VR行业领域发展趋势发展分析

VR行业领域发展趋势发展分析

虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计

算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术、等

多种技术的集合.是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领

域.虚拟现实技术(VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设

备等方面.模拟环境是由计算机生成的、实时动态的三维立体逼真图

像.感知是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知.除计算机图

形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚

至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知.自然技能是指人的头部转

动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的

动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反馈到

用户的五官.传感设备是指二维交互设备.

在VR/AR方面具备包括ID、光学设计/光学元件、电子电路、

结构/散热、声学、无线/射频、软件、自动化等一站ODM/JDM服务能

力，光学技术、量产能力尤其领先，具备VR/AR的全套零组件到整机

量产能力和产能，预计今年有望引领行业推出轻量化产品.同时研

布局发自由曲面、光波导、微显示等前沿AR光学技术，与WaveOptics

等合作能够大批量设计并量产光波导，具有极强的先发优势.

VR/AR领域：Sony、Oculus、国内安卓品牌均为公司客户.2017

年Sony、Oculus合计VR市场市占率为65.8%,为VR头部绝对的厂

商.

华为：明确表示今年将推出颠覆性的VR产品，为5G方面建设

主力，云管端多维度发力，5G通讯端方面，华为是目前行业内唯一

能提供端到端5G全系统的厂商，截至目前，华为5G基站发货量从3

月底的4.5万个，增长到7万个，5G建设步伐在提速、商用在加速.

56消费端方面，华为看好万物感知、链接和智能的多硬件生态，虚

拟现实领域看好VR板块(CloudVR),判断云VR将在娱乐、社交等

个人家庭场景以及工业、医疗、教育、零售等行业场景中衍生出全新

应用.目前，华为已经在终端、物联网智能家居、VR等领域发力，早

于17年10月推出华为VR2.

苹果：公司客户苹果则不断发力AR,一级方面收购

PrimeSense^Linx^Metaio>Flyby>AkoniaHo1ographics>发布ARKit

等，有望在20/21年推出AR设备.

人才方面：前杜比执行副总裁MiKoRockwell担任苹果内部AR

团队的负责人，长期任职iPhone部分的Frank调往AR部门担任产品

营销主管；技术方面，苹果不断通过一级投资项目补充AR技术，如

收购加拿大增强现实(AR)头盔创业公司Vrvana,丹佛AR设备镜头公

司AkoniaHolographics等；据已经披露的专利来看，苹果公司掌握

AR头盔、AR眼镜、AR光路设计光波导、AR三维内容构建和呈现的技

术等AR相关专利;同时发布ARKitL0/2.0,构架AR平台，因此判

断苹果推出AR设备为大概率事件，硬件设备最早有望于19年底发布,

判断苹果AR设备的推出产生不范带动效应，助力其他品牌跟进推动

AR行业发展.

VR产业链主要分为硬件、软件、应用、服务四大块.硬件方

面，零部件主要由四大部分的电子元器件组成：芯片、传感器、显示

系统、光学器件（透镜、镜头、全景相机等）、外壳结构件组成；设

备分为输出设备及交互设备，输出设备按照形态分为头盔、眼镜、一

体机，交互设备包含动作捕捉、头部追踪、收拾识别、声音感知及全

景视频.以OculusRift为例，整体OculusRift的B0M成本约为

206.1美金（包括组件成本组装测试），其中头盔单元成本为138.56

美金，占比67.23%,代工测试成本则为6.5美元.从结构来看，VR

内部组件数量及复杂程度远高于智能手机，组装代工难度更高，根

据OculusRift内部的组件超过200个，而智能手机（平均组件在

4050个）.

VR头显产品技术设计包括形态、显示、交互、感知、计算、

通讯.按形态来看，VR主要分为一体机、主机式以及移动式VR；显

示方面主要分为直视显示以及微显示，直视显示可用于手机、平板、

笔记本、TV等，较大的直视型设计肉眼可见；微显示一般对角尺寸

小于1英寸，需要配搭放大光学系统；两种显示在亮度、尺寸、放大

倍率、重量等方面有区别，直视显示器通常400至800ppi、尺寸范

围为3.5”-5.5”、需要较小的放大倍率和大光学系统、更重更耗电;

而微显示一般为2,000至3,300ppi、尺寸为0.2"T”、需要更多的

放大倍率.具体来看，直视显示分为LCD及0LED,微显示分为DLP、

LCD、OLED>LCos.

VR产业链

硬件领域资本冷淡，2019年Q1公开报道的VR相关投融资事

件共14起，同比下降54.8%；领域集中在VR内容和应用技术.小企

业没有足够资金支持研发和参展，因此行业展会上VR展品同比减少,

19年CES参展商较18年减少50%,新品较少，多为现有产品功能升

级，19年MWC参展同样较少，除HTC外，几乎无硬件新品展出；但

品牌厂商仍坚定VR道路，促进VR内容和技术稳步发展.

2019年品牌AR,新品密集推出更新，上市新品品牌有：国外:

Microsoft、Google>Dreamglass>Vuzix,国内；Rokid、RealMax

乾、亮风台、Nreal等，此外，软件/平台/内容方面建设也有较大的

进展.

2017年VR品牌市占率

19.2%

Microsoft："智能云+边缘终端”战略正加速推进、混合现实

生态不断完善.边缘终端：19年发布HoloLens2代，HoloLens2在硬

件、视觉、舒适度、开放性等方面较1代更优，HoloLens2为HoloLens

第一代后时隔四年的更新版本，预计售价为3500美元.硬件方面，

其配置/高通骁龙850处理器、包含了全新的全息处理单元（HPU）

和AI协处理器.头显有两个透明波导镜头，具有自动IPD校准功能,

显示分辨率：720P升级至2K；视场角：35°升级至52。，视觉方面:

配置眼球追踪传感器，全手势识别，舒适度方面，设备采用轻质碳

纤维材料，更加轻薄化；同时发布AzureKinectDK开发平台助力

VR/AR生态的构建.企业应用：Dynamics365服务包括RcmotcAssist>

Layout和Guides三款应用，它将主要与Azure云服务结合，增强

HoloLens的功能；智能云：AzureSpatialAnchors和

AzureRemoteRendering是首批推出的Azure混合现实服务，它们将

支持跨平台、具有空间场景的企业级混合现实应用.

Google：硬件方面：19年6月发布GlassEE2,为口寸隔2年的

更新版本，性能上小幅升级，设计上磁吸式数据线换成了USB-C端

口、规格上：支持LTE、摄像头升级至32M、内存升级到3GB；移动

AR：19年时隔一年再次升级ARCorel.7,加入了自拍AR滤镜和动画

API.

Facebook：重视AR板块，独立成立事业部，储备核心专利(大

视场角光学、小型化集成电路).

AR增强现实是指透过摄影机影像的位置及角度精算并加上图

像分析技术，让屏幕上的虚拟世界能够与现实世界场景进行结合与

交互的技术.按照产品形态，AR可以分为一体式、分体式AR眼镜、

ARBOX,主要侧重于低功耗、全天可佩戴、外观轻便.主要玩家有

Google、Microsoft(HoloLens)xEpson>Vuzix>MagicLeap等.AR

关键技术主要有近眼显示、感知交互、处理计算、网络传输.

AR关键技术中近眼显示设备的光学与显示系统主要分为图像

源器件与显示光学器件，图像源器件产生图像并将图像投射到显示

光学器件中，显示光学器件将图像反射到眼睛中，其中针对AR显示

设备的图像源器件一般指微显示器.

AR光学显示模组的组成

微显示：适合AR头显的微显示技术主要有5种：LCoS硅基液

晶、DLP、LBS、Micro-LED、Micro-OLED,各微显示方案在成本、量

产、性能方面具有区别，LCoS代表产品有HoloLens、MagicLeapOne,

DLP代表产品有VuzixBlade,LBS代表产品有HoloLens2.

光学技术：AR光学技术发展历经：离轴光学、棱镜光学、自

有曲面棱镜、Birdbath方案、阵列/全息光波导、焦面、可变焦、多

焦面、光场（仍停留在实验室阶段），离轴光学设计体积笨重、应用

场景优先、基本已经被淘汰；棱镜光学视场角最小，但工艺简单、成

本最低；光波导产品包括阵列和全息波导，在厚度、透光度、画面效

果有大的改进提升，然而量产难度高.具体来看，波导技术中，

Ho1oLensMagicLeapOneWaveoptics>Vuzix采用表面浮雕光栅SRG,

主要从波导设备中提取图像；Digilens采用了布拉格光栅SBG、且采

取了主动型全息波导，Lumus则为阵列波导厂商.

目前AR行业用的波导结构可以分为四种：全息波导、衍射波

导、偏振波导以及反射波导，其中应用最广泛的是全息波导与衍射波

导、阵列/反射波导.目前，HoloLens2采用衍射光波导光学方案，视

场角可达到52°,苹果收购的AkoniaHolographics则采取全息技术

的全息光波导.

随着5G建设推进、政府政策支持、技术创新加速、内容生态

多元以及产业链成熟成本下降，VR出货量预计于2020年开始加速增

长，2022年出货量达到820万台；2018-2022年的CAGR为16.3%,AR:

展望未来预计随着5G的推进、核心技术的突破和内容应用的积累：AR

消费市场将2020年开始飞速发展，头显达到百万级出货量；2022年

迎来拐点，出货量突破千万台.

2018-2022年全球VR头显出货量及预测（万台）

据调查数据显示，国外运营商均将在2019-2020年陆续实现

5G商用.国内来看，中国移动计划在19年推出5G网络、中国联通

和中国电信计划在2020年商用5G服务.

虚拟现实涉及“五横”技术架构：“五横”是指近眼显示、感

知交互、网络传输、渲染处理与内容制作，优质的VR体验（初级、部

分、深度、完全沉浸）对网络环境有极高的要求：1）超清画面实时传

输对网络带宽的