中国元宇宙产业系列研究报告—— 技术篇（四）：XR/VR/AR

研究报告2022/02 中国：元宇宙系列 VR设备是元宇审措建的重要基右之一 概览摘要 随看网络环境的优化、科技的发展，同时在一级市场资本不断投入以及用户持续增长的背景下，元宇宙未 来的增长势头不容小靓，而VR设备是元宇宙搭建的重 要基石之一。VR行业起始于2015年，行业整体较为年 轻，但发展势头较为良好。2016-2020年，VR设备的 全球出货量波动上升，2020年全球VR头显设备出货量 VR/AR产业经历了概念期、热潮期、低谷期，元宇宙的发展将使VR/AR产业进入新的拐点。与此 司时，伴随着产品价格的下调、消费著从特定群体转向大众市场，市场普及度提高，，VR和AR技 达到640万台，同比增长超过70%，全球VR用户数量超 过1,000万人，同比增长超过40%。2021年第一季度 VR头显出货量同比增长52.4%，出货量和用户增速相较 2019年均有较大幅度提升 术逐成熟和产业链逐步完善，VR/AR产业有望迎来高速增长期 中国AR眼镜市场规模有望实现快速增长 随着AR产业被列为数字经济重点产业并进入国家规 随着科技的发展，VR/AR中的近眼显示、渣染处 划布局，AR眼镜行业向好发展，AR眼镜出货量由 理、感知交互、网络传输、内容制作等底层共性技术成熟度将逐步提升，为用户带来进阶式的沉浸感体验 2017年的1万台增长至2020年28万台，3年年复合增 长率达203.7%。受益于企业级和消费级的内容逐渐丰 富、AR上游核心技术的突破以及5G商用落地，AR眼 镜普及速度加快，中国AR眼镜市场规模有望实现快 速增长 XR结合AR、VR和MR相关技术打破现实与虚拟边界，实现现实与虚拟零距离 XR技术通过深度融合AR、VR、MR核心技术，将计算 机技术与可穿截设备相结合产生一个直实与虚拟的组 合、并进行人机交互的环境。XR技术可通过视觉、 听觉（未来或许可感受嗅觉和触觉）等信号，营造出 环境沉漫式感受。XR主要体验形势是以人、环境、 计算机共同形成的混合式情景体验形势，为体验者提 供现实世界与虚拟世界连接和交互的机会，做到缩短 现实距离，“建立人们在虚拟世界中的关系 2021 LosLoo 名词解释 全景拼接技术：通过相机的平移或者旋转拍摄的一组和多组具有部分重合的照片拼接成一个360度的全暴平面图像，然后通过计算机实现全方位互动式观看真实场景的技术。目前，全景图像可分为柱面、立方体、球面等形式 FOV技术：FOV（FieldOfView）指视场角。根据应用场景不同.其定义也不尽相同。在光学仪器中，是以被测目标的物像 通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角，FOV的大小决定了光学仪器的视野范围 追踪定位技术：由于XR是模拟、修改现实，所以需要准确地追踪对象是如何在现实中移动，并映射在XR环境中，产生相应的效果。追踪定位技术目前包括外向内追踪和内向外追踪技术 人体状态识别技术：交互的前提是精准实现到对人体各种状态的识别以及对直实物体的识别。人体状态识别技术目前包括基于硬件的识别方式和基于计算机视觉技术的识别方式 SLAM技术：（simultaneouslocalizationandmapping).也称为CML（ConcurrentMappingandLocalization)。即时定位与地 图构建，或并发建图与定位。问题可以描述为：将一个机器人放入未知环境中的未知位置，是否有办法让机器人一边移动 一边逐步描绘出此环境完全的地图.所谓调完全的地图（aconsistentmap）是指不受障碍行进到房间可进入的每个角落 物联网：（internetofThings.简称loT）是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫 描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理 离轴光学系统：是一种光图的光轴与光圈的机械中心并不重合的光学系统 MicrOLED显示技术：是指以自发光的微米量级的LED为发光像素单元.将其组装到驱动面板上形成高密度LED阵列的显示 技术。由于microLED芯片尺寸小、集成度高和自发光等特点.在显示方面与LCD、OLED相比在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和热稳定性等方面具有更大的优势 ewww.leadleo.com 口元宇宙将推动虚拟世界与真 实世界的连接。为了实现沉 浸式，VR/AR技术是元宇宙 发展的必经之路，而AR/VR 终端是元宇宙的第一入口 口随着科技的发展，VR/AR中 的近眼显示、宣染处理、感 知交互、网络传输、内容制 作等底层共性技术成熟度将 逐步提升，支撑用户沉浸感 体验进阶 ewww.leadleo.com 背景：元宇宙与VR/AR技术 元宇审将推动虚拟世界与真实世界的连接。为了实现沉浸式，VR/AR技术是元宇审发展的必经之路，而ARVR终端是元宇宙的第一入口 元宇宙价值链，AR/VR是元宇宙技术关键 基础设施 5G、WIfi6、6G、云计算、微机电系统、图形处理器 体验 ewww.leadleo.com VRVSARVSMRVSXR 从技术与市场角度来看，四者的技术与市场成熟度分别是：VR>AR>MR>XR。在资本、技术、市场应用等多方共同加持下，VR/AR产业发展较为迅速 VR、AR、MR、XR概念份飞，各自区别何在？ VR(VirtualReality)、AR（AugmentedReality）、MR(MixedReality)、XR(ExtendedReality)四 者均为用户提供虚拟体验服务，但其在技术上均有差异 （1）VR是利用电脑模拟创建一个三维空间的虚拟世界，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，可让用户如同身历其境一般，可及时、无限制地观察三度空问内的事 物 （2）AR可理解为“真实世界+数字化信息”，是一种将计算机构建的虚拟物体、场景或系统提示信息 （包括文字、图像、视频和3D模型）叠加到真实场录之上的技术，可为用户实时地提供一个虚实融合沉浸式的体验 （3）MR包括了VR与AR，可理解为“真实世界+虚拟世界+数字化信息，指合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境，用户可在新的可视化环境里与物理和数字对象共存，并实时互动 （4）XR是一个综合性的概念，指通过计算机技术和可穿设备产生的一个真实与虚拟组合的、可人机交互的环境，包括AR、VR、MR以及介于他们之间的所有内容 VR、AR、MR、XR关系图 MR VR/AR共性技术成熟度趋势 随着科技的发展，VR/AR中的近眼显示、染处理、感知交互、网络传输、内容制作等底层共性技术成熟度将逐步提升，支撑用户沉浸感体验进阶 口随着网络环境的优化、科技 的发展，同时在一级市场资 本不断投入以及用户持续增 长的背景下，元宇宙未来的 增长势头不容小靓，而VR 设备是元宇宙搭建的重要基 石之一 口中国VR设备市场仍处于起 步阶段，从2016年-2020年， 年复合增长率在44.0%，，随 着市场的发展，用户量的增 加，VR设备的市场规模在5 年内将迎来高速增长 ewww.leadleo.com 元宇宙发展与VR设备 随着网络环境的优化、科技的发展，同时在一级市场资本不断投入以及用户持续增长的背景下，元宇宙未来的增长势头不容小，而VR设备是元宇宙搭建的重要基石之一 VR设备是元宇宙搭建的重要基石之一 元宇宙的搭建大多数停留在平面二维阶段，距离真正的元宇宙概念尚有一定距离，元宇宙的的发展将向沉浸式发展，进一步提升用户的感官体验，从而真正达到元宇宙核念中另一虚拟平行时空的效果。因此，XR设备成为了元宇宙实现的重要途径是现实世界通往虚拟世界的通道用户要进入元宇宙就必须使用XR设备，而用户是元宇宙保持活力和丰盈的重要动力，由此来看，XR设备可谓是元宇宙搭建的重要基石之一 XR指所有结合虚拟与现实场景、实现人机交互的技术，是VR、AR和MR的总和。其中，VR是XR设备中占比最大的部分.2021年第一季度，VR头显出货量占XR整体出货量的82.7%。VR行 业起始于2015年，行业整体较为年轻，但发展势头较为良好。2016-2020年，VR设备的全球 出货量波动上升，2020年全球VR头显设备出货量达到640万台，同比增长超过70%，全球VR用户数量超过1,000万人，同比增长超过40%。2021年第一季度，VR头显出货量同比增长52.4%，出货量和用户增速相较2019年均有较大幅度提升。 全球AR/VR头显出货量，2016-2020年 52.4% 2021年Q1 百万台 VRAR VR头显出货量同比 VR设备市场主要细分 PC端VR和一体化VR在VR市场上平分秋色，VR设备整体价格虽有一定降幅但吸引力仍不足，企业需要准确捕提行业动态方可取得一席之地 VR设备市场细分 头显设备分类 具体售价与特点 桌面端 中国：元宇宙系列 研究报告12022/02 插入手机才能看3D观影，主要由纸板、塑料和简单的光学基础材料制作，价格在百元以内 最具代表性的为GoogleCardBoard（谷歌纸盒），国内厂商中暴风、爱奇艺也曾有过类似产品。 一体机是具备独立处理器并且同时支持HDMI输入的头戒式VR设备，一体机无需借助任何其他 设备就可使用，具备携带方便，空间限制小等特征，符合现代人移动化的使用习惯，较主流的 VR一体式设备主要有DPVR、PicoNeo等。外接式VR头显在三类VR设备中的成本和售价均较高 这类设备具备独立屏草，产品结构复杂，技术含量较高，需外接较高配置的电脑才能体验，尚未实现无线技术。外接式VR头显设备性能较高，因此也保证了效率的同步和画面质量，沉浸感较好，是当前最为高端的VR头显设备，主要面向的群体是喜欢游戏的硬核玩家，代表产品 头的 包括Oculus、HtcVive、PSVR等。 市场需求变化较快，节美难以把握，一体机是大势所趋 2018-2019年，PC端VR占据市场主要地位，而2020年，随着现象级VR- OculusQuest2的推 出，一体机逐渐体现出其优越性，市场份额快速增长。现阶段，PC端VR和一体化VR在VR市场 上平分秋色，主打的特色和面向的客户群体各不相同，从5年间的数据来看，VR设备市场瞬息万变，企业需要准确捕提行业动态有助于取得市场竞争的一席之地。 中国VR设备行业市场规模 中国VR设备市场仍处于起步阶段，从2016年-2020年，年复合增长率在44.0%，随看市场 的发展，用户量的增加，VR设备的市场规模在5年内将迎来高速增长 中国VR设备行业市场规模，2016-2025E 点击前往查看点击前往查看 看现在 VR设备的市场规模主要有两个活跃要素：用户规模和商品单价。从用户规模角度出发，按照VR设备 而中国占到世界的约10% 每年的VR头显的中国用户增长 出货量来说.累计用户规模在3.000万左右 维持在约50-100万台，以当前平均价格计算现有市场规模。 除此之外，VR其他装备也具有一定的市场 规模，其他装备市场用户量不如头显，但单价较高，如大型一体机的售价在8-10万元左右。随着中国VR体验馆的流行，大型VR设备也有一定的市场规模。 看未来 头的 未来5年，中国VR设备将迎来第一个增长点，增长的主要原因在于（1）大厂推出新产品对于中国消费者更具有吸引力。各大厂商分别宣布在2021-2022年推出VR设备，而品牌效应对中国消费者的作用 较大，因此，知名厂商一旦推出新的产品，则将带动中国消费者对VR设备的购买。（2）内容的丰富使用户购买的VR设备物有所值。中国VR内客不及海外丰富，随