2023年VRAR行業(yè)深度報(bào)告 元宇宙構(gòu)建數(shù)字化時(shí)空-產(chǎn)業(yè)鏈廣覆蓋

2023年VRAR行業(yè)深度報(bào)告元宇宙構(gòu)建數(shù)字化時(shí)空_產(chǎn)業(yè)鏈廣覆蓋1.元宇宙構(gòu)建數(shù)字化時(shí)空，產(chǎn)業(yè)鏈廣覆蓋元宇宙的英文是Metaverse，Metaverse=Meta（超越）+Universe（宇宙），即超越現(xiàn)實(shí)的虛擬宇宙?！霸钪妗备拍钍窃诿绹?guó)作家尼爾·斯蒂芬森1992年的科幻小說(shuō)《雪崩》中首次提出，書中講述了現(xiàn)實(shí)人通過(guò)VR設(shè)備與虛擬人共同生活在一個(gè)虛擬世界的故事，這個(gè)虛擬世界就是Metaverse。2021年3月，美國(guó)Roblox公司首次將“元宇宙”寫進(jìn)招股說(shuō)明書，2021年10月，F(xiàn)acebook改名為Meta將元宇宙推至風(fēng)口，引發(fā)了全球關(guān)注和討論，2021年也被稱為元宇宙元年。元宇宙是人類運(yùn)用數(shù)字技術(shù)構(gòu)建的，由現(xiàn)實(shí)世界映射或超越現(xiàn)實(shí)世界，可與現(xiàn)實(shí)世界交互的虛擬世界，具備新型社會(huì)體系的數(shù)字生活空間。它以信息基礎(chǔ)設(shè)施為載體，以虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/混合現(xiàn)實(shí)（VR/AR/MR/XR）為核心技術(shù)支撐，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，構(gòu)建數(shù)字化時(shí)空域?；厥自钪姘l(fā)展歷史，1931-1992年是概念孕育期，在一些書籍信件中被開(kāi)始提及；1992-2018年是形態(tài)塑造期，在一些影視游戲作品中，元宇宙的形象得以塑造；2021年之后，隨著Facebook改名Meta，中國(guó)首個(gè)元宇宙行業(yè)協(xié)會(huì)成立，行業(yè)步入快速增長(zhǎng)期。展望元宇宙發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)Gartner數(shù)據(jù)，2022年前后，隨著Web3.0應(yīng)用市場(chǎng)和技術(shù)發(fā)展，元宇宙開(kāi)始興起；2025年，在新興元宇宙的綜合研究取得進(jìn)步的同時(shí)，元宇宙邁入更高級(jí)；2029年，在新的虛擬經(jīng)濟(jì)下，元宇宙將向互操作、沉浸式體驗(yàn)的新方向發(fā)展，逐步走向成熟?！霸钪妗碑a(chǎn)業(yè)鏈方面可以分為基礎(chǔ)設(shè)施層、核心層和應(yīng)用服務(wù)層。其中基礎(chǔ)設(shè)施層主要包括通信網(wǎng)絡(luò)/算力/新技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施等，具體有5G/6G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算、區(qū)塊鏈、人工智能等技術(shù)；核心層主要包括終端入口/時(shí)空生成/交互體驗(yàn)等，具體有VR/AR/MR/XR終端產(chǎn)品、操作系統(tǒng)、數(shù)字孿生、腦機(jī)接口等技術(shù)；應(yīng)用服務(wù)層主要包括消費(fèi)端/行業(yè)端/政府端應(yīng)用服務(wù)等，具體有數(shù)字人、數(shù)字貨幣、虛擬社交/辦公/主播/游戲/醫(yī)療/教育、NFT、城市規(guī)劃等應(yīng)用。整個(gè)“元宇宙”產(chǎn)業(yè)鏈涉及的行業(yè)非常廣泛，有望對(duì)相關(guān)行業(yè)帶來(lái)新的變革和發(fā)展機(jī)遇。根據(jù)賽迪智庫(kù)數(shù)據(jù)，在元宇宙產(chǎn)業(yè)鏈中，不論是基礎(chǔ)設(shè)施層、核心層還是應(yīng)用服務(wù)層，眾多國(guó)外企業(yè)已經(jīng)有所布局，包括微軟、谷歌、蘋果、三星、英偉達(dá)、Meta、亞馬遜、IBM等。整個(gè)元宇宙共包含7層要素，每層要素則對(duì)應(yīng)不同的技術(shù)和應(yīng)用，分別如下：1）基礎(chǔ)設(shè)施：5G、WiFi6、云計(jì)算、芯片等；2）人機(jī)交互：可穿戴設(shè)備、感知交互；3）去中心化：邊緣計(jì)算、區(qū)塊鏈等；4）空間計(jì)算：開(kāi)發(fā)引擎、XR等；5）創(chuàng)作者經(jīng)濟(jì)：設(shè)計(jì)工具、商業(yè)交易等；6）發(fā)現(xiàn)：廣告網(wǎng)絡(luò)、社交等；7）體驗(yàn)：游戲、電影、購(gòu)物、運(yùn)動(dòng)等。元宇宙在發(fā)展過(guò)程中，有6大核心技術(shù)作為支撐，總結(jié)為BIGANT。拆開(kāi)來(lái)看分別是B=Blockchain，區(qū)塊鏈技術(shù)；I=Interactivity，交互技術(shù)；G=Game，電子游戲技術(shù)；A=AI，人工智能技術(shù)；N=Network，智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；I=Internetofthings，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在6大支撐技術(shù)下，有分別有多個(gè)細(xì)分技術(shù)作為支撐，大量的新技術(shù)為元宇宙的發(fā)展和實(shí)現(xiàn)提供了重要保障。元宇宙共包括4大核心特征，分別是沉浸式體驗(yàn)、虛擬身份、虛擬經(jīng)濟(jì)和虛擬社會(huì)治理，只有滿足了所有4大核心特征的，才算是一個(gè)完整的自維持、自發(fā)展、自演進(jìn)的元宇宙。從用戶角度出發(fā)，元宇宙的體驗(yàn)好壞很大程度上在于沉浸感受，元宇宙沉浸式交互技術(shù)目前能夠?qū)崿F(xiàn)部分沉浸，可以通過(guò)虛擬移動(dòng)、運(yùn)動(dòng)軌跡、沉浸聲場(chǎng)等方式實(shí)現(xiàn)4K/8K級(jí)別的交互，算力依賴中心云和邊緣云。未來(lái)無(wú)線接入、渲染方式、交互方式、端邊云融合等技術(shù)突破將加速沉浸式交互解決方案的升級(jí)，交互方式將從手柄、手勢(shì)、語(yǔ)音指令等升級(jí)為觸覺(jué)反饋、腦機(jī)交互，下行帶寬從20Mbps升級(jí)到4Gbps以上，端到端時(shí)延從40ms以上降低至8ms，沉浸感將從初級(jí)沉浸升級(jí)到部分沉浸，再到深度沉浸，最終實(shí)現(xiàn)完全沉浸，整體用戶體驗(yàn)將實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。根據(jù)2022年Gartner技術(shù)成熟度曲線，可以看到元宇宙仍處于創(chuàng)新觸發(fā)期，10年后將會(huì)步入穩(wěn)定期。因此我們認(rèn)為元宇宙將有望在近幾年實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，新技術(shù)將不斷升級(jí)迭代，新產(chǎn)品將不斷推陳出新，行業(yè)有望邁入高景氣時(shí)代。2.VR/AR設(shè)備是元宇宙重要入口，未來(lái)數(shù)年有望保持30%以上增長(zhǎng)根據(jù)元宇宙的構(gòu)成要素，人機(jī)交互是探索元宇宙的入口，其中的關(guān)鍵技術(shù)包括虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)和擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（VR/AR/MR/XR），這些技術(shù)有望革命性地改變?nèi)藗兊慕换シ绞?，成為通往元宇宙的關(guān)鍵入口。虛擬現(xiàn)實(shí)（VirtualReality）技術(shù)，是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的偶系統(tǒng)，使用戶沉浸到該環(huán)境中。主要產(chǎn)品包括MetaQuestPro、PICO4、索尼PlayStationVR2、華為VRGlass等。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AugmentedReality）技術(shù)，是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像、視頻、3D模型的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。隨著隨身電子產(chǎn)品CPU運(yùn)算能力的提升，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的用途將越來(lái)越廣。主要產(chǎn)品包括GoogleGlass，MagicLeapOne等?；旌犀F(xiàn)實(shí)（MixedReality）技術(shù)，既包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)虛擬，它是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，該技術(shù)通過(guò)在虛擬環(huán)境中引入現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景信息，在虛擬世界、現(xiàn)實(shí)世界和用戶之間搭起一個(gè)交互反饋的信息回路，以增強(qiáng)用戶體驗(yàn)的真實(shí)感。主要產(chǎn)品包括微軟HoloLens2等。擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)（ExtrendedReality，XR）技術(shù)，是指通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)和可穿戴設(shè)備產(chǎn)生的一個(gè)真實(shí)與虛擬組合、可人機(jī)交互的環(huán)境，是AR、VR、MR等多種形式的統(tǒng)稱。三者視覺(jué)交互技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界之間無(wú)縫轉(zhuǎn)換的“沉浸感”體驗(yàn)。全球VR/AR產(chǎn)業(yè)鏈主要國(guó)家和地區(qū)主要集中在美國(guó)、歐洲、中國(guó)和日本，其中美國(guó)以研發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新和豐富的娛樂(lè)內(nèi)容創(chuàng)作為主，歐洲以學(xué)術(shù)研究、高精度研發(fā)和多樣化內(nèi)容為主，中國(guó)和日本則在組裝、硬件制造以及快速成長(zhǎng)的研發(fā)方面見(jiàn)長(zhǎng)。XR產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，包括硬件、軟件、內(nèi)容、應(yīng)用、5G、AI、區(qū)塊鏈等，其中硬件部分包括核心器件、感知交互、終端、配套外設(shè)等，軟件部分則包括系統(tǒng)軟件、開(kāi)發(fā)工具等，內(nèi)容包括制作、分發(fā)，下游應(yīng)用分為消費(fèi)級(jí)和企業(yè)級(jí)，消費(fèi)級(jí)包括影視、游戲、社交購(gòu)物等，企業(yè)級(jí)應(yīng)用則包括醫(yī)療、教育、工業(yè)制造等。XR的發(fā)展離不開(kāi)關(guān)鍵技術(shù)的持續(xù)突破和創(chuàng)新。從端、管、云的架構(gòu)來(lái)看，其中“端”包括以近眼顯示技術(shù)和感知交互技術(shù)，近眼顯示技術(shù)主要圍繞光學(xué)系統(tǒng)和顯示器件技術(shù)升級(jí)來(lái)進(jìn)行，感知交互技術(shù)則強(qiáng)調(diào)與近眼顯示、渲染計(jì)算、內(nèi)容制作、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)汝P(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)協(xié)同。二者主要圍繞硬件畫質(zhì)不清晰、視角場(chǎng)受限、頭部暈眩等痛點(diǎn)，力求帶來(lái)更優(yōu)質(zhì)的沉浸式體驗(yàn)?！肮堋敝饕妇W(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，利用5G網(wǎng)絡(luò)速率高、延時(shí)低和帶寬大的特點(diǎn)，推動(dòng)XR應(yīng)用快速落地?！霸啤倍酥饕秩居?jì)算和云端內(nèi)容制作與分發(fā)。云化渲染聚焦云網(wǎng)邊端協(xié)同渲染，能夠解決實(shí)時(shí)海量數(shù)據(jù)處理的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)硬件終端的輕量化與獨(dú)立化。從谷歌2012年發(fā)布AR眼鏡GoogleGlass至今，VR/AR的發(fā)展先后歷經(jīng)了技術(shù)發(fā)展期、資本狂熱期、低谷退潮期以及行業(yè)復(fù)蘇期。2012年谷歌發(fā)布AR眼鏡GoogleGlass帶領(lǐng)行業(yè)邁入技術(shù)發(fā)展期；2014年Facebook收購(gòu)Oculus則引起了產(chǎn)業(yè)界和資本界的普遍關(guān)注，索尼、HTC、三星等智能終端大廠紛紛加碼布局XR產(chǎn)業(yè)；在2017年行業(yè)投資過(guò)熱后，由于產(chǎn)品技術(shù)成熟度不夠，用戶使用體驗(yàn)不好，導(dǎo)致銷量不理想，2018年全球VR銷量下滑至350萬(wàn)臺(tái)，AR銷量下滑至26萬(wàn)臺(tái)，行業(yè)進(jìn)入低谷期；隨著2019年全球5G正式商用，VR/AR被重新重視起來(lái)，2020年初居家辦公、教育需求激增，伴隨著相關(guān)技術(shù)不斷完善、應(yīng)用逐漸豐富以及MetaQuestPro、PICO4等新品發(fā)布，行業(yè)迎來(lái)復(fù)蘇，2023年蘋果有望發(fā)布MR設(shè)備，將有望引領(lǐng)XR終端設(shè)備開(kāi)啟新一輪消費(fèi)電子熱潮。全球VR/AR市場(chǎng)出貨量方面，由于過(guò)去10年行業(yè)周期波動(dòng)較大，VR/AR設(shè)備出貨量也呈現(xiàn)波動(dòng)態(tài)勢(shì)。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2021年全球VR/AR設(shè)備出貨量合計(jì)1123萬(wàn)臺(tái)，VR/AR設(shè)備出貨量分別為1095/28萬(wàn)臺(tái)；受宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境和廠商提價(jià)等因素影響，2022年全球VR/AR設(shè)備出貨量下降20.9%至880萬(wàn)臺(tái)，其中VR/AR設(shè)備出貨量分別為853/27萬(wàn)臺(tái)。隨著宏觀經(jīng)濟(jì)預(yù)期修復(fù)，IDC預(yù)計(jì)2023年全球VR/AR設(shè)備出貨量有望同比增長(zhǎng)31.5%，未來(lái)數(shù)年都將保持30%以上增速，預(yù)計(jì)2026年出貨量將達(dá)到3510萬(wàn)臺(tái)。全球VR市場(chǎng)格局方面，根據(jù)Counterpoint數(shù)據(jù)，過(guò)去幾個(gè)季度，全球主要VR廠商中，Meta始終保持行業(yè)領(lǐng)先地位，2021Q4市占率為80%，2022Q4市占率為81%，與此同時(shí)，PICO和DPVR分別占比7%和7%，三大廠商合計(jì)占比95%，市場(chǎng)集中度高。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2022年全球VR頭顯市場(chǎng)格局方面，Meta占比接近80%，PICO占比10%，DPVR、HTC和愛(ài)奇藝分列3-5位。全球AR市場(chǎng)格局方面，根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2022年全球AR市場(chǎng)整體出貨量27萬(wàn)臺(tái)，其中消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品17萬(wàn)臺(tái)，這也是消費(fèi)級(jí)AR品牌出貨量首次超越企業(yè)級(jí)AR品牌。2022年全球AR眼鏡出貨量Top5分別為：Nreal/微軟/Rokid/TCL（雷鳥創(chuàng)新）/愛(ài)普生，出貨量分別為9.8/3.5/3/近3/1.3萬(wàn)臺(tái)，合計(jì)近20.6萬(wàn)臺(tái)，市占率分別為36.3%/13.0%/11.1%/近11.1%/4.8%，合計(jì)占比近76.3%。中國(guó)VR/AR市場(chǎng)出貨量方面，根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2022年中國(guó)VR/AR設(shè)備出貨120.6萬(wàn)臺(tái)，其中VR110.3萬(wàn)臺(tái)，AR10.3萬(wàn)臺(tái)。VR頭顯中，獨(dú)立VR首次突破100萬(wàn)臺(tái)大關(guān)，達(dá)到101.4萬(wàn)臺(tái)，占VR占比為91.9%；系留VR8.9萬(wàn)臺(tái)，占VR占比為8.1%。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2021Q4，中國(guó)市場(chǎng)500美元以下的產(chǎn)品出貨占比僅為2.7%，隨著2022年AR新品大量涌現(xiàn)，產(chǎn)品ASP大幅下滑，到了2022Q4，500美元以下的AR產(chǎn)品出貨占比已經(jīng)接近90%。隨著價(jià)格下探，我們認(rèn)為將加快AR眼鏡滲透率提升。中國(guó)VR市場(chǎng)格局方面，獨(dú)立VR中，2022年Top5型號(hào)分別為PICONeo3/PICO4/NoloCM1/奇遇DreamPro/奇遇Dream，出貨量分別為50.5/21.7/6.6/5.4/2.4萬(wàn)臺(tái)，合計(jì)86.6萬(wàn)臺(tái)，在獨(dú)立VR中市占率分別為

49.8%/21.4%/6.5%/5.3%/2.4%，合計(jì)占比85.4%。中國(guó)AR市場(chǎng)格局方面，根據(jù)艾瑞咨詢數(shù)據(jù)，2022年中國(guó)消費(fèi)級(jí)AR眼鏡銷量超過(guò)預(yù)期，主要線上平臺(tái)銷量格局中，Top5廠商分別為雷鳥創(chuàng)新/Nreal/Rokid/INMO/米家，市占率分別為28.4%/25.1%/21.0%/7.5%/5.2%，合計(jì)占比87.2%。3.VR光學(xué)+顯示方案多樣，產(chǎn)業(yè)逐漸形成共識(shí)VR作為新一代消費(fèi)電子代表性產(chǎn)品，涉及上游技術(shù)及零部件眾多，未來(lái)如果想在C端大范圍普及推廣，成本的降低和用戶體驗(yàn)的提升是必然趨勢(shì)，而在提升用戶體驗(yàn)方面，高分辨率、大視場(chǎng)角、輕薄小型化一直是行業(yè)在努力的方向。在提升用戶體驗(yàn)方面，光學(xué)和顯示則是影響最直接的零部件。3.1VR光學(xué)：Pancake減薄效果好，商用趨勢(shì)確定VR光學(xué)技術(shù)按照光路設(shè)計(jì)可以分為垂直光路、折疊光路、復(fù)合光路以及特定光路四種方案，其中垂直光路包括非球面透鏡和菲涅爾透鏡，折疊光路包括Pancake和液晶偏振全息，復(fù)合光路包括多疊自由曲面和異構(gòu)微透鏡陣列，特定光路包括超表面/超透鏡。從早期的VR盒子，到分體式VR以及VR一體機(jī)，VR光學(xué)先后經(jīng)歷了非球面透鏡、菲涅爾透鏡和Pancake三個(gè)階段，更為前沿的技術(shù)還包括液晶偏振全息、多疊自由曲面、異構(gòu)微透鏡陣列、超表面/超透鏡。但不論哪種方案，技術(shù)演進(jìn)的方向都是為了得到更大的視場(chǎng)角、更短的光學(xué)鏡頭總長(zhǎng)以及更小的畸變。非球面透鏡：早期VR設(shè)備采用非球面透鏡，相比于球面透鏡可以實(shí)現(xiàn)光線聚焦。球面透鏡曲面弧度是均勻的，具有單一的曲率半徑。優(yōu)點(diǎn)是加工設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是光線聚焦在不同的距離(取決于相對(duì)于鏡頭邊緣進(jìn)入的位置)，從而導(dǎo)致模糊和外圍失真，這種現(xiàn)象稱為球面像差。非球面鏡是指表面不是球面或者柱面的透鏡，沒(méi)有統(tǒng)一的球面半徑。非球面鏡片的作用就是通過(guò)修改鏡片表面的曲率，讓近軸光線與遠(yuǎn)軸光線所形成的焦點(diǎn)位置重合，由于其獨(dú)特的設(shè)計(jì)（表面曲率角度較淺），可以減少或消除球面像差，此外，還能減少畸變和邊緣散光。非球面透鏡相比球面透鏡具有一定優(yōu)勢(shì)，中國(guó)廠商如歌爾股份、歐菲光、舜宇光學(xué)、雙瑩光電等均具有自主設(shè)計(jì)和加工能力，但是非球面透鏡在色彩、畸變、厚度等方面仍然存在不足，目前僅有愛(ài)奇藝奇遇Dream、PSVR1等少數(shù)設(shè)備使用非球面透鏡。使用注塑成型工藝的VR非球面透鏡成本約5-8元。非球面透鏡的應(yīng)用原理是通過(guò)透鏡鏡片把VR眼鏡屏幕的畫面放大，讓光路順著光源平直進(jìn)入人眼。通過(guò)非球面透鏡，可將0.5英寸的屏幕畫面放大2.5倍以上，而且能滿足90~130度視場(chǎng)角范圍。然而，視野軸距和設(shè)備重量是非球面透鏡的致命缺點(diǎn)。早期非球面透鏡VR設(shè)備從貼眼處算起，至少要延伸8~10cm才能夠?qū)崿F(xiàn)比較理想的畫面呈現(xiàn)，此外，非球面透鏡較多采用玻璃材質(zhì)，經(jīng)常需要多鏡片組合，且面臨制作工藝復(fù)雜、輕便性差的問(wèn)題，因此非球面光學(xué)出現(xiàn)以及普及的時(shí)間特別短，短短一兩年間就被菲涅爾透鏡全面替代了。菲涅爾透鏡：菲涅爾透鏡（Fresnellens），又稱螺紋透鏡，是法國(guó)物理學(xué)家?jiàn)W古斯丁·菲涅爾發(fā)明的一種透鏡。此設(shè)計(jì)初用于燈塔，這種設(shè)計(jì)可以制造出具有更大光圈的鏡頭，與其他透鏡相比，菲涅耳透鏡具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，并具有良好的對(duì)焦性能和成像性能。菲涅爾透鏡用一系列同心槽代替?zhèn)鹘y(tǒng)光學(xué)透鏡的曲面。這些輪廓作為單獨(dú)的折射表面，將平行光線彎曲至一個(gè)共同焦距。因此，菲涅爾透鏡雖然在外形輪廓上很窄，但依然能夠聚光。菲涅爾透鏡的材質(zhì)多是樹(shù)脂、塑料，同時(shí)較非球面透鏡最大的進(jìn)步在于大幅縮短了焦距，使得菲涅爾透鏡在成本、重量方面都有更大的優(yōu)勢(shì)，能夠以更輕薄的形式呈現(xiàn)VR畫面，直到現(xiàn)在菲涅爾仍是VR行業(yè)的主流光學(xué)方案之一，受到了眾多廠商青睞。目前能提供菲涅爾透鏡的廠商有歌爾股份、舜宇、歐菲光、雙瑩光電、趣立科技等，主流VR頭顯設(shè)備如MetaQuest2、PICONeo3、PSVR2等設(shè)備均采用了菲涅爾透鏡方案。Pancake：雖然菲涅爾透鏡比非球面透鏡有較大優(yōu)勢(shì)，但是從終端產(chǎn)品角度，依然不夠輕便，主要原因還是在于二者均為平行光路的方案，如果要進(jìn)一步縮小頭盔前端厚度，折疊光路會(huì)是一個(gè)更優(yōu)的選擇。因此，Pancake作為折疊光路的代表，便開(kāi)始被VR設(shè)備逐漸使用。根據(jù)YVR官方數(shù)據(jù)，YVR2采用的Pancake光機(jī)厚度僅為20mm，而菲涅爾光機(jī)為40mm，厚度減小了50%，整機(jī)厚度被壓縮至42mm。根據(jù)PICO官方數(shù)據(jù)，PICO4頭盔前端厚度為35.8mm，比上一代產(chǎn)品厚度減小38.8%，重量減小26.2%。Pancake方案比菲涅爾透鏡厚度明顯縮小，主要在于光機(jī)工作原理不同。菲涅爾透鏡采用平行光路方案，Pancake通過(guò)折疊光路來(lái)減小光路系統(tǒng)空間的物理距離，從而縮小厚度，其核心是采用線偏光片（LP）、1/4λ波片（QWP）、半透半反鏡（BS）、反射偏振片（PBS）來(lái)實(shí)現(xiàn)光路的折疊。Pancake與菲涅爾透鏡相比，在多項(xiàng)性能指標(biāo)上都有優(yōu)勢(shì)。屈光度方面，Pancake能實(shí)現(xiàn)屈光度調(diào)節(jié)，普遍調(diào)節(jié)范圍在0-700°之間，佩戴眼鏡的用戶可以調(diào)到適合自己的度數(shù)，摘掉眼鏡佩戴。FOV理論上限方面，菲涅爾透鏡為140°，Pancake可以做到更大的視場(chǎng)角，最高可到達(dá)200°。面板分辨率方面，菲涅爾透鏡為4K×4K，Pancake則沒(méi)有限制。厚度和重量方面，菲涅爾透鏡一般為40-50mm，400-500g，Pancake更薄更輕，一般為18-25mm，200-300g。高性能優(yōu)勢(shì)勢(shì)必伴隨著高成本，菲涅爾透鏡成本一般為30-40元，Pancake則高達(dá)200-300元。Pancake相比菲涅爾，不僅有效減小了厚度和重量，而且成像質(zhì)量更好，還支持屈光度調(diào)節(jié)。商用趨勢(shì)確定，但是仍然存在光效低、鬼影、FOV小、成本高等痛點(diǎn)。光效低：受光學(xué)原理限制，光線在Pancake模組中，每次經(jīng)過(guò)半透半反鏡會(huì)損失50%，經(jīng)過(guò)反射偏振片損失10%。整體而言，通常Pancake模組光效約10%-20%。因此，Pancake方案對(duì)屏幕亮度有更高要求，需要配套升級(jí)顯示方案。鬼影：在光學(xué)成像系統(tǒng)中，光線經(jīng)過(guò)透鏡界面多次反射、散射等會(huì)產(chǎn)生雜散光，并在畫面中的某個(gè)位置形成的“像”，被稱為“鬼影”（Ghost）。鬼影降低了圖像質(zhì)量。Pancake方案因?yàn)楣饩€多次折返，鬼影問(wèn)題相比常規(guī)非球面/菲涅爾方案更為嚴(yán)重，一般通過(guò)改善透鏡材料、改變形狀、優(yōu)化光路等方式抑制鬼影。FOV?。篜ancake方案有著更高的視場(chǎng)角理論上限，但目前可實(shí)現(xiàn)的視場(chǎng)角基本都在60°-90°，明顯低于菲涅爾透鏡方案（100°以上）。技術(shù)上可以通過(guò)曲面貼膜工藝擴(kuò)大FOV，改善視場(chǎng)角小的缺點(diǎn)，但是工藝難度較大，仍需在工藝上進(jìn)行升級(jí)。成本高：Pancake方案中最核心的是光學(xué)膜，包括線偏光片（LP）、1/4λ波片（QWP）、半透半反鏡（BS）、反射偏振片（PBS）等，目前全球僅有3M、旭化成等少數(shù)企業(yè)產(chǎn)品能達(dá)到Pancake設(shè)計(jì)要求，一組透鏡（單目）的光學(xué)膜成本接近100元，同時(shí)對(duì)貼膜的精度和平滑度要求很高，再加上為了改善鬼影問(wèn)題而采用改善的材料，將進(jìn)一步增加成本。作為改善用戶體驗(yàn)的重要方案，針對(duì)以上痛點(diǎn)，我們認(rèn)為產(chǎn)業(yè)界將不遺余力的投入研發(fā)，以求在解決問(wèn)題的同時(shí)降低成本，進(jìn)一步提升Pancake方案滲透率。目前能提供Pancake光學(xué)設(shè)計(jì)、加工的廠商有舜宇光學(xué)、歐菲光、水晶光電、雙瑩光電、耐德佳等，能提供Pancake光學(xué)膜的廠商有3M、旭化成等，中國(guó)廠商中，三利譜在VR用Pancake光學(xué)膜產(chǎn)品領(lǐng)域具有相關(guān)的技術(shù)儲(chǔ)備；深紡織（盛波光電）已掌握VR/AR用偏光片產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)并曾小規(guī)模供貨，產(chǎn)品可用于主流的VR/AR顯示終端產(chǎn)品；杉杉股份（杉金光電）VR用偏光片項(xiàng)目正加快推進(jìn)，VR顯示端用偏光片測(cè)試進(jìn)展順利。主流VR頭顯設(shè)備如MetaQuestPro、PICO4、YVR2、創(chuàng)維PANCAKE1、PSVR2等設(shè)備均采用了Pancake方案。Pancake在未來(lái)幾年有望成為VR設(shè)備主流光學(xué)方案，也是行業(yè)未來(lái)幾年需要重點(diǎn)攻堅(jiān)提升的方向。但是Pancake絕不是終點(diǎn)，除此之外，依然還有一些更為前沿的光學(xué)技術(shù)，包括多疊折返式自由曲面、異構(gòu)微透鏡陣列、液晶偏振全息、超表面/超透鏡等。只不過(guò)這些技術(shù)距離商用還很遙遠(yuǎn)，但是對(duì)于VR設(shè)備來(lái)說(shuō)，這些前沿技術(shù)為VR設(shè)備的進(jìn)化升級(jí)提供了更多可能。3.2VR顯示：Fast-LCD已成為主流選擇，硅基OLED有望被蘋果采用作為沉浸式體驗(yàn)設(shè)備，顯示屏是最接近用戶眼睛的零部件，因此顯示屏的觀感直接決定了用戶體驗(yàn)，重要指標(biāo)包括分辨率（像素密度）、響應(yīng)速度、刷新率、對(duì)比度、亮度等。目前，主要的顯示技術(shù)有LCD、OLED、MiniLED、MicroLED、MicroOLED等。LCD是液晶顯示屏，當(dāng)外加電壓時(shí)，液晶分子原本的旋轉(zhuǎn)排列發(fā)生扭轉(zhuǎn)，進(jìn)而改變光線通過(guò)的旋轉(zhuǎn)幅度，并以不同比例照射在彩色濾光片上，進(jìn)而產(chǎn)生不同的顏色。OLED是有機(jī)發(fā)光二極管，其原理是在兩電極之間夾上有機(jī)發(fā)光層，當(dāng)正負(fù)極電子在此有機(jī)材料中相遇時(shí)就會(huì)發(fā)光。與LCD最大的區(qū)別在于LCD需要背光源，而OLED能夠自發(fā)光。MiniLED和MicroLED最直觀的差異就是LED晶體的顆粒大小，基本上以100μm為界，MiniLED被視為是MicroLED的過(guò)渡期，是傳統(tǒng)LED背光基礎(chǔ)上的改良版本，作為L(zhǎng)CD面板的背光源使用；MicroLED則是新一代的顯示技術(shù)，將LED背光源微縮化、矩陣化，致力于單獨(dú)驅(qū)動(dòng)無(wú)機(jī)自發(fā)光（自發(fā)光）、讓產(chǎn)品壽命更長(zhǎng)，甚至性能更勝OLED，被業(yè)界視為下世代的顯示技術(shù)。雖然MicroLED顯示技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢(shì)，但該技術(shù)尚不成熟，在芯片、背板、巨量轉(zhuǎn)移、全彩化、接合、驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)維修等方面仍然存在一些技術(shù)瓶頸。MicroOLED又稱硅基OLED（OLEDoS），傳統(tǒng)OLED是將屏幕建立在玻璃基板上，而硅基OLED采用單晶硅晶圓作為背板，從而使得顯示器更輕薄短小、耗電量更低、發(fā)光效率高，亮度和像素密度表現(xiàn)都很好，特別適用于VR/AR等顯示穿戴式設(shè)備。從目前VR設(shè)備應(yīng)用來(lái)看，大多數(shù)VR設(shè)備采用的是LCD屏，MetaQuest2，HTCVive以及PICONeo3和創(chuàng)維PANCAKE1等，主要原因在于LCD技術(shù)已十分成熟，能做到很高的分辨率（LCD像素密度已超過(guò)1000PPI），但是LCD也有缺點(diǎn)，就是響應(yīng)速度慢，普通LCD響應(yīng)速度只有AMOLED的1/100～1/1000，當(dāng)用戶戴上頭盔有比較大的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)無(wú)法彌補(bǔ)的拖影。為了解決這一問(wèn)題，2018年以后快速響應(yīng)液晶屏（Fast-LCD）技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn)，改良后的Fast-LCD技術(shù)采用全新液晶材料（鐵電液晶材料）與超速驅(qū)動(dòng)技術(shù)，能夠有效提升刷新率至75～90Hz，響應(yīng)速度得到了明顯提高，大大縮短了與OLED之間的距離，且具有較高的量產(chǎn)穩(wěn)定性及良率、成本也更低，目前PICO4、奇遇DreamPro、大朋VRE4已經(jīng)使用。但是Fast-LCD由于背光層存在，容易出現(xiàn)顯示器漏光等問(wèn)題，而MiniLED背光則能夠很好的解決該問(wèn)題，MiniLED背光與Fast-LCD結(jié)合，還能進(jìn)一步提升Fast-LCD在高對(duì)比度、高刷新率、高亮度等方面的性能，目前MetaQuestPro已經(jīng)使用。OLED方面，玻璃基的OLED受制于FMM（精細(xì)金屬掩膜版）工藝，很難做到超小像素，PPI（單位像素密度）不高導(dǎo)致畫面顆粒感比較明顯，存在紗窗效應(yīng)，影響VR的沉浸感及視覺(jué)清晰度（OLED像素密度尚未突破1000PPI，大概在600左右），這也是OLED一直未被主流VR設(shè)備所采用的關(guān)鍵原因。因此，為了改善OLED的紗窗效應(yīng)，OLED在逐步向硅基OLED轉(zhuǎn)變。硅基OLED顯示屏采用單晶硅芯片基底，無(wú)論是亮度還是像素密度都有明顯提升，像素密度可達(dá)3000~4000PPI。展望未來(lái)，我們認(rèn)為Fast-LCD有望憑借低成本和產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)VR產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。硅基OLED由于成本高，因此將在高端設(shè)備中率先被采用，蘋果2023年發(fā)布的MR設(shè)備有望采用硅基OLED，隨著技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)發(fā)展，若硅基OLED成本降低到有足夠競(jìng)爭(zhēng)力，將迎來(lái)快速增長(zhǎng)。4.AR實(shí)現(xiàn)顯示+虛擬世界融合，中短期內(nèi)一體式/分體式將共存不同于頭戴式VR設(shè)備可以顯示來(lái)自直接放置在穿戴者面前的投影儀或成像系統(tǒng)的圖像，AR設(shè)備需要透視功能，既要看到真實(shí)的外部世界，也要看到虛擬信息，所以成像系統(tǒng)不能擋在視線前方，因此需要一個(gè)或多個(gè)額外的光學(xué)元件構(gòu)建光學(xué)組合器。光學(xué)組合器在將外部光線傳輸?shù)饺搜鄣耐瑫r(shí)反射虛擬圖像，將虛擬內(nèi)容疊加在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景之上，以使其相互補(bǔ)充和增強(qiáng)。光學(xué)組合器的不同，是區(qū)分AR顯示系統(tǒng)的關(guān)鍵。從形態(tài)上區(qū)分，AR眼鏡分為分體式和一體式，其中分體式又分為單色分體式和雙目全彩分體式。每類產(chǎn)品的定位不同，單目AR主要追求極致的輕量化，主要功能為信息提示等；雙目AR具有顯示和交互能力、畫質(zhì)更好，可用于觀影、娛樂(lè)等場(chǎng)景，主要定位于消費(fèi)級(jí)；一體式AR則更側(cè)重于計(jì)算能力和交互屬性的加強(qiáng)，主要定位于企業(yè)級(jí)用戶，造價(jià)高。AR設(shè)備一直在追求更輕薄、更小體積、更低功耗、更舒適的佩戴體驗(yàn)，因此光學(xué)成像和顯示技術(shù)便成為了產(chǎn)業(yè)界需要重點(diǎn)突破和提升的領(lǐng)域。4.1AR光學(xué)：光波導(dǎo)性能優(yōu)勢(shì)明顯，有望引領(lǐng)未來(lái)在光學(xué)成像領(lǐng)域，常見(jiàn)的光學(xué)成像系統(tǒng)主要有離軸反射、棱鏡、自由曲面、Birdbath和光波導(dǎo)。離軸反射的原理是將顯示屏內(nèi)容通過(guò)一個(gè)透明的反射鏡面反射到眼睛里，而外界景物也透過(guò)這個(gè)鏡面進(jìn)入眼睛，從而實(shí)現(xiàn)了虛實(shí)景物的疊加。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，F(xiàn)OV較大，缺點(diǎn)是體積大。棱鏡（Prism）方案技術(shù)成熟、成本低，但FOV較小，厚度較厚、顯示面積較小，同時(shí)在強(qiáng)光下的顯示效果一般，為了解決這一問(wèn)題，通常采用包裹式方案，保證了內(nèi)容清晰且不受環(huán)境光線影響。自由曲面（Free-space）分為大曲面和小曲面，大曲面的優(yōu)勢(shì)在于FOV大、成像效果好，小曲面則通過(guò)犧牲FOV獲得小巧輕便的外觀，更便于日常穿戴，性價(jià)比更高。折返式（Birdbath）顯示的內(nèi)容被投在一個(gè)半透明的分光鏡片上，優(yōu)勢(shì)在于光學(xué)結(jié)構(gòu)比離軸反射更小，但是亮度及透光率較低。光波導(dǎo)由具有特定透光性的透明玻璃或塑料薄片制成，用于引導(dǎo)特定方向、形狀或圖案的電磁波，成像光線從側(cè)面在鏡片內(nèi)部通過(guò)反射傳播最終射入眼睛，由于利用了鏡片內(nèi)部空間進(jìn)行傳播，因此不需要增加額外的外部空間，使得整個(gè)眼鏡可以做的很輕薄。光波導(dǎo)技術(shù)壁壘高、價(jià)格貴、可量產(chǎn)性有待提高，但由于其兼具大FOV、體積小、透光率高、畫質(zhì)高清等特點(diǎn)，從光學(xué)效果、外觀形態(tài)以及量產(chǎn)前景來(lái)看，具備最好的發(fā)展?jié)摿Γ型蔀锳R眼鏡的終極解決方案。光波導(dǎo)原理是通過(guò)全反射機(jī)制傳播光線，全反射情況下，光在傳輸?shù)倪^(guò)程中可以做到無(wú)損失無(wú)泄漏。當(dāng)光機(jī)完成成像過(guò)程后，波導(dǎo)將光耦合進(jìn)自己的玻璃基底中，通過(guò)全反射原理將光傳輸?shù)窖劬η胺皆籴尫懦鰜?lái)。在此過(guò)程中波導(dǎo)只負(fù)責(zé)傳輸圖像，不對(duì)圖像進(jìn)行放大或縮小，因此它是獨(dú)立于成像系統(tǒng)而存在的一個(gè)單獨(dú)元件。光波導(dǎo)總體分為幾何光波導(dǎo)（GeometricWaveguide）和衍射光波導(dǎo)（DiffractiveWaveguide），幾何光波導(dǎo)就是陣列光波導(dǎo)，采用傳統(tǒng)光學(xué)冷加工技術(shù)，通過(guò)陣列反射鏡堆疊實(shí)現(xiàn)圖像的輸出和動(dòng)眼框的擴(kuò)大，代表公司是以色列Lumus。衍射光波導(dǎo)又可以分為利用光刻技術(shù)制造的表面浮雕光柵波導(dǎo)（SurfaceReliefGrating）和基于全息干涉技術(shù)制造的全息體光柵波導(dǎo)（VolumetricHolographicGrating）。受益于傳統(tǒng)光通信行業(yè)中設(shè)計(jì)和制造技術(shù)積累，目前表面浮雕光柵波導(dǎo)（SRG）占據(jù)了市場(chǎng)上衍射光波導(dǎo)AR眼鏡產(chǎn)品的大多數(shù)，代表公司包括Snapchat（WaveOptics）等，微軟HoloLens2、MagicLeapOne、VuzixBlade等產(chǎn)品均采用了表面浮雕光柵波導(dǎo)技術(shù)。全息體光柵光波導(dǎo)則是使用全息體光柵元件代替浮雕光柵，代表公司包括蘋果（Akonia）、Digilens和索尼等，目前處在技術(shù)發(fā)展期，優(yōu)點(diǎn)是色彩表現(xiàn)較好，缺點(diǎn)是對(duì)FOV的限制比較大。目前AR主流產(chǎn)品中，GoogleGlassEnterpriseEdition2采用了棱鏡，EpsonMOVERIO采用了自由曲面，NrealLight和高通ARSmartViewer采用了Birdbath，LumusMaximus采用了幾何光波導(dǎo)，微軟HoloLens2采用表面浮雕光柵波導(dǎo)，TCL雷鳥發(fā)布的先鋒版智能眼鏡采用全息光波導(dǎo)。根據(jù)中國(guó)移動(dòng)數(shù)據(jù)，2022年全球發(fā)布AR眼鏡使用光波導(dǎo)、Birdbath和自由曲面的比例分別為36%、32%、20%。將不同AR光學(xué)方案進(jìn)行對(duì)比，光波導(dǎo)在鏡片厚度、視場(chǎng)角、透光度、產(chǎn)品尺寸等方面均具備較大優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然技術(shù)壁壘也最高。展望AR眼鏡光學(xué)成像方案演進(jìn)趨勢(shì)，光波導(dǎo)技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，我們認(rèn)為隨著未來(lái)光波導(dǎo)技術(shù)更加成熟，工藝流程更加標(biāo)準(zhǔn)化、高效化，成本有望進(jìn)一步下降，將推動(dòng)滲透率進(jìn)一步提升。根據(jù)StrategyAnalytics數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)到2026年，全球消費(fèi)級(jí)AR設(shè)備出貨量占比中，低于500美元的占比為62%，500-1000美元的占比為35%，高于1000美元的占比為2%。4.2AR顯示：硅基OLED占據(jù)主導(dǎo)，MicroLED未來(lái)可期除了光學(xué)成像技術(shù)，顯示技術(shù)也是AR設(shè)備提升的重點(diǎn)。目前AR設(shè)備主流顯示技術(shù)包括被動(dòng)式微顯示技術(shù)、主動(dòng)式微顯示技術(shù)以及掃描顯示技術(shù)。被動(dòng)式微顯示技術(shù)工作時(shí)需要LED作為光源，包括傳統(tǒng)的LCD、LCoS和DLP。硅基液晶（LiquidCrystalOnSilicon，LCoS）在早期的AR設(shè)備中使用較多，技術(shù)成熟，但是功耗高、對(duì)比度低，影響續(xù)航和用戶體驗(yàn)，限制了進(jìn)一步發(fā)展。數(shù)字光學(xué)處理技術(shù)（DigitalLightProcessing，DLP）采用的核心元件是DMD顯示芯片，設(shè)備可以通過(guò)控制鏡片的偏轉(zhuǎn)達(dá)到顯示圖像的目的。被動(dòng)式微顯示技術(shù)已經(jīng)非常成熟，優(yōu)點(diǎn)是高亮度、高色域等，但相比其他微顯示技術(shù)光機(jī)體積較大，并且光展量有限。主動(dòng)式微顯示技術(shù)采用自發(fā)光，包括硅基OLED和MicroLED。硅基OLED（MicroOLED，OLEDoS）系統(tǒng)簡(jiǎn)單，但是亮度較低，僅能達(dá)到1000-6000nit，最終進(jìn)入人眼的亮度可能只有200-300nit，因此在室外等明亮場(chǎng)景下，顯示效果會(huì)大打折扣，而MicroLED在亮度和使用壽命方面都更有優(yōu)勢(shì)。目前，硅基OLED因其對(duì)比度高、功耗低、工藝成熟得到廣泛運(yùn)用；MicroLED由于工藝技術(shù)難度高，LED外延成本較高、巨量轉(zhuǎn)移的速度和良率還有待提升，短期內(nèi)還難以替代硅基OLED，但是因其功耗低、亮度高、解析度高、飽和度高、響應(yīng)速度快、對(duì)比度高、可視角度寬、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，被認(rèn)為是最適合AR的屏幕。掃描顯示技術(shù)（LaserBeamScanning，LBS）使用RGB激光器作為光源，搭配MEMS進(jìn)行掃描成像。優(yōu)點(diǎn)是體積小、效率高、色域?qū)Ρ榷雀?，缺點(diǎn)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，同時(shí)激光的干涉效應(yīng)會(huì)引起散斑現(xiàn)象，因此在圖像質(zhì)量上也有待提升。通過(guò)對(duì)比LCoS、DLP、硅基OLED和MicroLED性能，不難看出，MicroLED無(wú)論在響應(yīng)時(shí)間、亮度、器件結(jié)構(gòu)、功耗、壽命等多個(gè)維度均具備明顯優(yōu)勢(shì)，同時(shí)相比于現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的硅基OLED，能夠搭配未來(lái)可能成為終極解決方案的光波導(dǎo)方案。我們認(rèn)為，隨著MicroLED工藝技術(shù)進(jìn)一步改良升級(jí)，成本進(jìn)一步下降，未來(lái)有望成為AR設(shè)備主流顯示方案，國(guó)際巨頭如蘋果（LuxVue）、臉書（InfiniLED）、谷歌（Glo、MojoVision）、英特爾（Aledia）等已經(jīng)投資或收購(gòu)相關(guān)領(lǐng)域初創(chuàng)公司，為將來(lái)MicroLED的大規(guī)模商用提前布局。5.VR/AR產(chǎn)品百花齊放，海內(nèi)外供應(yīng)商齊助陣5.12022年多款VR/AR產(chǎn)品發(fā)布，光學(xué)+顯示方案路徑逐步清晰化對(duì)于VR/AR設(shè)備而言，產(chǎn)品形態(tài)大同小異，但是核心的光學(xué)和顯示方案卻不盡相同，進(jìn)而帶來(lái)產(chǎn)品成本、價(jià)格、性能和用戶體驗(yàn)的不同，回顧2022年全球VR/AR設(shè)備及配置，不難看出：1）在VR設(shè)備方面，大部分都采用了一體機(jī)設(shè)計(jì)，攜帶更方便靈活；光學(xué)方案更多廠商開(kāi)始用Pancake替代菲涅爾透鏡；顯示方案基本是Fast-LCD屏幕。VR設(shè)備廠商中，Meta優(yōu)勢(shì)明顯，但是中國(guó)廠商如PICO等也在奮力追趕；2）在AR設(shè)備方面，新品的發(fā)布速度明顯加快，分體式設(shè)計(jì)居多；光學(xué)方案采用光波導(dǎo)的占據(jù)大多數(shù)，剩余廠商中Birdbath和自由曲面方案較為均衡；顯示方案絕大多數(shù)采用硅基OLED，意味著硅基OLED目前仍是AR顯示的主流方案，但是個(gè)別廠商已經(jīng)開(kāi)始采用MicroLED。AR設(shè)備行業(yè)格局較為分散，中國(guó)廠商在產(chǎn)品創(chuàng)新、新品發(fā)布等方面處于領(lǐng)先。AR設(shè)備的分體式設(shè)計(jì)，舍棄了電池、處理器、內(nèi)存等組件，通過(guò)連接手機(jī)等外部設(shè)備使用，有效解決了佩戴重量、散熱和續(xù)航等問(wèn)題，但是一根線纜連接在眼鏡上，外觀和使用都受到很大影響，作為可穿戴設(shè)備，高通認(rèn)為一體式設(shè)計(jì)或者無(wú)線連接將成為未來(lái)趨勢(shì)，從而大幅提升用戶體驗(yàn)。高通在2022高通驍龍峰會(huì)期間特別推出了專門面向AR眼鏡打造的AR2平臺(tái)（驍龍AR2Gen1），有望引領(lǐng)AR眼鏡的“無(wú)線化”潮流。AR眼鏡通過(guò)無(wú)線連接云端或者其他硬件設(shè)備，可以獲得更強(qiáng)的處理能力，同時(shí)眼鏡本體也可以保持小巧輕便。5.2VR頭顯拆解及供應(yīng)商梳理根據(jù)VR陀螺關(guān)于YVR2VR一體機(jī)拆解可知，VR頭顯的前部包括攝像頭模組、主板、屏幕、鏡頭模組、散熱模組、前殼、中框等等，后部則包括電池、頭枕、旋鈕調(diào)節(jié)組件等。MetaQuestPro硬件BOM成本及供應(yīng)商：2022年10月，Meta發(fā)布了新款VR頭盔MetaQuestPro，初始售價(jià)1500美元，目前已下調(diào)至999美元。QuestPro搭載全新高通驍龍XR2+Gen1平臺(tái)，散熱和性能更好，存儲(chǔ)為12G+256G，并且采用Pancake光學(xué)方案，體積比Quest2縮小了40%。顯示方面，QuestPro配備兩塊2.48英寸的Fast-LCD屏幕+MiniLED背光板，單眼分辨率為1800×1920，刷新率為90Hz，與Quest2相比，全彩混合現(xiàn)實(shí)的分辨率提高了4倍。作為Meta最新款VR設(shè)備，MetaQuestPro結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件及供應(yīng)商眾多，根據(jù)WellsennXR數(shù)據(jù)，MetaQuestPro硬件BOM方面，主板成本最高，為168.6美元；光機(jī)模組次之，為157美元；電源系統(tǒng)為126.5美元；整體BOM成本為587.6美元，ODM/OEM成本為30美元，不含稅的綜合硬件成本為617.6美元。而在硬件成本構(gòu)成方面，根據(jù)品類劃分，芯片成本228.1美元，占比36.9%，排名第1；屏幕成本106美元，占比17.2%，排名第2；攝像頭成本85美元，占比13.8%，排名第3；其次分別為光學(xué)、電源、OEM、結(jié)構(gòu)件、PCB、聲學(xué)、散熱、傳感器和馬達(dá)等，合計(jì)占比32.1%。根據(jù)供應(yīng)商所屬國(guó)家劃分，中國(guó)廠商377.1美元，占比61.1%；美國(guó)廠商203.7美元，占比33.0%；其他還包括日本、韓國(guó)、挪威、德國(guó)和英國(guó)廠商，合計(jì)占比5.9%。供應(yīng)商方面，芯片核心供應(yīng)商包括高通、TI、英飛凌等，其中高通驍龍XR系列芯片在全球VR設(shè)備市場(chǎng)占據(jù)了90%以上的份額；光學(xué)模組采用Pancake方案，供應(yīng)商為舜宇光學(xué)和歌爾股份；背光模組采用MiniLED方案，供應(yīng)商為鴻利光電、隆利科技和運(yùn)鴻輝；屏幕采用Fast-LCD方案，供應(yīng)商為京東方；PCB供應(yīng)商為鵬鼎控股；MEMS麥克風(fēng)和整機(jī)ODM供應(yīng)商為歌爾股份；攝像頭鏡頭和模組供應(yīng)商為舜宇光學(xué)；CIS供應(yīng)商為韋爾股份（豪威科技）和索尼；電池供應(yīng)商為欣旺達(dá)。PICO4硬件BOM成本及供應(yīng)商：2022年9月，PICO面向中國(guó)市場(chǎng)正式發(fā)布了新一代VR一體機(jī)——PICO4系列，起售價(jià)2499元。PICO4處理器為7nm制程驍龍XR2芯片，存儲(chǔ)為8G+128G/256G，采用Pancake光學(xué)透鏡，前端厚度減小38.8%，重量減少26.2%，搭配2塊2.56英寸Fast-LCD屏幕，總分辨率達(dá)到4320x2160，PPI為1200，刷新率最高達(dá)90Hz，視場(chǎng)角105°，并且支持62-72mm無(wú)級(jí)電動(dòng)瞳距調(diào)節(jié)。頭顯端前置1600萬(wàn)像素RGB彩色攝像頭，可以實(shí)現(xiàn)彩色透視功能，一方面提供了和真實(shí)環(huán)境更融合的畫面效果，另一方面還為未來(lái)的MR應(yīng)用提供了無(wú)限可能。根據(jù)WellsennXR數(shù)據(jù)，PICO4（8G+128G版本）硬件BOM方面，光機(jī)模組成本最高，為138美元；主板次之，為115.85美元；整體BOM成本為348.25美元，ODM/OEM成本為20美元，不含稅的綜合硬件成本為368.25美元。而在硬件成本構(gòu)成方面，根據(jù)品類劃分，芯片成本112.65美元，占比30.6%，排名第1；屏幕成本84美元，占比22.8%，排名第2；光學(xué)成本44美元，占比11.9%，排名第3；其次分別為傳感器、OEM/ODM、結(jié)構(gòu)件、PCB、電池、聲學(xué)和散熱件等，合計(jì)占比34.7%。根據(jù)供應(yīng)商所屬國(guó)家劃分，中國(guó)廠商125.65美元，占比34.1%；美國(guó)廠商104.4美元，占比28.4%；日本廠商97.35美元，占比26.4%；其他還包括韓國(guó)、挪威、南非和荷蘭等廠商，合計(jì)占比11.1%。供應(yīng)商方面，芯片核心供應(yīng)商包括高通、三星、Qorvo、恩智浦、兆易創(chuàng)新等；光學(xué)模組采用Pancake方案，供應(yīng)商為歌爾股份和三利譜；瞳距調(diào)節(jié)模組供應(yīng)商為兆威機(jī)電；屏幕采用FastLCD方案，供應(yīng)商為JDI/群創(chuàng)；攝像頭供應(yīng)商為舜宇光學(xué)、丘鈦科技；CIS供應(yīng)商為豪威和索尼；PCB供應(yīng)商為勝宏科技和方正；結(jié)構(gòu)件、連接器、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)和ODM供應(yīng)商為歌爾股份。從MetaQuestPro和PICO4硬件成本來(lái)看，主板（SoC、存儲(chǔ)、電源管理芯片、藍(lán)牙芯片、WiFi芯片、射頻芯片、PCB等）和光機(jī)模組（光學(xué)模組Pancake、Fast-LCD屏幕、瞳距調(diào)節(jié)模組等）成本占比最大；從供應(yīng)商來(lái)看，國(guó)外廠商在SoC、存儲(chǔ)、模擬、射頻、音頻等芯片領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，中國(guó)廠商則在光學(xué)方案、屏幕、攝像頭、CIS、PCB、電池、揚(yáng)聲器、MEMS麥克風(fēng)、ODM等領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯。5.3AR眼鏡拆解及供應(yīng)商梳理AR設(shè)備種類繁多，應(yīng)用場(chǎng)景多樣化。根據(jù)StrategyAnalytics數(shù)據(jù)，一體式AR眼鏡包括傳感器、攝像頭、透鏡、投影儀/光源模組、音頻輸出、麥克風(fēng)、CPU/GPU、電池、連接模塊等。從成本構(gòu)成上來(lái)看，根據(jù)艾瑞咨詢數(shù)據(jù)，分體式AR眼鏡光學(xué)顯示單元占比最大，為43%，具體包括微投影光機(jī)、鏡片和顯示屏等；計(jì)算單元占比31%，包括主控芯片CPU/GPU等，存儲(chǔ)芯片占比15%，感知單元（攝像頭、傳感器、陀螺儀、加速度計(jì)等）占比9%，電池占比2%。對(duì)于雙目AR設(shè)備，目前以分體式設(shè)計(jì)為主，比如NrealAir、RokidAir、華為VisionGlass等，不僅重量更輕，而且由于省去了SoC、電源管理、通信、定位、電池等多個(gè)關(guān)鍵組件，降低了BOM成本和售價(jià)，但是需要通過(guò)一根線纜連接手機(jī)、電腦等外部設(shè)備，使用上會(huì)有不便；一體式設(shè)計(jì)則免去了線束的束縛，比如微軟HoloLens2，但是散熱、續(xù)航和佩戴重量等問(wèn)題依然需要優(yōu)化。華為VisionGlass硬件BOM成本及供應(yīng)商：2022年12月，華為正式發(fā)布了新款A(yù)R眼鏡華為VisionGlass，售價(jià)