ARVR行业深度报告谁能做出中国的Apple-Glass

ARVR行业深度报告谁能做出中国的Apple-Glass如需报告请登录【未来智库】。投资概要:VRAR发展路径明晰VR/AR硬件发展路径:VR方案确定，AR趋势明朗仍待技术成熟在与产业链相关公司沟通后，我们梳理VR/AR技术发展趋势，重申行业观点:AR发展趋势明朗，光波导仍为长期最优光学方案。由于现阶段AR仍处于研发期，我们将AR发展分为短/中/长期，并认为搭载微光场+衍射光栅光波导的一体机AR将是最终形态。2020-22年:短期来看，自由曲面或Birdbath生产成本约为光波导的1/20，价格优势明显且FOV较大，成像质量高，我们认为搭配MicroOLED光源有望成为短期AR主流光学方案。此外，由于算力及续航限制，短期AR仍将以分体形式为主，连接手机或独立计算单元。2022-25年:未来2-5年，阵列光波导基于Lumus等公司的长期研发积累，我们认为有望突破量产瓶颈。此外，光源方面由于光波导的光效较低，需要搭配高亮度的LCoS组成光学方案。AR结构仍以分体式为主，但一体机也将逐步在市场渗透。2025-30年:长期来看，衍射光栅光波导制作方式与半导体工艺相似，可通过纳米压印及刻蚀生产。我们认为，技术成熟后良率有望提升并完成渗透。光源方面MicroLED高亮度低能耗等特点能够满足光波导显示需求，且我们预计MicroOLED也有望通过技术升级突破亮度瓶颈，实现与光波导方案组合。2030年以后:我们认为衍射光波导将持续渗透，并扩大市场占有率。微光场芯片能够显示方向及深度等光线信息，实现虚拟3D景深成像，进一步优化近眼显示体验。因此，我们认为搭载微光场+衍射光栅光波导的一体机AR有望成为最终形态。出货量:VR有望短期发力，AR将提供长期增量随着VR硬件技术成熟，用户体验优化，叠加新冠疫情导致短期室内娱乐时间增长，我们预计VR用户数量有望继续提升。我们预测2020/21年VR出货量分别为637/1,147万部，同比增长11%/80%。我们预测2025年，VR头显出货量将达到4,451万部，2020-25年CAGR达到48%。AR自由曲面与Birdbath的光学方案已较为成熟，Nreal、影创等品牌切入B端，培养AR内容生态逐步形成。我们预测2020/21年AR头显出货量分别为69/386万部，同比增长15%/480%。我们预计2025年AR头显出货量将达到5,968万部，2020-25年CAGR达到146%。近一年VR复苏趋势明显，AR领域巨头继续进入我们去年在报告《AI+5G（消费电子）》中梳理了VR/AR发展路径，并将发展划分为四个阶段。我们站在当前时点，回顾VR/AR行业过去一年的发展情况。VR硬件及内容均有成熟产品，复苏继续推进。2019年9月华为发布VRGlass。相比传统VR头显，华为VRGlass的重量和厚度均有明显下降，且价格也下探至3,000元。软件方面首个高评分爆款VR游戏《半衰期:Alyx》发布，推动VR娱乐领域渗透。近期，苹果1亿美元收购VR广播公司NextVR，持续加码VR/AR领域。Facebook卡位AR显示方案，资本市场继续看好AR行业。2020年3月，Facebook和MicroLED公司Plessey达成独家合作协议，Facebook将成为PlessyAR微显示光源产品的唯一客户。此外，MagicLeap在近日完成了新一轮3.5亿美元融资。VR硬件成熟，内容质量提升变现能力增强VR头显硬件技术基本成熟，配件频出丰富VR应用场景过去一年，VR新品发布不断，硬件技术较为成熟。Facebook发布OculusRiftS和一体机OculusQuest，HTC发布了新款ViveCosmos。新玩家如Valve和华为也分别在2H19发布了首款VR设备。从近一年发布的设备趋势来看，我们认为主机式仍是主流方案，但OculusQuest的畅销也打开了一体机市场，未来一体机VR型号有望逐步增多。除整机外，我们也看到VR配件频出，赋能VR设备提升用户体验。Oculus在2019年11月发布连接线OculusLink，能够让Quest用户可以体验电脑端的游戏库、VR视频等内容。在Link发布之前，由于Quest是一体机VR，其无法和PC端连接使用，但随着Link的发布Quest的用户也可以与PC端连接，体验更多的游戏并解锁PC端的VR内容，增强用户的满意度。此外，罗技科技还推出了VRInk，VR设计专用笔。VRInk可以与多款主流VR头显设备连接，帮助用户在部分VR应用中直观的进行2D/3D设计，带来更好的用户体验。《半衰期》增强内容制作商盈利能力，疫情室内娱乐时间增长推动VR渗透2020年3月，Value发布《半衰期:艾利克斯》首次达到3A级VR内容开发，游戏整体画面精致，内容较为充实，并在操作交互上为VR体感游戏奠定基础。根据游戏陀螺数据，《半衰期》媒体评分达到全A，且参与评分的媒体数量也远超VR爆款游戏《BeatSaber》，突显此外，爆款游戏还能推动VR内容开发良性闭环。根据Steamspy数据，《半衰期》在发布后56天已经有超过100万用户，日均流水约为125万美元，相比《BeatSaber》的10万美元有明显提升。尽管《半衰期》日均流水与同期端游《Mount&BladeII》流水仍有差距，但差距已明显缩短。我们认为，爆款游戏的出现将吸引更多消费者进行硬件设备购买，游戏销量提升也将增强开发商盈利能力，形成VR设备软硬件良性闭环。受疫情影响，消费者居家时显增长，且娱乐活动均转为室内进行。VR设备作为新型娱乐硬件产品，叠加爆款游戏《半衰期》发布，用户数量明显增长。根据Steamspy和Steam官网数据显示，3/4月Steam平台VR用户人数分别为25.58/45.29万人，用户人数环比增长49%/77%。其中，4月SteamVR用户人数创历史新高。我们认为，疫情短期仍将限制消费者外出活动时长及频率，室内活动仍是主要的娱乐方式，带动VR头显持续渗透。高通携手运营商推广XR，5G时代应用场景丰富高通发布XRViewer平台，分体式设备定位商业及消费市场高通XRViewer平台制定设备标准，品牌商负责研发与生产高通于2020年5月在增强现实世界博览会上宣布将与全球运营商、智能手机厂商和XR制造商合作，成立XRViewer平台，并宣布有望在2021年发布XRViewer产品。XRViewer是主要是由VR和AR分体式设备为主，通过Type-C连接至5G智能手机（使用骁龙855/865芯片）。此外，高通还提供了XR眼镜适配计划分别将检测XRViewer和智能手机，确保用户能够享受优质体验，检测项目包括:1）6DoF头部追踪性能；2）显示校准验证；3）显示处理延迟验证；4）功耗与散热测试；5）设备间互操作性。现阶段，爱奇艺、Nreal、松下、小鸟看看和影创等多家XRViewer制造商正在进行相关检测和认证。通过认证后，XR上将标注“高通XROptimized”标识，消费者可以快速、直接地了解智能手机和XRViewer的兼容适配情况。分体式组合降低眼镜重量，优化使用体验分体式组装能够降低AR头显重量，接近消费级使用要求。正如我们在2020年1月CES大会纪要的观点，Nreal等品牌展示的最新款AR眼镜均为分体式，与手机用线缆连接。AR眼镜作为头部的可穿戴设备，其轻薄程度和佩戴舒适度是提升体验的重要因素，而目前AR一体机在重量方面大部分超过500g，且续航、体积和性能等方面难以兼顾，我们预计未来3-5年分体式AR仍将是AR眼镜的主流产品结构。凭借芯片平台及销售渠道优势，高通有望成为5G时代XR“尝鲜者”高算力芯片支撑分体式设备运行，联手运营商布局关键出货渠道。根据安兔兔跑分统计，骁龙800系列芯片已有5代算力增长均超过20%，能够支撑高清晰度视频播放以及视频通信等需求。此外，根据IDC数据统计，在欧美地区运营商为智能手机重要出货渠道，占比均超过50%。我们认为，高通绑定运营商进行XR销售，有望借助渠道优势，加速XR渗透率提升。5G的高传输低时延等特点能够丰富XR应用场景。5G网络的大带宽特性能够满足XR发展需求。5G叠加边缘计算能够带来低时延，将本地渲染所需算力转移到云端处理。配合手机高算力芯片能够完全满足XR数据处理需求，使XR头显向轻量化发展。AR光学路径明朗，光波导方案仍存在量产瓶颈几何光学配合MiroOLED仍将成为短期主流方案从自由曲面/Birdbath(BB)到光波导路径明确，生产成本决定AR光学方案。2020年3月Nreal在无锡建设研发及生产中心，进行BB模组研发及量产。由于BB技术较为成熟，生产成本较低，产品能够受到C端用户接受。此外，MicroOLED光源具备低功耗特点，能够保证AR设备的散热和续航要求。自由曲面方案AR设备价格较低，适合短期内C端普及。我们统计了现阶段已发布的AR设备，Microsoft发布HoloLens1、2均采用光波导方案，价格超过3,000美金（人民币20,000元），主要应用场景为B端。Nreal和影创均发布了C端AR设备NrealLight和影创JIMO，价格均低于5,000元，且呈现质量已接近光波导方案。因此，我们认为，短期自由曲面/Birdbath仍然是短期最适合C端的光学方案。光波导短期内仍存在量产瓶颈，长期为消费级AR最终方案光波导是利用光线在波导介质中折射、反射完成图像的近眼显示。其特点在于轻薄和外界光线的高穿透特性等特点，被认为是消费级AR眼镜的必选光学方案。根据光线的耦合方式不同，可分为阵列光波导和衍射光波导，现阶段两者均存在量产瓶颈。阵列光波导瓶颈:阵列波导生产时需要在每个镜面上镀不同折射率的多层光学薄膜，从而实现光线的均匀耦出。生产过程中需要非常繁冗的多步工艺，导致良率难以提升。衍射光波导瓶颈:该方案瓶颈主要体现在设计方面，衍射光栅为纳米级结构，需要用到半导体生产加工工艺和设备。相关的电子束曝光和纳米压印仪器价格较高，且设备参数调节也会影响产品效果，导致目前仅有少数公司能够实现生产。“脑机接口+光场显示”有望成为虚拟现实发展趋势脑机接口:有望成为下一代人机交互方式脑机接口（Braincomputerinterface，BCI）是在人脑与计算机或其它电子设备之间建立的直接交流和控制通道。通过这种通道，用户可以直接通过大脑思想来表达想法或操纵设备，而不需要语言或动作。脑机接口实现可以分为四步:脑电采集-信号获取及处理-信号输出（执行）—反馈。脑机接口分为侵入式和非侵入式BCI根据脑电信号获取的方式，可分为非侵入式和侵入式。非侵入式接口是ToC端发展方向，优点在于只需要通过相关设备对大脑皮层的表面信号进行分析，能够直接进行采集和处理信号不需要外科手术的介入。侵入式主要应用在医疗及康复领域，优点在于可以精准监测脑电波信号，多用于义肢器械操作。科幻电影中多次出现脑机接口，引起观众遐想。在1999年上映的《黑客帝国》电影中，“矩阵”通过侵入式脑机接口和大脑神经连接，人类感受到视觉、听觉、嗅觉、味觉等讯号，以此囚禁人类的心灵。在《X-men》中，X教授通过“脑波强化机”能够将脑电波放大，与任何人实现连接。在《阿凡达》电影中，主角通过EEG和EMG结合，能够控制纳威人的身体，在潘多拉星球上行动。光场显示:解决虚拟现实使用晕眩，优化VRAR用户体验什么是光场？根据MarcLevoy和PatHanrahan论文定义，光场（Lightfield）是指包含光线景深信息的四维向量，共有7个参数。但由于受到计算能力限制，现阶段光场是以四维函数体现。光场显示为光场技术的重要应用方向之一，具体来讲，VR/AR中使用的光场显示技术是将光线信息完整复现。从人眼视觉原理解释VR/AR使用眩晕根据《Mars说光场》介绍，人眼实现立体感知主要通过四种生理感知实现的，分别是:双目视差与汇聚:是指观察同一物体左右眼成像间存在视差。观察者距离物体越近，视差越大。因此，人眼会动态调节视线的汇聚方向，为避免左右眼视差所产生的重影。移动视差:是指距离观察者不同的物体在空间中移动时，在观察者眼中产