VR虛擬現實行業(yè)深度報告：AI賦能、蘋果入局 生態(tài)正向循環(huán)推動產業(yè)全面加速

 

　　  AI 賦能元宇宙，蘋果新機入局，行業(yè)可能進入全新起點。AI 一直都是VR 行業(yè)的核心技術之一，尤其體現在追蹤交互方面，傳感器或攝像頭獲得的數據終需通過計算機視覺、深度學習等算法被設備理解，甚至Meta 已經實現了完全基于AI 的下半身追蹤和裸手識別。近期ChatGPT、Stable Diffusion等AIGC 多模態(tài)大模型的出現，則極大的降低了3D 內容的制作門檻，提高制作效率，AI 的發(fā)展將推動VR/MR 設備進入成熟快車道。另外，蘋果首款MR設備有望于WWDC23 發(fā)布，可能成為目前全球最貴、性能最強的MR 一體機。

 

      Quest 2 叩響元宇宙的大門，VR 進入加速迭代期。2021 年末，Quest 2 累計銷量超1000 萬臺，成為第一臺破千萬的“爆款”VR 設備。我們認為Quest2的成功源于：1）硬件上在Inside-out 定位系統(tǒng)等方面塑造獨立頭顯標準；2）軟件上2020 年迎來了以Half-life 為代表的高質量作品；3）疫情期間對于宅家娛樂需求爆發(fā)。通過復盤智能手機1991-2017 年的發(fā)展歷程，與VR近十年的發(fā)展進行對比，我們認為VR 現階段對應智能手機的技術加速迭代期，VR 頭顯初始定義已經完成，一些重要功能和優(yōu)化正經歷市場篩選，盡管短期VR 廠商仍較難創(chuàng)造大規(guī)模需求及穩(wěn)定盈利，但隨著內容生態(tài)的正向循環(huán)，我們看好中長期VR 頭顯成為下一代通信、社交終端的潛力。Wellsenn XR預計2025 年全球VR 出貨量有望達到3500 萬部(21-25 年CAGR 42.3%)。

 

      Pico 和Oculus 暫為國內外一體機龍頭，強交互市場亟待打開。品牌方面，我們對比了國內外龍頭Pico 和Oculus，Pico 硬件升級節(jié)奏領先，但在生態(tài)建設和內容審核等方面存在差距，目前Pico Store 休閑益智類游戲占比40%以上，平均售價也低于Oculus。但在弱交互領域，圍繞短視頻和直播，抖音和Meta 處于同一起跑線。2022 年二者加速滲透對方市場，競爭加劇。此外，注重高精度、高性能PC VR 的HTC、擁有豐富的游戲儲備且注重用戶體驗的PS VR 等其他品牌，在VR 形成最終成熟形態(tài)前都有望向二者地位發(fā)起挑戰(zhàn)。

 

      光學：VR 硬件成本中光學占比第二，Pancake 已成確定性技術方向。Pancake方案因加輕薄等優(yōu)勢更適合VR 頭顯，接替菲涅爾成為確定性光學模組技術路徑。核心設計思路是通過反射與偏振進行光路折疊，理論上能將VR 頭顯的體積縮小到菲涅爾方案的1/4。核心器件包括半透半反鏡、1/4 相位延遲片、反射式偏振片。其中，1/4 相位延時片和反射偏振膜的質量是成像質量的關鍵，目前被3M、旭化成等少數企業(yè)壟斷，膜材料價值占模組50%以上，加工環(huán)節(jié)則以貼膜環(huán)節(jié)中曲面貼膜工藝壁壘最高。光學模組市場競爭激烈，參與者包括光學廠商、屏幕廠商、整機廠、和材料公司3M 等。

 

      顯示：看好Micro OLED 中期統(tǒng)治消費級產品。由于VR 屬于近眼顯示，清晰度、刷新率、視場角等參數不達標都會造成眩暈，其中清晰度尤為重要，我們推算視網膜效果需60 PPD 以上，即FOV 90 度時，單眼分辨率需達到5400*5400，考慮投影損失屏幕需達到8K 以上。目前屏幕主流配置是Fast-LCD 疊加Mini LED 背光，但硅基OLED 反應速度、像素密度都更佳，可達到視網膜級別3000～4000PPI，但成本是前者1.5 倍以上，我們看好MicroOLED 降本后在消費級VR 產品中占據統(tǒng)治地位。目前，海外公司如eMagin、Kopin、SONY 等較早進入，國內京東方、視涯科技目前已率先實現量產。

 

      芯片：主芯片高通一騎絕塵，國產芯片從輔助芯片滲透。VR 頭顯和手柄都有　　芯片組支撐其功能，其中數字芯片涉及到主控SoC、存儲、音頻編解碼芯片等；模擬芯片涉及到電源管理PMIC、LED 驅動芯片、射頻FEM、馬達驅動芯片、音頻功放芯片等；傳感器芯片涉及到CMOS 圖像傳感器、陀螺儀等。未來，圍繞圖像的獲取和生成是是主機的主線升級方向，VR 圖像生成質量必然向超高分辨率發(fā)展，推動對于VR 芯片中GPU 渲染能力的需求；而VR 交互升級，CMOS 圖像傳感器數量和種類需求擴容。高通在主流VR 產品上圍繞驍龍SoC 擁有完善芯片矩陣優(yōu)勢。由于VR 其他芯片與智能手機和其他智能終端設備較為相似，國產MCU、模擬芯片正在國產VR 設備逐漸滲透。

 

      交互：紅外+傳感+算法構建定位追蹤系統(tǒng)。Outside-in 和Inside-out 的方案相比，前者精度更高，商用場景難以替代，后者自由方便，在消費類產品中占主流。硬件實現有聲學、光學、慣性和磁性（IMU）三種路徑，目前以光學+IMU 方案為主。另外，算法也是構建追蹤識別的核心因素。未來交互方案升級將涉及頭顯部分的眼動追蹤、深度攝像頭、手勢識別等，以及聯動捕捉，即VR 設備與可穿戴設備（手表、手套等）、汽車等其他設備協(xié)作。

 

      產業(yè)鏈相關公司：歌爾股份（零部件、模組、整機）、創(chuàng)維數字（自有品牌）、聞泰科技（組裝）、立訊精密（零部件、模組、整機）、領益智造（零部件、模組、整機）、欣旺達（電池）、德賽電池（電池）、智立方（傳感器測試設備）、華興源創(chuàng)（檢測設備）、賽騰股份（自動化生產設備）、杰普特（光學模組檢測設備）、京東方A（顯示模組）、三利譜（偏光片）、利亞德（動捕技術及VR 應用）、舜宇光學科技（光學器件）、兆威機電（瞳距調節(jié)）、隆利科技（MiniLED 背光）、鴻利智匯（MiniLED 背光）、維信諾（顯示屏）、長信科技（顯示模組）、韋爾股份（圖像傳感芯片）、晶晨股份（SoC）、艾為電子（模擬芯片）、兆易創(chuàng)新（MCU）、瑞芯微（專用VR 芯片）、全志科技（專用VR 芯片）等。