Vision Pro：消费科技新高度，空间计算新时代

行业报告|行业专题研究 证券研究报告 2024年01月17日 消费电子 VisionPro：消费科技新高度，空间计算新时代 作者： 分析师孙谦SAC执业证书编号：S1110521050004 分析师潘暕SAC执业证书编号：S1110517070005 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 行业评级：强于大市（维持评级）上次评级：强于大市 摘要 我们拆解VisionPro的工业设计、关键技术和开发者相关内容，认为VisionPro的产品力是头显行业中前所未有的新高度，很可能带来空间计算的新时代。 VisionPro哪里不一样？ 设计+硬件+应用三端均有突出亮点，VisionPro是头显变革之作：1）硬件端：M2+R1双芯片性能强悍；MicroOLED4K屏幕+3PPancake方案显示升级；12+5传感器配置奠定基础。2）设计端：眼动+裸手+语音三维交互是趋近直觉的交互方式；Eyesight功能，打破传统头显的社交隔阂；旋钮调节+VST，防止现实信息丢失。3）应用端：预计开发者生态+全家桶或是最大护城河。 空间计算：历史的新起点 类比Mac将用户带入到个人计算时代，Iphone将用户带入移动计算时代，我们认为AppleVisionPro有望带领用户进入空间计算 时代。空间计算是人类与机器的交互，其中机器保存和操纵真实对象和空间的参照物。通俗点说，就是人机交互由2D升维到3D，现实+虚拟+人三者进行交互，本质上是拓展信息输入和输出的边界。我们认为空间视频/相机、流媒体、电商等多个行业都可能迎来颠覆性变化。 穿透关键零部件，洞察未来趋势 我们分零部件讨论了AppleVisionPro推出可能引领的行业新趋势。屏幕中短期MicroOLED4K屏幕或成为高端头显主流，12寸晶圆成本优势明显；Pancake光学方案由单镜片走向多镜片；协处理器优势明显；新交互和新功能给传感器带来增量；散热高要求下石墨烯散热片性能表现优异 投资建议：XR行业变革时刻到来，建议持续关注苹果VisionPro推出对行业的催化。短期优选苹果VisionPro供应链，关注XR头显 核心增量领域（MicroOLED显示、3D传感器、3D应用），长期关注产业竞争格局与产业趋势变化。 风险提示：宏观经济及消费电子行业景气度下滑；苹果VisionPro推出效果不及预期；消费者接受意愿不及预期 目录 1Visionpro哪里不一样？ 1.1Visionpro介绍 1.2硬件端： 1.2.1M2+R1双芯片方案 1.2.2MicroOLED+3PPancake光学方案 1.2.312摄像头+5传感器，多传感器配置为感知和交互提供基础 1.3设计端： 1.3.1眼动+裸手+语音，趋于直觉的交互方式 1.3.2旋钮调节+VST方案，防止现实信息丢失 1.3.3Eyesight功能，打破传统社交隔阂 1.4应用端： 1.4.1我们预计开发者生态+苹果全家桶或是最大护城河 3穿透关键元器件，洞察未来趋势 3.1屏幕：MicroOLED为中短期主流方案，12寸成本优势明显 3.2光学方案：Pancake由单透镜向贴合式三透镜演进 3.3芯片：协处理器优势明显 3.4传感器：新交互与新功能带来新增量 3.5瞳距调节：手动分段调节向电动无极调节演进 3.6散热：石墨烯性能优异，从手机进入头显 4附录 产业链梳理 2空间计算：新历史的起点 2.1空间计算 2.1.1人机交互由2D升维到3D 2.1.2VisionOS，专为空间计算打造的操作系统 2.2可能涌现KillerApp的赛道 5风险提示 1 Visionpro哪里不一样？ 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明4 资料来源：脉曦咨询-AR圈，天风证券研究所 5 ③背带部分②面罩部分①眼镜部分 弧形结构 可枕靠、可透气、可延展 集成音频播放设备空间音频 音频射线追踪 外框由特制的铝合金制成，通过曲面设计来贴合脸型，整合了显示屏、摄像头、传感器、高性能计算平台和散热系统 3D摄像/视频按钮 点按相当于Home，旋钮调节环境沉浸程度 舒适度可自由调节 模块化 不同的形状与尺寸 研究了数千人的头部特点 层压设计的曲面OLED透明屏幕， 表面有抛光处理，具备Eyesight功能 资料来源：macrumors，天风证券研究所6 玻璃面板 外屏及裸眼3D光栅 （柱镜光栅） R1 风扇M2 顶部通风口透镜 硬件端亮点：M2+R1芯片；1.4英寸MicroOLED屏幕+3PPancake光学方案；12摄像头+5传感器+6麦克风。堆料带来的是极大的用户体验升级。 设计端亮点：裸手+眼动+语音，趋于直觉的交互；Eyesight打破传统社交隔阂；旋钮调节+VST方案，防止现实信息丢失。 软件端亮点：我们认为开发者生态+苹果全家桶或是最大护城河。 市售旗舰级头显参数汇总 苹果VisionPro MetaQuest3 MetaQuestPro Pico4Pro HTCViveXRElite 屏幕 2块1.42英寸定制MicroOLED内屏+1块OLED柔性外屏 LCD(2块) LCD LCD OLED 刷新率 预计90Hz 90(120)Hz 90Hz 90Hz 90Hz 分辨率(单眼) 3648x3144 2064x2208 1800×1920 2160×2160 1920×1920 FOV 预计110° 110° 106° 104° 110° 芯片 AppleM2+AppleR1 高通骁龙XR2Gen2 高通骁龙XR2+ 高通骁龙XR2 高通骁龙XR2 光学方案 3PPancake Pancake MiniLEDPancake光学透 镜 LCDPancake光学透 镜 LCDPancake光学透 镜 交互方式 眼动追踪+裸手交互+语音 裸手交互+手柄+语音 面部追踪+眼动追踪+手势控制手柄 面部追踪+眼动追踪+ 手柄 面部追踪+眼动追踪+手柄 摄像头数量 12颗摄像头 6颗摄像头 10颗摄像头 8颗摄像头 5颗摄像头 传感器数量 5个传感器 1个传感器 1个传感器 5个传感器 1个传感器 内容生态 工作、家居、游戏、观影 500多款游戏和应用 500多款游戏和应用 重量 约450g 515g 722g 586g 625g 续航 外置电池续航2小时 2.5小时续航 45W充电功率2.5小时续航 20W充电功率3小时续航 30W充电功率2小时 续航 价格 约¥25,000 约¥3,560 约¥7,098 ¥3,799 约¥7,809 M2芯片是VisionPro的主处理器，主要用于运行visionOS、执行计算机视觉算法等任务。基于ARM架构，釆用台积电5nm工艺，包含200亿个晶体管，此前更多应用在13寸MacBookPro、13寸和15寸MacBookAir(M2芯片机型）当中。 R1芯片与VisionPro同时发布，是一颗协处理器，专注于实时传感器任务。它处理12个摄像头、5个传感器和6个麦克风采集的数据， 并在12毫秒之内将图像流式传输至显示屏，从而让我们在浏览真实世界的实时影像时，几乎感受不到延迟。 低延迟是影响头显体验的核心要素：这将有助于减少消费者“眩晕”的可能性。如果人眼在戴着耳机四处走动时能检测到延迟，可能会开始感到眩晕和恶心，而AppleR1芯片就是防止这种情况的发生。 1.2.1硬件端：M2+R1双芯片方案 芯片型号 M2 骁龙XR2 骁龙XR1 AMD6800U Inteli7-1260P 核心频率 3.49GHz 1.8GHz 1.7GHz 2.9GHz 2.1GHz CPU核心数量晶体管数量制程 8核200亿颗 第二代5nm 8核 7nm 8核10nm 8核131亿颗6nm 12核210+亿颗10nm APPLEVisonPro搭载双芯片方案头显芯片参数对比 苹果VisionPro的外屏为柔性AMOLED，内屏则是搭载了两块1.42英寸MicroOLED显示屏。 据苹果官方的数据，这组MicroOLED显示屏的像素密度约为3400PPI，拥有2300万+像素，可提供单目4K级分辨率。相较于其他技术路径，MicroOLED显示屏具有自发光、能耗低和体积小等特性，可实现更高色域、分辨率及发光效率等优势，天然适配于近眼显示设备。 究其原因，MicroOLED采用单晶硅晶圆为背板，是在用造芯片的技术造屏幕。 XR显示技术分类和特点 表现 亮度(cd/m^2)发光效率 能耗对比度响应时间 工作温度/℃图像残留寿命 透明性折叠性成本 适应尺寸 到达解 LCD 500 低中 中(~1000:1) ms0~60 低中低 很差 OLED 1000 中中 (>10000:1) us -20~70 高低 Micro-LED 10^7 高低 Mini-LEDRGB 3000 高低 Mini-LED+L 1 非常高(>10M:1)非 ns -50 VisionPro拥有2300万像素 苹果VisionPro的光学方案，选用的是目前逐渐成为主流的Pancake折叠光路透镜，不一样的点是，VisionPro采用了3PPancake设计。 XR光学透镜发展路径基本可以视作单一路径的不断演化：非球面透镜——菲涅尔透镜——Pancake折叠光路。Pancake较之菲涅尔透 镜，更加轻薄化，成像效果更好。相比于1P、2PPancake，3PPancake可实现清晰度更高、畸变/鬼影更低、色差更小。 VR行业常用每1°视野中像素点（角分辨率，PPD）综合评判头戴设备的显示效果，达到人眼的效果需要到60。现在的设备普遍只有20左右，而VisionPro做到了40。 光学方案对比 非球面透镜 菲涅尔透镜 折叠光路 Pancake 多叠折返式自由曲 面 异构微透镜阵列 液晶偏振全息 超表面/超透镜 常规FOV 90°-180° 90°-120° 70°-100° 80°-100° 150°-180° 60°-100° 80°-150° 常规TTL 40-50mm 40- 50mm 15- 20mm 40- 45mm 20-30mm 5-10mm 1-2mm 成像质量 边缘成像好 容易产生伪影和畸变 边缘成像质量好但容易产生 伪影 容易产生畸变 视场角超大但容易产生伪影和畸变 FOC和 Eyebox 色差小 优点 成本便宜 较轻薄便宜 轻薄成像质量好 有利于眼动元器件 布置 轻薄超大视场角 超薄可实时变焦 超薄光路可定制 量产价格 5-10元 15-20元 120-180 元 50-100元 - - - 发展阶段 淡出市场 主流选择 即将大规 模应用 小众市场 前沿研究 前沿探索 前沿探索 代表产品 VR盒子PSVR等 MetaQuest2Piconeo3等 华为VRGlass苹果MR 等 Lynx 暂无 暂无 暂无 资料来源：维深WellsennXR公众号，晚点LatePost公众号，天风证券研究所 VisionPro在虚拟环境中呈现的图像更清晰 12 由于苹果VisionPro选择采用手、眼、口结合的自然交互方式，以及对于VST透视功能的较强需求，VisionPro在传感器上足足配置了12路摄像头和5路专用传感器。 传感器包括以下几类：RGB摄像头，红外摄像头，dToF激光雷达，结构光相机，以及鱼眼红外摄像头。 1.2.3硬件端：12摄像头+5传感器，多传感器为感知和交互提供基础 AppleVisionPro部分传感器分布图VisionPro传感器统计 传感器 朝向 功能 数量 RGB摄像头 正前方 支持前向拍摄和VST 2 鱼眼红外摄像头 斜下方 6DOF追踪 2 鱼眼红外摄像头 左右两侧 6DOF追踪 2 红外摄像头 下方 支持躯干追踪和手势追踪 2 红外摄像头 内侧 眼球追踪、虹膜识别、眼部图像信息采集 4 dToFLiDAR 正前方 3D环境感知建模 1 TrueDepthCam