5G助力VR技術(shù)，產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)遇分析

1. VR/AR 將成為 5G 生態(tài)殺手級(jí)應(yīng)用

VR/AR 和 5G 技術(shù)密不可分。2015 年-2016 年 VR/AR 大熱，成為消費(fèi)電子的一個(gè)亮點(diǎn)，但是很快 VR/AR 的發(fā)展便遇到困境。帶寬和延時(shí)的因素導(dǎo)致互動(dòng)體驗(yàn)不強(qiáng)和終 端移動(dòng)性差、分辨率和刷新率低等痛點(diǎn)問(wèn)題，一直是遏制行業(yè)發(fā)展的最大短板。而 5G 網(wǎng)絡(luò)的大帶寬和低時(shí)延特性，將著重解決這些問(wèn)題。5G 的大帶寬的特性，提供高速網(wǎng) 絡(luò)，可以渲染云端內(nèi)容，解決運(yùn)算壓力；另一方面，低時(shí)延的特性將會(huì)解決戴上眼鏡之 后的眩暈感。

虛擬現(xiàn)實(shí)涉及多類技術(shù)領(lǐng)域，可劃分為五橫兩縱的技術(shù)架構(gòu)?！拔鍣M”是指近眼顯示、 感知交互、網(wǎng)絡(luò)傳輸、渲染處理與內(nèi)容制作，“兩縱”是指 VR 與 AR，兩者技術(shù)體系趨 同，且技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度均高于手機(jī)等傳統(tǒng)智能終端，如手機(jī)等設(shè)備在芯片、屏幕等核心領(lǐng) 域的性能過(guò)剩成為虛擬現(xiàn)實(shí)的門檻。總體上看，VR 通過(guò)對(duì)現(xiàn)有手機(jī)技術(shù)體系的“微創(chuàng)新” 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，AR 更多需要從無(wú)到有的技術(shù)儲(chǔ)備與重大突破，其技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度高于 VR。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展劃分為如下五個(gè)階段，不同發(fā)展階段對(duì)應(yīng)相應(yīng)體驗(yàn)層次，目前處 于部分沉浸階段，主要表現(xiàn)為 1.5K-2K 單眼分辨率、100-120 度視場(chǎng)角、百兆碼率、20 毫秒 MTP 時(shí)延、4K/90 幀率渲染處理能力、由內(nèi)向外的追蹤定位與沉浸聲等技術(shù)指標(biāo)。 部分沉浸階段較上個(gè)初級(jí)沉浸階段已經(jīng)取得較大的突破，預(yù)計(jì)將在今明兩年的最新終端 產(chǎn)品上有所體現(xiàn)。

5G 對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在體驗(yàn)、性能、成本等方面實(shí)現(xiàn)了顯著的改進(jìn)，主要包括頭 動(dòng)響應(yīng)時(shí)延（MTP）、渲染能力、顯示能力、使用移動(dòng)性、市場(chǎng)規(guī)模、成本效率。將加快 VR/AR 產(chǎn)業(yè)進(jìn)入深度沉浸階段。

5G 時(shí)代，高速率和低延時(shí)的傳輸特性有望顯著提升 VR/AR 產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)。當(dāng) 前的 VR/AR 產(chǎn)品普遍存在動(dòng)作跟蹤延遲、分辨率低、易暈眩等問(wèn)題，其主要原因在于 現(xiàn)有的各類通信技術(shù)還達(dá)不到 VR/AR 產(chǎn)品對(duì)高速率（Gbit/s 級(jí)）、低延時(shí)（7-15ms）數(shù) 據(jù)傳輸?shù)囊?，雖然部分 VR/AR 產(chǎn)品采用了有線網(wǎng)絡(luò)連接的方式改善數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題， 卻犧牲了產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)。而隨著 5G 來(lái)臨，無(wú)線通信技術(shù)的峰值速率提升到了 20Gbit/s 的量級(jí)，延時(shí)理論上可降低至 1ms，有望掃清當(dāng)前 VR/AR 產(chǎn)品在數(shù)據(jù)傳輸方面的應(yīng)用 障礙，顯著提升產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)，從而推動(dòng) VR/AR 市場(chǎng)的成熟和發(fā)展。

5G+云渲染大幅提升 VR/AR 應(yīng)用顯示效果，降低硬件成本，助力 VR/AR 普及。在 傳統(tǒng) VR/AR 應(yīng)用中，受 CPU、GPU 算力限制，VR/AR 終端的圖像渲染分辨率僅為 2K4K，幀率一般為 30fps-60fps，而在 5G 網(wǎng)絡(luò)下，VR/AR 可以實(shí)現(xiàn)云渲染，依托云端強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和高速計(jì)算能力，VR/AR 圖像渲染可達(dá) 8K 分辨率，并實(shí)現(xiàn) 120fps 幀率，據(jù) 諾基亞測(cè)算，通過(guò) 5G 網(wǎng)絡(luò)+云端 GPU 集群運(yùn)算處理，其算力可達(dá)傳統(tǒng) 4G 解決方案的 十倍量級(jí)，可大幅提升 VR/AR 應(yīng)用的顯示效果和沉浸式體驗(yàn)，同時(shí)也有助于減少當(dāng)前 VR/AR 終端對(duì)高性能 CPU、GPU 的依賴，從而降低硬件成本，推動(dòng) VR/AR 產(chǎn)品的普 及。

另一方面，5G 時(shí)代衍生的邊緣計(jì)算等相關(guān)技術(shù)也有望為 VR/AR 產(chǎn)業(yè)帶來(lái)變革， 為 VR/AR 市場(chǎng)注入新的活力。邊緣計(jì)算是基于 5G 演進(jìn)架構(gòu)，將基站與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)深 度融合的一種技術(shù)，可滿足系統(tǒng)對(duì)于吞吐量、時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)可伸縮性和智能化等多方面要求。傳統(tǒng)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)是集中化處理機(jī)制，數(shù)據(jù)往返于核心網(wǎng)與用戶終端之間，時(shí)延大，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷高。邊緣計(jì)算位于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)邊緣，它將數(shù)據(jù)中心（核心網(wǎng)）的計(jì)算和存儲(chǔ)等能力下沉，使之更接近用戶終端，降低物理時(shí)延，也減少了與中心云的信息交換，降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，從而可以創(chuàng)造出一個(gè)具備高性能、低延遲與高帶寬的電信級(jí)服務(wù)環(huán)境。在 VR/AR 中，引入邊緣計(jì)算意味著原本需要在終端完成的海量數(shù)據(jù)的處理、圖形的渲染等 工作可以遷移到邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)上完成，而終端設(shè)備只需負(fù)責(zé)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中各項(xiàng)內(nèi)容、服務(wù)及 應(yīng)用的分發(fā)和下載，讓消費(fèi)者享有更高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。

5G 推動(dòng) VR/AR 快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈公司迎來(lái)重大投資機(jī)遇

目前，VR/AR 產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)初步形成，其中，VR 產(chǎn)業(yè)鏈上游的硬件部分主要包括光 學(xué)鏡頭、顯示面板、芯片（主控芯片及傳感器）等，軟件部分包括系統(tǒng)平臺(tái)（操作系統(tǒng)、API 及 APP）、信息處理工具（3D 建模及圖像渲染）；中游的硬件部分包括顯示模組和 整機(jī)制造等，軟件部分包括動(dòng)作捕捉、眼動(dòng)追蹤和語(yǔ)音處理等功能的開發(fā)；下游為 VR 應(yīng)用，包括各類 VR 終端產(chǎn)品、面向科技/游戲/視頻等的 VR 內(nèi)容以及 VR 平臺(tái)分發(fā)等服 務(wù)。

AR 產(chǎn)業(yè)鏈上游硬件部分主要包括光學(xué)設(shè)備、顯示設(shè)備、芯片、傳感器等，軟件部 分包括數(shù)據(jù)采集（環(huán)境渲染、視頻捕獲、SLAM）、數(shù)據(jù)處理（3D 渲染、渲染引擎等） 和系統(tǒng)平臺(tái)（操作系統(tǒng)、SDK）。中游的硬件部分包括 3D Sensing、處理器模組、顯示模 組等，軟件部分包括動(dòng)作捕捉、眼動(dòng)追蹤和語(yǔ)音處理等功能的開發(fā)；下游則主要是各種 AR 終端產(chǎn)品以及各種 AR 技術(shù)應(yīng)用的服務(wù)。

多方支持助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展，中國(guó) VR/AR 市場(chǎng)領(lǐng)先全球

VR/AR 產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)得到了資本和產(chǎn)業(yè)政策的大力支持。從 VR/AR 投資金額和項(xiàng)目 數(shù)量來(lái)看，中國(guó)僅次于美國(guó)，位居全球第二位。同時(shí)，國(guó)內(nèi)各級(jí)政府也通過(guò)產(chǎn)業(yè)政策大 力推動(dòng) VR/AR 在科技、教育、娛樂和商業(yè)領(lǐng)域落地，助力本土 VR/AR 產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

國(guó)內(nèi) VR/AR 產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看，中國(guó)本土擁有大量 VR/AR 硬件制造 商，同時(shí)國(guó)內(nèi)也是全球 VR/AR 零部件的采購(gòu)和組裝中心，目前，國(guó)內(nèi)已擁有 5000 多家 VR/AR 街機(jī)店、電影院和體驗(yàn)中心，應(yīng)用生態(tài)建設(shè)也逐步完善。

2. VR 市場(chǎng)步入高速發(fā)展期，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)充分受益

2.1. VR 產(chǎn)業(yè)生態(tài)成熟，市場(chǎng)步入高速發(fā)展階段

VR（Virtual Reality）是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬產(chǎn)生一個(gè)為用戶提供視覺、聽覺、觸 覺等感官模擬的三維虛擬世界，用戶借助特殊的輸入/輸出設(shè)備，可與虛擬世界進(jìn)行自然 交互。

當(dāng)前的 VR 產(chǎn)品的硬件形態(tài)主要有外接式頭戴顯示器、一體式頭戴顯示器和頭戴式 手機(jī)盒子三類。

外接式頭戴顯示器是依靠外接計(jì)算設(shè)備（如 PC、家用游戲主機(jī)及其他智能設(shè)備等） 進(jìn)行控制與存儲(chǔ)，由頭戴顯示器實(shí)現(xiàn) VR 效果呈現(xiàn)的產(chǎn)品，也是目前市面上技術(shù)含量最 高、沉浸感最強(qiáng)、使用體驗(yàn)最佳的 VR 產(chǎn)品類型。目前市場(chǎng)上的外接式頭戴顯示器的主 要產(chǎn)品包括 HTC Vive、Oculus Rift、PlayStation VR 以及國(guó)產(chǎn)的蟻視頭盔、大朋頭盔等。 憑借著出眾的用戶體驗(yàn)、成熟的技術(shù)支持和日趨親民化的價(jià)格，外接式頭戴顯示器已經(jīng)成為當(dāng)前 VR 產(chǎn)品的主流技術(shù)發(fā)展路線。

一體式頭戴顯示器為自帶顯示、控制和存儲(chǔ)設(shè)備，無(wú)需外接設(shè)備即可獨(dú)立運(yùn)行的 VR 產(chǎn)品，一體式頭戴顯示器兼顧機(jī)能與便攜性，對(duì)制造工藝要求較高，代表性產(chǎn)品包括小 米 VR 一體機(jī)等。一體式頭戴顯示器產(chǎn)品性能相比外接式頭戴式顯示器略有差距，而攜 帶性和性價(jià)比相對(duì)于頭戴式手機(jī)盒子又顯稍低，因此較適用于兼顧性能和設(shè)備便攜性的 應(yīng)用場(chǎng)景。

頭戴式手機(jī)盒子是指以智能手機(jī)作為顯示、控制、存儲(chǔ)設(shè)備，由手機(jī)盒子提供 VR 光學(xué)變換的產(chǎn)品。頭戴式手機(jī)盒子攜帶方便、造價(jià)低廉，加之智能手機(jī)普及率極高，早 期用戶對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備觀望心態(tài)濃厚，因而成為早期 VR 市場(chǎng)的主流產(chǎn)品之一，但受制 于智能手機(jī)性能，該類 VR 產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)受限，若未來(lái)智能手機(jī)運(yùn)算處理能力大幅增 強(qiáng)，則頭戴式手機(jī)盒子類 VR 產(chǎn)品的顯示性能也有望進(jìn)一步提升。

當(dāng)前的 VR 產(chǎn)業(yè)正步入高速發(fā)展階段，產(chǎn)品形態(tài)基本成形，用戶畫像逐漸清晰，該 階段的 VR 產(chǎn)業(yè)有望隨著爆款產(chǎn)品的出現(xiàn)，進(jìn)一步刺激市場(chǎng)對(duì) VR 產(chǎn)品的需求，從而推 動(dòng)產(chǎn)業(yè)開啟高速發(fā)展。根據(jù)信通院和中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的預(yù)測(cè)，2019 年，全球 VR 市場(chǎng)規(guī) 模將達(dá)到 1000 億元左右，同比增速超過(guò) 50%，其中，中國(guó) VR 市場(chǎng)規(guī)模約 310.2 億元， 同比增長(zhǎng)約 36.35%。

未來(lái)，隨著 VR 技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈配套和應(yīng)用市場(chǎng)的進(jìn)一步成熟，制約 VR 產(chǎn)品體驗(yàn)的 障礙有望不斷突破，同時(shí) VR 應(yīng)用也有望更加豐富，并與移動(dòng)通訊、傳媒、教育等產(chǎn)業(yè) 相互滲透，實(shí)現(xiàn) VR 產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

2.2. 從主流終端產(chǎn)品 Oculus 看 VR 產(chǎn)業(yè)鏈

憑借著廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)空間，VR 產(chǎn)業(yè)吸引了 Facebook、三星、HTC 和華為 等眾多 IT 巨頭的大力布局，并有 Oculus、Vive 等多款 VR 產(chǎn)品陸續(xù)量產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)生態(tài)日 趨完善。以 Oculus Rift 為例，一款外接式頭戴顯示器由光學(xué)器件、OLED 顯示系統(tǒng)、芯 片和外殼結(jié)構(gòu)件組成。

2.3. 受益 VR 市場(chǎng)發(fā)展，VR 產(chǎn)業(yè)鏈迎來(lái)重大發(fā)展機(jī)遇

（1） 光學(xué)透鏡：

在 VR 產(chǎn)品中，光學(xué)透鏡通過(guò)折射光線，可使顯示屏幕上的圖像形成更大更遠(yuǎn)的虛 像，從而實(shí)現(xiàn)沉浸式成像的效果。光學(xué)透鏡對(duì) VR 產(chǎn)品的視場(chǎng)角和清晰度會(huì)產(chǎn)生關(guān)鍵影 響。視場(chǎng)角（FOV）是 VR 光學(xué)系統(tǒng)中成像邊緣與觀察點(diǎn)連線的夾角，人體雙眼的極限 視場(chǎng)角約 124°，最適視場(chǎng)角約 60°。隨著 VR 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，光學(xué)透鏡須在最適范圍內(nèi) 盡可能增大 VR 產(chǎn)品的視場(chǎng)角，從而在 VR 成像中形成更為開闊的視野，提升產(chǎn)品的沉 浸感。

清晰度是表征 VR 光學(xué)成像效果的性能參數(shù)，一般來(lái)說(shuō)，光學(xué)透鏡的中心成像質(zhì)量 最清晰，越到邊緣成像的質(zhì)量越差。因此，整個(gè)光學(xué)透鏡有多大的高質(zhì)量成像區(qū)域是 VR產(chǎn)品性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一。隨著 VR 產(chǎn)品的升級(jí)，VR 光學(xué)透鏡會(huì)采用非球面設(shè)計(jì)、復(fù) 合無(wú)色差鏡組等方式，降低軸外像差，從而提高邊緣的成像品質(zhì)。

大視場(chǎng)角、高清晰度 VR 產(chǎn)品有望推動(dòng)高價(jià)值量光學(xué)透鏡的應(yīng)用，同時(shí)，復(fù)合無(wú)色 差鏡組等高清晰度 VR 透鏡的應(yīng)用也將隨 VR 產(chǎn)品出貨量增長(zhǎng)而顯著提升光學(xué)透鏡用 量，從而為相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈廠商帶來(lái)新的增長(zhǎng)機(jī)遇。目前，國(guó)內(nèi)具備 VR 光學(xué)透鏡供應(yīng)能力 的廠商主要包括聯(lián)創(chuàng)電子、歌爾聲學(xué)和舜宇光學(xué)等。

聯(lián)創(chuàng)電子主要從事光學(xué)鏡頭及影像模組、觸控顯示器件等光學(xué)光電子產(chǎn)品的研發(fā)和銷售。公司在屏下指紋模組鏡頭、手機(jī)鏡頭、車載鏡頭和運(yùn)動(dòng)鏡頭等領(lǐng)域積累深厚，具 備切入到 VR 光學(xué)透鏡的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，目前，公司正積極投入 VR 關(guān)鍵光學(xué)和光電部件的 研發(fā)，未來(lái)有望受益 VR 產(chǎn)業(yè)發(fā)展為光學(xué)鏡頭市場(chǎng)帶來(lái)的增長(zhǎng)。

歌爾聲學(xué)主要從事聲學(xué)、傳感器、光電等精密零組件，以及 VR、智能穿戴等硬件 產(chǎn)品的研發(fā)、制造和銷售。公司在 VR 領(lǐng)域先發(fā)布局，光學(xué)透鏡進(jìn)入索尼 PSVR 供應(yīng)鏈， 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力顯著。未來(lái)隨著 VR 產(chǎn)品的不斷放量，公司有望受益 VR 光學(xué)鏡頭市場(chǎng)的增 長(zhǎng)。

舜宇光學(xué)深耕光學(xué)零部件及產(chǎn)品領(lǐng)域，在光學(xué)透鏡及攝像頭市場(chǎng)具備突出的市場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)力。公司積極布局 VR 光學(xué)零部件市場(chǎng)，產(chǎn)品覆蓋玻璃球面、非球面光學(xué)透鏡等產(chǎn)品 領(lǐng)域，目前已有部分光學(xué)零部件產(chǎn)品進(jìn)入 HTC Vive 供應(yīng)鏈，未來(lái)有望受益 VR 產(chǎn)業(yè)發(fā) 展為光學(xué)鏡頭市場(chǎng)帶來(lái)的增量。

（2） 顯示屏

顯示屏是 VR 成像的核心部件，其分辨率、功耗和尺寸是左右 VR 產(chǎn)品用戶體驗(yàn)的 關(guān)鍵要素。當(dāng)前主流的 VR 產(chǎn)品 Oculus 和 Vive 均采用了 AMOLED 顯示方案，相比傳 統(tǒng)的 LCD 顯示，AMOLED 顯示在分辨率和發(fā)光效率上顯著提升。

隨著 VR 產(chǎn)品的發(fā)展，VR 顯示系統(tǒng)將進(jìn)一步提升分辨率、刷新率并降低功耗，以 實(shí)現(xiàn)深度沉浸的功能需求。此外，VR 產(chǎn)品具備可穿戴屬性，傳統(tǒng) OLED 顯示方案在尺 寸、重量等方面難以滿足 VR 產(chǎn)品輕量化的要求，因此，微顯示技術(shù)成為未來(lái) VR 顯示 的發(fā)展趨勢(shì)之一。

微顯示主流技術(shù)路線包括 LCOS、Micro-OLED 和 Micro-LED 微顯示技術(shù)等。LCOS 是一種基于硅基的反射式液晶微型顯示方案，主要包括硅基 CMOS 晶圓層、鏡片層、液晶層、對(duì)齊層、ITO 導(dǎo)電玻璃層、外層保護(hù)玻璃等。LCOS 的優(yōu)勢(shì)在于基底采用了半 導(dǎo)體材料單晶硅，因此擁有良好的電子遷移率，而且單晶硅可形成較細(xì)的線路，較容易實(shí)現(xiàn)高分辨率的顯示結(jié)構(gòu)，反射式成像也不會(huì)因光線穿透面板而大幅降低光利用率，因 此提升了發(fā)光效率。憑借諸多競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，LCOS 技術(shù)成為了當(dāng)前微顯示市場(chǎng)最主要的方 案。

Micro-OLED 微顯示技術(shù)是基于硅基的有機(jī)發(fā)光二極管顯示方案，除具有 OLED 自 發(fā)光等優(yōu)勢(shì)外，也可實(shí)現(xiàn)超高分辨率及刷新率、低延時(shí)、體積小、功耗低等優(yōu)異特性， 目前，業(yè)界已實(shí)現(xiàn)了的分辨率為 2048×2048、刷新率達(dá) 120Hz 且延時(shí)僅 10 微秒的 MicroOLED 顯示方案，在 VR 應(yīng)用中具備顯著的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

Micro-LED 微顯示技術(shù)是將 LED 的發(fā)光單元進(jìn)行薄膜化、微小化和陣列化，從而 讓每個(gè)單元小于 100 微米，與 OLED 一樣能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)圖元單獨(dú)定址和單獨(dú)驅(qū)動(dòng)發(fā)光， 但與 OLED 相比，Micro-LED 的顯示壽命更長(zhǎng)，同時(shí)響應(yīng)速度可以達(dá)到納秒級(jí)別，比 OLED 更快。此外，Micro LED 還具有超高分辨率、高亮度和低功耗等諸多優(yōu)勢(shì)。在 CES 2019 上，美國(guó) VR 廠商 Vuzix 展出了配備 Micro LED 的 VR 眼鏡，與 OLED 相比，其MicroLED 能提供 10 倍的分辨率、100 倍的對(duì)比度以及 1000 倍的亮度，同時(shí)功耗縮減 一半，未來(lái)隨著 Micro-LED 技術(shù)逐步走向成熟，有望成為 VR 微顯示技術(shù)的最終發(fā)展路 線。

VR產(chǎn)品中AMOLED顯示屏的應(yīng)用有望推動(dòng)OLED面板及顯示模組用量顯著增長(zhǎng)， 此外，LCOS 等新型微顯示技術(shù)的應(yīng)用，也有望為顯示市場(chǎng)帶來(lái)全新的增長(zhǎng)機(jī)遇，相關(guān) 產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)有望充分受益。

京東方在 AMOLED 面板領(lǐng)域積極投入，目前，成都、綿陽(yáng) AMOLED 面板廠已先 后量產(chǎn)，有望受益 VR 市場(chǎng)對(duì) AMOLED 產(chǎn)品需求的逐步釋放。同時(shí)，公司在 OLED 微顯示器件領(lǐng)域提前卡位，投建了國(guó)內(nèi)首條大型 OLED 微顯示器件生產(chǎn)線項(xiàng)目，未來(lái)隨著 以 Micro-OLED 為代表的微顯示技術(shù)在 VR 領(lǐng)域的應(yīng)用推廣，公司有望率先受益。

韋爾股份收購(gòu)標(biāo)的北京豪威在 LCOS 微顯示等領(lǐng)域積累深厚，目前 LCOS 產(chǎn)品已經(jīng) 在 AR 設(shè)備上實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并與 Magic Leap 合作開展 LCOS 投影芯片的研發(fā)，未來(lái)有望受 益 VR 市場(chǎng)對(duì) LCOS 微顯示產(chǎn)品需求的快速增長(zhǎng)。

（3） 主控芯片

主控芯片是 VR 產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)運(yùn)行控制和數(shù)據(jù)處理的核心，VR 主控芯片性能的不斷提 升，可以顯著改善 VR 產(chǎn)品在高品質(zhì)圖像處理、高速無(wú)線通信和多傳感器信息融合等方 面的功能體驗(yàn)，推動(dòng) VR 產(chǎn)品升級(jí)。

隨著 VR 應(yīng)用的逐步拓展，VR 產(chǎn)品出貨量將保持快速增長(zhǎng)，通用主控芯片的出貨 量隨之增長(zhǎng)，同時(shí)，VR 專用芯片的發(fā)展，也將為主控芯片市場(chǎng)帶來(lái)新的增長(zhǎng)機(jī)遇。目 前，市場(chǎng)上主要的 VR 主控芯片廠商包括高通，三星、聯(lián)發(fā)科以及全志、炬芯等。

（4） 傳感器

傳感器是 VR 產(chǎn)品感知用戶動(dòng)作并實(shí)現(xiàn)功能反饋的核心部件，也是實(shí)現(xiàn) VR 沉浸式 交互的重要環(huán)節(jié)。VR 產(chǎn)品中傳感器的應(yīng)用十分廣泛，包括光線感應(yīng)傳感器、加速度計(jì)、 陀螺儀、地磁傳感器和眼動(dòng)追蹤傳感器等，其中光線傳感器用于實(shí)現(xiàn) VR 設(shè)備的自動(dòng)喚 醒，加速度計(jì)用于感知 VR 設(shè)備的運(yùn)動(dòng)方向和加速度，陀螺儀用于計(jì)算 VR 設(shè)備運(yùn)動(dòng)的 角速度，地磁傳感器用于對(duì) VR 設(shè)備的定位，加速度計(jì)、陀螺儀和地磁傳感器是 VR 產(chǎn) 品實(shí)現(xiàn)多自由度動(dòng)作控制與跟蹤的核心部件。眼動(dòng)追蹤傳感器是一項(xiàng)新興的傳感技術(shù)， 可以通過(guò)光學(xué)等方式判斷人眼聚焦位置的變化，并實(shí)現(xiàn)位置追蹤，是實(shí)現(xiàn) VR 沉浸式體 驗(yàn)的重大革新。

VR 產(chǎn)品的智能化水平將持續(xù)提升，而不同傳感器的應(yīng)用將豐富 VR 產(chǎn)品的感知模 式，同時(shí)基于多傳感器的數(shù)據(jù)融合也將為 VR 產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)和靈活的人機(jī)互動(dòng)提供底層 技術(shù)支持。隨著 VR 應(yīng)用的不斷豐富，VR 中搭載的傳感器數(shù)量有望持續(xù)增長(zhǎng)，從而為 各個(gè)傳感器細(xì)分市場(chǎng)帶來(lái)新的增長(zhǎng)機(jī)遇。

（4）整機(jī)制造

整機(jī)制造是將 VR 產(chǎn)品的各個(gè)零部件及模組裝配成整機(jī)的環(huán)節(jié)，隨著 VR 產(chǎn)品出貨 量的增長(zhǎng)，VR 整機(jī)制造需求逐漸釋放。歌爾股份在 VR 產(chǎn)品整機(jī)代工領(lǐng)域先發(fā)優(yōu)勢(shì)顯 著，并擁有如 Lens（光學(xué)模組），納米壓印、光波導(dǎo)技術(shù)等眾多 VR 核心技術(shù)，市場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)力十分強(qiáng)勁，有望率先受益 VR 整機(jī)代工市場(chǎng)的快速發(fā)展。

3. 技術(shù)創(chuàng)新+應(yīng)用拓展，AR 產(chǎn)業(yè)加速騰飛

3.1. AR 產(chǎn)業(yè)逐漸成熟，市場(chǎng)加速啟動(dòng)

AR（Augmented Reality）是一種通過(guò)實(shí)時(shí)計(jì)算影像位置及角度，生成相應(yīng)虛擬場(chǎng)景 的技術(shù)，這種技術(shù)可以通過(guò)全息投影，在鏡片的顯示屏幕中將虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界疊加， 且操作者可以通過(guò)設(shè)備進(jìn)行互動(dòng)。

目前市面上主流的 AR 產(chǎn)品分為三類，分別是頭戴式顯示，手持式顯示和以 PC 顯 示器、HUD 為代表的空間顯示器。

頭戴顯示器由一個(gè)頭戴裝置以及與之搭配的一塊或多塊（微型）顯示屏組成，智能 AR 眼鏡便是頭戴顯示器的典型產(chǎn)品之一。頭戴顯示器可將現(xiàn)實(shí)世界和虛擬物體的畫面 重疊顯示在用戶視野中，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的增強(qiáng)畫面。同時(shí)，先進(jìn)的頭戴顯示器通常搭載

多自由度的傳感器，用戶可以在前后、上下、左右、俯仰、偏轉(zhuǎn)和滾動(dòng)六個(gè)方向自由移 動(dòng)頭部，而頭戴顯示器 AR 產(chǎn)品能夠根據(jù)用戶頭部移動(dòng)的動(dòng)作進(jìn)行相應(yīng)的畫面調(diào)整。

手持式顯示是以智能手機(jī)作為 AR 移動(dòng)終端的代表產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)多年的更新?lián)Q代和功 能優(yōu)化，智能手機(jī)顯示器分辨率越來(lái)越高、處理器越來(lái)越強(qiáng)、相機(jī)成像質(zhì)量越來(lái)越好、 傳感器越來(lái)越豐富（提供著加速計(jì)、GPS、羅盤），諸多優(yōu)勢(shì)使得智能手機(jī)成為了天然的 AR 平臺(tái)，也是現(xiàn)階段 AR 應(yīng)用的最容易落地的場(chǎng)景之一。

空間顯示器是將虛擬內(nèi)容直接投影在現(xiàn)實(shí)世界中的 AR 產(chǎn)品。空間顯示器往往固定 在物理世界中，而周邊任何物理表面，如墻面、桌面甚至是人體都可以成為可交互的 AR 顯示屏。隨著空間顯示器尺寸、成本、功耗的降低以及 3D 投影的不斷進(jìn)步，各種全新 的 AR 交互和顯示形式正在不斷涌現(xiàn)，顯著拓寬了空間顯示器 AR 產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景。

目前，PC 顯示器和移動(dòng)終端 AR 產(chǎn)品的市場(chǎng)普及度略高于以 AR 眼鏡為代表的頭 戴式顯示器產(chǎn)品。但由于 AR 眼鏡可以突破屏幕的限制，可將整個(gè)物理界面作為 AR 交 互界面，因此有望成為未來(lái) AR 產(chǎn)品的主流技術(shù)路線。

目前，AR 產(chǎn)業(yè)正處于市場(chǎng)啟動(dòng)期到高速發(fā)展期的過(guò)渡階段，產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要由技術(shù) 創(chuàng)新和應(yīng)用拓展驅(qū)動(dòng)，技術(shù)紅利特征顯著。未來(lái)有望吸引更多廠商進(jìn)入 AR 市場(chǎng)。隨著 技術(shù)體系的成熟、產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建的完善以及產(chǎn)品形態(tài)和內(nèi)容平臺(tái)的豐富，AR 有望在更多 場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)落地。未來(lái)AR產(chǎn)業(yè)有望發(fā)展成為一個(gè)軟硬結(jié)合，且匯集大量?jī)?yōu)質(zhì)內(nèi)容的平臺(tái)， 屆時(shí)也將迎來(lái)真正的高速增長(zhǎng)期。

5G 通信技術(shù)將推動(dòng) AR 技術(shù)的大規(guī)模落地，5G 帶來(lái)的高速通信將減輕硬件的運(yùn)算 負(fù)擔(dān)、提高 AR 設(shè)備的視覺處理效率和追蹤精確度、提供低時(shí)延的用戶體驗(yàn)。未來(lái)幾年， 隨著業(yè)界與學(xué)界對(duì)相關(guān)技術(shù)踏實(shí)的探索和市場(chǎng)對(duì)技術(shù)的驅(qū)動(dòng)與修正，AR 產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)將 逐漸培育起來(lái)。 根據(jù)信通院和中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的預(yù)測(cè)，2019 年，全球 AR 市場(chǎng)規(guī)模將 達(dá)到 262.89 億元左右，同比增速超過(guò) 120%，其中，中國(guó) AR 市場(chǎng)規(guī)模約 16.4 億元，同 比增長(zhǎng)超過(guò) 160%。

3.2. 從主流終端產(chǎn)品 HoloLens、Magic Leap One 看 AR 產(chǎn)業(yè)鏈

目前市場(chǎng)上主流的 AR 產(chǎn)品有兩個(gè)。一個(gè)是 Microsoft HoloLens ，這款產(chǎn)品是微軟 2015 年推出首個(gè)不受線纜限制的全息計(jì)算機(jī)設(shè)備，能讓用戶與數(shù)字內(nèi)容交互，并與周圍 真實(shí)環(huán)境中的全息影像互動(dòng)。一個(gè)是 Magic Leap One，這是由 Magic Leap 公司 2017 年 推出，實(shí)際上是三個(gè)設(shè)備的集合，具體分別為 Lightwear 頭顯、內(nèi)含處理器的 Lightpack 和擁有 6 個(gè)自由度的手持遙控器 Control。

HoloLens 1 搭載 Windows 10 操作系統(tǒng)，基于 LCoS 投影顯示技術(shù)，內(nèi)置 CPU、GPU 和 HPU（全息處理器），集成慣性傳感器、環(huán)境光傳感器、混合現(xiàn)實(shí)捕捉傳感器等，并 采用 SLAM（即時(shí)定位與地圖構(gòu)建）技術(shù)。HoloLens 擁有 6 顆攝像頭（1 顆深度攝像頭、 4 顆環(huán)境感知攝像頭和 1 顆 200 萬(wàn)像素?cái)z像頭）。其中，深度攝像頭是基于飛行時(shí)間原理 （ToF）技術(shù)的紅外測(cè)距攝像頭，作用是實(shí)現(xiàn)手部追蹤、表面重構(gòu)和目標(biāo)位置確認(rèn)；4 顆 環(huán)境感知攝像頭是灰度攝像頭，作用是創(chuàng)建環(huán)境地圖；200 萬(wàn)像素?cái)z像頭的功能是拍攝 2048 x 1152 分辨率的圖片和錄制 1408 x 792 分辨率的視頻。

Magic Leap1 的光學(xué)部分：依次為 6 個(gè) LED 光源、LCOS 微顯示屏、準(zhǔn)直透鏡，LED 光源引至偏振器、將圖像重新聚焦至光波導(dǎo)鏡片上的偏振器，以及分別攝入 6 個(gè)不同的 彩色斑點(diǎn)的衍射光柵。

Magic Leap1 的主板：紅色：英偉達(dá) Tegra X2“Parker”架構(gòu)處理器，內(nèi)置 Pascal 架 構(gòu) GPU；橙色：2 顆三星 K3RG5G50MM-FGCJ LPDDR4 內(nèi)存，共 8GB；黃色：譜瑞科 技 Parade 8713A 雙向 USB 驅(qū)動(dòng) IC；綠色：Nordic Semiconductor N52832 射頻芯片；青色：瑞薩電子 9237HRZ 升降壓電路芯片；深藍(lán)：英特爾 Altera 10M08 MAX 10 FPGA； 紫色：美信半導(dǎo)體 Maxim MAX77620M 電源管理 IC。

3.3. AR 核心技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鏈分析

（1）光學(xué)

AR的光學(xué)是指在眼球的正前方將AR虛擬圖像與現(xiàn)實(shí)世界光線相融合的光學(xué)器件， 目的是實(shí)現(xiàn)“虛實(shí)融合”的視覺效果。通常 AR 眼睛中的光學(xué)技術(shù)有光波導(dǎo)、自由曲面技 術(shù)、偏振分光棱鏡技術(shù)等。光波導(dǎo)技術(shù)名稱取決于它的形態(tài)，是一塊厚度在 1.5mm-3mm 之間的平板玻璃，能夠通過(guò)折疊光路來(lái)實(shí)現(xiàn)鏡片式 AR 顯示的技術(shù)。光波導(dǎo)技術(shù)的視角 通常在 30°到 60°的理論值。自由曲面技術(shù)最早期飛行員頭盔顯示的技術(shù)發(fā)展而來(lái)，圖像 信息通過(guò)經(jīng)過(guò)計(jì)算的非球面反射進(jìn)入人眼。偏振分光技術(shù)是把自由曲面的反射面做成平 面，同時(shí)又使用透射式的鏡片做放大等光學(xué)處理，結(jié)構(gòu)和自由曲面棱鏡一樣。

光波導(dǎo)技術(shù)有望成為 AR 眼鏡的主流光學(xué)解決方案。在 AR 眼鏡中，要想光在傳輸 的過(guò)程中無(wú)損失無(wú)泄漏，光的全反射是關(guān)鍵。光機(jī)生成圖像光影后，光波導(dǎo)可將光耦合進(jìn)自身的玻璃基底中，并通過(guò)全反射的原理，使光傳輸?shù)饺搜矍胺綄?shí)現(xiàn)成像。其中，波 導(dǎo)是實(shí)現(xiàn)圖像穩(wěn)定和清晰傳輸?shù)年P(guān)鍵部件，有望成為 AR 眼鏡的主流光學(xué)解決方案。

對(duì)于 AR 眼鏡的終極形態(tài)有很多的討論，但一般認(rèn)為，眼鏡最終會(huì)向著更輕，更薄， 更智能的方向去發(fā)展，最理想的 AR 眼鏡，或許長(zhǎng)得就與我們現(xiàn)在戴在頭上的近視眼鏡 一個(gè)樣。光波導(dǎo)的這種特性，對(duì)于優(yōu)化頭戴的設(shè)計(jì)和美化外觀有很大優(yōu)勢(shì)。因?yàn)橛辛瞬▽?dǎo)這個(gè)傳輸渠道，可以將顯示屏和成像系統(tǒng)遠(yuǎn)離眼鏡移到額頭頂部或者側(cè)面，這很大程度上降低了光學(xué)系統(tǒng)對(duì)外界視線的阻擋，并且使得重量分布更符合人體工程學(xué)，從而改 善了設(shè)備的佩戴體驗(yàn)。

光波導(dǎo)總體上可以分為幾何光波導(dǎo)（Geometric Waveguide）和衍射光波導(dǎo)（Diffractive Waveguide）兩種，幾何光波導(dǎo)就是所謂的陣列光波導(dǎo)，其通過(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，代表光學(xué)公司是以色列的 Lumus，目前市場(chǎng)上還未出現(xiàn)大規(guī)模 的量產(chǎn)眼鏡產(chǎn)品。衍射光波導(dǎo)主要有利用光刻技術(shù)制造的表面浮雕光柵波導(dǎo)（Surface Relief Grating）和基于全息干涉技術(shù)制造的全息體光柵波導(dǎo)（Volumetric Holographic Grating）， HoloLens 2，Magic Leap One 均屬于前者，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，蘋果公司收購(gòu)的 Akonin 公司采用的便是全息體光柵，另外 致力于這個(gè)方向的還有 Digilens。這個(gè)技術(shù)還在發(fā)展中，色彩表現(xiàn)比較好，但目前對(duì) FOV 的限制也比較大。

光波導(dǎo)技術(shù)已成為各大巨頭都在追逐的光學(xué)明星方案。微軟的 HoloLens 采用全息 光波導(dǎo)的技術(shù)，成為當(dāng)前產(chǎn)品效果較為突出的 AR 眼鏡；Magic Leap 曾憑借自己“吹噓” 的光纖掃描光場(chǎng)技術(shù)，融資超過(guò) 20 億美元，不過(guò)近來(lái)專利顯示其放棄了難以攻破的光 纖掃描技術(shù)，轉(zhuǎn)為多層光波導(dǎo)；Google 曾與采用陣列光波導(dǎo)的 Lumus 洽談收購(gòu)；蘋果 與廣達(dá)電腦合作研發(fā)基于波導(dǎo) AR 眼鏡，18 年起在全球?qū)ふ夜獠▽?dǎo)供應(yīng)商；華為內(nèi)部斥 資數(shù)十億研發(fā)光波導(dǎo)技術(shù)并在全球?qū)ふ夜獠▽?dǎo)供應(yīng)商。

中光學(xué)目前前瞻領(lǐng)域開發(fā)取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，AR 波導(dǎo)產(chǎn)品、手機(jī)用全景棱鏡、屏下 指紋棱鏡產(chǎn)品開發(fā)成功并實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)，為后續(xù)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)；福晶科技：AR 設(shè)備上游光學(xué)元器件供應(yīng)商，與微軟長(zhǎng)期合作聯(lián)合研發(fā)的 DOE 等相關(guān)元件用于 AR 眼 鏡 HoloLens，目前已經(jīng)開發(fā)到第三代產(chǎn)品。同時(shí)公司配套 AR 龍頭客戶研發(fā)光學(xué)元器 件已久，在拋光、鍍膜等工藝段具有深厚積累，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)部分光學(xué)處理器件量產(chǎn)。蘇大 維格早在 2016 年便已成功研發(fā)出用于 AR 的“納米波導(dǎo)光場(chǎng)鏡片”。目前，公司已掌握 “頭戴式三維顯示光場(chǎng)鏡片”的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，自主研發(fā)了“納米波導(dǎo)光場(chǎng)鏡片”的高效 納米制備設(shè)備，并針對(duì)波導(dǎo)光場(chǎng)鏡片的特點(diǎn)，建立了“納米波導(dǎo)光場(chǎng)鏡片”設(shè)計(jì)加工能力， 有效擴(kuò)大了 AR 視場(chǎng)角（FOV）。

（2）顯示

AR 設(shè)備的光學(xué)顯示系統(tǒng)通常由微型顯示屏和光學(xué)元件組成。上文已經(jīng)介紹了光學(xué) 元件，目前市場(chǎng)上的 AR 眼鏡采用的顯示系統(tǒng)就是各種微型顯示屏和棱鏡、自由曲面、 BirdBath、光波導(dǎo)等光學(xué)元件的組合。其中，微型顯示屏主要包括 Micro-OLED、MicroLED 等自發(fā)光顯示器，以及搭配外部光源照明的 LCOS 微顯示器。憑借高亮度、高分辨 率、低功耗等諸多優(yōu)勢(shì)，LCOS 微顯示技術(shù)不僅在 VR 領(lǐng)域具備廣闊的應(yīng)用前景，在 AR 領(lǐng)域也獲得了廣泛的應(yīng)用。

韋爾股份收購(gòu)標(biāo)的北京豪威在 LCOS 領(lǐng)域積累了十余年的技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，并聯(lián)合 國(guó)際一流設(shè)備廠商合作開發(fā)了全世界首條 12 寸硅基液晶高清投影芯片產(chǎn)線，在 LCOS 領(lǐng)域的技術(shù)積累和工藝先進(jìn)性均居全球同行業(yè)之首。目前北京豪威 LCOS 產(chǎn)品在 AR 領(lǐng) 域的客戶為 Magic Leap，其 AR 眼鏡的核心投影芯片使用了北京豪威的 LCOS 產(chǎn)品， 同時(shí)還搭載多顆北京豪威的 CMOS 圖像傳感器。同時(shí)北京豪威還正與 Magic Leap 合作 設(shè)計(jì)開發(fā)第二代用于 AR 眼鏡的 LCOS 投影芯片，預(yù)計(jì) 2019 年會(huì)正式發(fā)布并量產(chǎn)。

水晶光電是國(guó)內(nèi)專業(yè)從事光學(xué)影像、LED、微顯示、反光材料等領(lǐng)域的研發(fā)與制造 企業(yè)，目前主營(yíng)業(yè)務(wù)為光學(xué)、LED 藍(lán)寶石、反光材料和新型顯示四大業(yè)務(wù)板塊，生產(chǎn)的 光學(xué)相關(guān)元器件、LED 藍(lán)寶石襯底、微投光機(jī)模組、反光材料等核心產(chǎn)品均達(dá)到國(guó)內(nèi)或 國(guó)際先進(jìn)水平。

（3）3D Sensing

3D Sensing 就是將 2D 攝像頭轉(zhuǎn)化為 3D 數(shù)據(jù)，能夠使呈像顯得更為立體，并且實(shí) 現(xiàn)手勢(shì)識(shí)別、動(dòng)作捕捉等人機(jī)交互方式。AR 就是在體驗(yàn)過(guò)程中與現(xiàn)實(shí)世界緊密聯(lián)系， 在實(shí)際看到的過(guò)程中疊加虛擬的內(nèi)容。而真正實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)實(shí)交流那就要求捕獲并能快速反 饋更高清更真實(shí)的世界，就需要借助 3D Sensing。

目前市場(chǎng)上有三種解決方案，即結(jié)構(gòu)光、TOF、雙目成像。結(jié)構(gòu)光方案相對(duì)而言技 術(shù)成熟，擁有模組體積小，平面信息分辨率高、功耗較低的優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)有容易受光圈干擾，識(shí)別距離較近等缺點(diǎn)。而 TOF 就沒有這些缺陷，但是 TOF 屏幕分辨率較低且功 耗大。雙目成像彌補(bǔ)了二者的缺點(diǎn)，但目前的技術(shù)不成熟且在昏暗條件下特征不明顯。 三種解決方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要根據(jù)不同場(chǎng)景制定。結(jié)構(gòu)光是目前最成熟的方案，TOF 被看好應(yīng)用在移動(dòng)端，而雙目成像由于其技術(shù)難點(diǎn)較大，僅被應(yīng)用于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。

3D 攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈與傳統(tǒng)攝像頭產(chǎn)業(yè)鏈相比主要新增加“紅外光源+光學(xué)組件+紅外 傳感器”等部分，其中最關(guān)鍵的部分就是紅外光源，主動(dòng)感知的 3D 攝像頭技術(shù)通常使用 紅外光來(lái)檢測(cè)目標(biāo)，現(xiàn)在常見的 3D 攝像頭系統(tǒng)一般都采用 VCSEL 作為紅外光源。產(chǎn) 業(yè)鏈相關(guān)紅外線傳感器的上市公司有 STM、AMS、Heptagon、Infineon、TI、索尼、豪 威等；產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)紅外激光光源的上市公司有 Finisar、Lumentum、II-VI、光迅科技等； 產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)光學(xué)組件的上市公司為福晶科技；而提供綜合技術(shù)方案的上市公司有 STM、 微軟、英特爾，德州儀器、英飛凌等。

（4）AI 芯片

AI 芯片又稱為 AI 加速器，是指專門用于處理人工智能應(yīng)用中的大量計(jì)算任務(wù)的模 塊。（ 其他非計(jì)算任務(wù)仍有 CPU 完成）。 AR 的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)一系列計(jì)算：探測(cè)真實(shí)物體—— 計(jì)算物體的空間位置和方向——計(jì)算虛擬物體疊加的位置——渲染虛擬物體等。為避免體驗(yàn)時(shí)的暈眩感以及實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示，對(duì)計(jì)算時(shí)間有較高的要求（一般不超過(guò) 20ms）。傳 統(tǒng)的 CPU 芯片無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的并行計(jì)算；GPU 芯片在 AR 領(lǐng)域的處理運(yùn)算能力遠(yuǎn)大 于 CPU，但功耗太大且算法模式其本身的缺點(diǎn)，即延時(shí)過(guò)大，不適合 AR 應(yīng)用。AR 需 要解決處理計(jì)算問(wèn)題，需要專門的 AI 芯片。AI 芯片可分為應(yīng)用于云端服務(wù)器和應(yīng)用于 終端（移動(dòng)端）兩大類。用于云端的 AI 芯片要求較高且芯片功耗大，并且還要求支持 多塊芯片組成一個(gè)計(jì)算陣列的結(jié)構(gòu)以提升性能。用于終端的芯片注重低功耗，對(duì)計(jì)算效率的要求更高，可采用定點(diǎn)運(yùn)算和網(wǎng)絡(luò)壓縮的方法實(shí)現(xiàn)運(yùn)算速度的加速，這類芯片被稱 為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理單元，即 NPU。

目前已出現(xiàn)在市場(chǎng)上的的 AR 設(shè)備例如 HoloLens 1，Magic Leap1 中都沒有搭載 AI 芯片，而研發(fā) AI 芯片也將是巨頭們下一步發(fā)展的目標(biāo)。微軟表示 HoloLens 2 中人工智能芯片的最終目標(biāo)是加入專門的計(jì)算能力，去完成圖像識(shí)別和語(yǔ)音識(shí)別等復(fù)雜任務(wù)。這 有可能給 HoloLens 帶來(lái)獨(dú)特的功能和更快的處理速度。

移動(dòng)端有高通系列、三星Exynos9 系列等處理器，華為的麒麟 970、980和蘋果A11、 A12 搭載了 NPU。這 幾款芯片的性能相對(duì)于上一代產(chǎn)品而言均有大幅度的提升。華為麒 麟 970 處理 AI 任務(wù)時(shí)能提效 50 倍，性能提升 25 倍。而麒麟 980 又比 970 性能提升了 37%，效能提升了 58%。蘋果 A12 性能核速度提升 15%，機(jī)器學(xué)習(xí)能力提高了 9 倍。如 此強(qiáng)大的計(jì)算能力為 AR 在移動(dòng)端的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。驍龍 855 搭載了高通第四 代 AI 引擎，運(yùn)用 CPU+GPU+DSP 的方式為 AI 提供算力，和驍龍 845 相比 AI 性能提升 3 倍。未來(lái)憑借極高的處理計(jì)算能力，裝載 NPU 的芯片將會(huì)成為趨勢(shì)。

3.4. AR 有望成為繼 PC 和智能手機(jī)之后的下一代通用計(jì)算平臺(tái)

PC 和智能手機(jī)是各自時(shí)代下的主流通用計(jì)算平臺(tái)。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，科技、商業(yè)、 教育和傳媒等領(lǐng)域的信息化進(jìn)程逐漸深入，而 PC 憑借著強(qiáng)大的計(jì)算能力，賦能眾多產(chǎn) 業(yè)領(lǐng)域和應(yīng)用場(chǎng)景，成為了消費(fèi)電子市場(chǎng)的首個(gè)通用計(jì)算平臺(tái)。

在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，智能手機(jī)憑借著更加自然的交互和更加靈活的應(yīng)用方式，不僅 承接了部分基于 PC 的傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，同時(shí)也衍生出了更為豐富的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用形 態(tài)，成為了當(dāng)前最具代表性的通用計(jì)算平臺(tái)。

而在未來(lái)的萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，AR 具備成為下一代通用計(jì)算平臺(tái)的突出潛力。首先， 依托 5G 和云計(jì)算等技術(shù)的助力，AR 可實(shí)現(xiàn)端云并行計(jì)算，進(jìn)一步提升產(chǎn)品算力；同 時(shí)，借助于眼動(dòng)追蹤、手勢(shì)控制等技術(shù)的運(yùn)用，AR 的交互方式相比智能手機(jī)將更進(jìn)一 步完善，用戶體驗(yàn)會(huì)更加自然和友好；此外，AR 應(yīng)用有望突破智能手機(jī)屏幕的限制， 實(shí)現(xiàn)數(shù)字世界和物理世界的融合，進(jìn)一步推動(dòng) AR 在科技、商業(yè)、教育和傳媒等垂直領(lǐng) 域的應(yīng)用創(chuàng)新，未來(lái)的發(fā)展空間十分廣闊。

4. 內(nèi)容生態(tài)趨于完善，VR/AR 打開廣闊應(yīng)用市場(chǎng)

4.1. 應(yīng)用落地，VR/AR 作為工具的實(shí)用性開始顯現(xiàn)

當(dāng)前 VR 視頻類、游戲類等基礎(chǔ)娛樂與 VR 結(jié)合的場(chǎng)景已經(jīng)出現(xiàn)，這些初步應(yīng)用的 場(chǎng)景一般產(chǎn)業(yè)成熟度高，有比較好的用戶基礎(chǔ)，用戶使用頻度高，終端種類豐富，VR 的 引入既有傳統(tǒng)內(nèi)容的新體驗(yàn)，又有高沉浸感和強(qiáng)臨場(chǎng)感的體驗(yàn)。這個(gè)階段的場(chǎng)景通常是 原有應(yīng)用的延伸，門檻比較低，可以培養(yǎng)用戶使用 VR 習(xí)慣。

隨著技術(shù)的成熟，VR/AR 的應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)朝教育、營(yíng)銷、電競(jìng)館、健身、音樂、K 歌、 醫(yī)療等產(chǎn)業(yè)技術(shù)較為成熟但內(nèi)容豐富度不夠、終端難以完全無(wú)繩化（有些場(chǎng)景需要有繩頭顯和外部定位器保障體驗(yàn)，實(shí)時(shí)渲染還在本地）的場(chǎng)景發(fā)展。內(nèi)容缺乏、終端成本過(guò) 高， 影響了這些使用頻度高的場(chǎng)景的普及。一旦內(nèi)容和渲染上云平臺(tái)， 好的內(nèi)容會(huì)得到 高效循環(huán)使用， 可降低用戶的消費(fèi)門檻， 促進(jìn)用戶消費(fèi)。

對(duì)于那些專業(yè)化程度高、對(duì)體驗(yàn)的要求高的場(chǎng)景，屬于 VR 技術(shù)引入并實(shí)現(xiàn)云化的 后期階段。包括醫(yī)療、旅游、房地產(chǎn)等等。

基于目前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，VR+行業(yè)應(yīng)用的商業(yè)模式處于較為早期階段，通常以分 成的方式實(shí)現(xiàn)整條產(chǎn)業(yè)鏈的變現(xiàn)。

根據(jù) IDC 預(yù)測(cè)，在 5G 網(wǎng)絡(luò)、AI 技術(shù)帶動(dòng)下，VR/AR 市場(chǎng)將繼續(xù)增長(zhǎng)，其中，VR 在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用市場(chǎng)將會(huì)率先受益。手機(jī) VR 市場(chǎng)也將進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，其中 2019 年 VR 游戲市場(chǎng)將增長(zhǎng) 75%，到 2023 年，將會(huì)有超過(guò)十億人次每年至少訪問(wèn)一個(gè)安裝 VR 設(shè)備的消費(fèi)場(chǎng)所。商用市場(chǎng)權(quán)重進(jìn)一步增長(zhǎng)，特別在教育市場(chǎng)，受到政策傾斜和教育投 入增大影響，預(yù)計(jì)超過(guò) 1000 所學(xué)校將采用 VR/AR 技術(shù)。到 2024 年，55%的中國(guó)大中 型企業(yè)將為部分員工部署 AR 硬件，其關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素是 AR 會(huì)幫助企業(yè)提升工作效率。

4.1.1. VR 視頻行業(yè)：顛覆傳統(tǒng)，“內(nèi)容”為主，VR 為輔

突破宣發(fā)渠道限制，促進(jìn)“內(nèi)容創(chuàng)作”蓬勃發(fā)展。在電影宣發(fā)環(huán)節(jié)，5G 時(shí)代數(shù)據(jù)顆 粒度降低，影視內(nèi)容分發(fā)精準(zhǔn)度提升，改善目前同質(zhì)化內(nèi)容過(guò)剩、部分影視劇“叫好不叫 座”的情況。在內(nèi)容制作領(lǐng)域，未來(lái)隨著宣發(fā)手段和效率改善，將進(jìn)一步促進(jìn)“內(nèi)容創(chuàng)作” 蓬勃發(fā)展，影視行業(yè)有望再次迎來(lái)百花齊放狀態(tài)。

院線發(fā)展側(cè)重“真實(shí)感”和“沉浸感”。改變傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)模式 5G 時(shí)代，目前 VR 技術(shù)的 由于延時(shí)所帶來(lái)的“暈眩感”將明顯改善，提升用戶的觀影體驗(yàn)。同時(shí)，5G 時(shí)代，影院更 多以“體驗(yàn)”為核心，擴(kuò)大提供影片范圍，可能以類似“網(wǎng)吧式”的單對(duì)單 VR 觀影方式， 進(jìn)一步滿足消費(fèi)者不同內(nèi)容需求，提升消費(fèi)水準(zhǔn)。VR 電影可突破傳統(tǒng)電影限制，用戶可從任何位置和角度觀影，并且可以重復(fù)觀看，參與不同的互動(dòng)，從而提升新鮮感?！吨?國(guó) VR 用戶行為研究報(bào)告》顯示，在中國(guó) VR 重度用戶偏好的應(yīng)用類型中，巨幕影院和 全景視頻是最受歡迎的品類。

VR+視頻市場(chǎng)潛力大，視頻內(nèi)容（直播+影視）將成為國(guó)內(nèi) VR 消費(fèi)級(jí)內(nèi)容領(lǐng)域重要 的組成部分，根據(jù)艾瑞咨詢的預(yù)測(cè)，至 2021 年，中國(guó) VR 消費(fèi)級(jí)內(nèi)容市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá) 到 278.9 億元，其中，國(guó)內(nèi) VR 視頻內(nèi)容的市場(chǎng)規(guī)模可達(dá) 132.5 億元，占中國(guó) VR 消費(fèi)級(jí) 內(nèi)容市場(chǎng)的比例為 47.5%。

4.1.2. VR+營(yíng)銷/健身/音樂

VR+營(yíng)銷：通過(guò) VR 技術(shù)讓消費(fèi)者穿越到品牌現(xiàn)場(chǎng)、與產(chǎn)品零距離互動(dòng)。讓消費(fèi)者可以主動(dòng)挑選喜歡的事物和視角，切身感受產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，通過(guò)消費(fèi)者體驗(yàn)來(lái)刺激購(gòu)買欲， 達(dá)到營(yíng)銷的效果。VR 營(yíng)銷的賣點(diǎn)在于對(duì)用戶感官的刺激，讓用戶在家中就能夠全方位 了解產(chǎn)品，甚至模擬使用產(chǎn)品。

VR+健身：用戶在健身時(shí)可以在虛擬世界中隨時(shí)切換虛擬健身場(chǎng)景，或者與異地好 友在虛擬世界中共同健身 PK，達(dá)到健身、娛樂與社交融合的目的。

VR+音樂：VR 視覺與聽覺的相互融合，帶給用戶一種全新的且身臨其境的音樂體 驗(yàn)方式，如同身臨演唱會(huì)現(xiàn)場(chǎng)或棲息在幽靜的深山叢林中，等等。

VR+教育：教育擁有廣大的 B 端與 C 端市場(chǎng)，用戶購(gòu)買力也強(qiáng)。通過(guò) VR 技術(shù)來(lái)構(gòu) 建虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的感官和思維去體驗(yàn)，打破傳統(tǒng)教育的“教室”壁壘， 讓學(xué)生在更多元生動(dòng)的情景下高效學(xué)習(xí)。通過(guò)形象、生動(dòng)、直觀的形式來(lái)掌握知識(shí)，如虛擬實(shí)驗(yàn)室、宇宙中的天體運(yùn)動(dòng)、生物中的微觀世界等，將抽象、不易理解的知識(shí)以形 象、生動(dòng)、直觀的形式呈現(xiàn)，學(xué)習(xí)者使用 VR 設(shè)備就可以進(jìn)入虛擬的課堂中沉浸式地“體 驗(yàn)”知識(shí)，而不再是枯燥地死記硬背。

4.1.3. VR+直播：豐富的場(chǎng)景特效和自主沉浸的交互開辟直播全新形態(tài)

5G 推動(dòng) VR 數(shù)據(jù)傳輸速率和時(shí)延特性大幅改善，有望推動(dòng) VR 在直播領(lǐng)域的應(yīng)用 落地。從內(nèi)容側(cè)來(lái)看，VR 的虛擬場(chǎng)景可以豐富直播的內(nèi)容形態(tài)，提供人像級(jí)、屏幕級(jí) 和場(chǎng)景級(jí)的特效。在 2019 年世界物聯(lián)網(wǎng)博覽會(huì)上，中國(guó)移動(dòng)通過(guò) VR 全景攝像頭對(duì)現(xiàn) 場(chǎng)進(jìn)行全方位視頻采集后，利用 5G 網(wǎng)絡(luò)高速回傳 VR 視頻畫面源，從而打造出 360° 的立體畫面，提供了全新的會(huì)展直播形態(tài)。

從用戶側(cè)來(lái)看，VR 可以提供更加自主和沉浸的交互體驗(yàn)，2018 年，英特爾借助 TrueVR 技術(shù)，對(duì)韓國(guó)平昌冬奧會(huì)進(jìn)行了超過(guò) 50 個(gè)小時(shí)的 VR 直播。英特爾 TrueVR 技 術(shù)在每場(chǎng)比賽中，采用多個(gè)攝像機(jī)點(diǎn)位拍攝，打造交互的 360 度虛擬環(huán)境。觀眾可以自 由選擇多個(gè)視角來(lái)觀看比賽，營(yíng)造真正的沉浸式體驗(yàn)。

受益于 VR 技術(shù)在直播領(lǐng)域的滲透，VR 直播市場(chǎng)有望高速增長(zhǎng)，盡管目前 VR 直 播市場(chǎng)尚處于起步階段，但增速十分可觀。根據(jù)艾瑞咨詢的預(yù)測(cè)，2021 年，VR 直播的 市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá) 44.6 億元，在整個(gè)消費(fèi)級(jí) VR 內(nèi)容市場(chǎng)占比為 16%。

4.1.4. VR/AR+游戲：科技提升游戲趣味

VR/AR 將進(jìn)一步推動(dòng)游戲的“趣味性”和“互動(dòng)性。風(fēng)靡全球的 AR 游戲 Pokemon GO，2018 年收入 7.95 億美元，同比增長(zhǎng) 35%，上線 2 年，依舊保持快速增長(zhǎng)。Pokemon 的成功充分驗(yàn)證了優(yōu)質(zhì) AR 游戲的長(zhǎng)期價(jià)值，未來(lái) 5G 技術(shù)更新，其中游戲角色可以和用戶加深“互動(dòng)性”，比如捉迷藏，交流，玩游戲等進(jìn)一步提升趣味性，加強(qiáng)體驗(yàn)感。

VR/AR 游戲終端有一定成熟度，視覺滿足當(dāng)前體驗(yàn)，但網(wǎng)絡(luò)需建設(shè)。當(dāng)前大多數(shù) VR 頭顯，都可以支持起 3DoF 的輕量級(jí)游戲。玩家通常注重游戲交互性，對(duì)清晰度的 敏感程度不如觀看視頻時(shí)高，因此分辨率在 2K 到 2.5K 也得到玩家接受。雖然游戲端終 端的成熟度較高，但真正要達(dá)到用戶不錯(cuò)的體驗(yàn)，需要全視角 8K，因此設(shè)備的發(fā)展也 還有很長(zhǎng)的路要走。

另一方面是網(wǎng)絡(luò)的延遲，要滿足用戶入門級(jí)的體驗(yàn)，網(wǎng)絡(luò)至少要 200Mbps 的帶寬， 否則會(huì)出現(xiàn)延遲卡頓現(xiàn)象，導(dǎo)致頭暈、體驗(yàn)差等等。

VR/AR 游戲?qū)Ⅰ側(cè)肟燔嚨?。目前，VR/AR 游戲內(nèi)容豐富，也是用戶最愿意付費(fèi)體 驗(yàn)的應(yīng)用場(chǎng)景之一，未來(lái)隨著硬件價(jià)格降低，VR/AR 游戲?qū)Ⅰ側(cè)肟燔嚨?。根?jù)易觀的預(yù) 測(cè)，到 2020 年，全球 VR 游戲市場(chǎng)將達(dá)到 149.5 億美元的市場(chǎng)規(guī)模。SuperData 和 Unity 聯(lián)合發(fā)布的報(bào)告也表示，2016 年所有 VR 軟件營(yíng)收中，VR 游戲幾乎占據(jù)了一半的市場(chǎng)， 可見潛力之大。

4.1.5. VR/AR 或?qū)?lái)下一代互動(dòng)娛樂產(chǎn)業(yè)的革命性變革

VR/AR 游戲有望在 5G 時(shí)代結(jié)合云計(jì)算的普及成為游戲產(chǎn)業(yè)的新機(jī)會(huì)。游戲的發(fā)展史上，從主機(jī)、端游到手游，每一次引起產(chǎn)業(yè)革命性進(jìn)步的因素主要在于交互模式的劃 時(shí)代變革。VR/AR 或?qū)⒊蔀橄乱淮?dòng)娛樂產(chǎn)業(yè)的革命性變革。

5. VR/AR 市場(chǎng)快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈公司機(jī)遇將至（略，詳見報(bào)告原文）

5.1. 歌爾股份：VR 蓄勢(shì)，TWS 正揚(yáng)帆

5.2. 水晶光電： 布局 3D 感知，AR 新機(jī)遇

5.3. 聯(lián)創(chuàng)電子：光學(xué)業(yè)務(wù)為主，多領(lǐng)域應(yīng)用