2010 年的市场准备期、2010-2018 年 的高速发展期和 2018 年至今的市场成熟期。在市场准备期中,智能手机呈现出群雄争 霸、百家争鸣的发展特点,即 IOS、安卓、塞班系统各自占有部分市场,技术方向各有 侧重,硬件方面没有真正突破触屏触控方式限制;智能手机真正跨越过市场准备阶段的 标志是 2010 年 iPhone4 的发布,产品形态的定义也真正促进了应用生态的丰富和人机 交互方式的迭代。在此之前,智能手机从来没有真正引爆消费者的替换需求,而真正驱 动智能机走入千家万户的是众多内容供应商提供的应用程序的爆发,才使得手机从通信 工具成为万能的场景性工具,而 iPhone4 通过自研芯片保障高性能,并融合当时最成熟 的触控交互及光学等硬件技术,为内容和应用场景的多元化提供土壤。

与之类比,我们认为目前 XR 正处在准备期向高速发展期过渡的关键阶段(对标智 能手机 2007-2010 年),虽然交互技术如眼动追踪、肌电感 EMG、脑机交互尚未真正成 熟,主要的追踪方式仍是手势追踪等,但光学及显示等核心零组件的技术发展方向已呈 现出清晰的趋势,并且 Oculus Quest 2 等代表产品的面世和热销已让市场逐渐接受具备 高性价比的产品形态;同时,真正制约 XR 发展的磐石之一还在于现有的内容生态尚未 触及大众需求痛点,如何让非娱乐需要的场景转移到元宇宙世界中来,是 XR 颠覆性发 展前所必须突破的瓶颈。

回顾 XR 设备的发展阶段,从最早 1950s 时期第一台 VR 机器被发明,到 2012 年 OculusVR 发布、2016 年前后微软、苹果、谷歌、阿里、腾讯先后推出 AR 平台,AR 的 投资一度达到热潮,此后又有所回落。2020 年 5G 再次引发新一轮高增长,谷歌、苹果、 微软、华为等公司密集上线有关产品,XR 再次进入人们的公众视野,市场已经准备好 进入真正的高速发展期。

自iPhone 4推出并引领技术发展方向后,智能手机年出货量在2010年后屡创新高, 2010-2015 智能手机出货量 CAGR 高达 36%,2021 年出货量已经达到 13.5 亿部,智能 手机渗透率超过八成。目前,XR 的渗透率还处在较低水平,根据 National Research Group 数据显示,美国仅 13%家庭有 VR 头显,其中七成家庭使用 VR 来玩游戏。若 VR 真正 进入发展快车道,其增速或可类比智能手机正在 2010-2015 年前后的 36%年均增速和约 相当于全球总人口数 17.3%的年均出货量。

不久的将来,元宇宙和现实世界之间的联系有望继续增强,并加强游戏发行商的盈 利和变现能力。随着游戏的渗透率越来越高,有望促进更高层次的元宇宙技术应用和无 缝连接,也为元宇宙更广泛应用奠定了基础,如商业运营、工作环境、社交媒体等功能。 这些功能将会成为大众社交、工作及生活的全新模式。由电子游戏而衍生出来的元宇宙, 会继续让资讯科技基础设施、消费硬件和元宇宙的内容创造者等持份者从多方面受益。 据德勤预测,随着生态的不断完善、场景的不断拓展,未来 XR 将先后在不同领域迎快 速渗透,待到近眼显示等核心技术完成突破时,XR 的渗透率预计会进一步快速增长。

我们认为,未来 XR 设备渗透率大幅提升趋势确定,只需静待关键技术突破后的时 间锚点。目前,元宇宙关键技术发展时间阶段不一,多种技术已跨越萌芽阶段,接近成 熟期,产业正处于部分沉浸期,正向深度沉浸迈进,主要技术参数表现为单眼分辨率、 FoV、分辨率、帧率渲染处理能力、沉浸声已初步达到部分沉浸标准,而全息影像、传 感技术、自然语言处理等技术仍是目前元宇宙“木桶”上最短的一块。

3.VR硬件技术砥砺骈行,产业链上下游玩家众多

3.1.关键元件逐渐成熟,光学和显示决定设备体验

VR 硬件的关键元器件包括光学、显示、芯片与传感交互。关键元器件的技术水平 决定设备性能,即沉浸性、交互性和舒适性。对设备拆解估算,VR 设备中芯片和光学 显示占据大部分成本,以 Oculus Quest 2 为例,芯片及光学显示模块各占四成左右成本。元器件技术各自演进,多种技术路径共存。芯片方面,以高通骁龙 865 为基础的 XR2 芯片是目前 VR 的绝对主力芯片。光学模块,VR 以菲涅尔透镜方案为主流,短焦 方案因轻薄设计成为未来产品趋势;显示层面,4K FAST-LCD 因能够量产和成本低廉, 成为应用落地的核心方案,但同时 Micro-OLED 等新方案也在积极研发并逐渐商用中。

光学:菲涅尔透镜方案成熟,短焦有望成为未来主流发展方向。VR 光学透镜的发 展经历了非球面镜-菲涅尔透镜-短焦光路的路径发展。菲涅尔透镜方案已被普遍采用, 方案成熟,能够达到 100°以上 FOV。短焦光学系统(Pancake)将所需光路折叠到自 身,使光线可以在更窄的机身空间内穿过同样的距离,进一步压缩镜片厚度和降低 VR 设备重量,吸引众多公司布局。

随着 VR 在消费级市场逐步渗透和起量,C 端消费者对 VR 的轻薄、以及成像质量、 佩戴体验提出了更高的要求,折叠光路原理的短焦方案(Pancake)以轻薄、优秀的成像 质量以及逐步成熟的量产工艺,有望成为消费级 VR 光学的发展和进化方向。近年诸多 以短焦方案为支撑的 VR 产品问世,包括 Arpara 5K VR 一体机、HTC VIVE Flow、创维 Pancake 1 系列等,而未来一年中预计各大主流品牌的 VR 新品均会搭载 Pancake 方案 (Meta、Pico、苹果等),技术趋势确立!

显示:Fast-LCD 为当前主流,Micro-OLED 产品待出,或成未来技术路径。VR 设 备的近眼显示屏幕对于高密度像素、低时延、快速响应等技术指标具备较高要求,高性 能的 Fast-LCD 与 OLED 技术逐渐克服产业核心痛点,奠定行业基础,未来 Mini/MicroLED、硅基 OLED 技术有望进一步提升分辨率,同时降低响应时间和功耗。 Fast-LCD 制造工艺成熟带来成本优势,且像素密度优,一定程度上缓解了“纱窗效 应”,已被 Quest 2 等多类主流 VR 机型搭载,但响应时间、功耗等方面仍存在瓶颈。我 们认为,未来 VR 显示技术将向着高像素密度、快速响应、低功耗、低成本等方向继续 升级,当前在 LCD 及 OLED 技术基础上,分别衍生出 Mini-LED、Micro-OLED(硅基 OLED)等技术,均有望见到更多主流产品搭载,加速新技术的成熟和 VR 设备显示体 验的改善。

芯片:骁龙 XR2 实现绝对优势,国产芯片仍有发展空间。VR 产品方面,以高通骁 龙 865 为基础的 XR2 芯片是目前 VR 一体机的绝对主力芯片,相比于 XR1 具有绝对优 势。骁龙 XR2 在 CPU、GPU 性能比上代产品提升 2 倍之多,同时集成的 AI 智慧引擎 计算能力也提升了高达 11 倍,市场上多类主流机型均采用 XR2 芯片作为核心处理单元。 另外,骁龙 XR2 平台还是全球首款支持 5G 连接的平台。国内厂商国内全志科技、瑞芯 微等厂商也深耕芯片,其中全志科技已实现了 VR 芯片的量产落地。

交互:VR 设备中搭载惯性传感器、动作捕捉传感器与其他类型传感器等。定位技 术因成本优势和移动性,内向外追踪技术(inside-out)取代外向内追踪技术(outside-in)成 为主流方案。2021 年 Quest2 的火爆销售使得基于计算机视觉的手柄追踪方案成为目前 主流,已实现头手 6DoF 定位。除以上成熟功能外,未来产品有望搭载眼动追踪、手势 追踪与面部捕捉等增强交互体验。如 2021 年 5 月,七鑫易维与 HTC 联合发布了 HTC VIVE 系列 VR 眼球追配件的新产品—Droolon F2。

摄像头:VR 摄像头主要起到空间感知、手势识别、眼球追踪等作用,定位为输入 感知类传感器;MR 出于对实时交互的高要求,摄像头数量、像素及清晰度要求相比 VR 显著提升。外置摄像头为刚需,空间感知、手势识别等功能需要搭载 3D 摄像模组+Insideout 空间定位技术;内置摄像头将协助实现眼球追踪等技术,持续改善用户体验。

3.2.供给端生态逐渐成熟,新兴玩家不断涌入

各细分领域中,芯片及光学核心零组件参与者把握未来技术发展趋势。芯片方面, 全志科技、瑞芯微的 VR 芯片均已实现量产并为国内客户供货。光学部件方面,舜宇光学的 VR 镜片已经被 Meta 等头部企业采用,而随着折叠光路技术趋势的确立,新增的 光学膜方案等环节有望涌现出诸如三利谱等更多优秀的国内供应商。

显示零部件及其他零部件企业参与上市公司众多,国产化充分,综合方案商龙头地 位稳固,终端品牌已现 A 股稀缺标的。显示方面,京东方等国产领先厂商已经有规划高 性能 VR 显示面板,东山精密的 FPC 也打入主流 VR 设备厂商供应名单,其他相关零部 件也越来越多地出现消费电子领先公司的身影。综合方案商方面,歌尔股份是当仁不让 的全球龙头,不仅深度绑定国内外主流 VR/AR 品牌及芯片平台,同时具备从声/光/电零 组件、核心算法到整机集成的一站式服务能力,综合竞争优势突出。而在终端品牌方面, 国内已逐渐涌现出多家科技公司的代表产品,其中创维数字的 6DoF 短焦 VR 一体机引 起市场广泛关注。

4.投资分析

我们看好短中长期不同阶段的多重因素推动 VR 设备保持快速增长趋势,同时产业 生态的逐渐完善将推动 VR 硬件产业链迎来显著的业绩弹性。 从产业链维度来看,结合成本占比、技术壁垒以及竞争格局等因素,我们认为综合 方案商、光学显示、摄像头、各类结构件、品牌商等环节的 A 股公司有望率先受益。

从产业催化维度来看,分别关注品牌商产品迭代带来相应产业链的投资机会,以及 核心技术创新升级引发特定产业环节的关注度。1)Meta(歌尔、舜宇、韦尔、东山、斯 迪克、长信、科森、国光等)、Pico(歌尔、三利谱、紫建、长信、鸿利等)、苹果(长 盈、立讯、歌尔、领益、安洁、东山、中石、蓝思等)、创维等供应链相关公司有望受益 于品牌生态的构建,新产品量产、上市及需求是主要催化指标;2)光学及显示创新(歌 尔、舜宇、三利谱、斯迪克、长信、隆利等)、摄像头升级(舜宇、韦尔、联创、水晶、 蓝特、美迪凯等)、各类传感器技术的应用等拉动相关环节公司业绩弹性,新产品搭载新 技术、前瞻性技术布局、新技术良率等是主要催化指标。

整体来看,我们认为综合方案商、核心光学显示创新、国内领先 VR 品牌及内容商 等环节有望持续引领产业发展趋势。

(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】