XR行业深度分析：硬件与生态共振，空间计算平台时代开启

XR作为元宇宙的入口迎来新一轮成长动力：XR头显作为元宇宙的入口，其发展在创新中曲线上升，截至2022年全球XR头显终端出货已达约1千万台。复盘Meta的成长路径，硬件与生态的良性循环是二者持续增长的动力，国产PICO硬件领先，但生态发展仍然任重道远。展望未来，苹果入局、政策赋能、AI技术来带的应用侧革新有望推动行业进一步进入高速增长的浪潮中。 芯片/显示/光学/传感交互创新齐头并进： 1）芯片：算力全面影响沉浸感，享有先进算力定义的终端有望持续领先。 当前主流产品均搭载高通SoC，国产如瑞芯微等错位竞争，苹果将PC端M2芯片下放至VisionPro，M2+R1的双芯组合算力领先行业，有利于终端保持性能领先。 2）显示：显示决定清晰度，当前行业处于从LCD向硅基OLED转变的拐点，全球SONY等少数厂商占据多数硅基OLED产能，国内厂商布局刚刚起步，当前集中在AR用小尺寸分辨率稍低的屏幕，未来有望向更大尺寸更高分辨率产品迈进。 3）光学：Pancake光学因轻薄特性渐成主流方案，模组环节百花齐放，上游膜材贴合与检测具有较高壁垒。IPD+屈光调节作为光学辅助环节尚处起步阶段，未来有望扩散至更多终端。 4）传感交互：VST是近年来XR设备交互最大创新，彩色透视开启了XR虚实融合新时代，眼动/面部/手势交互颠覆了传统手柄交互，从节省算力、提升交互便捷性多方面带动体验提升。 投资建议：建议关注XR产业链相关公司。设备：杰普特、华兴源创、智立方、赛腾股份、荣旗科技、博众精工；IPD调节：兆威机电；显示：清越科技、视涯技术（未上市）；光学：三利谱；摄像头模组：高伟电子（港股）；声学模组：国光电器；PCB：鹏鼎控股、东山精密；电池：德赛电池； 结构件：长盈精密、领益智造；OEM/ODM：立讯精密、歌尔股份、佳禾智能。 风险提示：终端销量不及预期；部分零部件产业化进度不及预期；竞争加剧风险。 表1：重点公司投资评级: 1成长复盘：XR行业迎新一轮创新周期 1.1XR头显：元宇宙入口 XR头显是元宇宙的入口。随着社会生产力和科学技术的不断发展，消费者及各行各业对XR（VR与AR的合称）技术的需求日益旺盛，代表着虚拟世界的“元宇宙”概念也日渐升温。2021年3月“元宇宙第一股”Roblox在纽交所上市，2021年10月Facebook宣布将更名为“Meta”，来源于“Metaverse”，将元宇宙作为重要发展战略，掀起全球元宇宙热潮。XR头显作为实现沉浸体验的关键硬件设备，也被认为是元宇宙的入口而广受关注。 VR即虚拟现实技术（Virtual Reality），通过计算机模拟虚拟环境隔绝现实从而给人以环境沉浸感，而VR头显则是实现这一体验的核心硬件设备。VR头显通过两块屏幕将双眼所看到的内容分开渲染，并经过透镜实现畸变矫正投影到人眼中，在较小的屏幕与较短的距离内实现全景3D显示（近眼显示，又称NED）；通过算法与传感器定位头部位置与方向，实现随视线同步变化的画面渲染，来建立沉浸感与真实感。 AR即增强现实技术（Argument Reality），通过计算机在现实世界的基础上叠加数字内容来增强现实世界的体验，AR眼镜是实现这一体验的核心硬件设备。AR眼镜的原理是通过微型显示器把虚拟场景呈现出来，并叠加现实世界场景同时呈现在人眼中，同样需要算法与传感器定位方向，实现虚拟内容随视线变化。 图1.VR/AR体验区别 图2.VR/AR显示原理区别 从产品形态来看，VR头显可分为一体机、分体机与盒子产品，当前一体机是主流。一体机和分体机最大区别在于一体机内置高算力芯片，可以独立满足所有运算需求，而分体机往往需要外接PC、主机负责运算。VR盒子则是简化版的一体机产品，手机充当屏幕与算力中心，盒子负责光学功能。分体机因较好的体验在2016年左右是市场主流产品，后续一体机性能开始追平分体机，且轻便、性价比高，当前已成为消费端绝对主流，盒子类产品因体验较差已逐步淡出市场。 AR眼镜也可分为一体机与分体机，分体机常应用于观影，凭借轻便优势占据主流地位。不同产品区别与VR类似，在AR眼镜中一体机多见于B端，分体机多见于C端，外置算力通常由手机来完成。分体机外置算力与电源，大大优化了AR眼镜的重量与算力瓶颈，在观影等娱乐场景有着出色表现，是目前AR眼镜的主流形态。 表1.VR/AR产品形态分类 1.2XR发展历程漫长曲折，苹果MR+AI有望引领新一轮创新浪潮 XR发展历程大致经历了萌芽期、上升期、转向期与新浪潮4个阶段。每一个阶段都代表着XR行业在技术或商业模式上的一轮重大革新周期，其中VR相比AR而言技术更成熟，商业化进度更领先，在每个阶段中均起着主导作用。2021年全球XR头显出货达1057万，同比增长71%，行业迎来硬件、生态双循环奇点，当前Pancake光学+VST正在引领新一轮创新周期，叠加日益繁荣的生态正将行业推向新一轮浪潮。 萌芽期（20世纪初至21世纪初）：从概念萌芽到商用化初探 1930年代作家Stanley G.Weinbaum就在其小说《皮格马利翁的眼镜》中提到了一种虚拟现实眼镜，人们戴上时看到、听到、闻到角色所受到的事物。1962年一部名为Sensorama的虚拟现实原形机问世，后被空军用于飞行员训练。 1990年游戏领域迎来商业化初探，VR首先在游戏领域得到应用。例如任天堂推出了VirtualBoyVR游戏机，但受制于当时的显示技术，这类产品仅仅是昙花一现。 上升期（2010至2017年）：重磅新品迭出，巨头合力奠定“VR元年” 信息技术的逐步成熟带领XR重回公众视野，2012年VR龙头Oculus成立并带来Rift原型机，同年首款AR眼镜GoogleGlass发布，Facebook也于2014年收购Oculus完成对XR硬件端的布局，XR行业进入上升期。VR端2015年HTC发布HTV VIVE，三星发布GearVR，2016年SONY发布PS VR，行业重磅产品纷纷面世，当年也被誉为“VR元年”；AR端2015年微软发布Hololens，任天堂的PokemonGo掀起手机AR热潮，XR行业迈向周期的高峰。 转向期（2018-2021）：VR分体机遇冷一体机成主流，Quest2引领千万销量 2018年行业经历高速增长后，产品瓶颈开始体现，分体式VR高昂的成本与不便捷性在消费市场扩张受限，AR眼镜也尚未成熟，行业陷入短暂的低谷期。随着海外Meta、国内PICO等厂商在一体机上的积极突破，行业重回高速增长，一体机逐步占据主导地位，其中Meta于20Q4发布的Quest2引领市场大幅带动整体销量上升，2021年全球XR设备出货破千万，行业进入硬件生态良性循环奇点。 新浪潮（2022-）：苹果MR+AI引领新一轮创新周期 进入2022年以来，Pancake折叠光学方案因其轻薄短小特性开始在主流VR一体机上大规模应用，VST功能的加入则大幅拓展了VR的使用场景，使其率先进入虚实融合阶段。AR端分体式消费级新品频发，AR品牌与传统消费电子品牌纷纷入局，行业百花齐放。2023年苹果MR或将发布，自研芯片+硅基OLED+Pancake光学+新型交互等多重创新有望树立行业风向标，未来AI大模型的接入有望带来XR软件、应用生态的全面升级，XR的长期想象空间被充分打开。短期宏观衰退+Quest2涨价或对需求形成一定抑制，长期以苹果MR+AI为起点的硬件创新与生态良性循环合力作用下，XR行业有望迎来新浪潮。 图3.XR行业发展历程 1.3复盘巨头Meta成长，硬件生态双循环格局初养成 Meta主导全球市场，国产厂商PICO紧随其后。Meta（Oculus）是全球VR头显领导者，旗下Quest2累计销量破千万，是迄今销量最高的VR头显之一。截至2022Q4，Meta在VR头显领域市场份额达81%，处于主导地位，而国内厂商PICO紧随其后，占据7%的市场份额。 图4.畅销VR头显2016-2021累计销量（百万台） 图5.全球XR市场份额 2014年Meta收购Oculus后，在硬件+生态上持续投入，VR技术逐步成熟，内容日益丰富。2020年10月Quest2发布，在软硬件成熟+生态丰富+激进的定价策略+疫情居家等多重因素影响下，Quest2销量快速增加，20Q4单季度销量达250万台，贡献全年绝大部分销量，并在2021年销量超800万台，实现翻倍增长，Oculus品牌的市占率也从30%提升到70%，至2022Q4达到了81%，奠定了其市场领导地位。 图6.MetaXR业务发展历程 图7.Quest2季度销量（万台） 图8.2022Q4各XR品牌市场份额 硬件层面，Oculus产品形态从分体机走向一体机，并从芯片、显示、光学、传感交互四个维度逐步迭代。 从Rift到Quest，一体机成为主导形态，Quest基本奠定配置标准。 2016年3月，Oculus初代量产商用机Rift CV1发布，产品形态采取了当时主流的PC VR一体机，依托于PC的高性能可以运行桌面级应用，但使用较为不便。屏幕采用了色彩效果较高的AMOLED屏幕，受限于分辨率，人眼感知的清晰度较低，头显的定位选择了6 DoF Outside-in方案（头显发信，外置接收器定位），手柄也支持6DoF，整体性能处在同期较高水平。 2018年5月，Oculus推出了Go系列，首次采用一体机形态，定位观影，SoC为当时的移动端旗舰芯片骁龙821，在分辨率和清晰度上均有所提升，但出于成本和像素密度考虑选择了LCD屏幕，且头手仅支持3DoF，属于高性价比的大众型产品。 2019年5月，Oculus同时推出了PC VR Rift S以及初代Quest，由于主流产品方案逐步转向一体机，Oculus在设计时也追求为一体机提供与PCVR同水平的体验。 Quest在屏幕上选择了色彩更佳、拖影更弱的OLED屏幕，出于便携性需求，Inside-out（头显靠内置摄像头独立定位）方案成为主流，自带的摄像头也给穿透显示提供了可能，手势识别方案首次加入。Quest基本奠定了VR一体机的硬件方案，移动旗舰SOC+高分辨率屏幕+轻薄光学方案+6 DoF头手追踪成为标配。 Quest2多维升级，软硬件合力造就千万销量。 2020年10月，Quest 2发布，相比上代产品多个维度均有升级。首次搭载了高通专为XR设计的XR2芯片，性能相当于旗舰芯片骁龙865，显示单元最高可支持90fps的3K*3K的单眼分辨率，在流传输和本地播放中支持60fps的8K 360°视频，GPU处理能力大幅提升。在分辨率、刷新率、FOV等影响视觉体验的参数方面也有较大优化，出于成本、清晰度等综合考量采用了Fast-LCD屏幕，追踪定位能力与重量上也有所优化，沉浸感、防晕眩方面体验良好。Quest 2的升级实现了体验临界点的突破，叠加售价、生态等因素一同造就其快速增长的销量。 2022年10月，Quest Pro发布，定位高端商用，首次采用Pancake光学方案，厚度下降40%，彩色透视推动VR向MR（混合现实）领域切入，手柄自追踪功能解决了之前手柄只能在眼前被定位的限制。Quest Pro在示、光学、芯片、交互传感等维度实现了全方位升级，代表了Meta对于先进VR技术的探索与定义。 表2.Oculus历代产品对比 Quest3于2023年6月发布，芯片+显示+光学迎来里程碑级升级。距离上一代平价产品Quest2发布，Meta已有近3年未发布平价VR头显产品，6月1日Meta官方释出Quest3宣传视频，揭示更多细节。芯片方面，Quest 3搭载了下一代高通骁龙XR芯片，图形性能是Quest 2的两倍还要多。VST方面，Quest3延续了Quest Pro的VST功能，采用40万像素摄像头*2+深度传感器设计，较2代与Pro版本均有较大升级。光学方面，Quest3采用了主流pancake方案，较上代减薄40%，整体更加轻盈。交互方面，Quest 3新配备的Tou