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VRAR行业深度报告:软硬正循环,奇点已至

2023-02-05 17:32:31 1337

摘要:(报告出品方/作者:申万宏源研究)1. 概述:VR拐点已至,AR等待爆发1.1 概述:VR更先进的媒体形式,AR下一代移动终端VR(Virtual Reality),即虚拟现实,其利用计算技术、显示技术等将现实和虚拟分隔开,重构数字化虚拟 ...

(报告出品方/作者:申万宏源研究)

1. 概述:VR拐点已至,AR等待爆发

1.1 概述:VR更先进的媒体形式,AR下一代移动终端

VR(Virtual Reality),即虚拟现实,其利用计算技术、显示技术等将现实和虚拟分隔开,重构数字化虚拟 世界,佩戴设备的人将背靠交互技术沉浸在虚拟世界中。

AR(Augmented Reality)/MR(Mixed Reality),即增强现实/混合现实,强调虚拟数字世界与现实世界 的重叠;其中MR是AR的升级,AR强调虚拟画面+裸眼现实(仅呈现人眼可见的现实),MR强调虚拟画面+ 数字现实(包括人眼看不见的现实)且强调与虚拟信息的交互。

1.2 VR-当前阶段:Quest2成为C端市场重要拐点,21 年硬件内容端双突破

新一代VR设备Oculus Quest2推动VR市场迅速增长。20年10月上市的一体式VR设备Oculus Quest2,预售 量是初代Quest 5倍,迅速成为当今最火爆的C端VR设备。

21年成为VR出货量拐点,VR市场迅速发展。1)硬件端:根据IDC数据,2021年全球VR头显出货量达1095万 台,突破年出货1000万台的行业重要拐点;2)内容端:C端硬件起量带动内容正向循环,内容平台应用数迅 速增长。

1.3 为何现在爆发?疫情及元宇宙概念下VR需求增加

疫情爆发后消费者居家办公/娱乐需求增加。新冠疫情爆发后,1)2C 端形成了居家办公及娱乐的生活习惯, 消费者宅家时间延长,客观上催化VR/AR设备需求 ;2)2B 端由于疫情中断线下办公和商务沟通,工作场所 限制以及运营效率低下使企业更加关注员工培训和协作,VR/AR设备B端需求量持续上扬。

案例:埃森哲大量购入Oculus,VR培训/线上办公场景拓宽,成为目前最大规模的企业级VR应用部署。 埃森哲已购买了60,000台虚拟现实Oculus设备用于新员工入职和培训 ,认为VR培训有助于增进员工之间 的联系,远程办公期间有助于维持公司可观的员工规模,以及快速招募新员工。

2. 产业链分析:上游中游已达基本体验水平等待提升,下游应用多点开花

2.1 产业链总览:巨头入局,新秀崛起

VR/AR硬件与智能手机重合度较高,较多技术可以复用,歌尔股份、舜宇光学等智能手机中上游公司均已切入。下游应用端,也主要由各类互联网、内容公司积极参与。

2.2 VR产业链上游:硬件相对成熟;CPU模组、光学显示 器件在成本中占比较高,国内公司光学显示优势明显

2.2.1 光学与显示模块:菲涅尔透镜+ Fast-LCD是当前主 流方案,长期看Pancake+ Micro-LED是最佳方案

光学模组:菲涅尔透镜是当前主流方案,中长期Pancake是更佳方案

菲涅尔透镜虽相较于Pancake视场角、分辨率有限,但基本可满足初代VR设备要求,且成本可控可量产,是当前主流方案。

Pancake对光线多次折叠增加折射距离,1)减少镜片与眼睛距离,相较于菲涅尔透镜体积、重量更小,使得VR设备更加 轻薄;2)对比菲涅尔透镜(单眼分辨率上限4K,视场角上限140°),Pancake方案视场角更大且分辨率更高(有望实现 视网膜级别分辨率和220°视场角),画面畸变得到有效解决,VR设备画质进一步提高;但光路折叠带来光损增加,目前光 效较低,需搭配更高亮度显示屏幕使用(如Micro-OLED、 Micro-LED),且生产工艺较复杂,良率较低难达到量产要求。

国内企业竞争力较强,代表公司有歌尔股份(具备菲涅尔透镜、Pancake生产能力;Oculus Rift的菲涅尔透镜独供)、舜 宇光学(Oculus、索尼、HTC的菲涅尔透镜主供)等。

2.2.2 计算模块:高通占据统治地位,算力/渲染/交互 等能力仍有提升空间

对于VR芯片,芯片算力、视频处理渲染能力至关重要。良好的VR设备体验需要低功耗、低散热、低延时、强 运行能力(包括数据运算能力、数据传输速度、屏幕刷新率、定位能力等)。

高通芯片为主流方案,性能绝对领先于其他同类芯片,但成本较高且距离VR终极芯片需求仍有提升空间:

X系列主打VR设备,弱化手机芯片中通信功能,强化图形渲染、图形处理、交互等能力;

骁龙XR2(5G+XR)相较于骁龙835,CPU和GPU性能提升2倍,视频处理能力提升4倍,分辨率输出能力提升6倍, AI性 能提升11倍。目前有Oculus Quest 2、VIVE Focus 3、Pico Neo 3系列等新品采用了XR2平台。

2.2.3 交互模块:6DoF+Inside-out是当前主流方案, 未来向多元交互发展

当前头显捕捉以6DoF+Inside-out 为主流方案:

相较于3DoF(DoF:自由度),6DoF设备可实现“三维转动 三维平移”的动作捕捉,不仅可以检测头部转动带来的视野变 化,还可检测身体移动带来的变化,显著提升用户与设备的交互能力。

Outside-in(外向内追踪定位)方案基于外部定位基站,Inside-out(内向外追踪定位)方案基于头显上的摄像头,虽然 精确度略低,但是硬件成本更低且安装调试更简单,目前已成为主流方案。

2.3 VR产业链中游:组装方式ODM+OEM并存,头部 厂商优势明显

VR硬件组装主要指将上游元器件构成的模组组装起来 ,主要包括ODM/OEM两种方式。VR设备具备近眼大 屏的特征,且其光学显示等零部件相较于手机等移动终端对装配精度要求更高。

手机产业链已沉淀成熟的代加工服务,其在VR硬件上可进一步复用及迭代。手机产业链龙头ODM/OEM厂商 已具备成熟的组装技术、先进的组装设备、完善的功能测试能力及丰富的上下游客户资源,预计将在VR设备 组装中占得先机,有望主导VR组装市场。

2.4 VR产业链下游:C端应用先行,B端潜力巨大

基于VR平台内容数量视角,整体呈现向上态势。截止2022年1月,steam是具备最多内容应用的平台,共有 6284款VR应用,其中VR独占为5209款,年均保持600+的应用增幅,显示平台强大的内容孵化能力;Quest 平台依靠Quest2的热销成为最大的内容平台,在内容审核机制严格的背景下VR内容和应用仍快速增加,目前 拥有2543款应用(包括Oculus Quest+ Oculus PC+ app lad)。

2.5 光学与显示模块:自由曲面是当前主流光学方案,长期看光 波导是最佳方案

光波导产品在厚度、透光度、画面效果有较大的改进提升,短期仍面临量产难度高的问题,但最有望成为未来 的技术主要方向。

在衍射光波导核心技术和材料领域,海外公司仍占据较强优势,但已有国内公司积极参与,如水晶光电(18年 与肖特共同投资设立晶特光学;掌握衍射光波导、反射式光波导及折返式多条技术路径)。

2.6 AR产业链中游:当前分体式和一体式并存,长期看 轻量级一体式是最佳方案

市面上现存的AR眼镜尚未实现产品形态的统一,目前一体式、分体式并存。其中分体式AR设备即将芯片、 电池等剥离眼镜,集成在配件中,眼镜充当显示器职能;一体式AR设备由于将所有模组集成在眼镜中,重量 较大 ,难以满足长时间佩戴要求。

长远看,AR作为下一代终端,轻量级一体机是最佳方案,但受限于当前元器件技术尚需时间落地(一体式 AR 眼镜需要将电池、芯片等集成在眼镜中,当前技术难以做到轻量级且散热问题也未能很好解决) 。

2.7 AR产业链下游:B端为主,等待C端爆发

B端是当前AR主要应用场景。由于当前AR产品形态与价格尚未达到消费级水平,C端市场尚未起量。企业级 AR覆盖军事/安防、广告营销、制造/资源、建筑/房地产、医疗保健、教育、交通、金融服务和公用事业等。

AR是虚拟与现实的结合,其受众面比VR更广,用户在智能手机、平板等设备均可体验AR,而VR需要佩戴头 显才能有效体验,因此更易脱离设备单独开发。B端AR应用除以头戴式设备为载体的应用场景,还包括独立 的AR应用软件,以Adobe推出的AR创作工具Project Aero、AR工具等为例 ,相较于头显级应用,其使用门 槛更低,受众更广,是当前多数厂商更易尝试的方向。

2.8 VR/AR开发工具:降低VR/AR内容开发门槛

平台化开发引擎及SDK降低VR/AR内容开发门槛,助力VR/AR内容渗透率提升,同时AR/VR发展进一步反哺 开发工具需求提升。

开发引擎可系统化、规模化实现物理模型计算、AI计算、图像渲染、声音、动画系统渲染等功能,当前主流平 台化引擎包括:1)以 Unity(推出XR内容支持引擎Unity Mars)、Unreal 为代表的专业开发引擎,该引擎 使用门槛更高,开发出的内容画质、拟真度、沉浸度都更高;2)以 Roblox Studio、代码乾坤为代表的普通 开发引擎,使用门槛较低(主要服务于UGC元宇宙模式),更利于普通玩家发挥创造性。

3. 市场空间:长期对标智能手机,中短期看大厂出货计划、技术突破及应用发展

3.1 复盘智能手机发展:消费级爆款驱动市场高增 ,PC与移动终端替代逻辑明确

复盘智能手机发展,消费级爆款带动出货量攀升。2007年初代iPhone开启智能手机市场,但最初受限内容生态及产品 体验,市场增速并不理想;直至2010年爆款iPhone4出现,智能手机出货量明显加快,17年出货量达到相对稳定状态。

3.2 供给端:长期看,VR/AR市场空间对标智能手机, 出货节奏类比智能手机出货曲线

第三次终端替代开启,当前VR/AR渗透率处于低位:当前智能手机出货量趋于稳定,VR/AR作为下一代终端出 货量快速增长,第三次终端替代逐渐开始。2021年VR及AR头显设备出货量共约1123万台(IDC口径),占比 智能手机出货量不到1%,渗透率仍处于较低水平,未来空间巨大。

3.3 VR需求端:游戏是托底场景,性能仍是制约关键

游戏是明确的C端首先爆发方向。一方面,主机游戏是VR游戏基础,VR游戏具备较好的爆发用户基础(硬核玩 家且付费习惯好);另一方面,游戏对沉浸式体验需求更大(相较于VR视频等),厂商此前已有多次尝试。根 据游戏工委&伽马数据,21年全球主机游戏用户规模为4.09亿,其中大陆用户占2%。

3.4 AR需求端:B端短期有望达百亿美元,C端仍待落地

当前C端AR应用主要集中在智能手机APP,开发者工具(AR Core、AR Kit、AR Engine)支持下AR滤镜、AR游 戏、AR地图(可关注华为河图)等,市场规模较小。短期看,AR头显应用爆发尚需等待硬件性价比提高,预 计硬件2-3年可实现类Oculus爆发,内容爆发滞后约1年左右;长期看,AR应用市场空间可对标智能手机,未 来可期。

4. 整机厂商竞争格局:互联网公司领先, 本土品牌国内表现更优

4.1 格局概况:互联网公司占主导地位

互联网公司凭借资金及内容优势市占率领先;但亦有硬件大厂、小型综合厂商成功突围;本土品 牌在国内表现更优。

VR市场,Meta全球绝对领先,占据全球VR市场超80%份额并且与其他竞争者拉开明显差距。国内CR3 高,除字节旗下Pico以外,HTC与DPVR(大鹏VR)亦占据一定份额。

4.2 Meta(Facebook):全球VR市场绝对领先,硬件生 态技术多端发力

硬件:Oculus销量全球绝对领先,以社交为入口,当前产品主打性价比。

高性价比Quest系列极大降低VR设备使用门槛:2014年收购Oculus,20年Oculus Quest2凭借技术升级 及价格优势推动全球VR设备出货量增长。

高端VR/AR产品在研:VR头显Project Cambria计划22年发布,AR眼镜原型机Project Nazare具体技术 路径及发布时间尚未确定。

4.3 字节跳动:国内VR头部玩家,硬件起量,内容正探 索

字节+Pico强强联合,有望对标Meta,成长为全球VR领先品牌

字节积极布局VR,谋求新增长极:字节在基于推荐算法的内容分发领域极为成功,但是今日头条、抖 音等产品流量增长已接近天花板;而受到外因内因影响,在游戏、toB等新领域的拓展也并不顺利。在 VR领域积极投入,内生外延布局硬件、内容、技术。

4.4 索尼:利用自身游戏平台优势,由内容端向硬件端 渗透

老牌游戏机厂商拥有用户+内容优势,产品定位主机附属,娱乐为核心应用: 硬件多搭配自有产品使用,独占内容亦为卖点:1)PSVR仅支持与PS进行搭配使用;初代产品 PSVR16年即上线;新产品PSVR2计划22年后上线,《 地平线 VR :Call of the Mountain 》将作 为独占游戏上线。 PS4上线以来已卖出超1亿台,PS5已卖出超1700万台,PSVR产品渗透率仍有较 大提升空间。2)Xperia View21年10月上线,需搭配索尼的两款手机使用。

4.5 苹果:已储备较长时间,期待首款硬件产品发布

消费电子巨头,极致产品思维+完备软硬件生态,AR/VR相关已储备较久,看好后续竞争力。软件,从工具上进行布局;内容制作,17年推出ARKit(用于开发AR应用的SDK),持续迭代。

4.6 其他综合性厂商:深耕行业多年但是规模体量较小

arpara:成立于21年,两大产品线,硬件类arpara VR头显和一体机+软件类VR社交平台arparaland。

Rokid:成立于14年,主要为AR眼镜等软硬件产品研发以及YodaOS操作系统构建,当前B端产品更为丰富 。

此类综合性厂商有较为充分行业积累,但是资金资源与互联网及硬件大厂尚有明显差距,未来独立运营需 在垂直场景进行差异化竞争,或合作大厂。

报告节选:

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