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VRAR行業(yè)專題研究1.VR/AR奇點(diǎn)已至,有望成為下一代大眾媒介平臺(tái)1.1.VR技術(shù)成熟度和滲透率領(lǐng)先,AR/MR稍顯滯后VR(VirtualReality,虛擬現(xiàn)實(shí))即利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成一個(gè)以視覺和聽覺感受為主(未來(lái)可能包括觸覺甚至嗅覺等)并能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互的虛擬環(huán)境,使用者通過(guò)佩戴高度封閉的頭顯終端設(shè)備進(jìn)入虛擬世界之中,封閉對(duì)真實(shí)世界的視聽感知,強(qiáng)調(diào)全方位的沉浸式體驗(yàn)。AR(AugmentedReality,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))是將計(jì)算機(jī)技術(shù)生成的虛擬文字、圖像等信息融合疊加到真實(shí)世界的場(chǎng)景中并實(shí)現(xiàn)交互,不切斷使用者對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的感知和聯(lián)系,強(qiáng)調(diào)利用虛擬信息達(dá)到對(duì)真實(shí)世界增強(qiáng)的效果,通俗地說(shuō)AR=真實(shí)世界場(chǎng)景+虛擬物體信息。AR技術(shù)并不必然依賴于頭戴式終端設(shè)備,理論上如果擁有攝像頭功能的手機(jī)在安裝AR應(yīng)用后也可以實(shí)現(xiàn)較為初級(jí)和簡(jiǎn)單的AR功能體驗(yàn)。MR(MixedReality,混合現(xiàn)實(shí))是結(jié)合了VR和AR技術(shù)所產(chǎn)生的新的可視化環(huán)境,通過(guò)真實(shí)世界+虛擬世界+數(shù)字化信息三者高度融合的方式形成一個(gè)無(wú)縫銜接的虛實(shí)交互的世界。雖然都是虛實(shí)結(jié)合的形式,但相比AR來(lái)說(shuō)MR需要達(dá)到的融合級(jí)別更高,并且要能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬影像和真實(shí)世界的高質(zhì)量互動(dòng)。由于現(xiàn)階段技術(shù)成熟度不足,理想中的MR狀態(tài)還較為遙遠(yuǎn)。(亦有不嚴(yán)格區(qū)分MR和AR而將MR歸類為AR的情況)VR技術(shù)呈現(xiàn)的虛擬世界全部由計(jì)算機(jī)繪制的圖形構(gòu)成,不需要考慮虛擬影像與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的融合問(wèn)題,成像系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)匹配難度更低,且全封閉沉浸式的使用方式更加適合游戲、影視、社交、直播等偏向C端個(gè)人用戶的娛樂(lè)化使用場(chǎng)景。相對(duì)比較成熟的技術(shù)和適合普通大眾的應(yīng)用場(chǎng)景使VR頭顯設(shè)備出貨量、應(yīng)用普及率和滲透率在VR/AR/MR三個(gè)領(lǐng)域中處在更高的位置。AR技術(shù)需要使用者能夠同時(shí)看到真實(shí)的外部世界場(chǎng)景和由計(jì)算機(jī)生成的虛擬影像并將二者進(jìn)行一定程度上的融合,既需要成像和顯示系統(tǒng)不對(duì)視線產(chǎn)生遮擋,還要一定程度上考慮到真實(shí)場(chǎng)景所處的物理環(huán)境與虛擬圖像之間的匹配度,因此現(xiàn)階段的AR技術(shù)成熟度相比于VR要低,設(shè)備終端價(jià)格更高,應(yīng)用范圍也更偏向于B端。MR在AR的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步提高了虛擬圖像效果的真實(shí)性和虛實(shí)融合的要求,因此技術(shù)難度相對(duì)更大。但如果技術(shù)成熟后AR/MR將會(huì)在娛樂(lè)、商業(yè)、社交、醫(yī)療、辦公、教育、軍事、制造等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。1.2.四大環(huán)節(jié)構(gòu)成VR/AR產(chǎn)業(yè)鏈VR/AR的產(chǎn)業(yè)鏈主要包括了硬件、軟件、內(nèi)容制作和分發(fā)、應(yīng)用與服務(wù)四大環(huán)節(jié)。硬件環(huán)節(jié)包括了VR/AR核心器件、整機(jī)終端設(shè)備以及配套外設(shè)三個(gè)部分的研發(fā)和生產(chǎn)。核心器件有芯片、顯示器件、傳感器、光學(xué)器件、通信模組等;終端設(shè)備包括一體機(jī)、分體機(jī)、PCVR、VR盒子等整機(jī)設(shè)備;配套外設(shè)包括手柄、攝像頭、體感設(shè)備等交互和反饋裝置。軟件環(huán)節(jié)包括了廣泛用于VR/AR內(nèi)容制作和系統(tǒng)開發(fā)的軟件、平臺(tái)以及開發(fā)工具等。主要包含UI、OS、中間件等支撐軟件,SDK、3D引擎等開發(fā)工具包以及各類處理軟件。內(nèi)容制作環(huán)節(jié)是針對(duì)游戲、視頻、直播、社交、工作等VR/AR技術(shù)能夠具體落地的應(yīng)用的制作和研發(fā),分發(fā)則是通過(guò)例如Steam、SideQuest等第一方或第三方內(nèi)容平臺(tái)進(jìn)行應(yīng)用的分發(fā)。應(yīng)用與服務(wù)則是指VR/AR技術(shù)來(lái)提供的應(yīng)用和服務(wù),包括應(yīng)用場(chǎng)景以及整體解決方案,目前設(shè)想中的XR應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋教育、醫(yī)療、軍事、科研、制造、旅游等。VR/AR的應(yīng)用場(chǎng)景根據(jù)技術(shù)成熟度不同既可以覆蓋偏向C端的消費(fèi)、觀賽、娛樂(lè)等應(yīng)用場(chǎng)景,也可以覆蓋偏向B端的例如工業(yè)、教育、醫(yī)療、商貿(mào)等。1.3.VR/AR有望成為下一代媒介信息平臺(tái)在狹義的傳播學(xué)層面,媒介指人類用于儲(chǔ)存、傳播信息的工具或手段,是社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展的產(chǎn)物。人類對(duì)于信息傳播需求的升級(jí)以及科學(xué)技術(shù)的突破相互促進(jìn),共同推動(dòng)媒介形態(tài)以及媒介所承載的信息內(nèi)容不斷進(jìn)化甚至發(fā)生革命性改變。具體來(lái)說(shuō),人類對(duì)于信息的傳播方式從最早期的口頭傳播逐步走向文字、圖片、影像以及交互性內(nèi)容等更加復(fù)雜和多元的方向發(fā)展,任何一種后繼媒介的誕生和大規(guī)模應(yīng)用都是基于對(duì)過(guò)去媒介不足之處的補(bǔ)充或基于過(guò)去的媒介已經(jīng)無(wú)法有效滿足人們對(duì)于信息升級(jí)的需要,媒介的進(jìn)化會(huì)一直持續(xù)下去。例如:文字的出現(xiàn)彌補(bǔ)了口頭傳播方式下信息無(wú)法被記錄的不足;電影的出現(xiàn)彌補(bǔ)了報(bào)紙、圖書等平面媒體無(wú)法展現(xiàn)動(dòng)態(tài)畫面的不足;電子游戲的出現(xiàn)使參與者開始具備一定的自主性和選擇性,相比于圖書、影視等參與者只能被動(dòng)接受信息的形式,電子游戲?qū)崿F(xiàn)了從被動(dòng)到主動(dòng)的轉(zhuǎn)變。到了當(dāng)前的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,智能手機(jī)作為一種最為主流的媒介工具已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)承載文字、圖像、聲音、影視和電子游戲等多元化、復(fù)雜化的內(nèi)容。并且相比于紙張、電視、收音機(jī)、PC等媒介工具,智能手機(jī)所承載的內(nèi)容密度不斷增加的同時(shí)體積明顯縮小,便攜性也有了大幅提升。但目前智能手機(jī)在內(nèi)容載體、傳播方式、互動(dòng)性、參與感上已經(jīng)進(jìn)入創(chuàng)新瓶頸,雖然經(jīng)歷了多年的發(fā)展和進(jìn)化后智能手機(jī)技術(shù)也在不斷進(jìn)化,出現(xiàn)了多點(diǎn)觸控、指紋識(shí)別、面部識(shí)別、柔性屏等新的科技元素,但基本都是基于使用體驗(yàn)和功能性的升級(jí),沒有產(chǎn)生顛覆性的變化。使用者依然只能在二維圖像層面接受文字、圖片、音視頻等信息。相比于當(dāng)下基于智能手機(jī)終端展開的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和媒體傳播方式,VR/AR所營(yíng)造的虛擬空間和虛擬影像不僅能夠通過(guò)技術(shù)的方式將信息傳播從二維層面進(jìn)化向三維層面,進(jìn)一步提升了媒介傳遞信息的效率和復(fù)雜程度,改變了參與者與媒介信息的交互模式,也能夠通過(guò)技術(shù)的方式刺激使用者的感官,提升參與者在媒介信息傳遞過(guò)程中的感知深度,符合信息傳播媒介進(jìn)化的特征,因此我們認(rèn)為VR/AR有望成為下一代的超級(jí)媒介。但綜合考慮到目前VR/AR終端在便攜性、社交功能、落地應(yīng)用、使用體驗(yàn)、價(jià)格要素仍然存在較多的痛點(diǎn)仍待解決,現(xiàn)階段以及未來(lái)中短期VR/AR技術(shù)仍然將以補(bǔ)充性功能為主,購(gòu)買者和使用者以嘗鮮的心態(tài)為主,難以顛覆手機(jī)作為大眾媒介工具的地位。但更長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,當(dāng)VR/AR技術(shù)進(jìn)入到較為成熟的階段后,人類的生活、工作、娛樂(lè)以及行為方式都有可能會(huì)發(fā)生極大的變化和升級(jí)。1.4.技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)體驗(yàn)升級(jí),1000萬(wàn)臺(tái)奇點(diǎn)已至如果回顧VR/AR的發(fā)展歷程,早在約90年前,人類就已經(jīng)開始產(chǎn)生對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的想象和探索。1935年斯坦利·G·溫鮑姆在其小說(shuō)皮格馬利翁的眼鏡中描述了一款能夠?qū)崿F(xiàn)包括視覺、聽覺、觸覺、味覺和嗅覺全方位沉浸與交互的神奇眼鏡,可以看作人類首次對(duì)于VR技術(shù)和應(yīng)用的想象。1956年電影攝影師莫頓·海力格憑借自身拍攝經(jīng)驗(yàn)研發(fā)出一臺(tái)集合了3D顯示器、立體聲音響、氣味發(fā)生器、震動(dòng)座椅等多種功能的名為Sensorama的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),可以被看做VR設(shè)備的雛形。1968年計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之父IvanSutherland開發(fā)了一款名為“達(dá)摩克里斯之劍”的顯示系統(tǒng)可以被看做第一個(gè)AR系統(tǒng)。而后在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的萌芽期和積累期社會(huì)各界又做了不斷的嘗試,也有包括TelesphereMask、EyePhone、SegaVR、VirualBoy、Cybermaxx等由不同設(shè)備廠商研發(fā)的各類不同形態(tài)的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備產(chǎn)品問(wèn)世。雖然此階段的虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品形態(tài)和技術(shù)路徑各不一致,但幾乎都由于各類技術(shù)設(shè)施和基礎(chǔ)條件不成熟,一直沒有能夠出現(xiàn)能夠引起市場(chǎng)有效的反響的產(chǎn)品。以2012年谷歌發(fā)布AR眼鏡GoogleGlass、Oculus通過(guò)眾籌形式實(shí)現(xiàn)VR原型機(jī)的開發(fā),加上2014年Facebook以30億美元收購(gòu)Oculus等一系列標(biāo)志性事件的出現(xiàn),VR/AR產(chǎn)業(yè)再次進(jìn)入大眾的視野范圍并引起資本熱潮,不僅有HTC、谷歌、索尼、三星等國(guó)際大廠紛紛投入VR/AR產(chǎn)業(yè)并推出各自的VR/AR終端設(shè)備,各類中小廠商也開始創(chuàng)業(yè)入局VR/AR領(lǐng)域,VR/AR產(chǎn)業(yè)在2016-2017年間達(dá)到了一次階段性的高峰。結(jié)合全球VR/AR設(shè)備的出貨量來(lái)看,根據(jù)VR陀螺數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè),2017年全球VR/AR終端設(shè)備的出貨量明顯加速,當(dāng)年VR頭顯設(shè)備出貨量達(dá)到375萬(wàn)臺(tái),同比增長(zhǎng)108.33%,AR眼鏡出貨量45萬(wàn)臺(tái),同比增長(zhǎng)125%。但此階段的VR/AR終端依然受制于硬件、網(wǎng)絡(luò)、軟件、應(yīng)用場(chǎng)景等限制,沒有能夠有效解決用戶在購(gòu)買或使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備中的核心痛點(diǎn)。當(dāng)時(shí)VR/AR主要使用痛點(diǎn)體現(xiàn)在沉浸感差、價(jià)格昂貴、缺乏優(yōu)質(zhì)應(yīng)用等幾個(gè)方面,具體來(lái)說(shuō):(1)能夠具有一定體驗(yàn)感的VR終端以分體式為主,需要連接具有較高算力的PC作為主要的運(yùn)算工具,價(jià)格比較昂貴,提高了對(duì)大眾消費(fèi)者的使用門檻;(2)VR手機(jī)盒子等低端VR設(shè)備技術(shù)簡(jiǎn)單功能單一,無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效沉浸和交互;(3)缺乏高質(zhì)量的應(yīng)用內(nèi)容,用戶即使購(gòu)買了終端進(jìn)行嘗鮮體驗(yàn)后也可能會(huì)棄置;(4)設(shè)備沉重,佩戴舒適感差,分體式終端的有線連接模式影響活動(dòng)范圍;(5)分辨率、視場(chǎng)角等技術(shù)參數(shù)與人眼感知差距較大,畫面質(zhì)量受限,可能出現(xiàn)紗窗效應(yīng)等問(wèn)題影響沉浸體驗(yàn);(6)MTP時(shí)延大,畫面刷新率低引起暈眩等;(7)大眾認(rèn)知度不高,普及率低,缺乏社交氛圍。這些使用上的短板導(dǎo)致VR/AR設(shè)備的銷售情況未達(dá)到市場(chǎng)的期待,在2017年VR/AR產(chǎn)品出貨量達(dá)到階段性的小高峰后,2018和2019年出貨量的增長(zhǎng)開始停滯,VR/AR產(chǎn)業(yè)也再次進(jìn)入比較低迷的狀態(tài),市場(chǎng)對(duì)VR/AR的關(guān)注度下降。以2020年OculusQuest2頭顯設(shè)備的問(wèn)世為標(biāo)志性事件,VR頭顯出貨量再一次有了明顯的增長(zhǎng),行業(yè)再次進(jìn)入復(fù)蘇期。OculusQuest2在采用了可以完全擺脫外接設(shè)備的一體機(jī)模式,不再受空間范圍的限制,芯片、光學(xué)方案、顯示屏、傳感器等技術(shù)的升級(jí)使設(shè)備在分辨率、刷新率、視場(chǎng)角等影響使用體驗(yàn)的參數(shù)上得到較大程度的提升,并且299美元的性價(jià)比方案適合其作為大眾消費(fèi)電子產(chǎn)品的定位,降低了消費(fèi)者購(gòu)買和使用的門檻。此外在應(yīng)用內(nèi)容端出現(xiàn)了Half-Life:Alyx、節(jié)奏光劍等爆款內(nèi)容,此前困擾VR設(shè)備終端使用的部分痛點(diǎn)和短板開始逐漸被解決或得到優(yōu)化。而AR眼鏡由于技術(shù)成熟度落后以及更偏向B端的應(yīng)用場(chǎng)景,尚未能夠在C端消費(fèi)者領(lǐng)域普及,因此出貨量的增長(zhǎng)相比于VR頭顯設(shè)備要略微滯后。MetaCEO馬克·扎克伯格在發(fā)布首款Quest頭顯設(shè)備時(shí)曾提出過(guò):當(dāng)活躍用戶達(dá)到1000萬(wàn)時(shí),VR生態(tài)的開發(fā)者才能獲得足夠收益,當(dāng)跨過(guò)1000萬(wàn)的門檻,內(nèi)容和生態(tài)系統(tǒng)將會(huì)有爆發(fā)性的增長(zhǎng)。根據(jù)高通

CEO克里斯蒂亞諾·阿蒙在2021年11月表示OculusQuest2的銷量已經(jīng)達(dá)到1000萬(wàn)臺(tái)(基于第三方市場(chǎng)規(guī)模估計(jì)的平均值)。同時(shí)IDC統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2021年全球VR/AR終端出貨量達(dá)到1123萬(wàn)臺(tái),同比增長(zhǎng)92.1%,其中VR頭顯出貨量達(dá)到1095萬(wàn)元;預(yù)計(jì)2022年全球VR頭顯出貨1573萬(wàn)臺(tái),同比增長(zhǎng)43.6%。VR陀螺的預(yù)測(cè)也顯示2021年VR頭顯設(shè)備的銷量有望超過(guò)1000萬(wàn)臺(tái)。基于“1000萬(wàn)臺(tái)奇點(diǎn)”理論并綜合高通

CEO、IDC和VR陀螺對(duì)于VR頭顯設(shè)備出貨量的估計(jì),我們認(rèn)為當(dāng)前時(shí)點(diǎn)對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)而言正是終端銷售量以及活躍用戶規(guī)模大幅增長(zhǎng),迎來(lái)1000萬(wàn)臺(tái)的奇點(diǎn)時(shí)刻。對(duì)于VR/AR產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),硬件設(shè)備出貨量和活躍用戶的增長(zhǎng)會(huì)進(jìn)一步吸引更多入局者完善產(chǎn)業(yè)生態(tài),產(chǎn)業(yè)生態(tài)的完善、使用體驗(yàn)的升級(jí)以及應(yīng)用場(chǎng)景的拓寬將再進(jìn)一步帶動(dòng)更多的終端設(shè)備需求,從而形成“硬件出貨量提升-入局者增加-產(chǎn)業(yè)生態(tài)完善-應(yīng)用場(chǎng)景拓寬-硬件出貨量提升”的良性循環(huán)。2.爆款消費(fèi)級(jí)頭顯問(wèn)世,技術(shù)迭代升級(jí)2.1.爆款消費(fèi)級(jí)頭顯問(wèn)世,Quest2占據(jù)絕對(duì)地位綜合近兩年發(fā)布的VR頭顯設(shè)備中,相比其他競(jìng)品,OculusQuest2在兼顧各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)、平臺(tái)內(nèi)容數(shù)量、佩戴舒適感等軟硬件條件的同時(shí)基本做到了高性價(jià)比,在性能、價(jià)格、舒適度、應(yīng)用生態(tài)之間尋找到了一個(gè)較好的平衡點(diǎn),因此能夠迅速打開消費(fèi)級(jí)VR頭顯終端的市場(chǎng),實(shí)現(xiàn)放量。根據(jù)Counterpoint統(tǒng)計(jì),在2020年Q4OculusQuest2發(fā)布后,Oculus在全球VR頭顯市場(chǎng)中的份額迅速攀升,從2020Q3的29%提升至2021Q1的75%。同時(shí)根據(jù)IDC公布的2021年全球VR頭顯設(shè)備出貨量數(shù)據(jù)中,Quest2占據(jù)了其中78%的份額。另一方面,截止至2022年2月,全球游戲分發(fā)平臺(tái)Steam平臺(tái)接入的VR設(shè)備占比中,OculusQuest2的占有率已經(jīng)達(dá)到47.09%,遙遙領(lǐng)先于其他產(chǎn)品;其次是ValveIndex,占有率為14.43%,OculusRiftS以及HTCVive居后,占有率分別為12.14%和7.27%。在品牌上,包括Quest2、Rift、RiftS、Quest等在內(nèi)的Oculus系列產(chǎn)品占有率已經(jīng)達(dá)到67.16%,遠(yuǎn)高于其他品牌廠商。2.2.硬件參數(shù)已達(dá)“部分沉浸”階段,有望進(jìn)入“深度沉浸”階段目前市面上已經(jīng)發(fā)布或即將發(fā)布的主流VR頭顯設(shè)備在設(shè)備重量、刷新率、時(shí)延、分辨率等參數(shù)上已經(jīng)能夠滿足最基本的使用需要,并且產(chǎn)品形態(tài)、處理器、屏幕方案、光學(xué)透鏡、定位模式等核心元器件和技術(shù)路徑上逐漸趨于一致化。高通驍龍XR芯片平臺(tái)、Fast-LCD、菲涅爾透鏡等基本已經(jīng)成為當(dāng)前世代VR頭顯終端的標(biāo)配。趨于一致的技術(shù)路徑有利于產(chǎn)業(yè)鏈上游的元器件及終端廠商降低研發(fā)、生產(chǎn)和定制化的成本,同時(shí)對(duì)于軟件和應(yīng)用的開發(fā)者來(lái)說(shuō)也能夠降低在進(jìn)行跨內(nèi)容平臺(tái)應(yīng)用研發(fā)時(shí)的難度和成本。AR和MR頭顯設(shè)備領(lǐng)域的技術(shù)更加復(fù)雜、成熟度低、應(yīng)用場(chǎng)景較窄,目前仍處在探索的階段,并未如同VR一般形成較為一致的發(fā)展趨勢(shì)。近兩年推出的AR/MR終端設(shè)備在產(chǎn)品形態(tài)、屏幕方案、光學(xué)方案、定位模式上還是有比較明顯的區(qū)別。根據(jù)中國(guó)信通院虛擬(增強(qiáng))現(xiàn)實(shí)白皮書將虛擬現(xiàn)實(shí)沉浸體驗(yàn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展階段分為無(wú)沉浸、初級(jí)沉浸、部分沉浸、深度沉浸和完全沉浸5個(gè)階段,結(jié)合不同沉浸體驗(yàn)對(duì)應(yīng)的參考指標(biāo),以國(guó)際主流的消費(fèi)級(jí)VR頭顯設(shè)備OculusQuest2為例,包括分辨率、視場(chǎng)角、角分辨率等技術(shù)參數(shù)已經(jīng)能夠達(dá)到“部分沉浸”的級(jí)別,而更加高端的HTCVIVEFocus3以及VIVEPro2頭顯設(shè)備部分技術(shù)參數(shù)已經(jīng)能夠達(dá)到“深度沉浸”的級(jí)別。預(yù)計(jì)隨著技術(shù)的再次進(jìn)步,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸感體驗(yàn)將進(jìn)一步加強(qiáng)并在未來(lái)可能全面進(jìn)入到“深度沉浸”階段甚至“完全沉浸”階段,帶動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)感的再升級(jí)。2.3.一體機(jī)形態(tài)成為VR終端主流選擇VR終端設(shè)備的形態(tài)上,早期大部分消費(fèi)者對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)終端產(chǎn)品認(rèn)知度不高,VR手機(jī)盒子以低廉的價(jià)格吸引了較多的購(gòu)買者,成為大量使用者首次接觸虛擬現(xiàn)實(shí)的終端設(shè)備。VR手機(jī)盒子不具備獨(dú)立顯示屏,其原理是將智能手機(jī)放置于盒子內(nèi),使用過(guò)程中的計(jì)算、傳輸、存儲(chǔ)、交互等全部依靠智能手機(jī)完成。雖然VR盒子價(jià)格低廉,但由于手機(jī)硬件能力難以支撐虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的運(yùn)作,使用者需要面對(duì)圖像畫質(zhì)差、暈眩感、幾乎無(wú)交互等核心問(wèn)題,因此在虛擬現(xiàn)實(shí)終端的發(fā)展過(guò)程中基于手機(jī)展開的VR盒子已經(jīng)逐漸被市場(chǎng)所淘汰。當(dāng)前能夠?qū)崿F(xiàn)一定體驗(yàn)感的VR終端的主流形態(tài)為分體式(或稱有線式、主機(jī)式、PCVR等)和一體式。分體式需要將頭顯終端與游戲主機(jī)、PC或手機(jī)等外部設(shè)備相連接,算力主要來(lái)自于所連接的外部設(shè)備,頭顯終端主要承擔(dān)顯示以及操作交互的作用。由于游戲主機(jī)和PC硬件性能更強(qiáng),因此分體式能夠運(yùn)行質(zhì)量和精細(xì)度較高的內(nèi)容產(chǎn)品。但其缺點(diǎn)是在使用過(guò)程中需要通過(guò)有線的方式外接PC、游戲主機(jī)等,無(wú)法脫離外部設(shè)備獨(dú)立運(yùn)行,因此使用場(chǎng)景和活動(dòng)范圍都受到了較大的限制,同時(shí)所連接的PC、游戲主機(jī)還需要額外購(gòu)買,價(jià)格相對(duì)昂貴,提升了使用者的使用門檻。因此主機(jī)式和分體式VR終端主要定位于高端核心玩家群體。隨著芯片處理能力增強(qiáng)、光學(xué)與顯示技術(shù)的升級(jí),具備獨(dú)立處理器能夠?qū)崿F(xiàn)獨(dú)立運(yùn)算、輸入和輸出功能,沒有連接線束縛的一體機(jī)式頭顯設(shè)備開始逐漸成為消費(fèi)者首選。雖然同時(shí)期發(fā)布的產(chǎn)品來(lái)看一體式終端的硬件性能和技術(shù)參數(shù)普遍不如分體式終端,但沒有連接線束縛后活動(dòng)的自由度和應(yīng)用場(chǎng)景都被明顯拓寬,輕量化的終端設(shè)備使佩戴舒適感提升,消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品的價(jià)格也更適合普及至大眾消費(fèi)者。并且一體式終端附加串流功能后也可以通過(guò)有線或無(wú)線的方式串流至PC等外部設(shè)備進(jìn)行輔助運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)類似分體機(jī)的運(yùn)作模式,提升沉浸體驗(yàn)。考慮到大眾消費(fèi)者普遍對(duì)于消費(fèi)類電子產(chǎn)品有“即開即用”、便攜性、舒適度以及性價(jià)比的要求,加上未來(lái)加載云計(jì)算技術(shù)的頭顯終端設(shè)備可能推出,幫助終端設(shè)備做到更進(jìn)一步的輕量化和提高性能,預(yù)計(jì)未來(lái)一體機(jī)仍將是大眾消費(fèi)領(lǐng)域VR頭顯設(shè)備的主流產(chǎn)品形態(tài),并且一體機(jī)還將會(huì)向更加輕薄的方向發(fā)展,而分體式依賴于部分以高端游戲玩家為代表的的核心用戶需求將會(huì)繼續(xù)占據(jù)一席之地。在AR/MR領(lǐng)域目前則處于分體式與一體式并存的狀態(tài),GoogleGlass、MicrosoftHololens2、CosmoVision等早期和近期發(fā)布的AR終端都采用一體式,而MagicLeap2、RokidAir等則都采用了分體式的方案,并且產(chǎn)品形態(tài)上也存在差異,部分產(chǎn)品設(shè)計(jì)成眼鏡式,有的被設(shè)計(jì)成頭盔式。根據(jù)IDC預(yù)測(cè),2020-2024年間,VR領(lǐng)域一體式VR的增長(zhǎng)率要高于分體式,AR領(lǐng)域一體式和分體式增速基本持平。到2024年一體式VR/AR的出貨量占比將達(dá)到64.2%,分體式VR/AR的出貨量占比將達(dá)到35.64%,AR設(shè)備出貨量占比相比2020年將顯著增加,VR終端出貨量占比將下降。2.4.

高通占據(jù)XR芯片領(lǐng)域主導(dǎo)地位芯片方面,目前包括OculusQuest2、PicoNeo3、奇遇3、HTCViveFocus3等新一代的消費(fèi)級(jí)VR設(shè)備終端主流的芯片選擇為高通驍龍XR2,驍龍XR2芯片基于驍龍865衍生,專為VR/AR產(chǎn)品進(jìn)行改造設(shè)計(jì),采用7納米制程工藝,支持5G網(wǎng)絡(luò)、七路并行攝像頭、最高8K@60FPS

視頻編碼等。相比于上代VR產(chǎn)品采用的驍龍835芯片,驍龍XR2平臺(tái)的CPU和GPU性能提升2倍、視頻帶寬提升4倍、分辨率提升5倍,AI性能提升11倍。另外還有部分VR頭顯設(shè)備可能采用手機(jī)芯片或國(guó)產(chǎn)芯片,但相比專門針對(duì)XR平臺(tái)設(shè)計(jì)的驍龍XR2芯片,國(guó)產(chǎn)芯片和手機(jī)芯片在工藝制程、視頻能力、圖形渲染等方面存在一定差距,主要針對(duì)部分中低端頭顯產(chǎn)品。近兩年推出的AR頭顯則多采用高通驍龍XR1或XR2芯片,也有包括INMOX等產(chǎn)品采用國(guó)產(chǎn)的紫光展銳T770芯片。目前來(lái)看,高通在消費(fèi)級(jí)VR/AR終端設(shè)備的芯片領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)了比較明顯的主導(dǎo)地位。2.5.下一代光學(xué)和顯示技術(shù)有望使設(shè)備進(jìn)一步輕量化光學(xué)方案和顯示屏技術(shù)對(duì)于VR/AR終端設(shè)備的使用來(lái)說(shuō)十分重要,在清晰度、色彩、亮度、視場(chǎng)角、重量和體積等方面直接關(guān)乎使用者在使用VR/AR過(guò)程中的核心體驗(yàn)。由于生理上人眼與圖像之間需要保持一定的焦距才能獲得清晰畫面,在VR/AR終端中,顯示屏與人眼距離極近,難以直接聚焦于圖像,因此需要在人眼和顯示屏之間加入一個(gè)光學(xué)透鏡才能達(dá)到近眼顯示的目的,否則可能會(huì)產(chǎn)生失焦無(wú)法成像的問(wèn)題。VR和AR在光學(xué)顯示的不同之處在于VR會(huì)封閉使用者對(duì)真實(shí)世界的視覺感受,人眼只需要看到虛擬畫面,透鏡和成像系統(tǒng)適配難度低。但是AR需要進(jìn)一步考慮現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景和虛擬畫面的結(jié)合,因此虛擬畫面的成像顯示系統(tǒng)不能對(duì)使用者的視線產(chǎn)生遮擋,需要多加入一個(gè)或一組光學(xué)組合器,通過(guò)層疊的形式實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合。另外AR設(shè)備對(duì)輕量化要求程度更高,對(duì)于透鏡和顯示系統(tǒng)的選擇上需要權(quán)衡性能和體積,因此綜合來(lái)看AR的技術(shù)相對(duì)VR更加復(fù)雜。對(duì)于VR來(lái)說(shuō),目前菲涅爾透鏡是穩(wěn)定成熟的主流光學(xué)方案之一,OculusQuest2、PicoNeo3、奇遇3、HTCViveFocus3等VR頭顯設(shè)備都是采用菲涅爾透鏡方案。菲涅爾透鏡表面被加工成由小到大、由淺至深向外延伸的同心圓,剖面形似鋸齒,每個(gè)鋸齒凹槽處角度不同,通過(guò)不同角度將光線集中于一處,形成中心焦點(diǎn),能夠做到在短距離中有效顯示圖像,視場(chǎng)角普遍可以達(dá)到100°左右。相比普通透鏡,菲涅爾透鏡的厚度和重量降低,能夠一定程度滿足作為頭戴式設(shè)備輕量化的需求,但可能存在光學(xué)模組較厚,邊緣畫質(zhì)下降或形變等缺點(diǎn)。在另一方面,雖然VR頭顯設(shè)備已經(jīng)盡可能做到了輕量化,但目前采用菲涅爾透鏡方案的VR設(shè)備中,重量最輕的OculusQuest2也依然超過(guò)了500g,性能更強(qiáng)的HTCViveFocus3重量接近800g,在長(zhǎng)時(shí)間的佩戴和使用過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致不適。因此超短焦光學(xué)折疊光路

(Pancake)或?qū)⒊蔀橄乱淮鶹R頭顯設(shè)備的光學(xué)方案方向,Pancake方案配備了具備半反半透光學(xué)性能的鏡片組,讓光線可以在兩片或多片鏡片之間反復(fù)傳導(dǎo),減少透鏡組的厚度,同時(shí)鏡片組無(wú)需和顯示面板保持一定距離,能夠降低VR頭顯的厚度,采用Pancake光學(xué)方案后頭顯重量可以降至200g以內(nèi),體積也有望縮減至傳統(tǒng)終端的三分之一,進(jìn)一步提升佩戴時(shí)的舒適感。目前VR顯示屏幕主流采用高性價(jià)比的Fast-LCD技術(shù),基本能夠做到單眼2K、雙眼4K的分辨率以及最高90Hz-120Hz的刷新率,盡可能兼顧高清、輕薄以及成本多個(gè)要素。此外還有硅基OLED、QLED等顯示屏技術(shù)也在部分VR頭顯設(shè)備中有所應(yīng)用。在下一代顯示技術(shù)中具有低功耗、高亮度、高對(duì)比度、厚度薄、反應(yīng)速度快的Micro-LED有望成為VR的重要選項(xiàng)之一,目前Micro-LED顯示技術(shù)成本較高,未能達(dá)到可量產(chǎn)的階段,可能將率先應(yīng)用于高端VR和AR頭顯設(shè)備中。AR領(lǐng)域終端設(shè)備的光學(xué)方案中,BirdBath、自由曲面、光波導(dǎo)等多種方案均有應(yīng)用,自由曲面顯示效果、光效表現(xiàn)比較好,但量產(chǎn)加工難以保持較高的精度,局部精度下降會(huì)導(dǎo)致圖像扭曲和分辨率降低,產(chǎn)品無(wú)法保障一致性。Birdbath具有設(shè)計(jì)難度低和量產(chǎn)成本的優(yōu)勢(shì),但體積相對(duì)較大且光效略低,需要搭配亮度較高的OLED顯示屏幕。而光波導(dǎo)在AR領(lǐng)域的前景更加明確,外觀形態(tài)更加類似于眼鏡,能夠增大眼動(dòng)框范圍配飾不同的臉型,幫助推動(dòng)消費(fèi)級(jí)AR產(chǎn)品體驗(yàn)提升。現(xiàn)階段光波導(dǎo)主要分為陣列光波導(dǎo)和衍射光波導(dǎo)兩種技術(shù)路線,陣列光波導(dǎo)采用傳統(tǒng)光學(xué)冷加工工藝,工藝步驟較多,對(duì)量產(chǎn)成本和產(chǎn)品良率提出較大挑戰(zhàn)。衍射光波導(dǎo)技術(shù)理論上具有較高的可加工性,成本可控,批量生產(chǎn)難度低于陣列光波導(dǎo)。自由曲面和Birdbath光學(xué)方案搭配OLED顯示技術(shù)基本可以保障正常的而室內(nèi)使用,但光波導(dǎo)鏡片光學(xué)效率相對(duì)較低,需要搭配LCoS或Micro-LED這類高亮度的顯示技術(shù)才能保障入眼亮度。2.6.6DoF&Inside-out提升交互體驗(yàn)VR頭顯設(shè)備的自由度(DoF,degreeoffreedom)選擇上分為3DoF和6DoF,3DoF能夠檢測(cè)到頭部在上下、左右以及搖擺時(shí)不同方向的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度,但無(wú)法檢測(cè)到頭部的位移情況,6DoF在3DoF的基礎(chǔ)上增加了頭部的上下、左右和前后的位移監(jiān)測(cè)。早期的中低端VR頭顯設(shè)備3DoF占比相對(duì)較高,此類設(shè)備主要用于觀影或僅需少量交互的應(yīng)用,對(duì)于當(dāng)前的頭顯設(shè)備來(lái)說(shuō)6DoF已經(jīng)成為基本標(biāo)配,通過(guò)加入頭部(由身體帶動(dòng)頭部)運(yùn)動(dòng)軌跡的監(jiān)測(cè),能夠?qū)崿F(xiàn)VR游戲中例如躲避子彈、登山、滑雪等深度交互的功能。目前VR的交互操作主要依賴手柄完成,手柄上設(shè)置紅外發(fā)射器,通過(guò)頭顯設(shè)備內(nèi)置紅外攝像頭追蹤手柄的位置,但缺點(diǎn)是攝像頭覆蓋角度有限,通過(guò)攝像頭追蹤的方式存在著識(shí)別盲區(qū)。未來(lái)可能通過(guò)在手柄內(nèi)安裝攝像頭的方式使手柄擺脫頭顯設(shè)備跟蹤的限制,完成360°全方位的追蹤識(shí)別。除了通過(guò)手柄實(shí)現(xiàn)交互的方式之外,未來(lái)VR可能加入手勢(shì)識(shí)別、語(yǔ)音控制、眼動(dòng)追蹤等更多的交互方式,提升使用VR時(shí)的沉浸感和真實(shí)感。由于對(duì)頭部位移的感知需求較少,3DoF技術(shù)在AR領(lǐng)域仍占據(jù)一席之地,不同于VR以手柄交互為主,AR的交互指令更多基于手勢(shì)跟蹤、語(yǔ)音、眼動(dòng)等更多的交互模式實(shí)現(xiàn)與虛擬圖像的交互,技術(shù)也相對(duì)更復(fù)雜。目前VR的追蹤定位技術(shù)路徑主要分為Outside-in(由外向內(nèi)追蹤)和Inside-out(由內(nèi)向外追蹤)兩種模式。Outside-in定位技術(shù)需要通過(guò)事先在使用環(huán)境中放置兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位器基站,基站通過(guò)發(fā)射激光、紅外線等方式覆蓋定位器之間的空間并生成三維空間信息,通過(guò)三角定位的方式來(lái)確定使用者的位置和移動(dòng)方向。Outside-in技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于對(duì)于使用者的定位更加精準(zhǔn)、延遲小、并且定位基站數(shù)量越多,活動(dòng)范圍越大。其缺點(diǎn)在于設(shè)置定位基站需要一定的空間,限定了使用場(chǎng)景且不夠便攜。采用Outside-in定位技術(shù)的頭顯設(shè)備價(jià)格相對(duì)更高,一般分體式VR頭顯設(shè)備可能選用Outside-in定位技術(shù)。Inside-out定位技術(shù)通過(guò)頭顯設(shè)備內(nèi)置攝像頭收集數(shù)據(jù)并通過(guò)視覺算法轉(zhuǎn)換成為空間數(shù)據(jù),內(nèi)置攝像頭越多,精度越高,但對(duì)算法和算力的要求也就越復(fù)雜。其優(yōu)點(diǎn)是攝像頭放置在頭顯設(shè)備之內(nèi),無(wú)需再設(shè)置定位裝置,成本更低且使用場(chǎng)景不受限制,缺點(diǎn)是定位通過(guò)攝像頭采集空間數(shù)據(jù)的方式僅適用于攝像頭能夠覆蓋的范圍,不如Outside-in技術(shù)定位精準(zhǔn)。近兩年采用Inside-out技術(shù)的VR頭顯設(shè)備一般會(huì)內(nèi)置2-4個(gè)攝像頭,但驍龍XR2芯片最高可支持七路并行攝像頭,預(yù)計(jì)未來(lái)頭顯VR頭顯將會(huì)加入更多攝像頭進(jìn)一步提升識(shí)別精度,豐富功能。對(duì)于更加追求輕量級(jí)、便攜化的一體機(jī)終端來(lái)說(shuō),Inside-out技術(shù)更加符合需求,可能成為未來(lái)消費(fèi)級(jí)終端設(shè)備的主要方案;Outside-in技術(shù)的高精度優(yōu)勢(shì)可能在更加追求體驗(yàn)感的高端用戶以及體驗(yàn)館等2B業(yè)態(tài)中占據(jù)一席之地。2.7.技術(shù)迭代升級(jí)提升使用體驗(yàn)?zāi)壳皝?lái)看,VR和AR在終端設(shè)備的分辨率、刷新率、視場(chǎng)角等硬件參數(shù)、光學(xué)和顯示技術(shù)路徑、追蹤定位技術(shù)、感知交互模式上雖然已經(jīng)可以滿足基本需要,但如果要追求更高質(zhì)量的體驗(yàn)升級(jí)技術(shù)層面上還存在著比較多的進(jìn)步空間。未來(lái)包括手勢(shì)、眼動(dòng)追蹤、觸覺反饋、MicroLED、Pancake、光波導(dǎo)、云計(jì)算等各類下一代技術(shù)的探索與應(yīng)用有望進(jìn)一步提升VR/AR的使用體驗(yàn),促進(jìn)VR/AR出貨量和滲透率的提升。包括可變焦顯示、Micro-LED、混合云渲染、眼球追蹤等技術(shù)將在2-5年內(nèi)陸續(xù)投入應(yīng)用;衍射光波導(dǎo)、全身虛擬化身、觸覺反饋等技術(shù)將在5-10年內(nèi)投入應(yīng)用。3.產(chǎn)業(yè)政策扶持,投融資進(jìn)入熱潮3.1.產(chǎn)業(yè)政策扶持密集出臺(tái)在“十四五”數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃中特別強(qiáng)調(diào):發(fā)展互動(dòng)視頻、沉浸式視頻、云游戲等新業(yè)態(tài),創(chuàng)新發(fā)展云生活服務(wù),深化人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、8K高清視頻等技術(shù)的融合,拓展社交、購(gòu)物、娛樂(lè)、展覽等領(lǐng)域的應(yīng)用,促進(jìn)生活消費(fèi)品質(zhì)升級(jí);支持實(shí)體消費(fèi)場(chǎng)所建設(shè)數(shù)字化消費(fèi)新場(chǎng)景,推廣智慧導(dǎo)覽、智能導(dǎo)流、虛實(shí)交互體驗(yàn)、非接觸式服務(wù)等應(yīng)用,提升場(chǎng)景消費(fèi)體驗(yàn)。可見VR/AR產(chǎn)業(yè)作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的一環(huán),在政策頂層規(guī)劃的層面已經(jīng)進(jìn)入到中國(guó)將要重點(diǎn)發(fā)展關(guān)注的領(lǐng)域之一,通過(guò)推動(dòng)各個(gè)領(lǐng)域和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的融合催生更多新的業(yè)態(tài)和新的模式。根據(jù)VR陀螺的統(tǒng)計(jì),2021年國(guó)內(nèi)發(fā)布與虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)相關(guān)的政策共347條,國(guó)家部門層級(jí)發(fā)布的政策37條,地方政府層面發(fā)布310條,發(fā)布政策數(shù)量前三的省市分別為廣東省、山東省和上海市。發(fā)布的政策中聚焦于產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)扶持等相關(guān)政策居多,其次是向下傳遞聚焦至虛擬VR/AR的各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景包括文化旅游、宣傳展示、商貿(mào)、教育培訓(xùn)、廣電等,目前政策中對(duì)于文化旅游、宣傳展示領(lǐng)域的政策指導(dǎo)意見提及較多,商

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