2022XR硬件行业蓝皮书：元宇宙系列

CIC灼识咨询 元宇宙系列-XR硬件行业蓝皮书 2022年12月 本文件提供的任何内容均系灼识咨询公司独有的高度机密性资料。 未经灼识咨询公司事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、传播、出版、引用、改编本文件内容。 1 元宇宙和XR硬件 元宇宙主要由硬件设备层和内容及应用层构成，当XR硬件达到一定程度的市场渗透，必将引爆XR内容及应用生态的指数型发展；作为人类通往元宇宙的重要入口，XR硬件主要从光学系统和交互系统发力以满足用户沉浸性和舒适性的需求 2 光学系统 光学系统是呈现内容和提升视觉体验的基础，Pancake超短焦的光路设计和变焦显示技术能够解决设备体积大和用户佩戴眩晕两大核心问题，是当下的发展重点 3 交互系统 头手6DoF交互已逐渐成为XR硬件的标配，手势追踪和眼动追踪是行业内中短期创新与应用的重点，交互技术正向多模态、精细化方向发展，也为其所依赖的各类传感器提供了发展空间 XR硬件是人类通往元宇宙的重要入口 元宇宙以游戏为起点，逐渐整合互联网、数字化娱乐、社交媒体等功能，长远甚至可能整合社会经济与商业活动；元宇宙主要由硬件设备层和内容及应用层构成，XR设备是硬件设备层的发展驱动力 定元宇宙是人类用自己的制度和技术打造义的第一个深度融合现实的虚拟世界。 身份 低延迟 元宇宙文明 沉浸式 随地 2022年 2021年 元宇宙创新发展，平台、内容、硬件接口开始丰富 元宇宙元年 朋友 多元化 产品研发 文明 元宇宙工业 经济体系 市场投放 自发无边际社会体验 2017年 元2006年 宇 宙 发2003年 展 沙盒游戏Fortnite正式上线 多人在线创作沙盒游戏平台 Roblox上线 Secondlife：第一个现象级的虚拟世界 内容及应用层 政府办公 生产工艺生产制造 元宇宙生活 日常生活日常办公 元宇宙社交 医疗场景 大规模沉浸式多人参与 小规模特定 历1995年 程 3D界面MMO诞生 展会公共服务 交友购物 多人参与 1992年 1986年 《雪崩》提出元宇宙概念 2D界面MMO诞生 游戏元宇宙娱乐直播音乐电影视频 单人参与 1979年 文字界面开放世界游戏诞生 硬件设备层智能手机XR硬件脑机接口 资料来源：灼识咨询3 XR硬件是内容和生态系统的载体 移动互联网时代，随着iPhone出货量达到1,000万台，现象级App才接二连三涌现；很有可能，XR硬件出货量达到1,000万台将助推XR内容和生态爆发，促进产业蓬勃发展 iPhone和MetaQuest系列累计出货量与iPhone热门应用发布时间线 万台 MetaQuest2发售 MetaQuest累计出货量达1,000万台 iPhone MetaQuest iPhone累计出货量达1,000万台 2007年6月 第一代iPhone发售 2019年5月 MetaQuest发售 40,000 35,000 社交 30,000 25,000 娱乐 20,000 15,000 10,000 5,000 生活服务 0 Q1Q2Q3 Q4Q5 Q6Q7Q8 Q9Q10 Q11Q12 Q13 Q14 Q15 Q16Q17Q18Q19Q20 Q21 Q22 累计上市 Q23时间 资料来源：灼识咨询4 XR硬件发展历程 XR包括VR、AR和MR；XR硬件经历了漫长的萌芽期、热潮期和冷静期，从2019年进入复苏期；MetaQuest2出货量达到1,000万台是行业发展的里程碑；2022年PICO4发布掀起市场热潮 定义虚拟感 现实感 萌芽期 热潮期 冷静期复苏期 VR 虚拟现实 MR 混合现实 AR 增强现实 XR 扩展现实 任天堂VirtualBoy游戏机问世 •用户完全沉浸在以计算机为核心的高科技手段生成的数字化虚拟环境中 •真实场景和虚拟场景可以融合在一起，并发生实时交互 •用户直接或间接观察真实场景，数字化元素叠加在现实世界的对象和背景上 •指所有现实与虚拟相结合的数字 化人工环境，包括VR、AR和MR 苹果1亿美元收购VR直播公司NextVR VR一体机面世；Facebook发布OculusGo；联想发布MirageSolo；HTC推出HTCVIVEpro； 电影设计师莫顿·海力格创造Sensorama VR Virtuality展示第一个量产VR街机 OculusRift 原型机发布 微软与五大OEM合作开发多款头显 伊万·萨瑟兰开发出“达摩克斯之剑” Facebook20亿美元收购Oculus； 谷歌发布GoogleCardboard； 三星发布GearVR 发展历程 谷歌发布AR眼镜 GoogleGlass 195619681990199519992000201020122014 波音公司马斯·考尔德提出AR概念 AR 任天堂发布PokemonGo游戏； 微软发布Hololens；百度、联想等国内企业开始布局AR 全球第一款 AR游戏发布 发展历程 全球首个AR开源框架ARToolkit发布 Facebook发布OculusRiftS和OculusQuest；华为发布华为VRGlass；爱奇艺发布奇遇2SVR一体机； PICO发布PICOG24K TCL展示基于Birdbath方案的新款AR眼镜；肖特将AR光学晶圆减轻20% 微软发布 Hololens2 201520162017201820192020 Magicleap获得8亿美元巨额融资 MagicLeap发布MagicLeapOne 谷歌推出开发平台ARCore；苹果推出开发平台ARKit；百度、阿里、腾讯陆续推 出AR平台 字节跳动90亿元收购PICO；MetaQuest2出货量超1,000万台 PICO4发布；MetaQuestPro发布 20212022 沃尔玛收购AR技术公司Memomi 萌芽期热潮期冷静期复苏期 资料来源：灼识咨询5 VR硬件的分类和应用场景 VR硬件主要分为一体式VR硬件和外接式VR硬件；凭借轻便可移动的优势，一体式VR硬件逐渐成为主流；游戏社交和影视直播是VR目前最核心的应用场景，未来将持续挖掘消费级和企业级应用场景 •作为目前最核心的应用之一，VR游戏从听觉、视觉等 一体式VR硬件 VR头显 手持设备 外接式VR硬件 VR头显 •头显部分一般包括显示系统、传感系统和计算系统； •或者仅包括显示系统和传感系统，计算系统不安装在头部，以手持设备方式存在，并通过有线或无线方式将计算获得的数据传输至头显部 分。VR •头显部分一般仅包括显示系统与传感系统； •计算部分在计算机上进行，需要通过数据连接线将计算机和头显部分连接； •其他配件还包括手柄设备、面部追踪 游戏社交 影视直播运动健身购物旅游教育培训商贸会展工业生产 感知方面为用户创造更沉浸式的体验；VR社交通过创建虚拟人在虚拟世界中与其他用户的虚拟人互动 •VR影视直播实现了三维空间展示功能，突破屏幕尺寸消和空间位置的限制，为用户提供多角度、高清晰度、费深入交互的观看体验级 •VR技术为拳击、棍棒、钓鱼等运动带来了全新体验，应用户可以在以自然风光为背景的虚拟场景和其他用户用一起进行居家健身，并计算卡路里消耗场 •VR购物可以在虚拟购物场景中查看产品3D模型，商景 品信息，确认购物订单；VR旅游以现实为核心构建三维的景区环境，并搭配讲解、拍照留念等景区服务 •通过模拟的方式可以节省教学耗材，降低教学门槛。同时更生动直观的展示教学内容，提升教学质量与培训效果 •VR商贸会展从场景、角色到交互全面复刻线下体验；企VR技术有助于实现商贸会展由以活动议程为中心向与业会体验为中心的方向转变。级 •VR技术在工业生产领域的应用场景可贯穿产品的全生应命周期，包括制造、设计、营销等环节，提供3D可视用化工作说明、产品评估与展示等服务场 •VR技术可以通过创建虚拟环境刺激患者大脑来改善认景 手持设备计算机主机 器等。 医疗健康 知和常规功能，逐渐成为包括抑郁症、脑瘫、帕金森 病等各种疾病的辅助治疗技术 资料来源：灼识咨询6 AR硬件的分类和应用场景 当前主流的AR硬件类型为双目式和单目式；目前AR硬件主要在企业生产运营中应用，包括教育培训、工业制造等场景，未来有望向军事安防、医疗健康和消费级市场逐渐渗透 应用范围类型 AR硬件的分类 简要描述 代表产品 AR硬件应用范围及成熟度 高低 企业级应用场景消费级应用场景 教育培训 （试验阶段） 双目式 单目式 插入式 隐形眼镜式 •采用透明双目显示器，可显示3D立体图像，能应用于众多场景 •通常不使用透明显示器。可以放在框架眼镜上使用，适合简单的应用场景，例如接收消息、简单导航等 •将智能手机插入AR头显，利用智能手机摄像头拍摄视频实现“透视”效果 •将微型显示屏、电池等硬软件集合进隐形眼镜大小的镜片，便于穿戴 NrealAir GoogleGlass LenovoMirageARheadset MojoLens 低 模拟实际培训场景，降低培训成本，保障高危工作培训安全，针对个人调整培训进度 工业制造 提供生产制造相关信息，拍照进行设备点检取证，远程装配调试，协同研发设计等 军事安防 士兵可以远程交流，实现战术信息远程共享；通过眼镜摄像头进行人员核查，赋能指挥调度 医疗健康 可以与远程专家会诊，调用患者数据，甚至是3D的核磁共振图像；提高患者理解度 影视直播 将视频或直播内容投屏到空间中，享受巨幕观影和更优质的视频效果 游戏娱乐 虚拟图像叠加在真实世界当中给用户提供更加真实且沉浸的体验 购物零售 直观看到商品的样子，甚至可以将家具叠加在真实的场景以帮助决策 办公协作 在任意空间开启多个虚拟屏幕，屏幕大小、距离、位置灵活可调，拓展办公场所 资料来源：灼识咨询7 XR硬件市场规模 全球XR硬件行业进入恢复增长期，2021年出货量超1,000万台；技术迭代和内容生态完善将释放企业端市场潜力；中国XR头显设备市场在全球市场的占比有望持续提升 AR头显出货量 VR头显出货量 总计 6.1% 30.4% 28.4% 48.1% 23.4% 25.2% 3,508 2,560 176 1,625 80 2,014 95 3,101 1,142 57 420 45 376 26 420 30 710 40 1,149 68 2,385 1,545 1,919 1,0851,081 万台 4,000 3,500 3,000 2,500 全球XR头显市场规模，以出货量计，2017-2026预计 407 复合年均增长率2017-20212021-2026预计 全球XR头显设备的消费端占比，以出货量计 企业端 消费端 15% 2021年 85% 19% 2022年 预计 81% 2026年39% 61%预计 中国XR头显设备的全球占比，以出货量计 2,000 1,500 1,000 500 0 15% 2021年 85% 34% 2026年 预计 66% 16% 2022年 预计 84% 中国全球其他国家和地区 375 350 390 670 2017 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E •2021年以来，伴随互联网厂商的高调入局和XR游戏及其硬件设备的市场良好反响，虚拟现实产业迎来实质性复苏期。得益于技术条件日益成熟，内容生态不断完善，作为元宇宙生态下重要的硬件入口，XR硬件设备需求将不断提高，全球XR头显出货量预计将从2021年的1,142万台攀升至2026年3,508万台，期间复合年均增长率25.2% •以MetaQuest为代表的全球VR头显厂商开始向企业端市场发力，高校、医院以及工厂等下游行业将为VR市场提供新的发展空间。而AR头显将随着设备技术的积累逐步开拓消费 端市场，消费者友好的AR产品将在未来更加普及。全球XR头显设备企业端出货量占比预计将从2021年的15%提升至2026年39% •2022上半年，字节跳动旗下的PICO出货量市