资源描述
202-2023 XR VR/AR/MR 核心观点 我们认为，元宇宙可能是下一代互联 网的形 态，类 比移动 互联网 对PC 互联网 的升级，元宇 宙可能比移动互联网拥有更多维度的 现实与 虚拟世 界的互 动与融 合，不 仅满足 人们的 精神 需 求，还可以大幅提高劳动生产率。元 宇宙需 要伴随 芯片算 力提升、软件 设计引 擎大众 化、XR（VR/AR/MR）等交互 设备的 便利化 同时发 展，叠 加区块 链技术 以及应 用生态 的不断 丰富，才能逐渐逼近理想形式。我们认为，XR 比PC/手机拥有更多维度 的展示 能力，信息呈 现方式 也更加 便捷。就像智 能 手 机是移动互联网的入口，XR 可能成 为元宇 宙的入 口，也 是实现 元宇宙 比移动 互联网 更加 沉 浸性的必不可少的工具。XR 设备是消费电子领域最受关注的产品之 一，主 流形态 也会从VR、AR 发展 到MR，最终将 会取代智能手机的地位。2021 年VR 设备 年 销量 突 破1000 万台；我 们预 计，2022 年 销量 可 能 翻倍。AR/MR 等有望取得突破性 进展。2022 年主 要关注 的有（1）苹 果可能 推出的XR 消费 产 品（2）Meta、PICO、索尼的VR 设备销量 增速以 及用户 在线时 长等。我们认为，从产 品生命周 期来看，XR 已经跨过 从0 到1 的导入期，开 始发展到 从1 到10 的成 长 期。硬件&整机 制造（1）拥有较 强 综合能 力 的公 司，推荐 歌尔股 份，关注 立讯精 密（2）具 有较高边际变化 的公司，例如VR 会带 来 光学 部 件和 音 视频 解 码芯 片 价值 量 的提 升，推荐 舜 宇光学科技、全志科技，关注水晶光 电、瑞 芯微等（3）能够 实现 高 价值量 国产替 代 的公 司，关注面板领域的京东方、TCL 科技等；软件（1）引擎 公司，关注Unity 等（2）XR 内容 公司，例如推荐宝通科技（哈视奇）等；XR 品牌（1）国际 科技巨 头，关注Meta、微软、索尼 等；（2）深耕XR 的国内公司，关注字 节跳动（PICO）；（3）智 能手机 巨头，关注OPPO 等。风险提示：技术风险、政策监管风险、元宇 宙仍处 于发展 早期，相关公 司存在 炒作概 念风险。GPU/CPU/ASIC 5G:XR/NFT 图表：元宇宙的六边形模型 图表：XR 的应用场景 目 录 1 XR 2021 2022 100%2+3 4 5 XR 6 XR：现实+虚拟的连接器 资料来源：36 氪，环球网，新浪网，XR/VR/AR/MR 介绍：XR（Extended Reality），中文名为扩展 现 实，是 指将 现 实与 虚 拟结 合 起来 进 行人 机 互动 的 可穿 戴 设备，目前 主 流的XR包括了VR 虚拟现实、AR 增强现实、MR 混 合现实 等。VR 虚拟现实技术遮挡了所有视线，创造 了完全 的虚拟 环境，通过VR 头显可以 体验3D 虚拟沉浸 感。AR 增强现实技术通过在现实世界中 叠加图 像、全 息影像 将虚拟 物体与 现实世 界结合 起来。AR 眼镜率先 由谷歌 研发，每个镜 片中自 带投影 仪 来将现实与虚拟结合起来，其功 能类似 于放在 眼镜上 的智能 手机。MR 混合现实介于 增强 现实 和 虚拟 现 实之 间，模糊 了虚 拟 和现 实 的界 限，在现 实世 界 中融 入 了数 字 虚拟 对 象进 行 交互，在虚 拟 世界 中 现实 物 体又以虚拟现实出现。XR 依靠穿戴式设备或有定位设备的 特殊环 境（裸 眼式XR）实现，目 前市场 上以穿 戴式设 备为主。图表：VR、AR 的实现方法 图表：可穿戴式XR 与 裸眼 式XR XR：从 分 体 式 到 独 立 设 备 的 大 趋 势 分体式VR 一体式VR 分体式AR 一体式AR 我们认为，VR 由于其使用时 是剥离 现实空 间的，显示和 定位等 技术更 容易实 现，将 会更早 实现普 及，但 由于其 不能和 现实世 界发生 联系，所以远 期 可 能会以家用游戏娱乐为主。而AR，包括 混合VR功能的MR 设备 由 于可 以 与现 实 世界 发 生联 系，因此 可能 会 像智 能 手机 一 样，成 为普 及 率更 高 的产 品，极 大提高人与虚拟世界的交 互能力，但受 到算力、定位 算法以 及交互 方式的 限制，设备较 重且价 格较高，目前 尚未实 现大规 模推广，主要 应用在To B 端。图表：XR 的实现路径及 发展 趋 势 VR+AR-MR？资料来源：VR 陀螺，环球网，新 浪网，Screenrant，XR Today，XR：延 续 智 能 手 机 逻 辑，是 下 一 代 的 终 端？资料来源：Statistics，新浪网，SoyaCincau，智能硬件 的核心 是 显示+交互+计算，XR 的沉浸 性和可 穿 戴性更好。智能 手 机的发展 基本定 型，自iPhone 4 以来 几乎没有 发生大 的 改变。我 们认为，VR 设备所处 时期和 智 能手机刚 刚兴起 的 时期类似。在智 能 手机推出 之前，PC 的形态已 经基本 定 型，大家 不会对PC 抱有变革 性的期 待，而PC 的非便携性 无 法使得PC 成为生活 中随时可 触达的 设 备，这也 使得数 字 化和信息 化很难 得 到更大程 度的渗 透。同理，目前的 智 能手机无 法带来 像XR 更加沉浸的 体验，且智能手机与使用人的密 切程度 无法像 穿戴设 备一样，XR 拥有 巨 大的 想 象空 间。目前XR 的主要 问题 在于便捷 性、显 示 交互能力 与价格 无 法达到平 衡点，但 我们认为 随着资 金 和技术的 加持，XR 目前的痛 点将会 得 到有效解 决，XR 替代 手机的大趋势不会改变。通过对智能手机的复盘，可以类 比XR 所处的 阶段。第一代iPhone，年销量139 万部；2008 年发布iPhone 3G，年销量是1163 万部；2009 年发布iPhone 3GS，年销量是2073 万部；2010 年发布iPhone 4，年销量是3999 万部。如果把iPhone 4 看做成熟化产品，那么目前Quest 2 的千万级年出货量还无法 达 到iPhone 4 的程度。但目前的VR 更像是像游戏主机 一样的 专用设 备，其 与智能 手机的 使用场 景存在 区别，因此XR 的发展仍 需持续 跟踪。图表：iPhone 诞生后各厂商智能手机出货量（百万台）图表：从PC 到智能手机到XR 便携性提升 沉浸性提升 72.29 39.99 20.73 11.63 1.39 120 100 80 60 40 20 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 销量（百万台）140 125.05 XR 技术逐渐成熟，2021年出货量已经达到千万级水平 图表：全球VR 头显 出货 量（万台）资料来源：VR 陀螺，XR 技术逐渐成熟，市场 参与者 越来越 多。2012 年谷歌推出Google Glass 一 代眼镜，2013 年Facebook 以20 亿美元收 购Oculus，并于同 年发布Oculus Rift 第 二版开发套件，随后索尼、三星、HTC 等 大厂也 相继推 出相关 产品。2016 年索尼，HTC、Oculus 推出第一代 消费者 版本的VR 设备PSVR、HTC Vive、Oculus Rift，受限于内容与生态系 统，当时VR/AR 设 备并未 普及。伴随着5G 全 球布局，VR/AR 行业迎来技术迭代更新，2020 年VR 一体机Oculus Quest 2 上市，售价降至299 美元，2021 年9 月小米发布单目光 波导AR 智能 眼镜，苹果首 款AR/VR 设备 也有望 于2023 年上线。2021 年上半年，Steam 游戏平台 中 VR 用户活跃人数超250 万，VR进入快速发展期。AR 眼镜 由 于技 术 不够 成 熟，相对VR增长较缓。随着内容 日渐丰 富，全球VR/AR 设备 出货量快 速增长。VR 设备方面，受半 衰期：爱 莉克斯 等VR 内容发 布及产 品价格不 断下探 影 响，2020 年全球VR 头显设备 出货量 大 幅上涨，达到670 万台（yoy+72%）；AR 方面，AR 眼镜出 货量达40 万台（yoy+33%）。根据VR 陀 螺预测，VR 软硬件 生态已步 入拐点，而AR 产业因价格未达到消费级 水平，仍主要 应用于B 端，未 来发展 取决于 功耗、重量等 难题攻 克。而 根据中 国信通 院发布 的 虚拟（增强）现 实白皮 书（2017 年），2022 年VR/AR 产业将正式步入深 度沉浸 阶段，技术升 级有望 驱动硬 件设备 市场渗 透率不 断提升。图表：全球VR/AR 行业 融资并 购金 额（亿元）20.18 7.11 6.41 8.94 46.76 20.63 34.07 16.24 40.23 16.74 7.18 8.64 9.79 11.26 24.89 84.49 74.07 27.14 51.73 108.58 17.6 52.68 65.95 31.22 18.1 0 20 40 60 80 100 120 2020-01 2020-04 2020-07 2020-10 2021-01 2021-04 2021-07 2021-10 2022-01 180 390 1100 2000 3600 6500 108.3%375-6.73%50 11.4%670 71.8%64.2%81.8%80.0%80.6%0%-20%20%80%69.2%60%40%11000 120%100%0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 出货量（万台）yoy XR 的普及有赖于佩戴的 便捷性 和使用 场景的 丰富度。佩戴 的便捷 性需要 整个软 硬件产 业链的 不断升 级和完 善：硬件 产业 链部分 主要包 括光 学 镜头、显示器件、芯片（主控芯 片及传 感器）等零部 件以及 各类整 机制造，其升 级目标 是提升 佩戴舒 适度和 显示效 果。软件 部分 包括算 法（定 位，追踪等）、系统平台（操作 系统、API 及APP）、信息处理工具（3D 建模及图 像渲染），其 升级目 标是减 少眩晕 感，并 为应用 生态夯 实 基 础。使用场景 的丰富度的 提升需 要应用 生态的 不断探 索，目 前主要 分为To B 和To C 端的应用：To B 包含医疗、教育、房产、军事等 行业，To C 主要集中在游戏领域。To B 端目前发展更快，在培训、远程 教育、军事等 领域均 有大规 模应用；但大 规模放 量仍需To C 端的发力，目前主要 矛 盾在于设备的性价比偏低 以及使 用场景 偏少。但可喜 的是，像第一 人称射 击类游 戏、恐 怖类游 戏以及 模拟运 动类游 戏的体 验性不 断提高，已经 使XR 获得了很强的粘性，我们认为 消费者 对于XR 的使用率将 会不断 提高。图表：XR 的To B 培训应用 图表：XR 的To C 游戏应用 图表：XR 的To B 军事应用 资料来源：87870 网站，vrscout 网站，新 浪网，XR：硬件+软件全面升级，从To B 逐渐走向To C 目 录 1 XR 2021 2022 100%2+3 4 5 XR 6 歌尔 股份、立 讯精 密、闻 泰科 技、兆维 机电、鹏 鼎科 技、欣 旺达、富 士康 等 整机组装 约3 5%声学：歌 尔股 份、瑞声 科 技、立讯 精密、恒玄科技 等 陀螺 仪&眼动追 踪：博世、意 法半 导体 其他：鹏 鼎控 股、东山 精 密、长盈 精密、领 益智 造、蓝思 科 技、兆威 机电、德赛电池、达 瑞电 子 等 其他零部件 约10 15%LCD：（70 美元）JDI、夏普、京东 方、TCL 科技 等 OLED：索尼、LG显示、京东方、维 信诺、TCL 科技、奥雷 德、视涯 技术、国照光电、湖畔 光电、昆 山梦显 等 Micro/MiniLED：京 东方、TCL 科技、鸿利智汇、显耀 科技 等 光 学 约6 10%镜片：（2 片8 美元）舜宇光 学 科 技、歌尔股份、玉晶 光电、扬明 光学等 摄像头：（4 颗11 美元）舜宇 光 学科技、联创电 子、玉晶 光电、大立光电、水晶 光学、闻 泰科技 等 Soc：（70 美元）高通、三星、联发 科、瑞芯 微、全志 科 技等 Memory：（运存20 美元+内存25 美元）三星、海力 士、华邦、安森美、意法 半导 体、兆 易创 新、普冉 股份 等 Wifi&BT：（Wifi12 美元+BT3 颗7 美元）Nordic、博通、瑞昱、晶晨股份、恒 玄科 技 等 资料来源：雪球网、芯片 约45 50%显示 约20 25%VR：硬 件 典 型 价 值 量 占 比 及 相 关 公 司 标 的 注：上图是以Quest 2 为例将价值量进行拆分；零部件价值量参考了市场的公允价 格进行的推算，不代表确切数字。光学镜片：菲涅尔是主流，短焦/折叠光路是未来趋势 资料来源：舜宇专家调研，搜狐网，bilibili 蔡子尤用户，VR 的核心是要实现小体积、轻重 量的显 示。体 积若要 做小，那么镜 片的焦 距要 尽 可能短；重量若要做轻，那么镜 片的厚 度要尽 可能薄。对传 统透镜 来说，小焦距 和 薄镜片是不能兼容的，因 此需要 新的技 术来解 决这个 矛盾。除了普 通的透 镜成像 外，还有菲涅尔透镜成像和折 叠光路 图像成 像这两 种手段。1.普通透镜成像制作工艺传 统，成 像质量 有保障，但受 到焦距 限制无 法减重。2.菲涅尔透镜是主流设备采 用方案，知名 的有Pico neo3 以及Oculus Quest 2 等。其 焦距略有缩小，质量较轻，制作 成本比 普通透 镜小，但由于 曲率不 连续，影响了 成像质量。二者均由于焦 距太长 的问题，限制 了VR 设备向轻薄 化发展。3.短焦系统通过折叠光路（复合透 镜）的 方式，将镜片 减薄从 而大大 减轻设 备重量，是未来VR 设备发展方向。由于光 路设计 复杂、且需要 经过多 次反射 折射，光路损 耗较大，对镀膜技术、光 路设计 能力要 求很高。像Meta2021 年10 月宣布 将要推 出 的 Meta Project Cambria，就准备 采用这 样的设 计方法。图表：VR 方案优缺点 对 比 图表：传统透镜、菲 涅尔 透镜与 折叠 光路 的示 意 图；普通透镜（非球面）菲涅尔透镜 短焦/折叠光路系 统 典型重量 600g 400500g 我们预计2023 年 可降 到 200300g 优 点 成像质量有 保 障，光 路 简单，光路损耗小，制造成本较 低 质量较轻，制 作成 本 比 普通 透 镜低，光路简单，光 路损 耗 小；视 场 角可 以 很高 焦距小，厚 度 进一 步 缩 小，成 像 完整性较好；体积、重 量较 其 他 方案可大幅降 低 缺 点 元件较厚，焦 距较 长，阻碍VR 设备轻薄 化 焦距虽有减 小 但仍 然 较 大，成 像质 量 一般；无法 调 节屈 光 度，视 觉 舒适 性 一般 光路复杂，制 造成 本 较 高；光损 耗较大，成像过程容易 出现杂光 视场角偏 小 传 统 透 镜 菲 涅 尔 透 镜 折 叠 光 路 折叠光路：技术有瑕疵，成本较高 图表：理想状态 资料来源：bilibili 蔡子尤用户，VR 陀螺，艾邦VR 网，视涯科技，折叠光路（短焦 系 统）主要 由反射 式 偏振片，复杂光 学 组件和显 示屏构 成。反射式 偏振片 只 允许特定 偏振方 向 的光路通 过。光 学 组件的设 计方案较 为灵活，由布拉格 光栅、偏 振片、四 分之一 波 片等光学 元件组 合 而成，实 现改变 光 路偏振方 向、反 射 和折射等 功能。具 体来讲，由显示器发出光，通过分 光镜，在偏振 片上发 生反射，再次 通过分 光镜反 射，实 现光路 折叠，然后通 过偏振 片射入 人眼。但由于其复杂的光路设计，多次 反射折 射，对 光损耗 较大，工艺制 造中且 容易出 现杂光 问题。截至2021 年底，市 场已经出 现折叠 光 路的产品，如华 为VR Glass，雪麒麟 音 乐VR，以及Meta 将 要推出 的 Meta Project Cambria 等，但目 前 尚未成为市场主流产品。图表：折叠光路 可能 产生 杂 光 光学组件 显示 器 反射式偏振片 图表：折叠光路 较菲 涅尔 方案的 体积 减少 对 比 图表：视涯科技 推出 的折 叠光路 模 组 AR 光学：光波导可实现更轻重量，是未来发展方向 图表：各方案优 缺点 对 比 由于AR 需要看 到现 实世界，又要看 到 虚拟世界，对显 示 模块、光 学模块 以 及定位模 块的要 求 都很高。目前的 技 术很难兼 顾重量、显示效果 和价格，主要应用场景在To B 端，发 展较VR 要缓慢很 多。光波导是 引导光 波 在其中传 播的介 质 装置，又 称介质 光 波导。通 过光的 全 反射原理，实现 光 在光路中 的传输，损耗较小，最典 型 的光波 导 应用 即光 纤。光 波 导由 于其 采用 全 反 射的 发射 方式，光 损耗 小，同时 为 用 户提 供较 大的 视 场 角，有一 定优 势，而且 所需 空间 小，有利于AR 眼镜轻薄化。但由于其生 产复杂、成本 较高，不同颜 色光折 射率不 同，产 生彩虹 效应，光学设 计难度 高。综合考量来看，光波导技 术特别 是衍射 光波导，能够 大大减 薄镜片 的厚度（重量），是AR 迈向轻薄化的 技术路 径。示意图 光学方案 离轴光学 棱镜 自由曲面几何光学 几何/衍射光波 导 特点 笨重头盔式 视场角较小 较低难度 712mm 厚 度 FOV 15 中等难度 8mm 厚 度 FOV30 较高难度 0.1mm 厚 度 30 60/40 较高难 度 采用厂商 Meta 谷歌、影创 影创、Nreal、惠牛、耐德佳、联想、Epson 灵犀、珑璟、Magic、Leap、Lumus、微软、Waveoptics、鲲游、Digilens、至 格 舜宇光学科技：XR 光 学 元 件 供 应 商 资料来源：VR 陀螺，搜狐网，公司专业 从事光 学及 光电相关 产品设 计、研发、生 产及销 售。主要产品 包括三 大类：一是光 学零组 件，主要包括 玻璃/塑料镜 片、平面 产品、手机 镜头、车载 镜 头、安防 监控镜 头及 其他各种 镜头；二是 光电产品，主要 包括 手机摄像 模组、3D 光电模组、车载模 组及 其他光电 模组；三是 光学仪器，主要 包括 显微镜及 智 能 检测设备等。目前，公司已经形成了 手机行 业、汽 车行业、安防 行业、显微仪 器行业、机器 人行业、AR/VR 行业、工业检 测行业、医疗 检测行 业八大 事业板 块。舜宇光学的光学模组和摄像头已经开 始向VR 厂商供货。Oculus Quest 2 中的红外捕捉镜头，80%由舜宇光学提供，其菲 涅耳透 镜和显 示屏中，30%由 舜宇光 学 提 供，借助Oculus Quest 2 的巨额销量，我们预计2022 年舜宇光学VR 产 品方面 营业收 入约为1.3 亿美元。舜宇光学不断进行VR 技术更新迭代，正 在进 行 折叠 光 路的 技 术研 发，不断 克服 杂 光问 题，预计2023 年可 以推 出 新产 品，设备 重量 将 下降 到200g 左右。舜宇光学拓展AR 领域光学元件制造。舜宇 光学AR 镜片 采用衍 射光波 导技术，厚度 可下降 到1.2mm 左右，公 司加大 研发投 入，克 服眩晕 感和延 迟问题，预计 可 于2023 年推出相关产品。图表：舜宇光学镜头 图表：Oculus Quest 2 水晶光电：领先的AR 光学元件制造商 资料来源：水晶光电官网，水晶光电是全球精密光电薄膜元器件 研发和 产业化 基地，涉及五 大产业 板块的 研发与 制造企 业，产 品包括 光学元 器件、生物识 别、薄 膜光学 面板、新型显 示、反光材料等。公司下设十余家全资及 控股子 公司，并参股 日本光 驰株式 会社、浙大创 投、宁 波基石 投资、武汉物 易云通、京浜 光学、朝歌数 码等多 家企业。在 AR 领域，公司主要进行AR 光学元件的制造，有着先 天的技 术优势，产品 主要包 括高折 射率晶 圆、AR 显示 模组、AR 光波导 光学模 组等。公司主 导产品 光学低 通 滤波器（OLPF）、红外截止滤光片及组立件（IRCF）和窄带 滤光片（NBPF）产销量 居全球 前列。高折射率晶圆：该产品主要应用于光 波导AR/MR 眼 镜镜片。通过 对高折 射率材 料进行 高精度 切、磨、抛光、镀膜 等技术，公司 利用德 国肖特 公司在 光学材 料 与 超薄玻璃领域的领军地位与自身出色 的加工 和涂层 技术，提升AR 设备性能，以带来 更佳的 感官体 验。AR 显示模组：该产品可用于游戏、医疗、军工等 各领域，产品 采用折 反式光 学成像 原理，使人眼 可以观 察到高 清晰度，大视 场角，高对比 度的图 像信息，色 彩 均匀，视野较大。AR 光波导光学模组：可应用于航空电子、物流配 送、工 业等领 域，具 有超薄 的镜片 形态，极佳的 可穿戴 性，使 用全息 聚合物 体光栅 技术，基于衍 射光学 成像 原 来，实现图像信息的传输。致力于提 供高清 晰度、高对比 度、大 视场角、全彩 显示的 新型可 穿戴设 备。图表：高折射率晶圆 图表：AR 显示模组 图表：AR 光波导光学模组 资料来源：公司公告，深厚的学术积累和人才团 队，长 期投入 于原创 技术研 究。建 立了光 学工程 院士工 作站，开展光学前沿课题的应用 研究。拥有光 学精密 模具、光 学镜头、影像模组等自主 知识产 权技术 的专利 百余件。针对VR/AR 研究 设立了 专门机 构，“虚拟现实关键光学和光 电组件 技术创 新团队”入选江 西省首批VR 产业创新创业优秀人才 团队。一体化产业链保证了多样 化的需 求，降 低了公 司成本。公司 集研发、制造、销售 为一体。具备 光学精 密模具 设计制 造、镜 片等光 学部品 加工、光学镜头和影像模组研发 制造等 全流程 控制能 力。公司实施大客户战 略。在现有客户资源的基础上，力争 进一步 提升客 户的市 场份额，同时 积极开 拓新客 户。联 创电子 一直是 全球最 大的运 动 相 机镜头供应商，成为行业 标杆。联创电 子也是 全球最 大的全 景相机 镜头和 全景影 像模组 的供应 商，在 行业树 立了良 好的口 碑。联 创电子 在车 载 ADAS 领域为国内外知名新能源汽车公司(如Tesla 等)的 长期稳 定供货，及与 国际知 名的算 法方案 公 司 Mobileye 和Nvidia 形成的 战略合 作关系，已 经形成了较大的行业影响 力。公司深耕VR/AR 光学部 件领域，具备AR 几何光波导 技术，VR、AR 光电组 件相关 研发设 计、制 作及测 试经验。客户 包括Magic Leap、Leap motion、Jabil 等。在 全景摄 像机领 域，借 助折反 光学系 统形成 的技术 优势，公司进 一步将 产品线 由全景 镜头扩 展到全 景影像 模组，成 为 Insta360 全景影像模组的第一 供应商，市场 竞争 力 显著。图表：联创电子全球布局 图表：AR/VR 摄像头 联创电子：XR 摄像头供应商 显示屏：XR 领 域 的 强 劲 需 求 推 动 微 显 示 技 术 发 展 LCD 和LED 技术都存在突破 的空间，随着 技术的 进步，显示效 果会越 来越好，成本 也会越 来越低。XR 与电视和手 机相比，需要 更快的 刷新率 与像素 密 度（PPI），由于 光学镜 片的光 损失，显示屏 还需要 更高的 亮度和 对比度。早期 的分体 式 VR 屏幕多采 用 OLED 技术，其在刷新率上具 有优势，但缺 点 是 纱窗效应明显，且成本较 高。LCD 屏幕的次 像素间 距比OLED 要小，纱窗效应减轻很 多，同 时改良 后的Fast-LCD 技术使用全新液晶材料（铁电液 晶材料）与超速驱动技术可以有效 提升刷 新率至75-90Hz，成 为现 阶 段VR 产品 的主 要解 决方 案，但仍 存在PPI 不足、对比 度 较低 等 不利 因 素。微显示技术是未来XR 显示 的发 展趋 势之 一，微显 示主 流 技术 路 线包 括LCOS、Micro-OLED 和Micro-LED 微显 示技 术 等：1.硅基液晶技术（Liquid Crystal on Silicon，LCOS）：其优 势 在于 基 底采 用 了半 导 体材 料 单晶 硅，拥有 良好 的 电子 迁 移率，而且 单 晶硅 可 形成 较 细的 线 路，较容易实现高分辨率的显 示结构，反射 式成 像 也不 会 因光 线 穿透 面 板而 大 幅降 低 光利 用 率，因 此提 升 了发 光 效率。2.Micro-OLED 技术：基于 硅 基的 有 机发 光 二极 管 显示 方 案，除 具有OLED 自发 光等 优 势外，也可 实 现超 高 分辨 率 及刷 新 率、低 延时、体积小、功耗 低等 优异特性。业界已实现了 的分辨 率为2048 2048、刷新 率达120Hz 且延时 仅10 微秒的Micro-OLED 显 示方案。3.Micro-LED 技术：将LED 的 发光 单 元进 行 薄膜 化、微小 化和 阵 列化，从而 让 每个 单 元小 于100微米，与OLED 一样 能 够实 现 每个 图 元单 独 定址 和 单独 驱 动 发光，但与OLED 相比，Micro-LED 的 显示 寿 命更 长，同时 响应 速 度可 以 达到 纳 秒级 别，比OLED 更快。产品名称 刷新率 单眼分辨 率 显示 屏 Oculus Quest 2 90Hz 1832*1920 LCD 索尼PSVR 90Hz/120Hz 960*1080 OLED Pico Neo3 90Hz 1832*1920 4K Fast-LCD HTC Vive Pro2 90Hz/120Hz 2448*2448 5K Fast-LCD HTC Vive Focus 3 90Hz 2448*2448 双LCD 图表：下一代微显示技术的优劣势 图表：主流产品使用的显示技术 资料来源：灵犀微光，极客酷玩，LCOS Micro-OLED Micro-LED 最大亮度 5000 nits 3000 nits 104105 nits 对比度 1500:1 100000:1 100000:1 刷新率 60 180Hz 快于LCOS 快于LCOS 分辨率 5000 dpi 1500 3000 dpi 3000 dpi 功 耗 300 mW 100 mW 10mW 工作温度-10 85-50 70-100 120 价格（预估）30 USD 50 USD 1000 USD 作为显示领域龙头，布局 十分广 泛。显 示事业 是京东 方”1+4+N”航母事业群的母 舰，聚 焦器件 和整机 业务，拥有16 条面板生 产线（一条在 建）、6 条整机产线。生产 基地分布 于北京、四川成都、安徽 合 肥等12 个省市；业 务涉及电 视、显示器、笔记 本电脑、平板电脑、手机 及VR/AR、车 载、医疗、拼接、穿戴、EPD、商用、工控、家居、白 板 等创 新应 用产 品。截至2021 年3 季度，全球 超过 四分 之 一 的显 示屏 来自 京 东 方，其超 高清、柔性、微显示等解 决方案 已广泛 应用于 国内外 知名品 牌。为应对下一代XR 的需求，公司 积极兴 建微显 示面板 生产线。京东 方已建 成了8 英寸硅 基OLED 产线，同时已 投资兴 建12 英寸硅基OLED 产线，产 品包含Micro OLED 显示模组和Fast LCD 模组，尺寸包含0.39inch 至5.5inch，具有高分辨率，快速响应，高 刷新率 等特点，可应 用于多 种微显 示 场景。京东方还在MiniLED 领域进行布局，实现75 英寸玻璃 基双拼 背光产 品点亮，已向 多家品 牌客户 进行推 广，联 合研发 的全球 首台最 大针 刺 式固晶机装机并调试完成，固晶 速度大 幅提升；玻璃 基直显 侧面线 路、固 晶和组 装等瓶 颈技术 开发完 成，P0.9 AM 玻璃基产品开发与市场 推 广 稳步推进中。此外，MiniLED 技术辅以HDR功能，将更 好地 发 挥VR 产品 近眼 超 清细 腻 画质 要 求。公司VR产品已与VR 头部 企业 合 作，并 处于 稳 定供货中。图表：京东方的Micro OLED VR 样品 图表：京东方Micro OLED 显示模组和Fast LCD 模组参数 京东方：面板行业龙头 资料来源：腾讯新闻，京东方官网，积极布局下一代显示技术 与材料，以生 态领 先 构筑 先 发优 势。在LCD 以外 的技 术选 择 上，TCL 科技 更 愿意 押 注“更长远”的Micro-LED，公司 与 三 安成立联合实验室聚焦Micro-LED 技 术开 发，推动 公司 在 该领 域 从材 料、工艺、设备、产线 方案 到 自主 知 识产 权 的生 态 布局，并形成Micro-LED 商业化规模量产的工艺流 程解决 方案。TCL 华星在Micro LED 领域已拥有140 件专利，数量位居全 球第一；公司 还通过TCL 资本投资了 大量产 业 链公司布局前沿技术，目 前公 司PCT 专 利申 请 数位 居 国内 企 业第4，量 子点 专 利排 名 全球 第 二，有 望在 下 一代 显 示技 术 到来 之 际建 立 起领 先 优势。推出首款VR 产品，正式进军VR 赛道。VR 产品线上，TCL 华星 已经 推 出了LCD VR 屏，是TCL 旗下 首 款VR 显示屏，拥有 全球 最高 的1500PPI，PPI 已 达到 了业 界领 先 水 准，极大 改善 了 纱 窗效 应，给用 户 带 来更 加细 腻的VR 体验。除了 超高PPI，这款 产品 还拥 有120Hz 高刷新率，可呈 现更 流畅、更真实、更具 沉浸 感的 虚 拟世 界 体验。图表：TCL 首款LCD VR 屏 图表：TCL 产品NxtWear G VR 眼镜 TCL 科技：积极布局新一代面板技术 资料来源：TCL 官网，搜狐网，同花顺，和讯网，芯片：延续智能手机逻辑，国产替代任重道远 主控芯片SoC 是VR 产 品 实现 运行 控制 和数 据处 理的 核心。VR 主 控 芯片 性能 的不 断提 升，可以 显著 改善VR 产 品 在高 品质 图像 处理、高速无线通信和多 传 感器信息融合等方面的功 能体验，推动VR 产品升级。相对手机等传统智能终端 而言，VR 设备对 芯片的 性能要 求更高。VR 画面渲 染负载 与时延 要求比 传统游 戏高数 倍，算 力堆叠 这一粗 放式的 渲染方 式难以 在渲染质量、时延与成本 间取得 平衡，精细化 渲染成 为业界 主攻方 向。中高端VR 芯片主要由高通芯 片占据，国内 厂家 在 芯片 设 计和 算 法支 持 上均 有 较大 差 距。目 前可 以 向XR 供应 芯 片的 公 司有：高通、联发科、AMD、三星、意法半导体、瑞芯微、全 志科技 等。其中，高 通切入VR 赛道利用了在 手机芯 片产业 链的优 势，针对VR 进行修改即可 使用，骁龙XR2 以及骁 龙845 等已成 行业标配，叠加高通在算 力领域 的支持 力度逐 渐加强（提供6DOF 算法模 块），现已占 领大部 分高端 市场份 额。产品名 称 芯片 Oculus Quest 2 高通骁龙XR2 电信天 翼 小V 一体 机 全志VR9 Pico Neo3 高通骁龙XR2 NOLO X1 高通骁龙X1 HTC Vive Focus 3 高通骁龙XR2 爱奇艺 奇遇2 高通骁龙835 图表：主要VR 产品使用芯片 图表：主要芯片参数对比 资料来源：各公司官网，ZOL 在线，VR陀螺，Elecfans，国产主控芯片仍需时间积 累，全 志科 技、瑞芯 微、晶 晨股 份 等厂 商 都提 供 了虛 拟 现实 解 决方 案，但性 能尚 有 差距，应用 的 产品 较 少。瑞芯微2016 年推出了RK3399，定位高端VR 芯片，采用了双Cortex-A72 大核 四Cortex-A53 小核和高端图像处理器，面向高端VR 设备市场。2021 年12 月16 日，瑞芯微发布了新一代顶级旗舰芯片RK3588。RK3588 采用4 核Cortex-A76 和4 核Cortex-A55 的典型大小核架构，大核主频 2.4GHz，小核主频1.8GHz，充分考虑了性能 和功耗 的平衡。1MB L2 Cache 和3MB L3 Cache，提供更强的CPU 运算能力。瑞芯微同时还发布了 基于RK3588 的4K 90Hz VR 低延迟物理双屏VR 解决方案，采用京东方2.1 寸Fast-LCD 双屏，单目分 辨率2160*2160，双目4320*2160 分辨率，像素 密度达到1454。双屏近眼显示，支持更小的 色散和 畸变。全志科技2017 年推出了VR9，采用四核Cortex-A53，支持4K60fps 解码，视 频播 放能 力与 高 通 骁龙XR1 持平，主 要 用于 中低 端视 频 播 放VR 设 备。VR9 还集成传 感器控制 中枢：Sensor HUB。它可 以用 低功耗状 态实现1000 tps 实时信 号捕捉，使9 轴陀螺 仪的处 理能力翻 倍，这样，头部 运动追踪体验就更加流畅，并支 持内置 式（Inside Out）6 自由度位置追踪系统。图表：瑞芯微发布芯片RK3588 图表：全志科技VR9 架构 图表：电信天翼VR小V 一体机使用全志VR9 芯片 芯片：延续智能手机逻辑，国产替代任重道远 资料来源：公司官网，ittbank 公众号，传感器是VR 产品感知用户动作并实 现功能 反馈的 核心部 件，也 是实现VR 沉浸式交互的重 要环节。目前，VR 设备 中的传 感器主 要分为 三个大 类：1.IMU 传感器，即惯性传感器。包括加 速度传 感器、陀螺仪 和地磁 传感器，这些 传感器 主要用 于捕捉 头部运 动，特 别是转 动。在 使用VR 设备时，使用者 在虚拟世界的物理信息，主要是 头部的 朝向姿 态及所 处的物 理位置。IMU 可根据DOF 的不 同来加 以区分，DOF 即自由度。3DOF 的VR 眼镜或VR 设备该VR 设备可以检测到头部向不 同方向 的自由 转动，但是不 能检测 到头部 的前后 左右的 空间位 移。6DOF 的VR 设备（眼镜），则除 了检测 头部的 转动带 来的 视 野角度变化外，还能够检 测到由 于身体 移动带 来的上 下前后 左右位 移的变 化。3DOF 可 以用来 看VR 电影，要达 到玩游 戏时与 场景中 的交互，则需 要能 够 支持6DOF 的VR设备。2.动作捕捉传感器，目前的 方案有 红外镜 头和红 外感应 传感器 等，主 要用来 实现动 作捕捉，特别 是使用 者左右 前后的 移动。3.VR 设备中会用到的其他类型 传感器，如佩 戴检测 用的接 近传感 器、触 控板用 的电容 感应传 感器等 已被广 泛使用，而 眼 球追踪 用到的 红外摄 像头，及实 现手势识别、实现AR 功能的传 感器等 可能会 被应用 在未来 的VR 设备中。随着VR 应用的不断丰富，VR 中搭 载的传 感器数 量有望 持续增 长，目前IMU 等传感 器主要 由博世、意法 半导体 等提供，中国 厂商尚 未渗透 到这个 领域；红 外镜头中国厂商市占率较 高，。图表：3DOF 和6DOF 示意图 图表：陀螺仪基本原理 图表：动捕设备示意图 图表：Quest 2 的眼动追踪专利示意图 传感器：种类较多，供应商以国际大厂为主 资料来源：公司官网，搜狐网，vrpinea 网站，映维网，目 录
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