元宇宙興起，VR/AR技術(shù)能否打破虛擬與現(xiàn)實(shí)世界的邊際？

    據(jù)The Verge報(bào)道，F(xiàn)acebook CEO扎克伯格于6月末向公司內(nèi)部員工宣布了打造“元宇宙”概念的最新計(jì)劃，扎克伯格認(rèn)為“元宇宙”概念或?qū)⑹且苿?dòng)互聯(lián)網(wǎng)的下一階段形態(tài)，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將會(huì)是實(shí)現(xiàn)元宇宙的重要組成部分。7月26日扎克伯格宣布公司將在VR實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)下成立“元宇宙”產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)，持續(xù)研究VR/AR技術(shù)用以進(jìn)一步打造完善“元宇宙”概念，至2025年公司有可能完成從社交媒體平臺(tái)公司至“元宇宙”概念公司的轉(zhuǎn)型。

    反觀國(guó)內(nèi)，截至2020年，我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)普及率已經(jīng)高至70%，高度的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋率使得網(wǎng)絡(luò)巨頭們紛紛開啟對(duì)互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容形式以及消費(fèi)場(chǎng)景的新的探索，其中騰訊等網(wǎng)絡(luò)巨頭已經(jīng)紛紛進(jìn)入布局狀態(tài)，旨在搶得先機(jī)。

    元宇宙究竟有怎么樣的魅力？本文主要參考華西證券《電子行業(yè)大光學(xué)VR/AR系列深度之六：洞察VR/AR藍(lán)海，解鎖上游供應(yīng)格局》和國(guó)盛證券《區(qū)塊鏈行業(yè)：元宇宙（二），算力重構(gòu)，通向Metaverse的階梯》，內(nèi)容主要有三部分：第一部分，解析元宇宙的定義、第二部分，元宇宙如何參與進(jìn)人們的生活、第三部分，VR/AR行業(yè)現(xiàn)狀的簡(jiǎn)介與相關(guān)標(biāo)的。

    行業(yè)分析

    01元宇宙是什么？

    元宇宙的概念最早來(lái)源自1992年科幻小說(shuō)《雪崩》，作者在其中構(gòu)建了一個(gè)平行于現(xiàn)實(shí)世界的虛擬世界。后來(lái)著名電影《黑客帝國(guó)》，《頭號(hào)玩家》，大熱動(dòng)漫ip《刀劍神域》等影視作品紛紛在此概念上進(jìn)行續(xù)用與改進(jìn)。

    從字面來(lái)看，元宇宙 （Metaverse ）由 Meta（超越）+Universe（宇宙）兩部分組成，即通過(guò)技術(shù)能力在現(xiàn)實(shí)世界的基礎(chǔ)上搭建一個(gè)虛擬的世界，使現(xiàn)實(shí)世界中的人們通過(guò)數(shù)字化的形式能在虛擬世界中生活，同時(shí)此虛擬世界還存在社交，經(jīng)濟(jì)等一些列相對(duì)完善的系統(tǒng)。

    元宇宙行業(yè)目前仍處于初級(jí)階段，針對(duì)于元宇宙的核心要素目前市場(chǎng)上并沒有統(tǒng)一完整的定義。但是綜合國(guó)外最早最權(quán)威的開展元宇宙概念之一的公司Roblox的CEO給出的元宇宙必要的八大要素，和騰訊研究院羅列的虛擬世界的七大特征可以得出元宇宙的理想狀態(tài)，即一個(gè)擁有極度沉浸式體驗(yàn)，超時(shí)空的社交體系，豐富多彩的內(nèi)容生態(tài)，虛實(shí)結(jié)合的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和能映射真實(shí)人類社會(huì)文明的超大型數(shù)字社區(qū)。

    02元宇宙如何到來(lái)？

    隨著市場(chǎng)對(duì)于元宇宙的理解逐漸加深，可以肯定的是從消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)到產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)都將在未來(lái)迎接線上線下一體化的元宇宙時(shí)代。市場(chǎng)主流觀點(diǎn)認(rèn)為元宇宙模式將會(huì)是全新的泛娛樂模式，元宇宙所特有的沉浸，實(shí)時(shí)，多元的特色模式會(huì)更受到市場(chǎng)的歡迎與肯定。

    目前元宇宙概念面臨的最大問題仍然是技術(shù)層面的問題。元宇宙超時(shí)空的社交需求和高強(qiáng)度的沉浸式體驗(yàn)需要能穩(wěn)定持續(xù)的處理海量即時(shí)數(shù)據(jù)的通訊技術(shù)和運(yùn)算能力。5G通訊技術(shù)所帶來(lái)的傳輸速率大幅提升，時(shí)延減少以及連接數(shù)提升等通訊能力升級(jí)，以及GPU浮點(diǎn)計(jì)算能力，云計(jì)算能力，邊緣計(jì)算能力等算力上的不斷升級(jí)都將推動(dòng)元宇宙的發(fā)展。

    從硬件技術(shù)層面來(lái)看，普通的手機(jī)端和pc端現(xiàn)今都無(wú)法良好的完成元宇宙所需的擬真與沉浸的任務(wù)。因此VR/AR技術(shù)所能擁有的的3D顯示，高分辨率水準(zhǔn)，大視場(chǎng)角的設(shè)備基礎(chǔ)，進(jìn)一步提升了直觀體感交互，是目前最佳的現(xiàn)實(shí)與虛擬世界接口。因此VR/AR技術(shù)的發(fā)展直接影響到元宇宙行業(yè)的現(xiàn)狀。

    03關(guān)于VR/AR

    VR與AR是兩種不同形態(tài)的的產(chǎn)品

    VR：虛擬現(xiàn)實(shí)，產(chǎn)品定義為在密閉空間環(huán)境下輸出視頻等內(nèi)容。因此VR設(shè)備不具有很強(qiáng)的移動(dòng)性——用戶需要在封閉空間小范圍移動(dòng)，以此確保用戶的安全。

    AR：增強(qiáng)顯示，產(chǎn)品定義為在現(xiàn)實(shí)的開放環(huán)境下，輸出相關(guān)視頻等內(nèi)容，同時(shí)需要與現(xiàn)實(shí)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)。

發(fā)展歷程

    VR/AR產(chǎn)業(yè)共經(jīng)歷了三個(gè)不同的時(shí)期：

    2012-2016年屬于期望膨脹期，彼時(shí)VR/AR概念剛進(jìn)入大眾視野，受到了過(guò)高的期望;

    2017-2018年的產(chǎn)業(yè)低谷期。產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了硬件不斷升級(jí)和內(nèi)容不斷累積的重要過(guò)程，打破了產(chǎn)業(yè)內(nèi)部“內(nèi)容匱乏—泡沫破滅—硬件銷售萎靡—無(wú)人投資”的惡性循環(huán)。

    2018-2019VR/AR產(chǎn)業(yè)進(jìn)入復(fù)蘇期，隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的升級(jí)，光學(xué)技術(shù)的迭代，VR/AR產(chǎn)品性價(jià)比不斷提升，優(yōu)質(zhì)內(nèi)容也開始走入大眾視野。

    如今VR和AR行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期，設(shè)備出貨量和市場(chǎng)規(guī)模有望實(shí)現(xiàn)高速增長(zhǎng)。從2019年起，隨著光學(xué)技術(shù)的迭代、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境升級(jí)、產(chǎn)品體驗(yàn)升級(jí)同時(shí)性價(jià)比提升以及熱門VR內(nèi)容的推出，驅(qū)動(dòng)VR/AR行業(yè)重回增長(zhǎng)快車道。根據(jù)IDC預(yù)測(cè)，2020年全球AR和VR出貨量達(dá)706萬(wàn)臺(tái)，而未來(lái)4年CAGR有望達(dá)到81.5%。同時(shí)根據(jù)BCG和Mordor Intelligence預(yù)測(cè)，2024年全球AR和VR市場(chǎng)規(guī)模有望擴(kuò)張至2969億美元，2021-2024年CAGR可達(dá)113%。

VR/AR產(chǎn)業(yè)鏈

    VR/AR行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)和智能手機(jī)大體相似，包括硬件、軟件、內(nèi)容制作與分發(fā)以及應(yīng)用與服務(wù)四個(gè)環(huán)節(jié)，主要區(qū)別在于智能手機(jī)應(yīng)用面向個(gè)人消費(fèi)者，VR/AR除個(gè)人消費(fèi)者外，還滲透到各行各業(yè)的應(yīng)用中，因此在應(yīng)用環(huán)節(jié)相對(duì)復(fù)雜很多。

    硬件環(huán)節(jié)：按照功能劃分可分為終端設(shè)備、配套外設(shè)以及上游的核心器件三部分。終端設(shè)備分為PC 端設(shè)備、移動(dòng)端設(shè)備和一體機(jī)三種類型。配套外設(shè)包括手柄、攝像頭（全景攝像頭、）和體感設(shè)備（數(shù)據(jù)衣、指環(huán)、觸控板、觸/力覺反饋裝置等）等。上游核心器件則包括芯片（CPU、GPU、移動(dòng)SOC 等）、傳感器（圖像、聲音、動(dòng)作捕捉傳感器等）、顯示屏（LCD、OLED、AMOLED、微顯示器等顯示屏及其驅(qū)動(dòng)模組）、光學(xué)器件（光學(xué)鏡頭、衍射光學(xué)元件、影像模組、三維建模模組等）和通信模塊（射頻芯片、Wi-Fi/藍(lán)牙芯片、NFC 芯片等）等。

    軟件環(huán)節(jié)：包括支撐軟件和軟件開發(fā)工具包。支撐軟件包括UI、OS（安卓、Windows等）和中間件（Conduit、VRWorks等）。軟件開發(fā)工具包包括SDK 和3D引擎。

    內(nèi)容制作與分發(fā)環(huán)節(jié)：內(nèi)容制作包括虛擬現(xiàn)實(shí)游戲、視頻、直播和社交內(nèi)容的制作。內(nèi)容分發(fā)則是指應(yīng)用程序平臺(tái)（商店）。

    應(yīng)用和服務(wù)環(huán)節(jié)：包括制造、教育、旅游、醫(yī)療商貿(mào)、娛樂等多領(lǐng)域。

    VR市場(chǎng)進(jìn)入放量階段

    整體來(lái)看，VR產(chǎn)業(yè)鏈上游供應(yīng)鏈已經(jīng)趨于完整，光學(xué)、微型現(xiàn)實(shí)、主芯片、結(jié)構(gòu)件以及代工廠等都可以提供成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品供應(yīng)。VR下游生態(tài)日漸完善，各類游戲大作推動(dòng)VR活躍用戶增加。

    受益宅經(jīng)濟(jì)，VR產(chǎn)業(yè)在20年迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)，2020年全球VR出貨量670萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)72%。21年預(yù)計(jì)全球出貨量達(dá)到約800萬(wàn)臺(tái)，22年預(yù)計(jì)1480萬(wàn)臺(tái)，邁過(guò)最重要門檻。

    VR未來(lái)作為重要的家庭娛樂終端，主打游戲功能的沉浸式VR在C端的市場(chǎng)空間可近似比擬游戲主機(jī)市場(chǎng)。預(yù)計(jì)VR在未來(lái)五年出貨量也有望達(dá)到5000萬(wàn)臺(tái)。除主打游戲市場(chǎng)沉浸類VR外，觀影類VR以及各類B端應(yīng)用落地場(chǎng)景逐漸成熟，特別是觀影類VR，潛在目標(biāo)人群6億左右，目前行業(yè)正在快速成長(zhǎng)。

    目前市場(chǎng)主要VR廠商有Oculus、DPVR、Pico和HTC等。其中Facebook旗下的Oculus市占率超過(guò)50%，而HTC和SONY份額下降較快。主要原因在于當(dāng)前兩公司的在售產(chǎn)品款式較老，同時(shí)又即將發(fā)布新款產(chǎn)品，導(dǎo)致大部分消費(fèi)者選擇觀望。憑借Sony在游戲行業(yè)內(nèi)多年的積累以及出色內(nèi)容產(chǎn)出，其可能是Oculus短期內(nèi)最有力競(jìng)爭(zhēng)者之一。

AR市場(chǎng)遭遇瓶頸期

    AR行業(yè)與VR不同，AR產(chǎn)業(yè)鏈上游還未攻破核心零部件和技術(shù)的瓶頸期。微顯示方面因?yàn)锳R需要與現(xiàn)實(shí)環(huán)境的高互動(dòng)性，所以需要高亮度的微顯示功能產(chǎn)品，目前全球產(chǎn)品端中Micro LED為最佳解決方案，但是Micro LED還處于技術(shù)攻克階段，無(wú)論是襯底、外延材料還是單片、集成驅(qū)動(dòng)都還未有成熟的解決方案。主芯片方面目前市場(chǎng)主流使用高通驍龍8系列芯片，并沒有針對(duì)于AR技術(shù)設(shè)計(jì)的主芯片。

    下游產(chǎn)業(yè)也并不成熟，產(chǎn)品缺乏核心定位，產(chǎn)品策略也因?yàn)镃端銷量的不達(dá)預(yù)期逐漸走向B端。大部分廠商紛紛調(diào)轉(zhuǎn)方向至產(chǎn)品應(yīng)用市場(chǎng)。雖然目前AR行業(yè)處于瓶頸期，但是蘋果，F(xiàn)acebook等科技巨頭依舊認(rèn)為其是未來(lái)的重點(diǎn)方向。蘋果自2006年起申請(qǐng)數(shù)百項(xiàng)AR相關(guān)產(chǎn)品專利并陸續(xù)收購(gòu)十幾家AR相關(guān)科技企業(yè)。Facebook于2017年宣布AR眼鏡計(jì)劃，并正在研究AR眼鏡配套腕帶等相關(guān)產(chǎn)品。

    VR/AR行業(yè)的發(fā)展前景

    隨著5G技術(shù)的突破，與VR/AR產(chǎn)業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施逐漸完善，“硬件＋軟件＋內(nèi)容＋應(yīng)用”系統(tǒng)越發(fā)成熟同時(shí)也大量拉動(dòng)了出貨量。受疫情影響，2021年產(chǎn)業(yè)鏈上游各個(gè)環(huán)節(jié)的缺貨現(xiàn)象仍然存在。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)顯示，F(xiàn)acebook等主要公司面臨的全球性半導(dǎo)體短缺現(xiàn)象預(yù)計(jì)將影響未來(lái)2-3個(gè)季度的硬件出貨程度。

    根據(jù)以上因素，海通證券預(yù)測(cè)2021年全年VR頭顯出貨量將突破1000萬(wàn)大關(guān)，2021-2023年出貨量復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)40%、VR市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)31%，AR眼鏡出貨量復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)52%，AR市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)39%。VR/AR市場(chǎng)整體規(guī)模2021-2023年市場(chǎng)復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)32%。VR行業(yè)奇點(diǎn)將至，AR行業(yè)靜待爆發(fā)。

但要實(shí)現(xiàn)VR/AR沉浸式體驗(yàn)，仍有以下痛點(diǎn)亟待解決：

    VR/AR設(shè)備的視覺舒適度是長(zhǎng)久以來(lái)的痛點(diǎn)，電子和光學(xué)元件的升級(jí)有望進(jìn)一步提升；

    除了視覺提升外，需要增加觸覺或腦機(jī)接口；

    進(jìn)一步輕量無(wú)線簡(jiǎn)便化，包括無(wú)線傳輸擺脫鏈接束縛、更加輕便提升佩戴體驗(yàn)；

    內(nèi)容端生態(tài)仍需不斷豐富。

    公司梳理

    01歌爾股份（002241）

    高端VR新品推出加速行業(yè)增長(zhǎng)率

    歌爾股份起家于聲學(xué)，不斷向多方面拓展業(yè)務(wù)，目前主打聲光電精密零組件以及精密結(jié)構(gòu)件、智能整機(jī)、高端設(shè)備的研發(fā)、制造和銷售，是全球布局的科技創(chuàng)新企業(yè)。2016年公司營(yíng)收達(dá)200億元，3年復(fù)合增速達(dá)到26%，同年歌爾股份進(jìn)入VR/AR領(lǐng)域。公司主要生產(chǎn)VR/AR可穿戴設(shè)備，其中包括VR/AR頭顯設(shè)備，VR手套，游戲手柄以及4K360°影像設(shè)備等，同時(shí)在精密零組件等垂直設(shè)備中歌爾股份供應(yīng)相關(guān)產(chǎn)品包括VR光學(xué)器件及模組，AR光學(xué)器件等。2020年公司擬配套募集資金10億元投入年產(chǎn)350萬(wàn)套VR/AR設(shè)備項(xiàng)目以及年產(chǎn)預(yù)計(jì)500萬(wàn)片精密光學(xué)鏡片及模組設(shè)備。

    02京東方A（000725）

    布局VR/AR領(lǐng)域MicroOLED和FastLCD

    京東方成立于1993年，目前已經(jīng)成為全球半導(dǎo)體顯示龍頭企業(yè)。公司在智能手機(jī)液晶顯示屏，筆記本顯示屏，平板電腦顯示屏，電視顯示屏，顯示器顯示屏等五大應(yīng)用領(lǐng)域銷量均位列全球第一。

    2020年，公司集團(tuán)確立了物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)，建立以半導(dǎo)體顯示事業(yè)為核心，Mini LED、傳感器及解決方案、智慧系統(tǒng)創(chuàng)新、智慧醫(yī)工事業(yè)融合發(fā)展的“1+4+N”航母事業(yè)群。

    公司VR/AR系列產(chǎn)品主打MicroOLED顯示模組和FastLCD模組，具有公司一貫的高分辨率，高刷新率，快速響應(yīng)等特點(diǎn)。其中MicroOLED顯示模組已建成主動(dòng)式OLED微型顯示器生產(chǎn)線公司，2019年擬增資24億用于建設(shè)12寸硅基OLED項(xiàng)目，預(yù)計(jì)年產(chǎn)量可達(dá)523萬(wàn)片。FasltLCD屏幕已在華為，小米，愛奇藝等公司中得到普遍應(yīng)用。

    03舜宇光學(xué)科技（2382.HK）

    投資＋自研AR光導(dǎo)波技術(shù)

    舜宇光學(xué)成立于1984年，是全球領(lǐng)先的綜合光學(xué)零件以及產(chǎn)品制造商。公司主營(yíng)業(yè)務(wù)包括光學(xué)零件/光學(xué)鏡頭、光學(xué)模組和光學(xué)儀器三大板塊。終端應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋手機(jī)，數(shù)碼相機(jī)，車載成像及傳感系統(tǒng)，安防監(jiān)控系統(tǒng)以及最新開展的VR/AR業(yè)務(wù)。

    VR/AR領(lǐng)域公司重點(diǎn)布局于光學(xué)元件產(chǎn)品包括VR/AR光學(xué)器件，VR/AR光學(xué)傳感器，VR/AR系統(tǒng)模組。其中VR端公司生產(chǎn)的菲涅爾透鏡相比于傳統(tǒng)透鏡有更輕更薄的便利優(yōu)勢(shì)，更貼近終端產(chǎn)品所需的小型輕薄需求。AR方面公司投資光波導(dǎo)模組廠商鯤游光電、靈犀微光。并且公司在2020年完成AR衍射光波導(dǎo)單色波導(dǎo)片的研發(fā)，值得關(guān)注。

    04韋爾股份（603501）

    LCOS芯片核心供應(yīng)商

    韋爾股份，中國(guó)芯片設(shè)計(jì)的龍頭公司之一，擁有豪威科技、韋爾半導(dǎo)體、思比科三大品牌，提供圖像傳感解決方案，觸摸顯示解決方案，電源及接口管理解決方案等，產(chǎn)品主要應(yīng)用于消費(fèi)電子、汽車電子、安防和醫(yī)療等領(lǐng)域。

    公司在2017年成功建立全球第一條12英寸硅基投影顯示芯片（LCOS）封測(cè)生產(chǎn)線并投入量產(chǎn)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)60萬(wàn)顆的LCOS芯片年產(chǎn)量。2018年公司成功推出行業(yè)內(nèi)首款1080PLCOS微顯示器，為頭戴式顯示MR/AR應(yīng)用設(shè)計(jì)，該微顯示器具有緊湊設(shè)計(jì)和低功耗等特點(diǎn)，成功提升產(chǎn)品性價(jià)比。公司旗下的豪威科技已經(jīng)可以為相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供成熟的設(shè)計(jì)，制作及測(cè)試技術(shù)，并具有良品率高，成本低等特點(diǎn)。