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文檔簡介
2024年中國虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)行業(yè)研究報(bào)告潛心蓄力,時(shí)勢欲開部門:企服研究五組?2024iResearchInc.CONTENTS01
行業(yè)背景與發(fā)展概況目錄BackgroundandDevelopmentOverview02
VR產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)特征總覽IndustrialchainOverview03
典型企業(yè)案例Casestudy04
VR行業(yè)發(fā)展趨勢洞察Developmenttrend2行業(yè)概況n
發(fā)展階段:新舊玩家推陳出新,特別是VisionPro產(chǎn)品的問世,極大帶動(dòng)行業(yè)參與者信心,行業(yè)未來發(fā)展方向漸進(jìn)明晰,新品層出不窮,VR邁入快速成長期ABSTRACTSn
現(xiàn)存卡點(diǎn):p
技術(shù)側(cè):核心芯片、顯示屏幕、光學(xué)方案、交互技術(shù)等均有突破,但VR硬件整體性能美中不足,算力、清晰度、產(chǎn)品良率、交互靈活性等仍有提升空間p
內(nèi)容側(cè):開發(fā)技術(shù)限制優(yōu)質(zhì)內(nèi)容創(chuàng)作輸出,加之內(nèi)容市場環(huán)境成熟度欠缺,優(yōu)質(zhì)正版內(nèi)容難以獲得有效保護(hù),反向沖擊創(chuàng)作者信心,內(nèi)容市場閉環(huán)待完善摘要n
市場規(guī)模:2023年全球VR終端出貨量為765萬臺(tái),其中Meta、Sony、PICO、DPVR和Valve位居前五。艾瑞預(yù)估2024年全球出貨將突破810萬臺(tái)。伴隨生態(tài)成熟與新品迭現(xiàn),特別是蘋果迭代產(chǎn)品對(duì)于市場的引爆可能性,艾瑞預(yù)估,2027年全球市場將有飛躍式增長產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)n
核心硬件:p
芯片:各品牌VR頭顯主控芯片基本被高通壟斷,蘋果、聯(lián)發(fā)科等廠商正積極布局p
光學(xué)顯示:Pancake方案位居主流選擇,F(xiàn)OV、光效、良率待提升;MicroOLED短期內(nèi)受到更多廠商青睞,MicroLED商業(yè)落地仍需時(shí)間n
交互技術(shù):呈現(xiàn)多點(diǎn)開花態(tài)勢,手勢追蹤、眼動(dòng)追蹤、面部追蹤等為廠商重點(diǎn)布局n
軟件技術(shù):p
操作系統(tǒng):以安卓系統(tǒng)為主,頭部企業(yè)欲自建生態(tài),提升產(chǎn)品差異化與生態(tài)壁壘p
渲染開發(fā):多種渲染技術(shù)協(xié)同,如注釋點(diǎn)渲染、實(shí)時(shí)云渲染等,大幅緩解算力壓力,提升渲染質(zhì)量n
內(nèi)容應(yīng)用:p
內(nèi)容服務(wù):擴(kuò)充創(chuàng)作者隊(duì)伍,巧用AI技術(shù),加大自研與優(yōu)質(zhì)內(nèi)容引進(jìn),豐潤國內(nèi)內(nèi)容市場p
場景應(yīng)用:C端與B端同步發(fā)力,由基礎(chǔ)場景實(shí)踐如游戲、影視、文旅,向更為全面的進(jìn)階場景,如社交、工業(yè)、醫(yī)療延伸趨勢洞察n
產(chǎn)品未來趨勢:全彩透視加持,MR將成為VR廠商新的競爭戰(zhàn)場n
內(nèi)容未來趨勢:引入優(yōu)質(zhì)IP,并利用AIGC等智能技術(shù)提升創(chuàng)作效率;同時(shí)轉(zhuǎn)換創(chuàng)作思維,設(shè)計(jì)初衷回歸服務(wù)用戶本身n
產(chǎn)業(yè)價(jià)值洞察:將現(xiàn)實(shí)世界導(dǎo)入虛擬世界,促進(jìn)元宇宙體驗(yàn)的實(shí)體化n
行業(yè)發(fā)展呼吁:望行業(yè)多方參與者同舟共濟(jì),推動(dòng)VR生態(tài)成形301行業(yè)背景與發(fā)展概況集中回答:ü
行業(yè)目前進(jìn)展如何?ü
推進(jìn)卡點(diǎn)體現(xiàn)在哪里?ü
市場未來態(tài)勢如何?4VR概念界定新穎獨(dú)到:隔離物理世界,實(shí)現(xiàn)虛擬場景中的沉浸式交互體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)(VirtualReality,簡稱VR)是指利用計(jì)算機(jī)設(shè)備創(chuàng)建一個(gè)三維空間的虛擬世界,用戶可以運(yùn)用視覺、聽覺等感知這個(gè)虛擬世界,并與虛擬世界中的場景、物品、虛擬人物進(jìn)行交互?;诙嘣葱畔⑷诤?、交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真,用戶如同身臨其境一般。廣義的虛擬技術(shù)包括泛R(Reality)技術(shù)以及全息技術(shù)等虛擬技術(shù);狹義的虛擬技術(shù)即指VR技術(shù)。相較于AR與MR,VR本質(zhì)在于利用先進(jìn)技術(shù)構(gòu)造虛擬世界,側(cè)重完整的虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn),通過良好的VR體驗(yàn)讓體驗(yàn)者忘記身處的現(xiàn)實(shí);因此VR對(duì)圖像的逼真度要求更高,盡可能讓虛擬場景占滿整個(gè)視野,避免真實(shí)場景畫面進(jìn)入眼睛。VR/AR/MR特征對(duì)比硬件形態(tài)體驗(yàn)特點(diǎn)核心技術(shù)應(yīng)用場景?
位置追蹤?
眼、手、頭跟蹤?
感知交互?
游戲?
社交?
影視?
VR一體機(jī)?
主機(jī)/PCVR?
手機(jī)盒子?
沉浸感
?
多感知性?
交互性?
封閉式?
構(gòu)想性增強(qiáng)虛擬虛實(shí)交互VRMRAR?
實(shí)時(shí)三維圖形計(jì)算?
教育?
……?
旅游?
3D建模?
人機(jī)交互?
場景注冊(cè)?
SLAM?
……?
設(shè)計(jì)?
建筑?
工業(yè)制造?
展覽?
虛實(shí)融合
?
真實(shí)感?
互動(dòng)性?
操控感?
MR頭盔?
感知交互?
實(shí)時(shí)跟蹤與定位?
計(jì)算機(jī)視覺?
機(jī)器學(xué)習(xí)?
……?
工業(yè)制造?
智慧零售?
社交?
分體式AR眼鏡
?
虛實(shí)結(jié)合
?
三維配準(zhǔn)?
一體式AR眼鏡
?
實(shí)時(shí)交互?
實(shí)用性增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)?
廣告注釋:AR(AugmentedReality,即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))是將虛擬數(shù)字信息疊加到物理世界的技術(shù),MR(MixedReality,即混合現(xiàn)實(shí))是可實(shí)現(xiàn)虛擬數(shù)字信息物理世界交互的技術(shù)。來源:公開資料,《艾瑞咨詢:2023年中國增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)行業(yè)研究報(bào)告》艾瑞咨詢研究院自主繪制整理。?2024.3iResearchInc.5VR行業(yè)發(fā)展里程碑浮沉與共:新舊玩家持續(xù)推陳出新,VR產(chǎn)業(yè)將步入快速成長期虛擬現(xiàn)實(shí)概念源于科幻小說,由任天堂等游戲廠商開啟商業(yè)化之路。早期設(shè)備成本高,技術(shù)成熟度有限,游戲廠商的嘗試都宣告失敗。2016年是虛擬現(xiàn)實(shí)的元年,硬件巨頭消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品的推出,疊加中國眾多VR創(chuàng)企大力進(jìn)軍硬件端與內(nèi)容端,短期市場呈爆炸式增長。但行業(yè)整體處于民用初期,受內(nèi)容稀缺、設(shè)備易眩暈、屏幕清晰度差等影響,消費(fèi)級(jí)市場整體發(fā)展放緩。伴隨行業(yè)技術(shù)日趨成熟與產(chǎn)業(yè)玩家的擴(kuò)容,行業(yè)在2020-2022年邁入發(fā)展的關(guān)鍵階段,Quest銷量迎消費(fèi)級(jí)拐點(diǎn)。2023年蘋果Vision
Pro發(fā)布,其對(duì)全新交互方式的實(shí)踐為業(yè)內(nèi)玩家?guī)硇碌乃伎?。作為現(xiàn)階段頂配產(chǎn)品,Vision
Pro的出現(xiàn)不僅極大拉動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)玩家信心,同時(shí)在市場激起的“浪花”,為行業(yè)帶來更多關(guān)注。艾瑞認(rèn)為,在可預(yù)見的27~28年,蘋果二代甚至三代產(chǎn)品將貢獻(xiàn)下一個(gè)里程碑,為產(chǎn)業(yè)帶來新的爆發(fā)。VR行業(yè)發(fā)展歷程萌芽期商業(yè)化探索期復(fù)蘇期成長期??重量級(jí)玩家構(gòu)建生態(tài)??清晰度差、易眩暈、內(nèi)容稀缺等影響體驗(yàn),市場趨冷國內(nèi)逐步實(shí)現(xiàn)軟硬件自研??國外巨頭帶動(dòng)硬件先行蘋果發(fā)布旗下首個(gè)MR頭顯設(shè)備VisionPro字節(jié)收購PICO在購買海外軟件的同時(shí),國內(nèi)開始嘗試硬件集成Oculus發(fā)布Quest2,C端VR市場開始覺醒??技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室設(shè)備成本高、技術(shù)成熟度有限國內(nèi)購買海外產(chǎn)品進(jìn)行銷售HTC、Pico等推出多人同屏觀影、3KSony,三星,Oculus相繼推出消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品PICO,騰訊、顯示屏、具備小米等推出Facebook宣布以20億美元收購Oculus社交功能的一軍用:模擬太空作業(yè)的光學(xué)頭戴顯示器VR硬件設(shè)備體機(jī)OculusRift以眾籌方式復(fù)興了VR阿里巴巴、騰訊等廠商跟進(jìn),國內(nèi)眾多硬件與內(nèi)容VR創(chuàng)企入局Halflife:Alyx引爆市場Stanley小說中提出全方位沉浸式體感的眼鏡資本趨冷,國內(nèi)眾多VR創(chuàng)企退出市場商用:任天堂推出VirtualBoy1935年1989年
1995年2012年2014年2016年2017年2018年2020年2021年
2023年注釋:2021年10月28日Facebook更名為Meta。來源:公開資料,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。?2024.3iResearchInc.6VR實(shí)現(xiàn)的重要載體類型殊途同歸:串流玩法下內(nèi)容傳輸便捷且豐富,降低玩家高端VR體驗(yàn)門檻VR產(chǎn)品是提供虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)的硬件和軟件的組合,當(dāng)前市面上的主流VR硬件產(chǎn)品包括VR頭顯、VR手柄、全景相機(jī)、體感跑步機(jī)、VR互動(dòng)游戲機(jī)等。VR頭顯性能對(duì)用戶沉浸式體驗(yàn)存在直接影響,頭顯設(shè)備的成熟度對(duì)VR行業(yè)的整體發(fā)展至關(guān)重要。根據(jù)配置和使用方式,VR頭顯可分為移動(dòng)端頭顯、一體式頭顯和外接式頭顯三類。目前市面上主流的VR設(shè)備以PCVR和VR一體機(jī)為主,其中PC
VR硬件性能更優(yōu),但依賴主機(jī)、靈活度低;VR一體機(jī)小巧便捷、成本友好,性能瓶頸正在逐步突破。當(dāng)前的VR一體機(jī)普遍具備連接PC主機(jī)實(shí)現(xiàn)串流Steam的能力,一體機(jī)+串流的形式是新手玩家低門檻、高性價(jià)比、無線化體驗(yàn)PC
VR的最佳方案,彌補(bǔ)了現(xiàn)階段相對(duì)匱乏的一體機(jī)內(nèi)容生態(tài),通過高階VR玩法培養(yǎng)更多玩家入局。VR頭顯設(shè)備類別移動(dòng)端頭顯(手機(jī)盒子)一體式頭顯(VR一體機(jī))外接式頭顯(PCVR)特征:特征:特征:n
具有單獨(dú)的處理器,無需依靠電腦、手機(jī)等輸入輸出設(shè)備n
無內(nèi)置顯示屏,需配合手機(jī)使用n
設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,便于攜帶n
具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢n
體驗(yàn)效果一般n
具有單獨(dú)顯示屏,需連接PC或主機(jī)使用n
攜帶方便,沒有數(shù)據(jù)線束縛,不受移動(dòng)空間限定n
不便于攜帶,活動(dòng)范圍受限n
體驗(yàn)效果最好,但價(jià)格較貴適用人群:n
但受限于處理器性能,體驗(yàn)感、流暢度不如PCVR適用人群:n
適用于初級(jí)用戶的VR入門體驗(yàn),目前基本被市場淘汰n
對(duì)設(shè)備性能要求較高的企業(yè)級(jí)用戶適用人群:n
多用于個(gè)人及家庭場景來源:公開資料,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。?2024.3iResearchInc.7VR體驗(yàn)核心關(guān)注要素秉要執(zhí)本:分辨率、刷新率、視場角、清晰度主要影響VR體驗(yàn)感由于虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)涉及視覺、聽覺、互動(dòng)、舒適度等多個(gè)方面,用戶在使用VR產(chǎn)品時(shí),側(cè)重關(guān)注沉浸感、觀看效果、交互質(zhì)量、靈活感知四個(gè)維度。盡管用戶的需求與優(yōu)先事項(xiàng)因個(gè)體而異,但便于開發(fā)者更好的改進(jìn)VR設(shè)備與應(yīng)用,業(yè)內(nèi)通常使用分辨率、刷新率、清晰度、視場角、響應(yīng)時(shí)長、交互質(zhì)量等要素對(duì)VR體驗(yàn)效果進(jìn)行定性或定量衡量。體驗(yàn)關(guān)注重點(diǎn)主導(dǎo)了產(chǎn)品的變更方向,結(jié)合VR產(chǎn)品設(shè)備結(jié)構(gòu)與VR產(chǎn)品應(yīng)用場景,產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)各方在顯示屏、光學(xué)方案、感知交互、渲染等硬軟層面同步發(fā)力,配套支撐技術(shù)更迭加快。VR體驗(yàn)效果主要評(píng)價(jià)要素效果分辨率清晰度體驗(yàn)評(píng)價(jià)要素影響技術(shù)?
概念:通常包括顯示分辨率與圖像分辨率,VR圖像分辨率用PPD衡量,即每一度視場角的像素?cái)?shù)?
影響:主流VR頭顯角分辨率多為20PPD左右,距理想效果差距較大;分辨率不足,導(dǎo)致畫面模糊,影響沉浸感?
概念:是一個(gè)相對(duì)主觀的概念,影響用戶在虛擬世界中的視覺體驗(yàn)影響:受到分辨率、顯示器技術(shù)、光學(xué)系統(tǒng)、圖像處理等多因素關(guān)聯(lián)影響顯示屏沉浸體驗(yàn)光學(xué)方案響應(yīng)時(shí)長刷新率?
概念:指液晶顯示器中像素從一種顏色切換到另一種顏色所需的時(shí)間?
影響:響應(yīng)時(shí)間降低,可減少圖像模糊和動(dòng)態(tài)物體的拖尾效應(yīng),提高清晰度與流暢性定位追蹤?
概念:指每秒刷新屏幕的次數(shù),理想刷新率應(yīng)在90-120Hz及以上VR觀看體驗(yàn)?
影響:刷新率足夠高,用戶在虛擬環(huán)境中的移動(dòng)與交互更流暢,頭暈、眩暈感降低;刷新率高低影響大視場角下的動(dòng)作捕捉體驗(yàn)傳感器渲染……視場角交互質(zhì)量交互體驗(yàn)?
概念:指用戶與虛擬環(huán)境間的互動(dòng)體驗(yàn)與互動(dòng)效果的質(zhì)量交互技術(shù)?
概念:即FOV,指人眼所能看到的圖像最大角度范圍,通常VR頭顯的水平視場角要達(dá)到90°,才可保證較高沉浸感影響:是硬件、軟件、傳感、交互形式、界面設(shè)計(jì)等多因素的綜合體現(xiàn)多維感知?
影響:FOV越大,眼睛通過顯示器能看到的視野范圍越大,沉浸感越強(qiáng)來源:公開資料,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。?2024.3iResearchInc.8VR新品迭現(xiàn)但美中不足芯片、顯示、光學(xué)、交互等多點(diǎn)技術(shù)初露鋒芒,極致呈現(xiàn)待精益求精VR頭顯性能綜合評(píng)價(jià)主流VR產(chǎn)品參數(shù)性能指標(biāo)用戶關(guān)注點(diǎn)進(jìn)展評(píng)價(jià)Pico4ProQuestProQuets3PSVR2VisionProp分辨率:VR一體機(jī)已實(shí)現(xiàn)雙目整體分辨率4K+,分辨率的提升拉高精細(xì)度,顯卡壓力增大芯片外接PS5主機(jī)
M2、R1Fast-LCD
LCD+MiniLED
Fast-LCDOLEDMicro-OLED屏幕單眼分辨率PPI顯示效果p屏幕:Micro-OLED基于小尺寸、高分辨優(yōu)勢開始投入使用,但量產(chǎn)規(guī)模較小,暫不支持大規(guī)模商用;Fast-LCD依舊是近年來主流選擇2160*2160
1800*1920
2064*2208
2000*20404K3386341200105923121825>160020.620PPDp光學(xué):Pancake方案位居主流,VR趨向輕薄化,減輕頭顯重量,體驗(yàn)舒適性增強(qiáng);其難度較高的制作工藝推高模組價(jià)格,良率穩(wěn)定性待提升72/90Hz72/90Hz120Hz90/120Hz90Hz刷新率交互體驗(yàn)Pancake120o光學(xué)方案FOVPancake105oPancake96oPancake110o菲涅爾110op渲染:指標(biāo)提高同步提升算力需求,受限于目前芯片性能,高畫質(zhì)渲染待突破無手柄√追蹤頭手6DoF頭手6DoF頭手6DoF頭手6DoF舒適性√√√√手勢識(shí)別面部識(shí)別眼動(dòng)追蹤p多樣交互:交互方式多樣化,體驗(yàn)靈活性提升;但多項(xiàng)技術(shù)處于實(shí)踐初期,技術(shù)穩(wěn)定性與ToC應(yīng)用的性價(jià)比待提高√√√√××√√√√價(jià)格全重597g3799¥全重722g1499$全重515g499$全重560g549.99$約650g3499$頭顯重量p成本:Pancake+MicroOLED的配置組合漸成頭部首選,產(chǎn)品BOM上升,影響售價(jià)友好性售價(jià)圖例:
高通驍龍XR2
Gen1高通驍龍XR2
Gen2注釋:PPD:角分辨率,指視場角中平均每度夾角內(nèi)填充的像素點(diǎn)數(shù)量。來源:企業(yè)官網(wǎng),公開資料,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。?2024.3iResearchInc.9VR內(nèi)容質(zhì)量待與日俱進(jìn)內(nèi)容開發(fā)挑戰(zhàn)限制精品內(nèi)容擴(kuò)充,內(nèi)容市場閉環(huán)存在漏洞VR內(nèi)容呈現(xiàn)效果的影響因素較為多樣,初期的創(chuàng)意構(gòu)思,開發(fā)階段的技術(shù)實(shí)現(xiàn)、成品效果展示和流入市場后的用戶反饋等均為重要變量。當(dāng)前硬件設(shè)備仍處于摸索迭代階段,VR內(nèi)容暫無較為完美的展示平臺(tái),這一定程度上限制了終端用戶的體感。除此之外,內(nèi)容設(shè)計(jì)十分消耗創(chuàng)作者的創(chuàng)意想法,加之如3D建模、渲染、交互等技術(shù)實(shí)現(xiàn)門檻較高,精品制作周期拉長。新穎內(nèi)容吸引用戶入手嘗試,成功打破第一道拓展屏障;但留存用戶需要符合用戶視覺感、空間交互性預(yù)期的優(yōu)質(zhì)內(nèi)容。目前以游戲?yàn)橹鞯腣R內(nèi)容走在內(nèi)容市場前列,但數(shù)量遠(yuǎn)不可與其他游戲類型相抗衡,VR整體內(nèi)容量待擴(kuò)充。對(duì)于內(nèi)容市場,產(chǎn)權(quán)保護(hù)需要業(yè)內(nèi)持續(xù)重視,盜版泛濫將直傷內(nèi)容創(chuàng)作者熱情,進(jìn)而限制內(nèi)容產(chǎn)出,嚴(yán)重阻礙內(nèi)容市場的健康發(fā)展。VR內(nèi)容市場現(xiàn)存破局影響①內(nèi)容開發(fā)技術(shù)挑戰(zhàn)③市場閉環(huán)存在漏洞?
內(nèi)容平臺(tái)版權(quán)保護(hù)能力影響下游內(nèi)容市場質(zhì)量?
硬件支撐:顯示、光學(xué)、計(jì)算、重量等硬件性能待提升?
創(chuàng)意思考:設(shè)計(jì)欠缺創(chuàng)意,缺乏細(xì)節(jié),題材老舊,內(nèi)容故事對(duì)用戶吸引力差?
盜版泛濫沖擊開發(fā)者、發(fā)行方利益,直傷內(nèi)容方行業(yè)影響內(nèi)容創(chuàng)作積極性熱情發(fā)行方提供?
技術(shù)門檻:融合3D建模、實(shí)時(shí)渲染、音頻處理、人機(jī)界面設(shè)計(jì)、交互、動(dòng)畫等多技術(shù)開發(fā)者內(nèi)容提供購買
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上傳正版內(nèi)容消費(fèi)者?
制作成本:受場景復(fù)雜度、場地和設(shè)備等影響,重視細(xì)節(jié)的高標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容制作成本偏高信息反饋營銷推廣&需求反饋分享
防盜版限制優(yōu)質(zhì)內(nèi)容擴(kuò)充限制優(yōu)質(zhì)內(nèi)容擴(kuò)充……?
交互體驗(yàn):用戶對(duì)內(nèi)容呈現(xiàn)及沉浸交互體驗(yàn)的滿意度在內(nèi)容上市前不可預(yù)知反作弊破解版盜版市場②優(yōu)質(zhì)內(nèi)容數(shù)量欠缺新穎內(nèi)容吸引用戶Steam平臺(tái)逐年新增游戲&應(yīng)用?
內(nèi)容數(shù)量無法維持嘗鮮需求:以游戲?yàn)槔?,VR游戲數(shù)量雖逐年增長,但豐富度遠(yuǎn)不及其他類型;新穎的形式與表達(dá)吸引用戶嘗試,若數(shù)量不足,對(duì)用戶的沖擊性將逐步退減?
內(nèi)容品質(zhì)暫未滿足用戶預(yù)期:作為早期產(chǎn)品,VR內(nèi)容對(duì)用戶需求的洞察較弱,形式與題材相對(duì)匱乏,并未與用戶產(chǎn)生深度連接,展現(xiàn)虛擬世界交互性,讓VR成為用戶生活、社交一部分68994556282287261211055844新概念
好創(chuàng)意新表達(dá)735137651082711620802875228924優(yōu)質(zhì)內(nèi)容留存用戶393520162017201820192020202120222023非VR游戲&應(yīng)用VR游戲&應(yīng)用交互性視覺感衍生性來源:Steam,VR陀螺,公開資料,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。?2024.3iResearchInc.10政策引導(dǎo)下的VR發(fā)展方向宏觀層高度重視,促進(jìn)VR與多行業(yè)融合,創(chuàng)新消費(fèi)體驗(yàn),構(gòu)建豐富業(yè)態(tài)中國虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)國家層相關(guān)政策(2016-2023)首次提出大力推進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè),將VR放在超前戰(zhàn)略位置p
國務(wù)院《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》推動(dòng)VR/AR終端、可穿戴設(shè)備等數(shù)字化產(chǎn)品與智慧旅游產(chǎn)品深度結(jié)合;以虛實(shí)相生的應(yīng)用需求為牽引,推動(dòng)元宇宙產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展20162023p
國務(wù)院《關(guān)于加快發(fā)展健身休閑產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)意見》p
商務(wù)部《國內(nèi)貿(mào)易流通“十三五”發(fā)展規(guī)劃》p
國務(wù)院《“十三五”國家信息化規(guī)劃》p
文體旅游廣電局《關(guān)于開展智慧旅游沉浸式體驗(yàn)空間推薦遴選培育試點(diǎn)工作的通知》p
工信部、文旅部《關(guān)于加強(qiáng)5G+智慧旅游協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展的通知》p
工信部等五部門《元宇宙產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃(2023-2025年)》伴隨多領(lǐng)域政策的出臺(tái),在教育、健康、文化、實(shí)訓(xùn)、制造業(yè)等多行業(yè)為VR產(chǎn)業(yè)營造良好發(fā)展環(huán)境2017p
國務(wù)院《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中央層面發(fā)布第二項(xiàng)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)政策,第一次提出2022p
文化部《推動(dòng)數(shù)字文化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展意見》量化指引p
科技部《“十三五”現(xiàn)代服務(wù)業(yè)科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》p
科技部發(fā)改委等六部門
《“十三五”健康產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》p
科技部中宣部《“十三五”國家科普與創(chuàng)新文化建設(shè)規(guī)劃》p
工信部《應(yīng)急產(chǎn)業(yè)培育與發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2017-2019)》p
司法部科技部《“十三五”全國司法行政科技創(chuàng)新規(guī)劃》p
國務(wù)院《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》p
國務(wù)院《“十四五”旅游業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》p
國務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步釋放消費(fèi)潛力促進(jìn)消費(fèi)持續(xù)恢復(fù)的意見》p
工信部等部門《虛擬現(xiàn)實(shí)與行業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2022-2026)》p
國務(wù)院《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》加快云AR/VR頭顯、5G全景相機(jī)等智能產(chǎn)品的推廣,促進(jìn)2021新型體驗(yàn)類消費(fèi)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略窗口期已形成,對(duì)未來五年虛擬現(xiàn)實(shí)與行業(yè)融合發(fā)展的重點(diǎn)任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)部署2018p
工信部《“雙千兆”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023)》p
工信部等十部門《5G應(yīng)用“揚(yáng)帆”行動(dòng)計(jì)劃(2021-2023)》p
發(fā)改委《“十四五”信息化和工業(yè)化深度融合發(fā)展規(guī)劃》p
中央網(wǎng)信辦《數(shù)字中國建設(shè)發(fā)展報(bào)告(2017)》p
發(fā)改委《關(guān)于發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定擴(kuò)大就業(yè)的指導(dǎo)意見》p
工信部《關(guān)于加快推進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見》虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐步細(xì)化到數(shù)字化轉(zhuǎn)型、新能源、對(duì)外貿(mào)易、
2020展覽等多業(yè)態(tài)工信部提出到2025年我國虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)整體實(shí)力要進(jìn)入全球前列,明確在視頻產(chǎn)業(yè)、信息消費(fèi)、技術(shù)各方面發(fā)展方向2019p
工信部《中小企業(yè)數(shù)字化賦能專項(xiàng)行動(dòng)方案》p
商務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步做好供應(yīng)鏈創(chuàng)新與應(yīng)用試點(diǎn)工作的通知》p
商務(wù)院《關(guān)于創(chuàng)新展會(huì)服務(wù)模式
培育展覽產(chǎn)業(yè)發(fā)展新動(dòng)能的工作通知》p
國家標(biāo)準(zhǔn)委等五部門《國家新一代人工智能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》p
國務(wù)院《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》p
科技部等六部門
《關(guān)于促進(jìn)文化和科技深度融合指導(dǎo)意見》p
交通運(yùn)輸部《城市軌道交通運(yùn)營突發(fā)事件應(yīng)急演練管理辦法》p
工信部十三部門
《制造業(yè)設(shè)計(jì)能力提升專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃(2019-2022)》p
工信部等《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2019-2022)》來源:國務(wù)院、工信部等,艾瑞咨詢研究院整理繪制。?2024.3iResearchInc.11構(gòu)成多元的行業(yè)玩家類型刀光劍影:硬件頭部較為集中,軟件服務(wù)多依托成熟業(yè)務(wù)向VR延伸VR行業(yè)參與者類型較為廣泛,貫穿核心硬件、軟件系統(tǒng)、交互技術(shù)、內(nèi)容服務(wù)、頭戴顯示等產(chǎn)業(yè)鏈條各個(gè)環(huán)節(jié)。頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)通過投資或自研方式,定位VR行業(yè)潛力企業(yè)與技術(shù)賽道,展開行業(yè)布局并利用自身企業(yè)資源能力,起行業(yè)引領(lǐng)作用。專業(yè)VR企業(yè)為頭顯行業(yè)主力軍,在顯示與配套軟、硬件技術(shù)側(cè)發(fā)力,新品層出疊現(xiàn)。傳統(tǒng)硬件廠商具備供應(yīng)鏈整合優(yōu)勢,入局行業(yè)門檻低,但需要在VR技術(shù)側(cè)不斷積累,以提升產(chǎn)品性能。優(yōu)質(zhì)的內(nèi)容服務(wù)與VR硬件拓展相輔相成,內(nèi)容廠商與軟件開發(fā)商通常具備在對(duì)應(yīng)領(lǐng)域豐富積累,VR內(nèi)容創(chuàng)作大多為其新業(yè)務(wù)拓展的一環(huán),目前并非該類型企業(yè)主攻業(yè)務(wù)。VR行業(yè)主要玩家類型互聯(lián)網(wǎng)廠商專業(yè)VR企業(yè)硬件廠商軟件開發(fā)商內(nèi)容生產(chǎn)企業(yè)u
以頭部互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為主,是推動(dòng)VR產(chǎn)業(yè)的中堅(jiān)力量u
以VR創(chuàng)企為主,涵蓋VR終端、定位交互、外置設(shè)備等企業(yè)u
以手機(jī)廠商為主,同時(shí)涵蓋上游核心部件供應(yīng)商及代工廠u
以VR操作系統(tǒng)、開發(fā)引擎企業(yè)為主u
主要由傳統(tǒng)游戲、影視生產(chǎn)企業(yè)和獨(dú)立內(nèi)容工作室構(gòu)成企業(yè)類型p
具備資金、流量、內(nèi)容、產(chǎn)業(yè)關(guān)系鏈等多方資源,擅長對(duì)外投資、并購p
持續(xù)創(chuàng)新,注重技術(shù)壁壘構(gòu)建,產(chǎn)品更迭速度快p
較強(qiáng)的供應(yīng)鏈整合能力,具備成本下沉優(yōu)勢p
具備完備開發(fā)工具,市場集中度高,客戶依賴性高p
創(chuàng)新性強(qiáng),優(yōu)質(zhì)IP易于變現(xiàn);場景定制能力強(qiáng)核心優(yōu)勢u
投資培育VR創(chuàng)企,利用自身資源,構(gòu)建VR平臺(tái),擴(kuò)大終端市占u
VR設(shè)備的研發(fā)、制造與銷售,同時(shí)提供針對(duì)場景的行業(yè)解決方案u
面向消費(fèi)者、企業(yè)售賣硬件,構(gòu)建硬件、軟件、應(yīng)用商店等完整生態(tài);向下游終端企業(yè)售賣核心部件u
覆蓋VR系統(tǒng)軟件與
u
結(jié)合自身資源實(shí)力工具軟件;開發(fā)、銷售VR應(yīng)用;構(gòu)建開發(fā)者平臺(tái);提供VR相關(guān)訂閱服務(wù)定位內(nèi)容市場,并與軟硬件廠商合作,互利共贏業(yè)務(wù)模式代表企業(yè)p
抖音集團(tuán)、百度p
大朋VR、NOLOp
華為、小米p
Unity、Nibirup
完美世界、愛奇藝來源:艾瑞咨詢研究院根據(jù)公開資料整理。?2024.3iResearchInc.12VR終端設(shè)備出貨量待硬件提質(zhì)成熟與頭部品牌持續(xù)迭代,2027年出貨將實(shí)現(xiàn)飛躍式突破2021年,得益于各路廠商快節(jié)奏的新品推出和多樣營銷方式的市場宣傳刺激,加之“元宇宙”為當(dāng)年最為火爆的科技熱點(diǎn),VR被視為元宇宙的入場券,全球出貨突破千萬臺(tái)。但在過去一年,整個(gè)科技行業(yè)遇冷,國內(nèi)外VR領(lǐng)頭大廠均未公布市場利好消息。據(jù)艾瑞統(tǒng)計(jì),2023年全球整體出貨為765萬臺(tái),Meta領(lǐng)跑市場,占比超70%。后移情時(shí)代,大眾休閑娛樂選擇更為多樣化,性能尚未完善的VR設(shè)備難以吸引大量用戶入手。年初VisionPro的發(fā)售,對(duì)整個(gè)XR市場起到一定帶動(dòng)作用;但各路廠商需要時(shí)間完善硬件與內(nèi)容生態(tài),因此艾瑞預(yù)測,2024年全球出貨較去年將有小幅上漲,預(yù)計(jì)超過810萬臺(tái)。屏幕、光學(xué)模組和芯片等VR核心硬件構(gòu)成的工藝成熟與量產(chǎn)進(jìn)程對(duì)設(shè)備出貨有重要影響,疊加蘋果等頭部廠商的產(chǎn)品迭代規(guī)劃,整體出貨預(yù)計(jì)在2027年實(shí)現(xiàn)飛躍。2023年全球VR品牌出貨情況(%)全球VR終端設(shè)備出貨量及預(yù)測(萬臺(tái))CAGR=30.2%1.1%2.7%5.5%28652.7%3.5%71.3%159213.4%11231061100081676563720202021202220232024e
2025e
2026e
2027eMetaSonyPICODPVRValveHTC其他全球出貨量來源:專家訪談,公開資料,艾瑞咨詢研究院整理繪制。?2024.3iResearchInc.來源:專家訪談,公開資料,艾瑞咨詢研究院整理繪制。?2024.3iResearchInc.1302VR產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)特征總覽集中回答:ü
產(chǎn)業(yè)主要玩家有哪些?ü
核心硬件的最新突破?ü
軟件交互發(fā)展進(jìn)展如何?ü
應(yīng)用市場拓展情況如何?14中國VR行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈推波助瀾:硬件、軟件迭代加速,推動(dòng)應(yīng)用生態(tài)蓄勢待發(fā)VR產(chǎn)業(yè)具備相對(duì)完整與龐大的產(chǎn)業(yè)鏈條,主要由硬件、軟件、內(nèi)容服務(wù)及應(yīng)用領(lǐng)域四部分構(gòu)成。光學(xué)、顯示與交互是VR硬件架構(gòu)的核心構(gòu)成。目前VR硬件條件基本支持VR游戲在設(shè)備上的流暢運(yùn)行,但隨著眼球追蹤、手勢追蹤等交互技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展,渲染技術(shù)對(duì)算力需求的提升,硬件與軟件的適配性將直接影響用戶體驗(yàn)。硬件與軟件端的發(fā)力也帶動(dòng)起內(nèi)容生態(tài)的繁榮,產(chǎn)業(yè)不再局限于游戲、社交,工業(yè)、醫(yī)療、零售等新業(yè)態(tài)也將加入,業(yè)態(tài)日趨豐富。中國VR行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用軟件相關(guān)交互技術(shù)服務(wù)軟件技術(shù)服務(wù)定位追蹤眼球追蹤3D建模手勢追蹤語音交互UI/OS面部識(shí)別ToB應(yīng)用VR引擎圖像渲染SDK/API培訓(xùn)房產(chǎn)設(shè)計(jì)文博
電商工業(yè)醫(yī)療教育
科研終端PCVRVR一體機(jī)手機(jī)盒子內(nèi)容制作(強(qiáng)調(diào)內(nèi)容產(chǎn)出)游戲影視直播3D視頻全景社交ODMOEM渠道VR內(nèi)容服務(wù)硬件設(shè)備……旅游零售……體感設(shè)備操控設(shè)備攝像機(jī)……外置設(shè)備內(nèi)容分發(fā)(強(qiáng)調(diào)內(nèi)容聚合)內(nèi)容平臺(tái)
應(yīng)用商店
視頻網(wǎng)站
在線社區(qū)ToC應(yīng)用全景相機(jī)芯片3D設(shè)備光學(xué)模組音頻組件線上游戲
社交顯示屏存儲(chǔ)影視核心元器件線下影院主題樂園競技館音樂直播
電競體驗(yàn)館傳感器產(chǎn)業(yè)相關(guān)服務(wù)云服務(wù)商孵化器產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟運(yùn)營商來源:公開資料,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。?2024.3iResearchInc.15中國VR產(chǎn)業(yè)鏈圖譜中國VR行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈圖譜場景應(yīng)用消費(fèi)級(jí)企業(yè)級(jí)內(nèi)容服務(wù)內(nèi)容制作內(nèi)容分發(fā)線下線上軟件相關(guān)手勢識(shí)別語音交互眼動(dòng)追蹤……軟開發(fā)引擎渲染處理3D建模感知交互件技術(shù)硬件設(shè)備核
心
元
器
件終
端
輸
出芯片攝像頭聲學(xué)器件傳感器顯示屏VR一體機(jī)PC
VRVR盒子……光學(xué)器件菲尼爾光學(xué)Pancake外
置
設(shè)
備注釋:圖譜以國內(nèi)企業(yè)為主,部分細(xì)分領(lǐng)域包含少數(shù)在國內(nèi)活躍的海外典型企業(yè)。來源:公開資料,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。?2024.3iResearchInc.16VR產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)聚焦與發(fā)展進(jìn)展總覽:核心硬件?
芯片:在VR硬件成本中占比最大,除了蘋果和少數(shù)芯片廠商布局外,各品牌VR頭顯主控芯片基本由高通壟斷?
光學(xué)方案:Pancake方案已經(jīng)替代菲涅爾成為VR頭顯主流選擇,應(yīng)用初期光效、偽影、FOV待優(yōu)化?
顯示:Micro
OLED為當(dāng)前廠商優(yōu)先選擇,Micro
LED未步入市場化階段交互技術(shù)?
技術(shù)類型:交互技術(shù)基本覆蓋人類多元感官,類型廣泛且推進(jìn)速度加快?
重點(diǎn)突破:手勢交互、眼動(dòng)追蹤、面部追蹤為廠商當(dāng)前重點(diǎn)研究技術(shù)軟件技術(shù)?
操作系統(tǒng):安卓依舊占據(jù)主導(dǎo)地位,但部分頭部企業(yè)自建系統(tǒng)生態(tài)意愿強(qiáng)烈?
渲染開發(fā):以提高效率為初衷,引入AI技術(shù),開發(fā)廣度大幅拓展;聚焦重點(diǎn)渲染區(qū)域,分?jǐn)備秩緣毫Γ谟邢匏懔Y源下提升渲染呈現(xiàn)內(nèi)容&應(yīng)用?
內(nèi)容服務(wù):自研和引進(jìn)同步發(fā)力,創(chuàng)作生態(tài)不斷完善;經(jīng)濟(jì)調(diào)整步入正軌,市場回暖,VR市場擴(kuò)增有望?
場景應(yīng)用:應(yīng)用趨向泛化,C端與B端需求逐步明晰,社交、直播、醫(yī)療、工業(yè)等潛力場景凸顯?2024.3iResearchInc.17VR產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)梳理@iResearch:物聯(lián)網(wǎng)研究團(tuán)隊(duì)Section1–核心硬件?
核心芯片應(yīng)用現(xiàn)狀?
光學(xué)顯示方案主要類?
Pancake光學(xué)方案應(yīng)?
顯示面板類型與特征?
顯示面板核心參數(shù)Section2–交互技術(shù)Section3–軟件技術(shù)Section4–內(nèi)容服務(wù)&場景應(yīng)用18核心硬件交互技術(shù)軟件技術(shù)內(nèi)容&場景核心芯片應(yīng)用現(xiàn)狀芯片是VR硬件的重要價(jià)值構(gòu)成,暫由海外龍頭主導(dǎo),國內(nèi)廠商積極搶攻芯片為VR一體機(jī)價(jià)值占比最大的硬件構(gòu)成,主要由SoC主控芯片、RAM運(yùn)存、ROM內(nèi)存和其他芯片(電源管理、通信芯片、解碼芯片等)組成。得益于高通在手機(jī)芯片的技術(shù)積累與優(yōu)勢,其驍龍XR2芯片在CPU、GPU、視頻處理及AI算力等多方面表現(xiàn)出強(qiáng)大性能,目前已成為VR一體機(jī)的主力芯片。蘋果VisionPro中搭載了自研的M2和R1芯片,M系列芯片的性能參數(shù)要優(yōu)于驍龍XR2,因此成為高通在XR芯片的強(qiáng)大對(duì)手。國內(nèi)芯片廠商礙于布局進(jìn)度與產(chǎn)品性能,已實(shí)現(xiàn)搭載的VR機(jī)型較少;但伴隨國產(chǎn)替代的浪潮和VR行業(yè)的成熟,國產(chǎn)芯片仍有望占據(jù)更大的VR市場。VR設(shè)備芯片應(yīng)用情況VR芯片特征現(xiàn)狀:各路廠商積極部署,提升VR綜合性能PICO4BOM成本占比拆分0.5%1.1%1.6%n
高算力:更高算力以支撐VR設(shè)備在近眼顯示與大視場角下對(duì)圖像的高品質(zhì)處理n
高通XR2芯片為XR設(shè)備的主力芯片,經(jīng)過驍龍820、驍龍XR1、驍龍XR2的性能迭代,目前已發(fā)布驍龍XR2Gen2平臺(tái)8.0%價(jià)值占比最大1.9%2.3%2.8%36.2%n
強(qiáng)渲染:匹配VR視頻渲染的高刷新率與低延時(shí)需要n
蘋果VisionPro搭載自研計(jì)算芯片M2和傳感器處理芯片R1,分別負(fù)責(zé)12個(gè)攝像頭的圖像處理與5個(gè)傳感器、6路麥克風(fēng)的處理,M2+R1的組合成為其產(chǎn)品的一大亮點(diǎn)3.8%11.6%n
低功耗:兼顧高算力與低功耗,散熱性好12.6%屏幕PCB散熱件17.7%芯片光學(xué)電池包裝傳感器聲學(xué)n
國內(nèi)企業(yè)如瑞芯微、聯(lián)發(fā)科相繼將產(chǎn)品搭載于結(jié)構(gòu)件配件n
強(qiáng)融合:芯片需實(shí)現(xiàn)設(shè)備多傳感裝置的信息融合處理PICO、PSVR2等設(shè)備,發(fā)力拓展VR行業(yè)產(chǎn)品布其他局VR設(shè)備HTCVIVEFocus3PICO4Vision??驍龍XR2平臺(tái)是高通專門針對(duì)XR應(yīng)用的芯片,具備強(qiáng)大計(jì)算性能、低延遲、逼真的圖像和音效體驗(yàn)等特點(diǎn)驍龍XR2Gen2針對(duì)單芯片架構(gòu)進(jìn)行大幅優(yōu)化,在性能功耗、流暢交互和視頻透視方面顯著提升Quest2PICO4QuestProPSVR2Quest3ProPro發(fā)布時(shí)間2020.10
2021.62022.9
2022.10
2023.2
2023.4
2023.62023.9SoC主芯片圖例:高通驍龍XR2Gen1聯(lián)發(fā)科VR芯片高通驍龍XR2Gen2蘋果M2注釋:VR硬件BOM占比拆分以PICO4產(chǎn)品為例。來源:公開資料,企業(yè)官網(wǎng),艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。?2024.3iResearchInc.19核心硬件交互技術(shù)軟件技術(shù)內(nèi)容&場景光學(xué)顯示方案主要類型輕便緊湊、成像優(yōu)質(zhì),Pancake成為主流光學(xué)方案,菲涅爾透鏡“出局”伴隨技術(shù)升級(jí)與需求演進(jìn),VR光學(xué)方案歷經(jīng)了非球面透鏡、菲涅爾透鏡和Pancake方案三個(gè)階段。相較于早期VR頭顯使用的非球面透鏡,菲涅爾透鏡在透鏡厚度、重量方面具備優(yōu)勢;同時(shí)菲尼爾透鏡制造成本較低,利于頭顯廠商進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),因此被部分廠商廣泛應(yīng)用。用戶對(duì)佩戴舒適性與觀影質(zhì)量的精益求精,推動(dòng)頭顯廠商不斷迭代技術(shù)方案。作為VR/MR升級(jí)的方向,Pancake方案因其輕薄、成像質(zhì)量高的優(yōu)勢得到包括Meta、PICO、創(chuàng)維等多家海內(nèi)外頭部企業(yè)的認(rèn)可,各路廠商已紛紛在新品中嘗試應(yīng)用。VR產(chǎn)品主要光學(xué)方案非球面透鏡菲涅爾透鏡Pancake方案常規(guī)TTL:40-50mm常規(guī)TTL:40-50mm常規(guī)TTL:18-25mmn
非球面透鏡基于傳統(tǒng)球面透鏡演變而來,其利用不規(guī)則的表面形狀,減輕了球面透鏡產(chǎn)生的像差問題,可獲得更清晰圖像,尤其是邊緣成像n
相對(duì)較薄且刻有一系列同心環(huán),基于光傳播方向只在介質(zhì)表面偏離,在介質(zhì)中不會(huì)改變(除非是散射光)的原理,可去掉透鏡中心直線傳播部分,節(jié)省大量材料但可達(dá)到相同聚光效果n
采用折疊光路設(shè)計(jì),壓縮VR光學(xué)總長,通過多片光學(xué)鏡片使光路發(fā)生多次折返,擴(kuò)大光路總長,在達(dá)到合焦的同時(shí)擴(kuò)大FOV,進(jìn)而大幅度降低光學(xué)模組總長方案原理n
成像質(zhì)量:邊緣成像好n
方案優(yōu)點(diǎn):制造成本低、光路損耗小n
成像質(zhì)量:易出現(xiàn)畸變、偽影、溢光問題n
方案優(yōu)點(diǎn):成本低、輕薄、FOV更大n
方案不足:模組體積大,無法調(diào)節(jié)屈光度n
量產(chǎn)情況:大部分采用注塑工藝,技術(shù)成熟,成本約15-20元/片n
成像質(zhì)量:邊緣成像質(zhì)量好,易產(chǎn)生偽影n
方案優(yōu)點(diǎn):輕薄、成像效果好,支持屈光調(diào)節(jié)技術(shù)特點(diǎn)n
方案不足:模組體積大、厚重n
量產(chǎn)情況:工藝成熟,約5-10元/片n
方案不足:FOV較小,畫面顏色偏暗、不均勻,光損高n
量產(chǎn)情況:少數(shù)企業(yè)可達(dá)到設(shè)計(jì)要求,成本較高,約120-200元/片來源:公開資料,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。?2024.3iResearchInc.20核心硬件交互技術(shù)軟件技術(shù)內(nèi)容&場景Pancake光學(xué)方案應(yīng)用現(xiàn)狀提高光效、弱化偽影、擴(kuò)大FOV是Pancake實(shí)現(xiàn)快速普及待突破的難關(guān)Pancake方案對(duì)頭顯的“瘦身”吸引了業(yè)內(nèi)多方的關(guān)注,近2年已有多款企業(yè)級(jí)、消費(fèi)級(jí)的頭顯產(chǎn)品問世,包括蘋果推出的MR產(chǎn)品Vision
Pro,再一次將Pancake帶進(jìn)大眾視野。新方案的落地為VR市場注入新鮮活力,設(shè)備迭代加速,屏幕等配套設(shè)備相應(yīng)升級(jí),輕薄、成像質(zhì)量好的佩戴體驗(yàn)進(jìn)一步促進(jìn)VR向大眾市場滲透。但Pancake方案并非十全十美,基于方案設(shè)計(jì)本身,在光效、FOV等方面有所犧牲。為提升方案的使用性能,制造工藝難度提高,成本隨之上升。故Pancake方案依舊是一個(gè)偏向過渡的產(chǎn)品形態(tài),未來一段時(shí)間業(yè)內(nèi)各方仍需在方案則選、產(chǎn)品體驗(yàn)與制造成本等多因素間尋找平衡。Pancake方案應(yīng)用情況生產(chǎn)制造n
Pancake方案生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié):膜材質(zhì)量、貼膜工藝、組裝調(diào)整n
材料供應(yīng)情況:目前達(dá)標(biāo)的反射偏振片與1/4相位延時(shí)片以海外企業(yè)為主n
國內(nèi)布局企業(yè):代表企業(yè)包括歌爾股份、歐菲光、視涯技術(shù)、瑞聲科技、耐德佳、惠??萍嫉裙鈱W(xué)設(shè)計(jì)透鏡加工檢驗(yàn)鍍/貼膜調(diào)整組裝封裝點(diǎn)亮檢驗(yàn)應(yīng)用產(chǎn)品ArparaGaming
kit創(chuàng)維PANCAKE1PICO4QuestProHTCVIVEXRAppleVisionPro(舉例)2022.042022.072022.092022.102023.012023.06技術(shù)痛點(diǎn)01
光損高,光效約10-20%02偽影嚴(yán)重,制造難度較大n
光線多次折返引起圖像失真,偽影較非球面與菲涅爾透鏡更為嚴(yán)重03FOV較小,實(shí)際上限待提升n
折疊光路,同步壓縮光路總長與透鏡直徑,造成FOV較小n
折疊光路下,光線需經(jīng)過兩次分束鏡,每次強(qiáng)度損失50%;反射偏振膜損失10%,最終整體光學(xué)利用率為10-20%n
需搭配高亮度顯示屏幕使用,如MicroOLED、MicroLED等Pancake光路圖(兩片式)?相位延時(shí)膜
顯示屏n
增加或改變透鏡形狀、材料可弱化偽影問題,但難以避免n
光學(xué)貼膜工藝難度大,良率不穩(wěn)定n
目前Pancake方案FOV約在60o-100o,與菲涅爾透鏡(平均100o以上)存在差距n
需優(yōu)化貼膜工藝,擴(kuò)大FOV⑦⑥④⑤①③②反射偏振膜分束鏡來源:wellsennXR,各企業(yè)官網(wǎng),公開資料,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。?2024.3iResearchInc.21核心硬件交互技術(shù)軟件技術(shù)內(nèi)容&場景顯示面板類型與特征高分辨率、高刷新率、高對(duì)比度、低功耗優(yōu)勢,驅(qū)動(dòng)MicroOLED滲透早期VR頭顯大部分采用LCD,礙于LCD響應(yīng)速度慢,從2016年起,玻璃基OLED被嘗試應(yīng)用于VR設(shè)備中。當(dāng)前的VR設(shè)備主要采用FastLCD屏幕,該類型顯示屏在響應(yīng)速度、量產(chǎn)穩(wěn)定性、良率與成本等方面均有所改善。伴隨顯示方案的步步迭代,2022年起,VR產(chǎn)業(yè)頭部企業(yè)開始研發(fā)帶有MiniLED的FastLCD顯示面板與MicroOLED面板,以求在對(duì)比度、刷新率、亮度、光效等方面獲得進(jìn)一步提升。顯示屏亮度與對(duì)比度的提升,更好的適配了Pancake光學(xué)方案對(duì)高亮度的需求。值得一提的是,相較于MicroOLED的性能優(yōu)勢,MicroLED在屏幕輕薄度、光效、顯示性能等方案更為出色,目前以蘋果、三星為首的企業(yè)正積極布局,是未來VR顯示面板的理想選擇。VR顯示面板特征LCDFastLCDMicroOLEDMicroLED電極偏光片防眩膜玻璃基板彩色濾光片液晶層硅基板TFT玻璃基板無需背光源有機(jī)電子層無需背光源偏光片發(fā)光層無機(jī)發(fā)光層背光源/模組Normal/MiniLED背光源?
響應(yīng)速度慢?
響應(yīng)速度快?
輕薄、響應(yīng)速度快?
響應(yīng)速度快技術(shù)?
LED作為背光源較為成熟?
屏幕較暗、色彩飽和度低?
屏幕厚?
有效控制漏光,對(duì)比度高,色域較廣?
結(jié)合CMOS與OLED技術(shù)?
將傳統(tǒng)無機(jī)LED陣列微小化?
不需要濾光片與液晶層?
OLED自發(fā)光,發(fā)光效率高特征?
亮度高?
適配Pancake光學(xué)方案,亮度高?
亮度高?
功耗高?
功耗相對(duì)較低?
功耗低?
功耗很低?
工藝非常成熟、可規(guī)模量產(chǎn)、性價(jià)比高?
制程要求高,檢修難,工藝復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)室階段技術(shù)成熟度?
較高量產(chǎn)穩(wěn)定性與良率?
壽命較長?
初步量產(chǎn),良率水平低?
成本高,壽命較短?
壽命較長?
壽命長?
MiniLED依托成熟LCD生產(chǎn),產(chǎn)業(yè)鏈成熟,供給能力強(qiáng)?
制備工藝技術(shù)要求高?
成本已達(dá)到最低現(xiàn)階段很難再有下降空間?
目前成本非常高,未來有下降空間來源:公開資料,專家訪談,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。?2024.3iResearchInc.22核心硬件交互技術(shù)軟件技術(shù)內(nèi)容&場景顯示面板核心參數(shù)面面俱佳的MicroLED雖取得初期進(jìn)展,但商業(yè)化推廣受限于技術(shù)突破作為VR頭顯近期的主流選擇,F(xiàn)astLCD(MiniLED)依托全新液晶材料與超速驅(qū)動(dòng)技術(shù),有效提升刷新率至75-90Hz。相較傳統(tǒng)LCD屏幕,F(xiàn)astLCD兼顧提高屏幕亮度和對(duì)比度,增強(qiáng)對(duì)暗部區(qū)域顯示的控制,提高飽和度。MicroOLED在分辨率與刷新率方面的優(yōu)勢性能可分別有效緩解紗窗效應(yīng)與余暉效應(yīng),降低眩暈感對(duì)用戶體驗(yàn)的負(fù)面影響。盡管OLED長時(shí)間顯示靜止畫面存在燒屏可能,但VR畫面通常會(huì)隨著佩戴者頭部運(yùn)動(dòng)而變化,畫面多數(shù)處于變化中,燒屏問題可得到緩解。MicroLED具備絕對(duì)亮度與對(duì)比度優(yōu)勢,相同功耗下可提供更長久的續(xù)航。綜合多維度信息,F(xiàn)astLCD與MicroOLED將在短期內(nèi)不斷滲透,特別是MicroOLED,量產(chǎn)后規(guī)模效應(yīng)下成本將下降。而各維度更勝一籌的MicroLED,待巨量轉(zhuǎn)移和全彩化方案等技術(shù)瓶頸突破后,在VR頭顯有望實(shí)現(xiàn)全面搭載。VR顯示面板參數(shù)對(duì)比LCDFastLCD(MiniLED)MicroOLEDMicroLED像素密度響應(yīng)時(shí)間刷新率亮度>1000ms1200ms>2000μs>5000ns>60Hz75-90Hz120Hz>240Hz100000nit(全彩)107(紅/綠/藍(lán)單色)500nits<1000nits1000-6000nits對(duì)比度色域1000:175%60000hrs厚10000:1>72%10000:1>100%10000hrs薄100000:1140%壽命80000-100000hrs較薄>100000hrs厚度薄高低成本低較高高功耗高較低低圖例參數(shù)指標(biāo)高低與色塊顏色深淺正相關(guān)注釋:參數(shù)指標(biāo)主要參考已面市的VR產(chǎn)品的面板材料情況,不同廠商間存在指標(biāo)差異,本表格僅覆蓋通常情況。來源:專家訪談,公開資料,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。?2024.3iResearchInc.23VR產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)梳理@iResearch:物聯(lián)網(wǎng)研究團(tuán)隊(duì)Section1–核心硬件Section2–交互技術(shù)?
VR交互技術(shù)發(fā)展進(jìn)?
交互技術(shù)|追蹤定位?
交互技術(shù)|手勢交互?
交互技術(shù)|眼動(dòng)追蹤?
交互技術(shù)|面部追蹤Section3–軟件技術(shù)Section4–內(nèi)容服務(wù)&場景應(yīng)用24核心硬件交互技術(shù)軟件技術(shù)內(nèi)容&場景VR交互技術(shù)發(fā)展進(jìn)展技術(shù)多點(diǎn)布局,
手勢、眼動(dòng)、面部追蹤進(jìn)展顯著,“全感VR”實(shí)現(xiàn)加速交互技術(shù)是用戶與虛擬世界互動(dòng)的手段,扮演著連接用戶與虛擬環(huán)境的橋梁角色。VR產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式發(fā)展,同步帶來交互技術(shù)的更迭。為實(shí)現(xiàn)自然、沉浸的交互,技術(shù)單打獨(dú)斗已無法滿足現(xiàn)階段需求;整合不同類型技術(shù),將覆蓋多角度、多領(lǐng)域采集信息,進(jìn)而達(dá)到更為精準(zhǔn)的交互效果,因此交互技術(shù)整體呈現(xiàn)融合態(tài)勢。目前,發(fā)展最為成熟的6DoF頭手追蹤定位技術(shù)已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外多款VR產(chǎn)品。依托傳感器反饋的傳感器交互與觸覺反饋技術(shù)通常配置于VR控制器和VR穿戴設(shè)備,增強(qiáng)用戶對(duì)虛擬物體的觸感。手勢交互、眼動(dòng)追蹤及面部識(shí)別等聚焦用戶生理特征、動(dòng)作行為的交互技術(shù),極大的提高了用戶參與度,為用戶構(gòu)建的虛擬角色和虛擬環(huán)境間的動(dòng)作、情感響應(yīng)提供支撐。交互技術(shù)的發(fā)展整體趨向無感化,肌電模擬、腦機(jī)交互這些直接從身體或大腦向虛擬環(huán)境傳輸指令的交互形式也是行業(yè)的興趣所在。VR交互技術(shù)發(fā)展進(jìn)展高Outside-inInside-out傳感器交互p成熟應(yīng)用技術(shù)技術(shù)成熟度手勢交互眼動(dòng)追蹤面部識(shí)別pp重點(diǎn)突破技術(shù)未來潛力技術(shù)肌電模擬觸覺反饋低腦機(jī)交互快慢研究進(jìn)展來源:公開資料,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。?2024.3iResearchInc.25核心硬件交互技術(shù)軟件技術(shù)內(nèi)容&場景交互技術(shù)|追蹤定位靈活是VR交互的改進(jìn)方向之一,Inside-out位居空間定位主流選擇佩戴VR頭顯后,用戶處于封閉環(huán)境,若身體的視覺感知與運(yùn)動(dòng)感知不能實(shí)時(shí)匹配,用戶會(huì)出現(xiàn)頭暈等不適癥狀。定位是影響延遲的因素之一,是支持用戶在虛擬環(huán)境中進(jìn)行交互的基礎(chǔ),觸摸、投擲、拾取等動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)用戶對(duì)虛擬環(huán)境的身體感知。VR空間定位技術(shù)分為Outside-in與Inside-out,搭配3DoF或6DoF可創(chuàng)建不同水平的VR/AR體驗(yàn)。目前兩種技術(shù)各有千秋,均在XR領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。虛擬現(xiàn)實(shí)追求簡單、靈活的交互,盡管Outside-in的定位效果更加精準(zhǔn),但I(xiàn)nside-out方式無需放置定位器,方便、靈活的優(yōu)勢使其成為當(dāng)前市場的主流定位追蹤技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)空間追蹤定位技術(shù)特征工作原理技術(shù)關(guān)鍵l
定位點(diǎn)的選擇與校準(zhǔn)技術(shù)優(yōu)勢p
高端VR系統(tǒng),如HTC
Vive,通常使用Outside-in實(shí)現(xiàn)高精度的6DoF頭部和手勢追蹤l
在虛擬環(huán)境的外部放置定位器,以跟蹤用戶位置與動(dòng)作l
定位器發(fā)射信號(hào)來覆蓋多個(gè)定位器間的空間l
定位精準(zhǔn)、穩(wěn)定性好l
增減定位器數(shù)量可調(diào)整移動(dòng)范圍p
便攜式VR頭顯,如OculusQuest系列,使用Inside-out實(shí)現(xiàn)6DoF頭部追蹤和手勢追蹤l
被追蹤設(shè)備上的傳感器接收到相關(guān)信號(hào)后將其傳送給計(jì)算單元,確定被追蹤者的位置和移動(dòng)方向技術(shù)局限6DoFl
價(jià)格高Outside-inl
遮擋物會(huì)丟失或影響定位精度l
移動(dòng)空間后需重新校準(zhǔn)工作原理技術(shù)優(yōu)勢p
入門級(jí)VR頭顯通常僅支持3DoF頭部追蹤,以Inside-out技術(shù)實(shí)現(xiàn),頭顯較為便宜l
傳感器嵌入VR頭顯或控制器中,(包括陀螺儀、加速度計(jì)、攝像頭等)檢測用戶頭部、手部運(yùn)動(dòng)l
系統(tǒng)利用傳感數(shù)據(jù)確定用戶位置與姿態(tài)l
價(jià)格較低l
無需外部設(shè)備搭建l
靈活、可移動(dòng)性與自由度高技術(shù)局限p
部分VR系統(tǒng)的控制器僅支持3DoF,可檢測旋轉(zhuǎn)與傾斜,常與高精度Outside-in技術(shù)搭配l
精準(zhǔn)性與延時(shí)待提高l
追蹤范圍受限于攝像頭范圍l
無法在黑暗環(huán)境工作l
對(duì)設(shè)備綜合性能高要求技術(shù)關(guān)鍵3DoFInside-outl
傳感器精度注釋:DoF:(Degreeof
Freedom),即自由度。3DoF可追蹤用戶左右搖擺、前傾后仰、水平轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)方向的旋轉(zhuǎn);6DoF在此基礎(chǔ)上,還可追蹤上下、左右、前后三個(gè)方向的移動(dòng)。來源:公開資料,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。?2024.3iResearchInc.26核心硬件交互技術(shù)軟件技術(shù)內(nèi)容&場景交互技術(shù)|手勢交互手勢交互處于發(fā)展初期,其準(zhǔn)確性需依靠有效數(shù)據(jù)、優(yōu)化模型不斷更迭VR設(shè)備的手勢交互技術(shù)發(fā)展較為緩慢,裸手交互和可穿戴設(shè)備交互仍處于初期階段。針對(duì)不同應(yīng)用場景,VR廠商的交互方案各有側(cè)重,如MetaQuest系列的裸手交互基于計(jì)算機(jī)視覺獲取數(shù)據(jù),用戶可快速體驗(yàn)裸手效果;HTCVIVE則依靠腕式追蹤器,通過慣性傳感器提高手勢交互的準(zhǔn)確性與可靠性。為了平衡裸手交互的沉浸感與手柄交互的高準(zhǔn)確性,廠商們開始嘗試基于慣性傳感器或彎曲傳感器的數(shù)據(jù)手套方式。目前手勢交互更迭中需克服的難點(diǎn)主要來自(1)算法層面的數(shù)據(jù)質(zhì)量:保證數(shù)據(jù)質(zhì)量和一致性;(2)手勢關(guān)鍵點(diǎn)的識(shí)別精度:確保數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)高效,優(yōu)化演繹模型;(3)交互設(shè)計(jì)的友好性:規(guī)避視覺死角,提升交互體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)手勢交互實(shí)現(xiàn)方案裸手追蹤?
產(chǎn)品舉例:可穿戴設(shè)備?
設(shè)備類型舉例:PICO
4?
通過外置攝像頭捕捉用戶雙手,模仿自然手部動(dòng)作,在VR環(huán)境中形成對(duì)應(yīng)的虛擬雙手,實(shí)現(xiàn)手勢同步互動(dòng)、操作,無需任何控制器或穿戴式設(shè)備?
利用疊加了各種傳感器與技術(shù)的可穿戴設(shè)備,實(shí)時(shí)捕捉用戶手勢、動(dòng)作,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)或VR系統(tǒng)中進(jìn)行解釋并映射到VR環(huán)境中進(jìn)行交互數(shù)據(jù)手套腕帶式追蹤器手勢交互實(shí)現(xiàn)方式Vision
Pro交互戒指Quest3手勢交互關(guān)鍵技術(shù)方案工作原理手勢交互
VS手柄交互成熟技術(shù)定義區(qū)分核心特點(diǎn)?
手勢交互:用戶可使用真實(shí)手部動(dòng)作在虛擬環(huán)境中進(jìn)行交互控制?
手柄交互:利用專門設(shè)計(jì)的VR手柄(包含按鈕、搖桿、板機(jī)等物理控件)或控制器實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境交互優(yōu)勢差異?
使用攝像頭設(shè)備捕捉物體視覺特
?
提供高精度位置信息征,如形狀、顏色、輪廓、紋理
?
可跟蹤多個(gè)物體等,通過計(jì)算機(jī)視覺算法實(shí)時(shí)分
?
需較高計(jì)算資源視覺追蹤慣性追蹤析、識(shí)別并確定物體位置與運(yùn)動(dòng)
?
需相對(duì)復(fù)雜攝像設(shè)備與算法?
手勢交互:交互體驗(yàn)更為自然直接?
內(nèi)置慣性傳感器,如加速度計(jì)、
?
對(duì)快速運(yùn)動(dòng)和短期?
手柄交互:手柄上的按鈕、控制桿允許用戶進(jìn)行特定輸入,操作更為精確、可控陀螺儀,測量物體的線性加速度變化敏感和角速度;通過積分測量數(shù)據(jù),
?
低延遲應(yīng)用區(qū)別估計(jì)物體的位置和方向?
存在漂移問題?
手勢交互:常見于VR頭顯,允許用戶通過手勢來選擇、移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)或進(jìn)行其他互動(dòng)動(dòng)作?
利用柔性傳感器測量物體的形狀
?
較低功耗與較小尺寸彎曲傳感器追蹤和曲率,捕捉物體形狀和姿勢?
精度、范圍受限于靈敏度與分辨率?
位置追蹤功能較弱?
手柄交互:常見于VR應(yīng)用和游戲,控制虛擬手中的物體、進(jìn)行射擊、操作菜單等來源:公開資料,艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。?2024.3iResearchInc.27核心硬件交互技術(shù)軟件技術(shù)內(nèi)容&場景交互技術(shù)|眼動(dòng)追蹤在精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)、高效、隱私等方面的優(yōu)勢推動(dòng)眼動(dòng)追蹤滲透多元領(lǐng)域人接收到的外界信息有80%來自視覺通道,并且會(huì)通過眼動(dòng)行為反映思維或心理活動(dòng)變化,因而眼動(dòng)追蹤是一種較為直觀感知人類思維的有效途徑。眼動(dòng)追蹤技術(shù)經(jīng)歷了從直接觀察到侵入式再到非侵入式的發(fā)展過程,目前非侵入式瞳孔角膜反射技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。疊加眼動(dòng)追蹤技術(shù)的VR設(shè)備實(shí)現(xiàn)了眼控交互,利用眼動(dòng)鎖定目標(biāo),比基于陀螺儀的頭動(dòng)感知方式更為高效和人性化;眼動(dòng)追蹤技術(shù)可以獲得人眼的注釋點(diǎn),人眼和鏡片的相對(duì)位置實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)矯正,降低畸變影響;與此同時(shí),基于眼球追蹤的注釋點(diǎn)渲染大幅降低渲染過程中的GPU負(fù)荷,降低VR設(shè)備對(duì)硬件的要求。眼動(dòng)追蹤技術(shù)實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用場景技術(shù)理解瞳孔角膜反射技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理n
眼動(dòng)追蹤過程:n
技術(shù)原理:用于測量眼睛的注視點(diǎn)的位置或眼球相對(duì)頭部的運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)對(duì)眼球運(yùn)動(dòng)的追蹤「瞳孔角膜反射技術(shù)」p
利用一種光源對(duì)眼睛進(jìn)行照射,產(chǎn)生明顯反射角膜紅外光發(fā)射器晶狀體p
眼動(dòng)攝像機(jī)采集帶有反射效果的眼睛圖像n
配套設(shè)備:眼動(dòng)儀、配套軟件等n
捕捉信息:p
利用采集到的圖像識(shí)別光源在角膜和瞳孔上的反射視網(wǎng)膜眼動(dòng)攝像機(jī)ap
注視信息:注視時(shí)長、注視點(diǎn)數(shù)目等p
掃視信息:掃視頻率、掃視速度等p
眨眼信息:眼睛閉合時(shí)間、瞳孔指標(biāo)等p
通過
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