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1 报告标签：XR、AR、VR、MR 主笔人：孙彦博 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。未 经头豹 研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行为发生，头 豹研究 院保留采取法律措施、追究相关人员责任的权利。头豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标，头豹研究院 无任何前述名 称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。 中国XR扩展现实行业研究| 2021/05 股票报告网 4 XR行业头豹行业研究| 2021/05 Q1：如何理解扩展现实(XR-Extended Reality)？XR技术的开发及行业的发展 阶段到何种阶段？ 来源：头豹研究院编辑整理 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戴设备相结合产生一 个真实与虚拟的组合、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，营造出环境沉浸式感受。XR主要体验是以人、环境、计算机 共同形成的混合式情景体验，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。 XR技术是基于AR、VR、MR的核心技术创造而出，该技术属于创新型技术，技术要求高， 其中包括人工智能，光学，电子、高速计算等技术， 目前中国的XR行业仍处于萌芽起始 阶段，远未达到高速发展的企业竞争阶段，且XR行业的竞争格局呈高度分散态势，无任 何企业拥有相对较大的市场占比优势。 而海外XR行业处于全球领先地位，其中包括 Facebook、Microsoft、Google、Apple等厂商，其竞争格局呈高度密集型。在2021年3月， Microsoft已获 来自美军12万套AR训练系统订单 ，其总价值 高达200亿美元 ，这一事件使 各大厂商对XR技术的未来充满了足够的信心，尽管XR技术生产成本过高，且高昂的价格 降低了日常消费者群体购买力度，厂商逐渐将XR技术转移至专业领域进行运用，例如军 事、医疗、航空等。 图表1：XR起源 XR MR ARVR 增强现实 虚拟现实 混合现实 AR（增强现实）将数字信息和元素叠加在现实世界之上。 技术支持主要包括多媒体、三维建模、实时视频显示及控 制、多传感器融合、实时跟踪及注册、场景融合等技术。 VR（虚拟现实）体验者处于完全数字化环境中，与现实世 界无关。 技术支持主要依赖三维实显示、三维定位跟踪、 触觉及嗅觉传感技术、人工智能技术、高速计算与并行计 算技术以及人类行为学研究等技术。 MR（混合现实）数字对象被嵌入到现实世界中，将数字 成像融入现实世界中。 MR主要通过在虚拟环境中引入现 实场景信息，在虚拟世界、现实世界与体验者之间建立一 个交互反馈的信息体，作为增强体验者在感官上的真实感 受。实现可视化环境中物理与数字信息对象共存，并实现 实时互动。 股票报告网 5 XR行业头豹行业研究| 2021/05 Q2：作为XR技术主要组成部分之一的AR技术，AR光学显示是如何选择其棱 镜显示方案的？ 来源：头豹研究院编辑整理 目前AR光学方案主要包括小棱镜、曲面反射、光波导及小孔成像等技术 棱镜 其优点是在于体积小，容易附着在传统眼镜框架上，但缺点是镜面显示面积小，视 场角度小，并且非眼镜正前方成像，观看成像不自然。 曲面反射可分为大曲面和小曲面 ， 大曲面 优点在于视场角度大，图像还原度高，且制作 成本较低，但其缺点主要集中在体积过大，体验者无法长时间佩戴，在技术端生产设备 无法保证精度控制。反观 小曲面 的优点在于体积小，成像效果突出，且制作成本较低， 但缺点很明显镜片厚度过厚，无法降低至正常眼镜镜片厚度，且镜片现实反射图像的外 观并不自然。 主要面临问题在于曲面光学镜体积大、镜片厚的问题难以改善。 光波导共有三类，反射波导、衍射波导和全息光栅波导。反射波导 设计镜片轻薄，图像 还原度高，同时成像清晰，但其制作玻璃组合生产良品率相对较低，且价格高昂。 衍射 波导 相比反射波导的制作成本低，且是由多重玻璃组成多个焦平面玻璃组合，但其缺点 主要体现在光线散射，图像颜色失真严重，且多重玻璃对技术要求较高。 全息光栅波导 主要利用1-2玻璃层即可显示全彩色成像，同时相比其他光波导生产方案成本较低，但缺 点主要集中在光线散射，且图像也存在颜色失真的情况，更为主要的原因在于全息薄膜 制造工艺高，制造业内无法量产， 此波导面临的问题是制作成本高，量产难度高的难题。 图表2：AR光学显示方案集 分光膜 棱镜 微显示器 大曲面 小曲面 微型集成 像单元 自由曲面耦合镜片 自由曲面镜 反射波导 图像 图像 衍射波导 图像 全息光栅波导 光信号 股票报告网 6 XR行业头豹行业研究| 2021/05 Q3：作为目前市场是消费者所熟知的VR头显所选用的光学透镜方案是什么？ 为何大部分厂商都采用菲涅尔透镜方案？ 来源：头豹研究院编辑整理 VR技术相对AR、MR较为成熟，各大厂商对VR产品的提升主要体现于体积和清晰度 VR设备的主要核心光学组件透镜，主要包括旋转堆成球面透镜、非球面透镜、球面透镜 和菲涅尔透镜。 其主要作用是提高体验者在佩戴VR设备时，可感受其自然画面深度，广 阔的视觉范围，因此透镜的选择是至关重要的。 VR设备的透镜与眼球之间的距离和透镜厚度的合理运用将直接影响成像视场， 例如透镜 与眼球间距离较小，则需采用薄透镜扩大视场，若透镜较厚，则需缩短透镜与眼球间距， 从而扩大视场。若VR设备采用轻薄的透镜，视场角增大，但会使透镜与显示屏的距离增 加，设备尺寸增加，但若使用较厚的透镜，透镜焦距较短可获得更强大的倍率，缩短两 者间距离，然而将导致设备总体重量大幅提升。 大部分厂商均使用菲涅尔透镜解决VR设备视场角及重量问题 ，其解决方案既保证画面成 像效果，又在尺寸及重量上相比其它解决方案更具合理性。光学透镜已开始向混合型菲 尼尔透镜、双晶透镜、超材料薄透镜等新材料技术方向发展。 图表3：VR光学透镜方案 视场角 光学透镜 显示屏 虚像 旋转对称球面透镜：光学元件数为6，微显示，视场角52 非球面透镜：光学元件数为1，微显示，视场角53 球面透镜：光学元件数为1，常规显示，视场角90 菲涅尔透镜：光学元件数为2，常规显示，视场角150 股票报告网 7 XR行业头豹行业研究| 2021/05 Q4：VR技术的起源是从何而来的？未来XR技术应向什么方向发展？XR相关 技术的创新和研发周期是多久？ 来源：头豹研究院编辑整理 图表4：VR技术发展简史 1935 1957 1984 1991 2016 2020 图表5：未来XR设备演变 VR技术理念起始已久发展至今，仍然需要进一步提高其相关技术 自1935年始，VR眼镜最初想法来源于小说内容，自此经过近86年，仍然处于中期发展阶 段。相比海外市场，中国厂商对于VR的理解和相关技术领域依然存在较大差距。VR技术 的运用领域主要体现在游戏领域，用户可通过佩戴VR头戴设备，便可全方位的感受虚拟 世界中所带来的视觉及触觉体验感。 5G技术的诞生将快速提高AR、VR设备的传输速度，并且进一步加快结合AR、VR技 术的XR设备诞生 AR设备和VR设备目前都需要有线连接相关电子设备才可运行，未来的1-4年设备将逐渐 向轻量化、定制化、无线连接设备为主体的方向发展，预计5-10年将真正迎来XR设备的 诞生。而5G技术将贯穿XR整个设备演变过程。 VR眼镜感念出现 于小说内容，虚 拟现实理念涵盖 视觉、触觉 VR原型机 Sensorama诞生 VPL Reasearch公 司推出虚拟现实头 戴设备Eyephone VR技术理论完善， 面向应用转型 VR头戴设备多样化， 技术升级集中 VR技术已与5G技术， 智能手机、智能电脑 等智能设备相关联 AR设备， VR设备 有线连接相 关搭载5G电 子设备 2020 1-4年 5-10年 无线连接相 关搭载5G电 子设备，且 满足6Ghz AR 设 备 ， VR设备向更 轻量化发展 5G 5G 5G 结合AR技术、 VR技术于一身 的XR设备诞生 leadleo.c om/pdfcore/show?id= 60b847f820410e4cd6 95de75 股票报告网 8 XR行业头豹行业研究| 2021/05 方法论 头豹研究院布局中国市场，深入研究10大行业，54个垂直行业的市场变化，已经积累了近50万行 业研究样本，完成近10,000多个独立的研究咨询项目。 研究院依托中国活跃的经济环境，从XR、VR、AR等领域着手，研究内容覆盖整个行业的发展周 期，伴随着行业中企业的创立，发展，扩张，到企业走向上市及上市后的成熟期，研究院的各行 业研究员探索和评估行业中多变的产业模式，企业的商业模式和运营模式，以专业的视野解读行 业的沿革。 研究院融合传统与新型的研究方法，采用自主研发的算法，结合行业交叉的大数据，以多元化的 调研方法，挖掘定量数据背后的逻辑，分析定性内容背后的观点，客观和真实地阐述行业的现状， 前瞻性地预测行业未来的发展趋势，在研究院的每一份研究报告中，完整地呈现行业的过去，现 在和未来。 研究院密切关注行业发展最新动向，报告内容及数据会随着行业发展、技术革新、竞争格局变化、 政策法规颁布、市场调研深入，保持不断更新与优化。 研究院秉承匠心研究，砥砺前行的宗旨，从战略的角度分析行业，从执行的层面阅读行业，为每 一个行业的报告阅读者提供值得品鉴的研究报告。 股票报告网 9 XR行业头豹行业研究| 2021/05 法律声明 本报告著作权归头豹所有，未经书面许可，任何机构或个人不得以任何形式翻版、复刻、发表或 引用。若征得头豹同意进行引用、刊发的，需在允许的范围内使用，并注明出处为“头豹研究院”， 且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节或修改。 本报告分析师具有专业研究能力，保证报告数据均来自合法合规渠道，观点产出及数据分析基于 分析师对行业的客观理解，本报告不受任何第三方授意或影响。 本报告所涉及的观点或信息仅供参考，不构成任何证券或基金投资建议。本报告仅在相关法律许 可的情况下发放，并仅为提供信息而发放，概不构成任何广告或证券研究报告。在法律许可的情 况下，头豹可能会为报告中提及的企业提供或争取提供投融资或咨询等相关服务。 本报告的部分信息来源于公开资料，头豹对该等信息的准确性、完整性或可靠性不做任何保证。 本报告所载的资料、意见及推测仅反映头豹于发布本报告当日的判断，过往报告中的描述不应作 为日后的表现依据。在不同时期，头豹可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告或文 章。头豹均不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时，头豹对本报告所含信息可在不发出通 知的情形下做出修改，读者应当自行关注相应的更新或修改。任何机构或个人应对其利用本报告 的数据、分析、研究、部分或者全部内容所进行的一切活动负责并承担该等活动所导致的任何损 失或伤害。 股票报告网
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