1、目錄 HYPERLINK l _TOC_250030 投資概要: VRAR 發展路徑明晰 5 HYPERLINK l _TOC_250029 VR/AR 硬件發展路徑: VR 方案確定，AR 趨勢明朗仍待技術成熟 5 HYPERLINK l _TOC_250028 出貨量: VR 有望短期發力，AR 將提供長期增量 5 HYPERLINK l _TOC_250027 近一年 VR 復蘇趨勢明顯，AR 領域巨頭繼續進入 6 HYPERLINK l _TOC_250026 VR 硬件成熟，內容質量提升變現能力增強 8 HYPERLINK l _TOC_250025 VR 頭顯硬件技術基本成熟，配件

2、頻出豐富 VR 應用場景 8 HYPERLINK l _TOC_250024 半衰期增強內容制作商盈利能力，疫情室內娛樂時間增長推動 VR 滲透 8 HYPERLINK l _TOC_250023 高通攜手運營商推廣 XR，5G 時代應用場景豐富 11 HYPERLINK l _TOC_250022 高通發布 XR Viewer 平臺，分體式設備定位商業及消費市場 11 HYPERLINK l _TOC_250021 憑借芯片平臺及銷售渠道優勢，高通有望成為 5G 時代 XR“嘗鮮者” 12 HYPERLINK l _TOC_250020 AR 光學路徑明朗，光波導方案仍存在量產瓶頸 14 H

3、YPERLINK l _TOC_250019 幾何光學配合 Miro OLED 仍將成為短期主流方案 14 HYPERLINK l _TOC_250018 光波導短期內仍存在量產瓶頸，長期為消費級 AR 最終方案 15 HYPERLINK l _TOC_250017 “腦機接口+光場顯示”有望成為虛擬現實發展趨勢 16 HYPERLINK l _TOC_250016 腦機接口: 有望成為下一代人機交互方式 16 HYPERLINK l _TOC_250015 光場顯示: 解決虛擬現實使用暈眩，優化 VRAR 用戶體驗 17 HYPERLINK l _TOC_250014 相關廠商 21 HYP

4、ERLINK l _TOC_250013 歌爾股份: 聲學與近眼光學實力強勁， VR/AR 主要受益標的之一 21 HYPERLINK l _TOC_250012 舜宇光學科技: 憑借領先的光學模組生產能力，卡位近眼顯示關鍵技術 21 HYPERLINK l _TOC_250011 水晶光電: 與德國玻璃巨頭肖特成立合資子公司，有望實現 AR 光波導量產 22 HYPERLINK l _TOC_250010 京東方: 面板龍頭具備成熟 VR 顯示模組供應方案 23 HYPERLINK l _TOC_250009 蘇大維格: 國內光場顯示研發領先公司，已具備光柵光波導量產技術 24 HYPERL

5、INK l _TOC_250008 Nreal: AR 產品可跨平臺使用，星云系統有望形成完整軟件生態系統 24 HYPERLINK l _TOC_250007 影創: 面向教育、工業等領域開發應用場景，擁有 VRAR 多款產品 25 HYPERLINK l _TOC_250006 視涯: 專注硅基 OLED 研發與生產，獲多家上市公司及產業基金投資 25 HYPERLINK l _TOC_250005 亮風臺: HiAR 平臺賦能辦公場景應用 26 HYPERLINK l _TOC_250004 靈犀微光: 致力研發陣列光波導量產加工工藝，布局微光場芯片 26 HYPERLINK l _TO

6、C_250003 Lumus: 位于全球陣列光波導研發第一梯隊，為水晶光電合作伙伴 27 HYPERLINK l _TOC_250002 小鳥看看: 依托領先的研發能力，打造成熟 VR 軟、硬件平臺 27 HYPERLINK l _TOC_250001 鯤游光電：一體化晶圓級光芯片供應商，已具備全息體光波導生產能力 28 HYPERLINK l _TOC_250000 附錄: AR/VR 發展階段及技術梳理 29圖表圖表 1: VR/AR 技術發展趨勢 5圖表 2: VR 頭顯出貨量預測 6圖表 3: VR 頭顯出貨量占比（按類型分） 6圖表 4: AR 頭顯出貨量預測 6圖表 5: AR 頭

7、顯出貨量占比（按類型分） 6圖表 6: 近一年 VR/AR 行業進展總結 7圖表 7: AR 產業鏈相關標的 7圖表 8：可比公司估值表 7圖表 9: 近一年 VR 頭顯參數對比 8圖表 10: Oculus Link 實現 Quest 與 PC 連接 8圖表 11: VR Ink 提升 VR 互動體驗，豐富使用場景 8圖表 12: 半衰期內容制作注重細節處理 9圖表 13: 半衰期是首個全 A 評分 VR 游戲 (2020/5/18) 9圖表 14: 半衰期日均流水遠超Beat Saber，縮小與端游的變現能力差距 9圖表 15: 疫情居家隔離期間互聯網用戶規模明顯增長 9圖表 16: 疫情

8、居家隔離期間人均單日上網時間明顯增長 9圖表 17: 疫情推動 Steam 平臺用戶人數增長，半衰期提升 VR 用戶數量 10圖表 18: 高通 XR Viewer 平臺 11圖表 19:分體式 AR Nreal light 12圖表 20: 分體式 AR Rokid Glass 2 12圖表 21: 分體式 AR 重量明顯下降 12圖表 22: 驍龍 800 系列芯片算力持續提升 12圖表 23: 海外運營商為智能手機出貨重要渠道（2019） 12圖表 24: 5G 豐富 XR 應用場景 13圖表 25: AR 近眼顯示技術發展路徑 14圖表 26: 已發布 AR 頭顯參數對比（粉色為近一年

9、發布新品） 14圖表 27: 兩種光波導特點及量產瓶頸 15圖表 28: 腦機接口原理示意圖 16圖表 29: 科幻電影里的腦機接口 17圖表 30: 光場顯示原理介紹 17圖表 31: 人眼 3D 成像原理 18圖表 32: VAC 產生原理示意圖 18圖表 33: 不同顯示技術所能提供的視覺信息 19圖表 34: VR 光場顯示方案 19圖表 35: 傳統 VR，全屏均高清晰顯示，易造成 VAC 現象 20圖表 36: 光場 VR，實現聚焦模糊，完全模仿人眼視覺 20圖表 37: 光場在 AR 技術中的位置 20圖表 38: 歌爾股份 AR/VR 布局路徑 21圖表 39: 舜宇自研搭載

10、Birdbath 光學方案 AR 設備 22圖表 40: 舜宇自研搭載衍射光波導方案 AR 設備模組 22圖表 41: 舜宇光學菲涅爾鏡片 22圖表 42: 水晶光電業務板塊 23圖表 43: 肖特 AR 晶圓技術領先，水晶鍍膜能力強勁，協同效應明顯 23圖表 44: 京東方 AR /VR 產品技術亮點 24圖表 45: 京東方 0.39 寸 Micro OLED 顯示屏 24圖表 46: 蘇大維格納米波導光場波導 24圖表 47: 納米波導光場顯示效果 24圖表 48: Nreal 融資歷史 25圖表 49: Nreal Light 產品 25圖表 50: 影創擁有多款 VRAR 產品 25

11、圖表 51: 影創產品教育方面使用 25圖表 52: 視涯合肥工廠已于 2019 年底完工 26圖表 53: Si-OLED 具有高集成、低功耗優勢 26圖表 54: 亮風臺融資歷史 26圖表 55: 亮風臺 HiAR Workspace 平臺 26圖表 56: 靈犀微光融資歷史 27圖表 57: 公司主要產品 27圖表 58: Lumus AR 產品 27圖表 59: Lumus 陣列光波導研發處于全球領先地位 27圖表 60: 小鳥看看三款 VR 設備 28圖表 61: 鯤游光電融資歷史 28圖表 62: 鯤游全息體光波導成像效果 28圖表 63: VR 發展歷史階段梳理 29圖表 64:

12、 AR 發展歷史階段梳理 29圖表 65: AR/VR 沉浸體驗分級及技術演進 30圖表 66: 各發展階段發展機遇、技術突破、技術瓶頸梳理 31投資概要: VRAR 發展路徑明晰VR/AR 硬件發展路徑: VR 方案確定，AR 趨勢明朗仍待技術成熟在與產業鏈相關公司溝通后，我們梳理 VR/AR 技術發展趨勢，重申行業觀點:圖表 1: VR/AR 技術發展趨勢2020E-2022E2022E-2025E2025E-2030E2030E-VR光源Fast LCD/OLEDMicro OLED結構分體式分體式/一體式一體式AR光源LCOS/Micro OLEDLCOS(Micro OLED, Mi

13、cro LED)Micro OLED/ Micro LED (LCOS)微光場芯片(Micro LED, Micro OLED)傳導介質自由曲面/Birdbath(光波導)陣列光波導(衍射光柵光波導)衍射光柵光波導(陣列光波導)結構分體式分體式(一體機)一體機注: 括號內為同期共存方案，但市場份額相對較低；資料來源: 虛擬現實產業發展白皮書(2019)，OFWeek， VR 硬件方案已成熟，技術創新提升用戶體驗。VR 光源目前仍以 Fast-LCD 和 OLED 為主，但仍存在網格和響應時延較長等問題。因此，我們認為 Micro OLED 是 VR 光源優選方案，預計將在 2023 年前后完成

14、市場滲透。此外，VR 一體機能夠提供無線使用，便于用戶操作且減少使用空間，是 VR 結構的成熟形態，目前仍在逐步滲透。AR 發展趨勢明朗，光波導仍為長期最優光學方案。由于現階段 AR 仍處于研發期，我們將AR 發展分為短/中/長期，并認為搭載微光場+衍射光柵光波導的一體機 AR 將是最終形態。2020-22 年: 短期來看，自由曲面或 Birdbath 生產成本約為光波導的 1/20，價格優勢明顯且 FOV 較大，成像質量高，我們認為搭配 Micro OLED 光源有望成為短期 AR 主流光學方案。此外，由于算力及續航限制，短期 AR 仍將以分體形式為主，連接手機或獨立計算單元。2022-25

15、 年: 未來 2-5 年，陣列光波導基于 Lumus 等公司的長期研發積累，我們認為有望突破量產瓶頸。此外，光源方面由于光波導的光效較低，需要搭配高亮度的 LCoS 組成光學方案。AR 結構仍以分體式為主，但一體機也將逐步在市場滲透。2025-30 年: 長期來看，衍射光柵光波導制作方式與半導體工藝相似，可通過納米壓印及刻蝕生產。我們認為，技術成熟后良率有望提升并完成滲透。光源方面 Micro LED高亮度低能耗等特點能夠滿足光波導顯示需求，且我們預計 Micro OLED 也有望通過技術升級突破亮度瓶頸，實現與光波導方案組合。2030 年以后: 我們認為衍射光波導將持續滲透，并擴大市場占有率

16、。微光場芯片能夠顯示方向及深度等光線信息，實現虛擬 3D 景深成像，進一步優化近眼顯示體驗。因此，我們認為搭載微光場+衍射光柵光波導的一體機 AR 有望成為最終形態。出貨量: VR 有望短期發力，AR 將提供長期增量隨著 VR 硬件技術成熟，用戶體驗優化，疊加新冠疫情導致短期室內娛樂時間增長，我們預計 VR 用戶數量有望繼續提升。我們預測 2020/21 年 VR 出貨量分別為 637/1,147 萬部，同比增長 11%/80%。我們預測 2025 年，VR 頭顯出貨量將達到 4,451 萬部，2020-25 年 CAGR達到 48%。AR 自由曲面與 Birdbath 的光學方案已較為成熟，

17、Nreal、影創等品牌切入 B 端，培養 AR 內容生態逐步形成。我們預測 2020/21 年 AR 頭顯出貨量分別為 69/386 萬部，同比增長 15%/480%。我們預計2025 年AR 頭顯出貨量將達到5,968 萬部，2020-25 年CAGR 達到146%。圖表 2: VR 頭顯出貨量預測圖表 3: VR 頭顯出貨量占比（按類型分） 50.040.030.020.010.0-2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E90%(百萬臺)80%70%60%50%40%30%20%10%0%100%80%60%40%20%0%20192020E 202

18、1E 2022E 2023E 2024E 2025EVR頭顯出貨量增速VR主機VR一體機手機盒子VR資料來源: IDC， 資料來源: IDC， 圖表 4: AR 頭顯出貨量預測圖表 5: AR 頭顯出貨量占比（按類型分） 70.060.050.040.030.020.010.0-2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E600%(百萬臺)500%400%300%200%100%0%100%80%60%40%20%0%20192020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025EAR頭顯出貨量增速AR主機AR一體機手機盒子AR資料來源: ID

19、C， 資料來源: IDC， 近一年 VR 復蘇趨勢明顯，AR 領域巨頭繼續進入我們去年在報告AI+5G（消費電子）中梳理了 VR/AR 發展路徑，并將發展劃分為四個階段。我們站在當前時點，回顧 VR/AR 行業過去一年的發展情況。VR 硬件及內容均有成熟產品，復蘇繼續推進。2019 年 9 月華為發布 VR Glass。相比傳統 VR 頭顯，華為 VR Glass 的重量和厚度均有明顯下降，且價格也下探至 3,000 元。軟件方面首個高評分爆款 VR 游戲半衰期: Alyx發布，推動 VR 娛樂領域滲透。近期，蘋果 1 億美元收購 VR 廣播公司 NextVR，持續加碼 VR/AR 領域。Fa

20、cebook 卡位 AR 顯示方案，資本市場繼續看好 AR 行業。2020 年 3 月，Facebook 和 Micro LED 公司 Plessey 達成獨家合作協議， Facebook 將成為 Plessy AR 微顯示光源產品的唯一客戶。此外，Magic Leap 在近日完成了新一輪 3.5 億美元融資。圖表 6: 近一年 VR/AR 行業進展總結Facebook與Micro LED Magic Leap完成新一公司Plessey獨家合作輪3.5億美元融資模組量產工廠廠一期完工影創青島光波導工 Nreal成立光學2020/5/222020/3/302020/3/232019/12/312

21、019/10/23靈犀微光投資建設光波導工廠VRAR華為VR Glass發布2019/9/25爆款游戲半衰期: Alyx發布 2020/3/27Steam VR月活用戶創歷史新高 2020/4/30蘋果1億美元收購NextVR 2020/5/15資料來源: 映維網，Steam，Pitchbook， 圖表 7: AR 產業鏈相關標的Lumentum (LITE US)IIVI Incorporated (IIVI US) Finisar (FNSR US)舜宇光學 (2382 HK)瑞聲科技 (2018 HK)水晶光電 (002273 CH)韋爾股份 (603501 CH)LCOS: Himax

22、 (HIMX US), 影創,水晶光電(002273 CH)微光場顯示芯片：蘇大維格 (300331 CH), Magic Leap, 靈犀微光Micro OLED: 視涯DLP:TI (TXN US)棱鏡/自由曲面/Birdbath：利亞德(300296 CH), Leap Motion,OptiTrack, Nreal光波導：Lumus, WaveOptics,歌爾股份(002241 CH), 水晶光電(002273 CH), 靈犀微光, 瓏景光電, YoungOptics(3504 TT)歌爾股份 (002241 CH)廣達 (2382 TT)中光電 (5371 TT)耐德佳Google

23、(GOOGL US),Microsoft(MSFT US), Magic Leap, 亮風臺, Rokid, Vivo,影創, Nreal芯片平臺AR品牌系統集成近眼顯示光源(顯示芯片)傳感器(攝像頭, SLAM, ToF)高通 (QCOM US)英特爾 (INTC US)蘋果 (AAPL US)資料來源: 萬得資訊，Bloomberg， 圖表 8：可比公司估值表股票代碼公司名稱財報貨幣收盤價06-09市值（百萬美元）每股收益（財報貨幣）2020E2021E市盈率2020E凈資產收益率（%）2021E2021EVR 相關002241.SZ歌爾股份*CNY23.2010,6450.681.083

24、4.021.418.0000725.SZ京東方 A*CNY4.6022,3740.070.1566.030.45.4300296.SZ利亞德*CNY5.912,1250.360.5116.611.513.4AR 相關02382.HK舜宇光學科技*CNY114.3016,1734.245.4823.218.031.6002273.SZ水晶光電CNY16.502,8390.570.7029.123.712.8300331.SZ蘇大維格CNY30.65978n.a.n.a.n.a.n.a.n.a.資料來源：萬得資訊、彭博資訊、公司公告、 注：標*公司為中金覆蓋，采用中金預測數據，預測數據采用財年加權

25、平均；其余使用市場一致預期VR 硬件成熟，內容質量提升變現能力增強VR 頭顯硬件技術基本成熟，配件頻出豐富 VR 應用場景過去一年， VR 新品發布不斷，硬件技術較為成熟。Facebook 發布 Oculus Rift S 和一體機 Oculus Quest，HTC 發布了新款 Vive Cosmos。新玩家如 Valve 和華為也分別在 2H19 發布了首款 VR 設備。從近一年發布的設備趨勢來看，我們認為主機式仍是主流方案，但 OculusQuest 的暢銷也打開了一體機市場，未來一體機 VR 型號有望逐步增多。圖表 9: 近一年 VR 頭顯參數對比OculusHTCSonyValveHu

26、aweiShadow creatorPicoPimax機型Rift SQuestCosmosPS VRIndexVR GlassShadow VRneo 2G2 4kG28KArtisan發布時間2019/5/212019/5/212019/10/32016/10/132019/6/282019/9/252018/6/142020/1/102019/4/212018/7/312019/10/302019/12/16頭顯類型主機式一體機主機式主機式主機式主機式一體機一體機一體機一體機主機式主機式芯片MCU高通驍龍835MCUMCUMCUMCU高通驍龍835高通驍龍845高通驍龍835高通驍龍83

27、5MCUMCUFOV（視場角）11511511010013090110101101101200140顯示面板材質LCDOLEDLCDOLEDLCDLCDLCDLCDLCDLCDLCDLCD分辨率(單眼)1280 x14401440 x16001440 x1700960 x1080144016001600 x16002560 x14401720 x21601720 x21601440 x16003840 x21601700 x1440刷新率(Hz)80729012014490-75759080120控制器數量222221222222DoF666663666666重量500g571g702g600

28、g807g166g330g340g276g268g450g-攝像頭數量546020220000外設動作捕捉價格USD399USD399USD699USD399USD999RMB2999RMB3499RMB4399RMB2499RMB2499RMB6599RMB3499資料來源: 映維網，各公司官網， 除整機外，我們也看到 VR 配件頻出，賦能 VR 設備提升用戶體驗。Oculus 在 2019 年 11 月發布連接線 Oculus Link，能夠讓 Quest 用戶可以體驗電腦端的游戲庫、VR 視頻等內容。在 Link 發布之前，由于 Quest 是一體機 VR，其無法和 PC 端連接使用，但

29、隨著 Link 的發布 Quest的用戶也可以與 PC 端連接，體驗更多的游戲并解鎖 PC 端的 VR 內容，增強用戶的滿意度。此外，羅技科技還推出了 VR Ink，VR 設計專用筆。VR Ink 可以與多款主流 VR 頭顯設備連接，幫助用戶在部分 VR 應用中直觀的進行 2D/3D 設計，帶來更好的用戶體驗。圖表 10: Oculus Link 實現 Quest 與 PC 連接圖表 11: VR Ink 提升 VR 互動體驗，豐富使用場景 資料來源: Oculus 官網， 資料來源: 映維網， 半衰期增強內容制作商盈利能力，疫情室內娛樂時間增長推動 VR 滲透2020 年 3 月，Value

30、 發布半衰期: 艾利克斯首次達到 3A 級 VR 內容開發，游戲整體畫面精致，內容較為充實，并在操作交互上為 VR 體感游戲奠定基礎。根據游戲陀螺數據，半衰期媒體評分達到全 A，且參與評分的媒體數量也遠超 VR 爆款游戲Beat Saber，突顯半衰期的曝光度較高。此外，爆款游戲還能推動 VR 內容開發良性閉環。根據 Steamspy 數據，半衰期在發布后 56 天已經有超過 100 萬用戶，日均流水約為 125 萬美元，相比Beat Saber的 10 萬美元有明顯提升。盡管半衰期日均流水與同期端游Mount & Blade II流水仍有差距，但差距已明顯縮短。我們認為，爆款游戲的出現將吸引

31、更多消費者進行硬件設備購買，游戲銷量提升也將增強開發商盈利能力，形成 VR 設備軟硬件良性閉環。圖表 12: 半衰期內容制作注重細節處理圖表 13: 半衰期是首個全 A 評分 VR 游戲 (2020/5/18)評分網站 半衰期 Beat SaberVG247100-IGN10095VGC100-PC Gamer92-Edge9080USGamer90-Gamespot9080Game Informer90-PC GamesN90-UploadVR100-資料來源: Steam 官網， 資料來源: 游戲陀螺， 游戲種類名稱發布時間用戶數量達到用戶數量銷售額平均日增銷售額（萬人）所用時間（天） （

32、百萬美元）（萬美元）圖表 14: 半衰期日均流水遠超Beat Saber，縮小與端游的變現能力差距Beat Saber2018/5/11003003010.00VR游戲半衰期：Alyx2020/3/231005670124.98PC游戲Mount & Blade II2020/3/3050049250510.10Switch游戲動物之森2020/3/201341428041915.40資料來源：Steamspy，Nintendo 官網， 受疫情影響，消費者居家時顯增長，且娛樂活動均轉為室內進行。VR 設備作為新型娛樂硬件產品，疊加爆款游戲半衰期發布，用戶數量明顯增長。根據 Steamspy 和

33、 Steam 官網數據顯示，3/4 月 Steam 平臺 VR 用戶人數分別為 25.58/45.29 萬人，用戶人數環比增長49%/77%。其中，4 月 Steam VR 用戶人數創歷史新高。我們認為，疫情短期仍將限制消費者外出活動時長及頻率，室內活動仍是主要的娛樂方式，帶動 VR 頭顯持續滲透。圖表 15: 疫情居家隔離期間互聯網用戶規模明顯增長圖表 16: 疫情居家隔離期間人均單日上網時間明顯增長 (億人)10.5410.5210.510.4810.4610.445004003002001000(分鐘)比首周增加21.5%01/06-01/1201/13-01/1901/20-01/26

34、01/27-02/0202/03-02/0902/10-02/1602/17-02/2301/06-01/1201/13-01/1901/20-01/2601/27-02/0202/03-02/0902/10-02/1602/17-02/23周活躍用戶規模周人均單日上網時長資料來源: Questmobile， 資料來源: Questmobile， 圖表 17: 疫情推動 Steam 平臺用戶人數增長，半衰期提升 VR 用戶數量(千例)歷史新高半衰期發布(百萬人)1月1.30%2月1.01%3月1.29%4月1.92%歷史新高1203010025802060154010205Jan 20Jan

35、27Feb 3Feb 10Feb 17Feb 24Mar 2Mar 9Mar 16Mar 23Mar 30Apr 6Apr 13Apr 20Apr 27May 4May 11May 1800全球新增確診人數Steam同時在線用戶（右軸）VR用戶占Steam總用戶比例注: 數據截至 2020 年 5 月 18 日；資料來源: 萬得資訊，Steam 官網， 高通攜手運營商推廣 XR，5G 時代應用場景豐富高通發布 XR Viewer 平臺，分體式設備定位商業及消費市場高通 XR Viewer 平臺制定設備標準，品牌商負責研發與生產高通于 2020 年 5 月在增強現實世界博覽會上宣布將與全球運營商

36、、智能手機廠商和 XR 制造商合作，成立 XR Viewer 平臺，并宣布有望在 2021 年發布 XR Viewer 產品。XR Viewer 是主要是由 VR 和 AR 分體式設備為主，通過 Type-C 連接至 5G 智能手機（使用驍龍 855/865 芯片）。此外，高通還提供了 XR 眼鏡適配計劃分別將檢測 XR Viewer 和智能手機，確保用戶能夠享受優質體驗，檢測項目包括: 1）6DoF 頭部追蹤性能；2）顯示校準驗證；3）顯示處理延遲驗證；4）功耗與散熱測試；5）設備間互操作性。現階段，愛奇藝、Nreal、松下、小鳥看看和影創等多家 XR Viewer 制造商正在進行相關檢測和

37、認證。通過認證后，XR 上將標注 “高通 XR Optimized”標識，消費者可以快速、直接地了解智能手機和 XR Viewer 的兼容適配情況。圖表 18: 高通 XR Viewer 平臺驍龍XR2 5G或MCU的XR設備搭載驍龍855/865的智能手機資料來源: 高通官網， 分體式組合降低眼鏡重量，優化使用體驗分體式組裝能夠降低 AR 頭顯重量，接近消費級使用要求。正如我們在 2020 年 1 月 CES 大會紀要的觀點，Nreal 等品牌展示的最新款 AR 眼鏡均為分體式，與手機用線纜連接。AR 眼 鏡作為頭部的可穿戴設備，其輕薄程度和佩戴舒適度是提升體驗的重要因素，而目前 AR 一體

38、機在重量方面大部分超過 500g，且續航、體積和性能等方面難以兼顧，我們預計未來 3-5年分體式 AR 仍將是 AR 眼鏡的主流產品結構。圖表 19:分體式 AR Nreal light圖表 20: 分體式 AR Rokid Glass 2資料來源: Nreal 官網， 資料來源: CES 2020， 圖表 21: 分體式 AR 重量明顯下降AR眼鏡型號 發布時間 分辨率 FoV眼鏡重量 組合方式 光學方案 顯示元器件 HoloLens 1Jan 151280 x 72030579g一體機光波導LCoSMagic Leap OneAug 181280 x96050316g一體機光波導LCoSH

39、oloLens 2Feb 192048108052566g一體機光波導LCoSXimmerse Rhino XAug 191440 x256057560g一體機自由曲面n.a.Nreal LightMay 191920 x10805288g分體式BirdbathMicro OLED0glasses RealXAug 191920 x10805070g分體式自由曲面Micro OLEDRokid Glass 2Sep 191280 x7204090g分體式光波導LCOS資料來源: CES 2020，Nreal，HoloLens 官網， 憑借芯片平臺及銷售渠道優勢，高通有望成為 5G 時代 XR“

40、嘗鮮者”高算力芯片支撐分體式設備運行，聯手運營商布局關鍵出貨渠道。根據安兔兔跑分統計，驍龍 800 系列芯片已有 5 代算力增長均超過 20%，能夠支撐高清晰度視頻播放以及視頻通信等需求。此外，根據 IDC 數據統計，在歐美地區運營商為智能手機重要出貨渠道，占比均超過 50%。我們認為，高通綁定運營商進行 XR 銷售，有望借助渠道優勢，加速 XR 滲透率提升。圖表 22: 驍龍 800 系列芯片算力持續提升圖表 23: 海外運營商為智能手機出貨重要渠道（2019） 6005004003002001000發布時間820821835845855855Plus865Nov 15 Jul 16 Nov

41、 16 Dec 17 Dec 18 Jul 19 Dec 19安兔兔跑分(K)性能增長(RHS)40%30%20%10%歐洲中國0%100%80%60%40%20%0%美國及加拿大拉丁美非洲中東部亞太除中國線上運營商其他線下 資料來源: 高通官網，安兔兔， 資料來源: IDC， 5G 的高傳輸低時延等特點能夠豐富 XR 應用場景。5G 網絡的大帶寬特性能夠滿足 XR 發展需求。5G 疊加邊緣計算能夠帶來低時延，將本地渲染所需算力轉移到云端處理。配合手機高算力芯片能夠完全滿足 XR 數據處理需求，使 XR 頭顯向輕量化發展。圖表 24: 5G 豐富 XR 應用場景資料來源: 中興通訊VR/AR

42、工業應用展望與建議， AR 光學路徑明朗，光波導方案仍存在量產瓶頸幾何光學配合 Miro OLED 仍將成為短期主流方案從自由曲面/Birdbath(BB)到光波導路徑明確，生產成本決定 AR 光學方案。2020 年 3 月 Nreal在無錫建設研發及生產中心，進行 BB 模組研發及量產。由于 BB 技術較為成熟，生產成本較低，產品能夠受到 C 端用戶接受。此外，Micro OLED 光源具備低功耗特點，能夠保證 AR設備的散熱和續航要求。圖表 25: AR 近眼顯示技術發展路徑 離軸棱鏡光學自由Bird-曲面bath棱鏡光波導厚度頭盔式10mm8mm8mm超薄場視角90約15約3030-50

43、30- 60技術壁壘+主流顯示芯片n.a.LCOS(水晶光電、 Coretronic等）LCOSOLED (Epson，耐德佳，視涯)OLED (Epson，耐德佳，視涯，Nreal）LCOS(Lumus，微軟，水晶光電，Magic Leap)DLP(WaveOptics，Digilens)代表產品MetaGoogle Glass亮風臺2代；EpsonNreal LightMagic Leap One; HoloLens 2短板體積很難縮小厚度大/顯示面積小厚度相對較大厚度較大，亮度及透光率較低技術方案仍在探索價格高企尚待完善耦入體積縮小、明暗條紋問題、可量產性當前階段已淡出市場工業應用工業應

44、用工業與消費應用陣列波導、衍射波導共存；工業與消費應用現階段AR光學方案資料來源: 靈犀微光，水晶光電，亮風臺，Nreal，映維網， 自由曲面方案 AR 設備價格較低，適合短期內 C 端普及。我們統計了現階段已發布的 AR 設備，Microsoft 發布 HoloLens1、2 均采用光波導方案，價格超過 3,000 美金（人民幣 20,000元），主要應用場景為 B 端。Nreal 和影創均發布了 C 端 AR 設備 Nreal Light 和影創 JIMO，價格均低于 5,000 元，且呈現質量已接近光波導方案。因此，我們認為，短期自由曲面/Birdbath 仍然是短期最適合 C 端的光學

45、方案。圖表 26: 已發布 AR 頭顯參數對比（粉色為近一年發布新品）GoogleMicrosoftMagic LeapNrealShadow creatorHiARRokidvivo機型GlassHoloLens 2OneLightHalo MiniAction OneJIMOG200Glass II (單目)Glass VisionAR Glass發布時間2013/2/12019/2/242018/8/82019/1/82017/1/12018/6/132020/3/42019/1/82020/1/152019/1/82019/6/28頭顯類型一體機一體機分體式分體式一體機一體機一體機分體

46、式分體式分體式分體式芯片OMAP 4430高通驍龍850NVIDIA Parker高通驍龍855MediaTek高通驍龍835高通驍龍845高通曉龍820Amlogic 905D3搭配手機處理器搭配手機處理器光學方案光源LCoSMEMSLCoSMicro OLEDOLEDMicro OLEDMicro OLEDLCoSLCoSLCoSDLP材料棱鏡光波導光波導Birdbath共軛反射自由曲面自由曲面光波導光波導光波導光波導單眼分辨率640 x3602048 10801280 x9601920 x10801024x76812807201920 x10801280 x7201280 x720128

47、0 x7201280 x720FOV（視場角）13524552404555724040n.a重量36g566g316g88g370g330g120g80g90g120gn.a價格USD1500USD3500USD2250USD499n.aRMB6999RMB4388RMB16999n.aUSD900n.a資料來源: 映維網，各公司官網， 光波導短期內仍存在量產瓶頸，長期為消費級 AR 最終方案光波導是利用光線在波導介質中折射、反射完成圖像的近眼顯示。其特點在于輕薄和外界光線的高穿透特性等特點，被認為是消費級 AR 眼鏡的必選光學方案。根據光線的耦合方式不同，可分為陣列光波導和衍射光波導，現階段

48、兩者均存在量產瓶頸。陣列光波導瓶頸: 陣列波導生產時需要在每個鏡面上鍍不同折射率的多層光學薄膜，從而實現光線的均勻耦出。生產過程中需要非常繁冗的多步工藝，導致良率難以提升。衍射光波導瓶頸: 該方案瓶頸主要體現在設計方面，衍射光柵為納米級結構，需要用到半導體生產加工工藝和設備。相關的電子束曝光和納米壓印儀器價格較高，且設備參數調節也會影響產品效果，導致目前僅有少數公司能夠實現生產。圖表 27: 兩種光波導特點及量產瓶頸波導種類 幾何光波導 衍射光柵光波導 光學特點利用“半反半透”鏡面陣列，材料為主要為鍍膜玻璃或塑料高指數聚合物；液晶；光敏感聚合物加工工藝常規光學鏡片進行鍍膜、堆積、切割等納米壓印

49、、刻蝕等優點高成像質量；無色散突破設計瓶頸后可實現量產量產瓶頸生產加工工藝復雜設計瓶頸較高代表公司Lumus，靈犀微光，瓏璟光電，Optivent等微軟，Magic Leap，Waveoptics， Digilens， Sony資料來源: Rokid，雷鋒網， “腦機接口+光場顯示”有望成為虛擬現實發展趨勢腦機接口: 有望成為下一代人機交互方式腦機接口（Brain computer interface，BCI）是在人腦與計算機或其它電子設備之間建立的直接交流和控制通道。通過這種通道，用戶可以直接通過大腦思想來表達想法或操縱設備，而不需要語言或動作。腦機接口實現可以分為四步: 腦電采集-信號獲取

50、及處理-信號輸出（執行）反饋。圖表 28: 腦機接口原理示意圖信號處理5 信號輸出/執行 234信號獲取特征提取分類判斷運動輔助/替代1 腦電采集 溝通互動Brain Computer Interface娛樂/游戲控制6 觸發反饋信號資料來源:，University of Washington， 腦機接口分為侵入式和非侵入式BCI 根據腦電信號獲取的方式，可分為非侵入式和侵入式。非侵入式接口是 ToC 端發展方向，優點在于只需要通過相關設備對大腦皮層的表面信號進行分析，能夠直接進行采集和處理信號不需要外科手術的介入。侵入式主要應用在醫療及康復領域，優點在于可以精準監測腦電波信號，多用于義肢器械

51、操作?？苹秒娪爸卸啻纬霈F腦機接口，引起觀眾遐想。在 1999 年上映的黑客帝國電影中，“矩陣”通過侵入式腦機接口和大腦神經連接，人類感受到視覺、聽覺、嗅覺、味覺等訊號，以此囚禁人類的心靈。在X-men中，X 教授通過“腦波強化機”能夠將腦電波放大，與任何人實現連接。在阿凡達電影中，主角通過 EEG 和 EMG 結合，能夠控制納威人的身體，在潘多拉星球上行動。Michigan arrayUtah arrayMicro wire主要公司EMG/EEG圖表 29: 科幻電影里的腦機接口腦機接口侵入式接口非侵入式接口黑客帝國阿凡達X-men資料來源: ResearchGate，KenResearch，

52、 光場顯示: 解決虛擬現實使用暈眩，優化 VRAR 用戶體驗什么是光場？根據 Marc Levoy 和 Pat Hanrahan 論文定義1，光場（Light field）是指包含光線景深信息的四維向量，共有 7 個參數。但由于受到計算能力限制，現階段光場是以四維函數體現。光場顯示為光場技術的重要應用方向之一，具體來講，VR/AR 中使用的光場顯示技術是將光線信息完整復現。圖表 30: 光場顯示原理介紹全光函數P(x, y, z, , , , t)簡化降維資料來源: 雷鋒網Mars 說光場， 1 /class/ee367/reading/light%20field%20rendering-le

53、voy.pdf從人眼視覺原理解釋 VR/AR 使用眩暈根據Mars 說光場2介紹，人眼實現立體感知主要通過四種生理感知實現的，分別是:雙目視差與匯聚: 是指觀察同一物體左右眼成像間存在視差。觀察者距離物體越近，視差越大。因此，人眼會動態調節視線的匯聚方向，為避免左右眼視差所產生的重影。移動視差: 是指距離觀察者不同的物體在空間中移動時，在觀察者眼中產生的位移會不同。當兩個物體發生同樣的空間移動時，遠處的物體在人眼中產生的位移更小，近處的物體在人眼中產生的位移更大。聚焦模糊: 人眼睫狀肌具備調焦功能，使在聚焦平面上的物體能夠清晰成像，非聚焦平面的物體成像模糊。根據睫狀肌的屈張程度和對應的聚焦模糊

54、反饋，視覺系統可以判斷出物體的相對遠近?，F階段 VR 頭顯已經能夠實現雙目時差、匯聚和移動視差三種感知模擬。聚焦模糊作為人體生理感知的重要方式之一，是阻礙目前 VR 進一步發展的主要障礙。圖表 31: 人眼 3D 成像原理雙目視差 雙目匯聚 移動視差聚焦模糊資料來源: 雷鋒網Mars 說光場， VAC（輻輳調節沖突）是造成現階段虛擬現實使用時眩暈感的主要原因。用戶在使用時焦距一直固定在虛擬屏幕上，不能根據圖像顯示距離的遠近調節焦距。由于雙目視差和聚焦模糊所呈現的距離不同，會引起人腦對位置或距離感發生沖突，引起視覺疲勞。圖表 32: VAC 產生原理示意圖焦距調節距離(Accommodation

55、 distance)左眼圖像3D圖像右眼輻輳調節沖突(VAC)右眼圖像輻輳距離(Vergence distance)虛像平面左眼資料來源: University of Maryland， 2 https HYPERLINK /news/201810/g0gGjodYqf91S6Ak.html :/www HYPERLINK /news/201810/g0gGjodYqf91S6Ak.html .lei HYPERLINK /news/201810/g0gGjodYqf91S6Ak.html /news/201810/g0gGjodYqf91S6Ak.html光場具備光線景深信息，有望消除虛擬現

56、實使用眩暈顯示技術持續升級，光場顯示滿足所有人眼視覺感受，有望成為最終方案。根據技術成熟時間可以將顯示技術分為: 1）2D 平面圖像；2）3D 電影/電視；3）傳統 VR；4）光場顯示。圖表 33: 不同顯示技術所能提供的視覺信息2D平面圖像3D電影傳統VR光場顯示遮擋 紋理陰影 仿射雙目視差雙目匯聚移動視差聚焦模糊資料來源: 雷鋒網Mars 說光場， VR: 雙屏幕顯示可實現光場技術，或為暈眩感解決方案之一VR 硬件成熟度較高，Oculus Quest/Rift 等產品滲透較好。但長時間使用后，用戶 VAC（輻輳調節沖突）明顯，導致眩暈感明顯，影響產品使用效果。受益于 VR 頭顯較為封閉，部

57、分廠商將頭顯內部放置兩個 LCD 屏幕，通過屏幕位置差實現光場顯示。我們認為，該技術有望消除 VAC，提升用戶體驗。但由于 LCD/OLED 屏幕成本較高，且頭顯重量有明顯增加，我們認為光場在 VR 顯示領域僅為可選解決方案之一。圖表 34: VR 光場顯示方案 驅動芯片等 LCD/OLED屏幕 第二個LCD/OLED屏幕 外殼透鏡 背光源 間隔板 雙屏幕實現光場顯示資料來源: Stanford University， 圖表 35: 傳統 VR，全屏均高清晰顯示，易造成 VAC 現象圖表 36: 光場 VR，實現聚焦模糊，完全模仿人眼視覺非焦點平面非焦點平面資料來源: Stanford Uni

58、versity， 資料來源: Stanford University， AR: 光場顯示為主流成像技術，景深信息重現 3D 場景光場+波導方案有望成為為 AR 主流選擇。AR 在實現近眼 3D 成像時共有兩種方案，分別是立體成像（Stereoscopic）和光場（Light field）。虛擬圖像形成后，會通過光源設備（LCOS或 DLP）耦合進入光學元件（光波導等），最終經過折射和反射后，耦出至使用者眼前，與真實場景結合，完成 AR 顯示。我們認為，光場能夠有效解決 VAC 眩暈，優化 AR 使用體驗，結合光波導輕薄、FOV 大等特點，有望成為未來 AR 的主流顯示方案。目前，已有靈犀微光、

59、Magic Leap 和影創等 AR 公司研發光場顯示。圖表 37: 光場在 AR 技術中的位置光學顯示系統真實世界場景光學顯示系統光學元件微顯示器特點代表產品虛擬世界場景棱鏡LCoS價格便宜，體積小。FOV小，遮擋視線。Google GlassVuzix M300近眼3D成像Stereoscopic（立體）HoloLens; LumusLight field（光場）Magic Leap; 靈犀微光交互方式攝像頭定位跟蹤技術SLAM算法基于模板匹配Shadow Creator JIMO自由曲面Micro OLED對比度好，分辨率高，FOV大。功耗較低，體積適中。Micro OLED亮度較低，外

60、界透光率低。Epson BT300 Rokid Glass ODG光波導鏡片LCoS/DLP亮度高，FOV大，分辨率高，透光率高。功耗適中，輕薄，色彩和對比度較差。HoloLens Magic Leap Rokid Vision全息反射薄膜LBS體積小，功耗小，FOV小，對比度和色彩較差。透光率高，但成像易受遮擋。North Focals資料來源: hakernoon， 蘋果收購光場采集與 VR 內容制作公司 NextVR，或將用于 AR 內容開發、生態打造。蘋果在 2020 年 5 月，以 1 億美元收購了 VR 內容制作公司 NextVR。公司將虛擬現實與體育、音樂和娛樂融合的內容體驗，已