技術持續突破，元宇宙下的VR行業又起風了？

元宇宙是利用科技手段進行鏈接與創造的，與現實世界映射與交互的虛擬世界，將實現沉浸性以及用戶創造內容（UGC）的提升，有望成為下一代互聯網形態，XR（VR、AR、MR）設備作為元宇宙交互入口，有望成為代替手機的移動智能設備，復刻手機產業鏈成長歷史。

近期，國內華為、創維等公司公布新一代VR設備光學技術Pancake產品，海外如Meta、蘋果的下一代旗艦產品或將采用Pancake光學方案，VR硬件和功能形態的升級將有望帶動全球VR產品的銷量，加速滲透率。

今天就來跟大家解讀一下VR行業的發展趨勢和產業鏈投資機會。

1、VR/AR技術簡介

虛擬現實技術Virtual Reality（VR），是通過計算機圖形構成三維數字模型，并編制到計算機中生成一個以視覺感受為主，也包括聽覺、觸覺的綜合可感知的人工環境，強調用戶與虛擬世界的交互，可以提供給用戶封閉式、沉浸式的虛擬世界體驗。

增強現實技術 Augmented Reality（AR），是通過計算機系統提供的信息增加用戶對現實世界感知的技術，并將計算機生成的虛擬物體、場景或系統提示信息疊加到真實場景中，從而實現對現實的“增強”。AR技術在VR技術基礎上發展而來，AR和VR設備的近眼顯示系統是通過光學元件將顯示器上像素成像并投射到人眼，但AR眼鏡需要通過層疊形式將虛擬信息與真實場景相融合，實現增強現實的效果。

2、VR下游應用廣闊，行業具備巨大前景

元宇宙概念興起，VR是主要實現路徑之一。在經歷了PC互聯網時代、移動互聯網時代的高速發展后，產業對于互聯網的下一階段與互聯網未來形態的討論不斷增加。而元宇宙/全真互聯網則被看作可能的未來，即通過XR類設備或更豐富的軟件設計大幅提升沉浸感，打造一個更加擬真的世界進一步融合現實與互聯網。而對于XR類設備來說，VR設備為其品類中主要形態之一，且相對而言更容易產業化，也較早進入了上升周期。

VR應用場景從游戲向其他領域延伸，類型逐漸豐富。從應用場景看，雖然游戲仍占VR內容的絕大多數，但場景正在逐漸豐富。隨著技術和設備的進一步突破，產業體系也將隨之更加完善，社交、辦公、視頻等更多應用場景有望進一步拓寬。從場景人數占比情況看，2020年全球VR市場游戲領域用戶人數占比約50%，VR 市場直播領域用戶人數占比約20%，VR市場視頻領域用戶人數占比約17%，VR市場零售領域用戶人數占比約7%，VR市場教育領域用戶人數占比約5%。

2020年全球VR市場各應用場景人數占比

3、VR/AR行業發展趨勢

1）VR行業方面。2012年Oculus推出Oculus Rift VR原型機將行業引入了大眾的視野。2014年Facebook斥巨資收購Oculus將行業推向了第一個高潮，隨后行業內大量公司紛紛發布了自身的產品。但在2017年由于硬件設備與內容等方面的不完善，難以形成終端推動內容開發，內容反哺終端需求的良性循環，行業出現較大幅度的衰退。2020年VR進入復蘇期，Valve Index VR、Oculus Quest、HTC Vive 等高質量硬件的出現也助推了行業的崛起，終端出貨量持續攀升。

VR產業形態初成，優先看到爆發契機。2021年全球VR頭顯出貨量為1110萬臺，同比增長65.7%；預計2025年全球VR出貨量達1.1億臺，期間CAGR可達58%，行業已進入快速增長階段。VR/AR行業市場規模同樣迎來快速增長，2020年全球VR/AR市場規模約為900億元人民幣，預計至2024年市場規模將增長至4800億元，期間CAGR可達54%。

2）AR行業方面。2012年4月Google發布Google Glass將AR引入了大眾的視野。其后2015年微軟發布HoloLens進一步提升了行業關注度，大量初創公司和資本開始入場。2018年開始，由于AR行業技術路線仍尚未明確，C端產品價格昂貴且用戶體驗一般，導致出貨量低迷，行業公司均將發展重點轉移向B端應用。2020年末開始OPPO、小米等手機巨頭發布自身面向消費端的AR產品，但并未公開發售。

通過復盤VR和AR行業發展的歷史，可以看到隨著硬件的持續迭代，當前VR行業硬件已基本可滿足用戶的需求，“硬件+內容”互相促進的良性循環已經初步建立，行業進入上升階段；AR行業由于當前技術仍待突破，量產性和價格仍未達到在C端大規模應用的要求，當前行業下游以B端為主，C端放量仍需時間。

VR/AR產業鏈包含硬件、軟件、內容制作與分發、應用與服務等環節。上游產業鏈主要是設備零部件、整機制造以及相關數據采集處理平臺等，包括硬件、軟件兩大環節。

硬件環節包括虛擬現實技術使用的整機和元器件，按照功能劃分可分為核心器件、終端設備和配套外設三部分。核心器件方面，包括芯片、顯示器件、傳感器、通信模組等。終端設備方面，包括具備手勢識別、追蹤定位和體感交互的各類整機設備。配套外設方面，包括手柄、攝像頭、體感設備等視/觸/力覺反饋裝置等。軟件環節是指被廣泛應用于虛擬現實內容制作和系統開發的軟件和平臺。主要包括UI、OS、中間件等支撐軟件，SDK、3D引擎等軟件開發工具包，以及各類處理軟件。光學設備、顯示面板、主控芯片、傳感器、系統平臺、信息處理。

中游產業鏈主要包括內容制作與分發環節，指對游戲、視頻、直播、社交等虛擬現實場景的數字表達，包括虛擬現實內容表示、內容生成與制作、內容編碼、實時交互、內容存儲、內容分發等。

下游應用與服務環節是指使用虛擬（增強）現實技術來提供應用和服務，包括場景生成和整體解決方案，應用領域覆蓋教育、醫療、軍事、科研、制造、旅游等領域。

以下主要分析幾個成本占比較大的硬件模塊：

1、VR頭顯，即虛擬現實的頭戴式顯示設備（HMD），可將人對外界的視覺、聽覺封閉，并引導用戶產生一種身在虛擬環境中的感覺。其原理是通過左右眼屏幕分別顯示左右眼的圖像，人眼獲取這種帶有差異的信息后，在腦海中產生立體感。

VR頭顯的硬件包括核心器件、終端，以及配套外設。相比軟件層面與海外差距加大，系統依然主要由高通、蘋果、三型、索尼、谷歌等國外巨頭壟斷，在硬件層面，我國已有不少廠商參與，其中終端機制造、顯示屏、光學器件等方面技術已經較為成熟，但芯片領域仍然由國外廠商占據統治地位。下圖是國內外VR頭顯硬件主要代表廠商。

核心器件又可以進一步分為處理器、存儲、屏幕、光學器件、通信模塊等。雖然 VR、AR均需要使用計算機繪制虛擬圖像，但由于VR中的圖像全部由計算機繪制，因此需要配置高性能的GPU進行圖像處理，而AR對CPU的運算性能要求更高。另外，由于VR產品的主要應用于游戲、視頻、直播、社交等場景，因此以圖像處理和顯示功能為主。

以國內VR一體機產品為例，處理器約占總成本的16.4%。另外，相比外接式頭顯，一體機的存儲成本也更高，這主要是由于外接式頭顯的存儲功能可在PC端實現，而一體機的存儲則完全在機體內部實現，約占一體機成本的27.3%。除此之外，屏幕和光學器件分別占一體機成本的 33.9%、5.5%。

2、VR提振顯示面板需求，檢測設備有望受益。顯示方面，VR設備采用的屏幕主要包括Fast LCD、OLED最為常用，但Micro OLED/Micro LED將成為未來VR頭顯的主要發展趨勢。以Micro OLED為例，到2022年，全球由VR帶動的Micro OLED 市場規模約為84.2億元人民幣，其中中國市場規模約為42億元人民幣。由于 Micro OLED、Micro LED良率更低，因此對檢測設備依賴更大。同等投資規模下所需檢測設備規模為LCD的1.5-2倍，在此背景之下，面板檢測設備市場將迎來擴張，面板檢測設備公司如華興源創、精測電子等有望受益。

3、光學：菲涅爾透鏡是主流光學方案，調焦系統市場潛力巨大。當前VR光學模組普遍包含顯示（光＋像）＋透鏡兩大部分，其中顯示部分已經比較成熟，可以做到很薄，而阻礙當前VR輕量化發展的因素之一就在于透鏡部分。在VR場景下，人眼與屏幕的距離僅為3cm，由于與手機、平板等電子設備距離人眼的距離不同，顯示效果不同，因此也需要采用不同的光學顯示方案。

短焦光學方案原理。短焦光學主要包括自由曲面和基于反射偏振的折疊光路（Pancake）兩種方案，其中Pancake的量產潛力最大,也是目前VR產品中使用較多的短焦光學方案。其原理是，圖像源進入半反半透功能的鏡片之后，光線在鏡片、相位延遲片以及反射式偏振片之間多次折返，最終從反射式偏振片射出。通過此種光學方案，能極大縮小產品的體積。

VR頭顯中的光學器件主要有菲涅爾透鏡、短焦方案兩種，目前菲涅爾透鏡技術已經非常成熟，在 VR 頭顯中得到廣泛應用，但短焦方案將是未來VR光學的主要發展趨勢。

目前，國內布局光學器件的企業主要有歌爾股份、舜宇光學科技、兆威機電等，國外廠商主要有蘋果、美光、3M、德州儀器。國內廠商在VR光學方案布局多以傳統透鏡為主，相比之下，蘋果、3M等國外廠商在短焦方案方面走在較前列。

1、歌爾股份

全球XR行業內領先的解決方案提供商和制造商之一。公司2012年進入XR領域，可提供包括光學設計、光學模具、光學零組件研制在內的精密光學解決方案，以及VR虛擬現實和AR增強現實產品的設計、研發和制造的一站式服務。公司目前在VR領域已形成多維競爭優勢，歌爾與Meta Oculus、索尼、Pico等全球領先科技企業合作緊密，2021年8月微型顯示光學技術大會上，公司董事長姜濱先生表示，歌爾目前已經占據全球中高端虛擬現實頭顯70%的市場份額；集成能力突出：基于十余年聲光電研發經驗，公司可提供相關光學/聲學零部件，同時公司在系統解決方案設計及自動化生產方面亦有深厚積累。2021年公司實現營收/歸母凈利潤782.21/42.75億元，同比分別增長35.47%/50.09%，公司22H1業績預告顯示，上半年歸母凈利潤預計為20.77-24.23 億元，同比增長20%-40%，扣非凈利潤預計為19.03-21.85 億元，同比增長 35%-55%。

2、創維數字

創維數字近期發布采用Pancake方案的VR一體機產品。公司在VR業務方面已積淀多年，2018年推出全球首款4K顯示8K硬解碼VR一體機；2020年收購集團旗下VR公司創維新世界，實現產業協同，優化產業布局；2021年發布首款 Pancake超短焦VR分體式眼鏡，并出口美國銷售。2022年7月25日，創維發布三款采用Pancake光學方案的VR一體機：PANCAKE 1C、PANCAKE1和PANCAKE 1Pro，均搭載高通驍龍XR2處理器，配以6GB內存+128GB存儲空間。2021年公司實現營收/歸母凈利潤108.47/4.22億元，同比分別增長27.49%/9.93%，公司22H1業績預告顯示，上半年歸母凈利潤預計為4.3-5.5億元，同比增長51.29%-93.51%，扣非凈利潤預計為3.82-5.03億元，同比增長152.68%-232.72%，業績成長向好。

3、三利譜

公司主要從事偏光片產品的研發、生產和銷售，在消費電子行業擁有深厚積累。產品已進入谷歌、三星、華為、小米、OPPO、vivo 等國內外知名科技企業終端供應鏈中。三利譜在Pancake方面可以提供兩類解決方案，一類是偏光片在 Pancake模組顯示端的應用，另一類是在近眼端的線偏側貼合和QWP側貼合；在偏光片的加工上有激光切割和CNC 切割兩種方式。公司在偏光片行業深耕十余年，已成為國內偏光行業龍頭企業之一，線偏振片可實現偏振度>99%，透過率>43%，以保證產生穩定的線偏振光；反射偏振片擁有高偏振對比度、低吸收、低散射等特點，可對偏振態進行精準選擇。2021年公司實現營收/歸母凈利潤 23.04/3.38 億元，同比分別增長 20.94%/188.91%。

4、隆利科技

深耕背光顯示模組行業十余載，致力于成為“全球顯示產業領導者”。公司始終專注于背光顯示模組的研發和生產，產品廣泛應用于智能手機、平板電腦、數碼相機、車載顯示器、醫用顯示儀、工控顯示器等領域，公司敏銳地發現了Mini LED在車載、電競屏、PC、VR可穿戴等領域的潛在爆發性應用趨勢，于2016年開始技術布局，2018年完成試產線建設，2019-2020年多款產品實現研發突破，2021年實現小批量交付，2022年有望迎來放量拐點，帶動公司整體規模和盈利水平底部向上。另外，近期搭載MiniLED技術的VR產品已經向芬蘭高端頭顯制造商Varjo和北美知名VR企業交付，伴隨大客戶出貨量增加，以及更多VR產品轉向Mini LED背光顯示方案，享受行業高成長。

VR/AR作為元宇宙的入口，隨著元宇宙賽道不斷受到各界關注，技術的迭代、應用場景的擴大以及商業化程度均有望迎來加速發展期，未來擁有較為廣闊的應用空間和發展潛力。其中，應用場景范圍的不斷擴大有望進一步帶動VR/AR硬件設備出貨量的增加，國內硬件設備廠商有望持續受益，業績有望迎來爆發，值得長期關注。

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