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玩虚拟现实?得先搞懂这些

2023-02-05 18:07:45 1688

摘要:第一章 行业概况虚拟现实 (Virtual Reality, VR),顾名思义,就是虚拟和现实相互结合。从理论上来讲,虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术...

第一章 行业概况

虚拟现实 (Virtual Reality, VR),顾名思义,就是虚拟和现实相互结合。从理论上来讲,虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统,它利用计算机生成一种模拟环境,使用户沉浸到该环境中。虚拟现实技术就是利用现实生活中的数据,通过计算机技术产生的电子信号,将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象,这些现象可以是现实中真真切切的物体,也可以是我们肉眼所看不到的物质,通过三维模型表现出来。因为这些现象不是我们直接所能看到的,而是通过计算机技术模拟出来的现实中的世界,故称为虚拟现实。

增强现实 (Augmented Reality, AR),也被称为扩增现实,增强现实技术是促使真实世界信息和虚拟世界信息内容之间综合在一起的较新的技术内容,其将原本在现实世界的空间范围中,比较难以进行体验的实体信息在电脑等科学技术的基础上,实施模拟仿真处理,叠加将虚拟信息内容在真实世界中加以有效应用,并且在这一过程中能够被人类感官所感知,从而实现超越现实的感官体验。真实环境和虚拟物体之间重叠之后,能够在同一个画面以及空间中同时存在。

虚拟现实行业是指提供虚拟现实系统及仿真系统的行业。

图 VR产业链结构

资料来源:资产信息网 千际投行

图VR发展历程

资料来源:资产信息网 千际投行

虚拟现实分类:​

1) 根据沉浸式体验角度分类

沉浸式体验分为非交互式体验、人—虚拟环境交互式体验和群体—虚拟环境交互式体验等几类。该角度强调用户与设备的交互体验,相比之下,非交互式体验中的用户更为被动,所体验内容均为提前规划好的,即便允许用户在一定程度上引导场景数据的调度,也仍没有实质性交互行为;而在人—虚拟环境交互式体验系统中,用户可感知虚拟环境的变化,进而也就能产生在相应现实世界中可能产生的各种感受。如果将该套系统网络化、多机化,使多个用户共享一套虚拟环境,便得到群体—虚拟环境交互式体验系统。

2) 根据系统功能角度分类

系统功能分为规划设计、展示娱乐、训练演练等几类。规划设计系统可用于新设施的实验验证,可大幅缩短研发时长,降低设计成本,提高设计效率;展示娱乐类系统适用于提供给用户逼真的观赏体验;训练演练类系统则可应用于各种危险环境及一些难以获得操作对象或实操成本极高的领域。

虚拟现实五大特征为:沉浸性、交互性、多感知性、构想性、自主性。

虚拟现实的关键技术主要包括:动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术、应用系统开发工具、系统集成技术。

第二章 商业模式和技术发展

2.1 产业链价值链商业模式

2.1.1 VR/AR产业链

VR/AR利用显示设备、输入及反馈设备、全景拍摄设备、软件工具为用户提供影视、游戏、声音、内容分发等相关服务。​

图 VR/AR产业链

资料来源:资产信息网 千际投行

▷ 硬件设备研发商:掌握研发技术,享受设备销售收入。

- 上游方面包括显示屏、摄像头供应商、九轴传感器、体感设备。

下游方面包括行业融合应用服务商、电子商务、媒体推广、操作系统。内容▷ 提供研发商:提供优质内容,分享软件销量收入。

- 上游:内容厂商。

- 下游:内容平台门户、应用商店、网站分发。

▷ 内容平台门户:搭建载体平台,分享软件销量收入。

上游:内容提供商研发商。无下游。

▷ VR拍摄/动作捕捉技术开发商:提供辅助技术支撑,享受技术销售收入。

- 上游:传感器、芯片、微投影器件、传感器软件。

- 下游:PC端VR头盔、移动端VR眼镜、VR一体机。

VR/AR应用领域

图 VR 应用流程

资料来源:资产信息网 千际投行

1) VR+制造。推进虚拟现实技术在制造业研发设计、检测维护、操作培训、流程管理、营销展示等环节的应用,提升制造企业辅助设计能力和制造服务化水平。推进虚拟现实技术与制造业数据采集与分析系统的融合,实现生产现场数据的可视化管理,提高制造执行、过程控制的精确化程度,推动协同制造、远程协作等新型制造模式发展。构建工业大数据、工业互联网和虚拟现实相结合的智能服务平台,提升制造业融合创新能力。面向汽车、钢铁、高端装备制造等重点行业,推进虚拟现实技术在数字化车间和智能车间的应用。

图 业内知名的AR眼镜设备、光学模组公司

资料来源:资产信息网 千际投行

2) VR+教育。推进虚拟现实技术在高等教育、职业教育等领域和物理、化学、生物、地理等实验性、演示性课程中的应用,构建虚拟教室、虚拟实验室等教育教学环境,发展虚拟备课、虚拟授课、虚拟考试等教育教学新方法,促进以学习者为中心的个性化学习,推动教学模式转型。打造虚拟实训基地,持续丰富培训内容,提高专业技能训练水平,满足各领域专业技术人才培训需求。促进虚拟现实教育资源开发,实现规模化示范应用,推动科普、培训、教学、科研的融合发展。

3) VR+文化。在文化、旅游和文物保护等领域,丰富融合虚拟现实体验的内容供应,推动现有数字内容向虚拟现实内容的移植,满足人民群众文化消费升级需求。发展虚拟现实影视作品和直播内容,鼓励视频平台打造虚拟现实专区,提供虚拟现实视频点播、演唱会、体育赛事、新闻事件直播等服务。打造虚拟电影院、虚拟乐厅,提供多感官体验模式,提升用户体验。建设虚拟现实、文物和艺术品展示、雕塑和立体绘画等文化艺术领域应用,创新艺术创作和表现形式。

4) VR+健康。加快虚拟现实技术在医疗教学训练与模拟演练、手术规划与导航等环节的应用,推动提高医疗服务智能化水平。推动虚拟现实技术在心理辅导、康复护理等环节的应用,探索虚拟现实技术对现有诊疗手段的补充完善,发展虚拟现实居家养老、在线诊疗、虚拟探视服务,提高远程医疗水平。

5) VR+商贸。顺应电子商务、家装设计、商业展示等领域场景式购物趋势,发展和应用专业化虚拟现实展示系统,提供个性化、定制化的地产、家居、家电、室内装修和服饰等虚拟设计、体验与交易平台,发展虚拟现实购物系统,创新商业推广和购物体验模式。

2.1.2 VR/AR技术价值链

从各细分领域净利率来看,软件技术净利率最高。在VR/AR行业形势不明朗且面临多变的情况下,具备长期核心价值、不依赖单个内容成平台的,且具有一定成功经验的工具、底层等软件技术以及显示屏、芯片、传感器和光学器件等零部件,最受市场的认可,市场需求也相对可观,具备一定的话语权和定价权,净利率相对较高。应用环节从事内容制作的企业数量较多,但缺乏优质的内容仍然是行业的痛点,无论是2C还是2B都缺乏爆款内容和痛点应用,应用企业也在面临洗牌,整体上净利率在10%左右。硬件环节,由于消费者渗透速度和设备出货量远低于预期,VR/AR头戴式显示设备(以下简称头显)市场几近饱和,硬件市场的企业竞争力格局基本已定,HTC、OCULUS、索尼等几大硬件厂商占据市场大部分份额,硬件门槛相对较高,竞争比较激烈,净利率水平相对稳定在8.8%左右。服务环节,目前做平台服务的企业较少,上市企业则更少。

图 2018年前三季度中国VA/AR产业各环节领域上市企业净利率情况

资料来源:资产信息网 千际投行

零部件

国内VR/AR显示屏、芯片等核心零部件产业发展较为基础。通过梳理VR/AR行业的上市企业可知,国内在核心零部件环节已具备一定基础,企业布局完整,尤其在显示屏领域涉足企业最多。深天马提供的刚性和柔性AMOLED,中颖电子提供VR设备使用的AMOLED显示屏均在行业中得到较好的市场认可。国内在核心零部件环节已经在积蓄力量,未来可期。

图 2018年前三季度中国VA/AR零部件各细分领域上市企业净利率情况

资料来源:资产信息网 千际投行

硬件

国内VR/AR硬件生产已形成以歌尔股份为龙头的企业格局。歌尔股份虚拟现实头显占据了全球虚拟现实高中端产品一半以上的市场份额,产销量全球第一。其主要与HTC、高通、联发科、三星半导体、英特尔、索尼及瑞芯微电子合作开发出拟现实设备及软件平台。其他上市的硬件企业以收购或合作形式居多,联创互联投资了蚁视,蚁视头显为VR行业PC端排名前列的头是企业之,欣旺达则是与掌网科技合作开发VR硬件产品。还有一些企业主要为世界三大头显提供配套产品,如星星科技为HTC头戴式VR设备及手机提供配套产品。VR/AR硬件商从事研发比生产制造价值高,但风险也较大。

软件

VR/AR软件处于价值链高端,但国内企业少有企及。尤其是系统平台市场基本是国外企业占据主力。Unity3D、Unreal等3D引擎企业,Lail3D、微软等UI,Oculus,谷歌等OS系统占据系统软件市场的大部分份服,国内企业在此环节还较薄弱,企业布局较少、技术实力较弱。不过,光线传媒投资的七维视觉取得了177.8%的利润率,后者在VR制作工具、VR内容平台等方面具备一定实力,索非亚从事VR和3D引擎研发也取得了13.6%的净利率。可见VR软件环节处于价值链高端,只有把握真正的技术实力,获取市场认可,才会取得高价值收益。

图 2018年前三季度中国VA/AR软件领域上市企业净利率情况

资料来源:资产信息网 千际投行

应用

VR/AR消费级应用企业数量和净利率都明显高于企业级应用。从统计的国内28家从事VR/AR内容制作和应用开发的上市企业数据来看,消费级应用企业数量为16家,平均净利率为15.7%;而企业级应用企业数量为12家,平均净利率仅为2.4%,这主要是受东方网络亏损的影响。从事VR/AR应用的市场企业中,净利率排名前10的企业有9家都是从事游戏、娱乐等的2C端应用企业。整体上看,以游戏、视频、娱乐等为主的VR/AR消费级应用市场受众较多,消费者认知已建立,具有一定的用户群体和潜在需求。以工业、教育。医疗等为主的企业级应用市场还需要成熟的解决方案,企业虽然目前净利率较低,但未来市场和价值将无限可期。

服务

VR/AR服务环节仍未建立成熟的商业模式。目前从事平台服务的企业较少,上市企业则更少,岭南股份和榕基软件主要由原来的业务转型从事VR线下体验馆和主题公园。VR/AR的线上线下分发延伸需要以充实整个产业内容为前提,尤其是优质内容和爆款应用的出现为前提。

表 中国虚拟现实产业链各环节重点企业

资料来源:资产信息网 千际投行​

2.1.2 商业模式

图 VR/AR商业模式

资料来源:资产信息网 千际投行

1) 硬件创收

硬件收入是最古老的商业模式之一,不管内容生产发展到何种程度,都离不开硬件厂商的支持。Oculus、Magic Leap、HoloLens等明星产品作为AVR技术发展的根基,首先在市场上流行。从长期来看,AVR设备的价格会达到和手机一样的水平,从免费到高价位都有。

2) 电子商务收入

阿里巴巴、亚马逊、易趣和众多初创公司将以全新的方式销售商品和服务。其中一些方式也许会冲击现有的电子商务企业,但AVR技术能全方位地增加电子商务的份额。

3) 广告收入

随着AVR广告格式的兴起,AVR广告可以像互联网和移动广告一样发展。2016年全球广告的三分之一和中国广告的二分之一都会是互联网和移动广告。对于广告主们来说,平台转换是需要严肃对待的事情。AVR广告要比任何媒体都更具有沉浸感。

4) 应用内购买、付费应用

对于应用开发商们来说,应用内购买和付费应用都是最主要商业模式之一,游戏市场及应用市场异曲同工。而目前还不清楚的是,哪一种模式更有前景,但用户们已经理所当然地认为数字内容基本是免费的。更年轻的用户更是极少为内容付费,因此免费应该还是主流。

5) 企业B2B

微软、Meta、ODG、DAQRI等AR厂商以及大量VR服务、解决方案提供商将很好地服务企业市场。AVR技术的用途包括军事、医疗、教育、建筑/建设、维护等领域,企业销售收入将极大地促进增强现实和虚拟现实技术的发展。AVR设备取代传统PC也许要花一些时间,但企业用户将可以在特定领域提高生产效率。现在 Hololens 已经用于国际空间站,AVR技术在企业用户身上肯定会达到新的高度。​

图 虚拟现实产业生态圈

资料来源: 资产信息网 千际投行​

图 全球AR / VR产业的创业公司堆栈地图

2.2 技术发展

图 2019年中国VR/AR细分领域投资潜力气泡图

1) 国内VR技术发展现状

与世界发达国家相比,在对于VR技术研究时间及成果上我国是比较落后的。在我国计算机技术等先进技术飞速发展和进步的同时,我国各行业越来越关注虚拟现实技术,VR技术在我国国内的研究也更加广泛和深刻。在我国科委国防科工委部的要求下, VR技术已经成为国家科研工程中的核心工程, VR技术研究工作也得到了各大科研机构及高校的认可和助力,其研究成果也极其显著。​

图 国内各省虚拟现实专利分布

资料来源:资产信息网 千际投行

2) VR技术在欧洲的发展现状

当下,欧洲的英国研究公司所研究设计的DVS系统中带领着一些VR技术在各领域实际应用中的标准化,并且该公司还为VR技术在实际编辑中设计了先进的环境编辑语言。对VR技术某些方面研究工作,英国处在较前列,尤其是对于VR技术的处理、辅助设备设计研究方面较为突出。

3) 美国研究VR技术发展现状

由于VR技术起源于美国,所以美国拥有主要的VR技术研究机构,其中NASA Ames实验室是VR技术的出生地,它引领着VR技术在世界各国发展壮大。美国实验室在20世纪80年代已经开始基础研究空间信息领域,在80年代的中期创建了虚拟视觉环境研究工程,随后又创建了虚拟界面环境工作机构。目前,虚拟行星探索是美国VR技术研究机构的重点研究目标,此项研究的重点内容就是通过虚拟技术放在对于遥远行星的研究工作中。

2.3 政策监管

1) 2021年1月13日,工业和信息化部印发《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》。其中提出,2021-2023年是我国工业互联网的快速成长期,将深入实施工业互联网创新发展战略,推动工业化和信息化在更广范围、更深程度、更高水平上融合发展。

2) 2019年4月8日,国家发改委就 《产业结构调整指导目录(2019年本,征求意见稿)》公开对外征求意见。该指导目录是在2011年基础上修订的,旨在以供给侧结构性改革为主线,把发展经济的着力点放在实体经济上,顺应新一轮世界科技革命和产业变革,大力破除无效供给等。虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、等技术的研发与应用纳入2019年“鼓励类”产业。

3) 2018年12月25日,工信部发布《工业和信息化部关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》,强化虚拟现实系统平台安全防护能力建设。研究针对虚拟现实的攻击监测及防御技术,推动针对虚拟现实重点产品的安全风险监测预警能力建设,加强安全威胁信息共享,及时发布虚拟现实安全漏洞风险和预警信息,推动政府、行业、企业间的虚拟现实安全信息共享和协同联动。加强虚拟现实领域重要数据和个人信息保护。落实数据安全和用户个人信息保护规定等政策文件要求,针对虚拟现实产业技术及产品特点,指导企业规范对用户个人信息的收集、存储、使用和销毁等行为,提升企业在开展虚拟现实业务过程中对用户个人信息的保护水平。

图 相关政策

资料来源:资产信息网 千际投行​

第三章 行业估值、定价机制和全球龙头企业

3.1 行业综合财务分析和估值方法

图 综合财务分析

资料来源:资产信息网 千际投行

图 行业估值及历史比较

资料来源:资产信息网 千际投行

VR/AR行业估值方法可以选择市盈率估值法、PEG估值法、市净率估值法、市现率、P/S市销率估值法、EV/Sales市售率估值法、RNAV重估净资产估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF现金流折现估值法、NAV净资产价值估值法等。

表 以科大讯飞为例分析主营结构

资料来源:资产信息网 千际投行​

表 境外VR/AR公司估值对比

资料来源:资产信息网 千际投行

表 中国上市VR/AR公司估值对比

资料来源:资产信息网 千际投行

3.2 行业发展和驱动机制及风险管理

3.2.1 行业发展和驱动因子

虚拟现实的发展演进阶段

1929年,Edward Link设计出用于训练飞行员的模拟器;1956年,Morton Heilig开发出多通道仿真体验系统Sensorama。

1965年,Ivan Sutherland发表论文“UltimateDisplay”(终极的显示);1968年,Ivan Sutherland研制成功了带跟踪器的头盔式立体显示器(HMD);1972年,Nolan Bushell开发出第一个交互式电子游戏Pong。

1977年,Dan Sandin等研制出数据手套SayreGlove;1984年,NASAAMES研究中心开发出用于火星探测的虚拟环境视觉显示器;1984年,VPL公司的Jaron Lanier首次提出“虚拟现实”的概念;1987年,Jim Humphries设计了双目全方位监视器(BOOM)的最早原型。

1990年,提出VR技术包括三维图形生成技术、多传感器交互技术和高分辨率显示技术;VPL公司开发出第一套传感手套“Data Gloves”,第一套HMD “EyePhoncs”;21世纪以来,VR技术高速发展,软件开发系统不断完善,有代表性的如MultiGenVega、OpenSceneGraph、Virtools等。

2010年谷歌公司为其街景地图引入了立体3D模式,Palmer Luckey创造了Oculus Rift VR游戏设备的首个原型,具有以前从来没有过的90度视野,并且依靠计算机的处理能力来对图像进行传递,

图 VR/AR演进发展阶段

资料来源:资产信息网 千际投行

VR、AR终端产品自2015年广泛走入人们的认知以来,在经历了产业炒作高峰后,在2017年跌入低谷。但是关于VR/AR的想象早已通过《黑客帝国》、《阿凡达》、《钢铁侠》等科幻电影作品深入人心,消费者对于VR、AR的应用想象蓄力多时。

图 VR/AR技术体系

资料来源:资产信息网 千际投行

图 中国VR行业市场规模

资料来源:资产信息网 千际投行

根据数据,2019年上半年全球VR/AR产业融资124亿元,同比增长49.7%,而7、8月融资总额已经达到144亿元,超过上半年总和,国内市场,19年上半年VR/AR产业融资21亿元,与去年基本持平,但是7、8月合计融资达17.7亿元,呈明显加速态势。

图 2019年1月至8月全球及国内VR/AR产业融资额、融资笔数

资料来源:资产信息网 千际投行

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