2022年XR硬件行业蓝皮书.pdf

2022年12月CIC 灼识咨询灼识咨询元宇宙系列元宇宙系列-XR硬件行业蓝皮书硬件行业蓝皮书123元宇宙和元宇宙和XR硬件硬件元宇宙主要由硬件设备层和内容及应用层构成，当元宇宙主要由硬件设备层和内容及应用层构成，当XR硬件达到一硬件达到一定程度的市场渗透，必将引爆定程度的市场渗透，必将引爆XR内容及应用生态的指数型发展；内容及应用生态的指数型发展；作为人类通往元宇宙的重要入口，作为人类通往元宇宙的重要入口，XR硬件主要从光学系统和交互硬件主要从光学系统和交互系统系统发力以发力以满足用户沉浸性和舒适性的需求满足用户沉浸性和舒适性的需求光学系统光学系统光学系统是呈现内容和提升视觉体验的基础，光学系统是呈现内容和提升视觉体验的基础，Pancake超短焦的光超短焦的光路设计和变焦显示技术能够解决设备体积大和用户佩戴眩晕两大核路设计和变焦显示技术能够解决设备体积大和用户佩戴眩晕两大核心问题，是当下的发展重点心问题，是当下的发展重点交互系统交互系统头手头手6DoF交互已逐渐成为交互已逐渐成为XR硬件的标配，手势追踪和眼动追踪是硬件的标配，手势追踪和眼动追踪是行业内中短期创新与应用的重点，交互技术正向多模态、精细化方行业内中短期创新与应用的重点，交互技术正向多模态、精细化方向发展，也为其所依赖的各类传感器提供了发展空间向发展，也为其所依赖的各类传感器提供了发展空间3XR硬件是人类通往元宇宙的重要入口元宇宙以游戏为起点，逐渐整合互联网、数字化娱乐、社交媒体等功能，长远甚至可能整合社会经济与商业活动；元宇宙主要由硬件设备层和内容及应用层构成，XR设备是硬件设备层的发展驱动力资料来源：灼识咨询单人参与小规模特定多人参与大规模沉浸式多人参与自发无边际社会体验产品研发生产工艺生产制造市场投放政府办公日常生活日常办公医疗场景展会交友 购物公共服务游戏音乐电影视频元宇宙娱乐元宇宙娱乐元宇宙社交元宇宙社交元宇宙生活元宇宙生活元宇宙工业元宇宙工业元宇宙文明元宇宙文明身份朋友沉浸式低延迟多元化随地经济体系文明直播硬件设备层硬件设备层智能手机XR硬件脑机接口内容及应用层内容及应用层元宇宙创新发展，平台、内容、硬件接口开始丰富2022年元宇宙元年2021年沙盒游戏Fortnite正式上线2017年多人在线创作沙盒游戏平台Roblox上线2006年Second life：第一个现象级的虚拟世界2003年3D界面MMO诞生1995年雪崩提出元宇宙概念1992年2D界面MMO诞生1986年文字界面开放世界游戏诞生1979年元宇宙是人类用自己的制度和技术打造元宇宙是人类用自己的制度和技术打造的第一个深度融合现实的虚拟世界。的第一个深度融合现实的虚拟世界。元元宇宇宙宙发发展展历历程程定定义义4XR硬件是内容和生态系统的载体移动互联网时代，随着iPhone出货量达到1,000万台，现象级App才接二连三涌现；很有可能，XR硬件出货量达到1,000万台将助推XR内容和生态爆发，促进产业蓬勃发展资料来源：灼识咨询05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,000Q15Q10万台Q1Q3Q2Q4Q5Q22Q6Q7Q8Q13Q9Q11Q12Q21Q14Q16Q17Q18Q19Q20Q23累计上市时间社交社交娱乐娱乐生活服务生活服务Meta QuestiPhoneMeta Quest 累计出货量达1,000万台Meta Quest 2发售iPhone和Meta Quest系列累计出货量与iPhone热门应用发布时间线iPhone累计出货量达1,000万台2007年6月第一代iPhone发售2019年5月Meta Quest发售5XR硬件发展历程资料来源：灼识咨询XR包括VR、AR和MR；XR硬件经历了漫长的萌芽期、热潮期和冷静期，从2019年进入复苏期；Meta Quest 2出货量达到1,000万台是行业发展的里程碑；2022年PICO 4发布掀起市场热潮热潮期热潮期电影设计师莫顿 海力格创造Sensorama伊万 萨瑟兰开发出“达摩克斯之剑”Virtuality 展示第一个量产VR街机任天堂Virtual Boy游戏机问世Oculus Rift原型机发布Facebook 20亿美元收购 Oculus；谷歌发布Google Cardboard；三星发布Gear VR微软与五大OEM合作开发多款头显VR一体机面世；Facebook发布Oculus Go；联想发布Mirage Solo；HTC推出HTC VIVE pro；Facebook发布Oculus Rift S和Oculus Quest；华为发布华为VR Glass；爱奇艺发布奇遇2S VR一体机；PICO发布PICO G2 4K苹果1亿美元收购VR直播公司 NextVR字节跳动90亿元收购PICO；Meta Quest 2出货量超1,000万台波音公司马斯 考尔德提出AR概念全球首个AR开源框架ARToolkit发布全球第一款AR游戏发布谷歌发布AR眼镜Google Glass任天堂发布PokemonGo 游戏；微软发布Hololens；百度、联想等国内企业开始布局ARMagic leap获得8亿美元巨额融资谷歌推出开发平台ARCore；苹果推出开发平台ARKit；百度、阿里、腾讯陆续推出AR平台Magic Leap发布Magic Leap One微软发布Hololens2TCL展示基于Birdbath方案的新款AR眼镜；肖特将AR光学晶圆减轻20%萌芽期萌芽期冷静期冷静期复苏期复苏期热潮期热潮期冷静期冷静期复苏期复苏期VR发发展展历历程程AR发发展展历历程程1956 1968 19901995 19992000 201020122014 20152016201720182019202020212022VR虚拟现实虚拟现实AR增强现实增强现实MR混合现实混合现实虚拟感虚拟感用户完全沉浸沉浸在在以计算机为核心的高科技手段生成的数字化虚拟环境虚拟环境中现实感现实感真实场景和虚真实场景和虚拟场景拟场景可以融融合合在一起，并发生实时交互用户直接或间接观察真实场景，数字化元数字化元素叠加在现实素叠加在现实世界世界的对象和背景上定义定义XR扩展现实扩展现实指所有现实与虚拟相结合的数字化人工环境，包括VR、AR和MRPICO 4发布；Meta Quest Pro发布沃尔玛收购AR技术公司Memomi萌芽期萌芽期企企业业级级应应用用场场景景消消费费级级应应用用场场景景6VR硬件的分类和应用场景VR硬件主要分为一体式VR硬件和外接式VR硬件；凭借轻便可移动的优势，一体式VR硬件逐渐成为主流；游戏社交和影视直播是VR目前最核心的应用场景，未来将持续挖掘消费级和企业级应用场景资料来源：灼识咨询头显部分头显部分一般仅包括显示系统与传感系统；计算部分在计算机计算机上进行，需要通过数据连接线将计算机和头显部分连接；其他配件其他配件还包括手柄设备、面部追踪器等。一体式一体式VR硬件硬件VR头显手持设备计算机主机外接式外接式VR硬件硬件VR头显手持设备头显部分头显部分一般包括显示系统、传感系统和计算系统；或者仅包括显示系统和传感系统，计算系统不安装在头部，以手持设手持设备备方式存在，并通过有线或无线方式将计算获得的数据传输至头显部分。游戏社交游戏社交影视直播影视直播购物旅游购物旅游商贸会展商贸会展教育培训教育培训工业生产工业生产医疗健康医疗健康作为目前最核心的应用之一最核心的应用之一，VR游戏从听觉、视觉等感知方面为用户创造更沉浸式的体验沉浸式的体验；VR社交通过创建虚拟人在虚拟世界中与其他用户的虚拟人互动虚拟人互动VRVR技术可以通过创建虚拟环境刺激患者大脑虚拟环境刺激患者大脑来改善认知和常规功能，逐渐成为包括抑郁症、脑瘫、帕金森抑郁症、脑瘫、帕金森病病等各种疾病的辅助治疗技术辅助治疗技术VR影视直播实现了三维空间展示三维空间展示功能，突破屏幕尺寸和空间位置的限制，为用户提供多角度、高清晰度、多角度、高清晰度、深入交互深入交互的观看体验VR购物可以在虚拟购物场景中查看产品产品3D模型模型，商品信息，确认购物订单；VR旅游以现实为核心以现实为核心构建三维的景区环境，并搭配讲解、拍照留念等景区服务景区服务通过模拟的方式可以节省教学耗材，降低教学门槛降低教学门槛。同时更生动直观的展示教学内容，提升教学质量提升教学质量与培训效果VR商贸会展从场景、角色到交互场景、角色到交互全面复刻线下体验；VR技术有助于实现商贸会展由以活动议程为中心向与与会体验为中心会体验为中心的方向转变。VR技术在工业生产领域的应用场景可贯穿产品的全生产品的全生命周期命周期，包括制造、设计、营销等环节，提供3D可视可视化工作说明化工作说明、产品评估与展示产品评估与展示等服务运动健身运动健身VR技术为拳击、棍棒、钓鱼等拳击、棍棒、钓鱼等运动带来了全新体验，用户可以在以自然风光为背景的虚拟场景和其他用户一起进行居家健身居家健身，并计算卡路里消耗计算卡路里消耗当前主流的AR硬件类型为双目式和单目式；目前AR硬件主要在企业生产运营中应用，包括教育培训、工业制造等场景，未来有望向军事安防、医疗健康和消费级市场逐渐渗透7AR硬件的分类和应用场景资料来源：灼识咨询插入式插入式将智能手机插入AR 头显，利用智能手机摄像头拍摄视频实现“透视”效果双目式双目式采用透明双目显示器，可显示 3D立体图像，能应用于众多场景单目式单目式通常不使用透明显示器。可以放在框架眼镜上使用，适合简单的应用场景，例如接收消息、简单导航等隐形眼隐形眼镜式镜式将微型显示屏、电池等硬软件集合进隐形眼镜大小的镜片，便于穿戴AR硬件的分类硬件的分类简要描述简要描述类型类型应用范围应用范围Nreal AirGoogle GlassLenovo Mirage AR headsetMojo Lens代表产品代表产品企业级应用场景企业级应用场景消费级应用场景消费级应用场景AR硬件应用范围及成熟度硬件应用范围及成熟度高高低低低低教育培训教育培训模拟实际培训场景，降低培训成本培训成本，保障高危保障高危工作培训安全工作培训安全，针对个人调整培训进度工业制造工业制造提供生产制造相关信息，拍照进行设备点检取证点检取证，远程装配调试远程装配调试，协同研发设计等军事安防军事安防士兵可以远程交流交流，实现战术信息远程共享共享；通过眼镜摄像头进行人人员核查员核查，赋能指挥调度医疗健康医疗健康可以与远程专家会诊会诊，调用患者数据，甚至是3D的核磁共振图像；提提高患者理解度高患者理解度影视直播影视直播将视频或直播内容投屏投屏到空间中，享受巨幕观影和更优质的视频效果更优质的视频效果游戏娱乐游戏娱乐虚拟图像叠加在真实世虚拟图像叠加在真实世界界当中给用户提供更加真实且沉浸的体验购物零售购物零售直观直观看到商品的样子，甚至可以将家具叠加在叠加在真实的场景真实的场景以帮助决策办公协作办公协作在任意空间开启多个虚多个虚拟屏幕拟屏幕，屏幕大小、距离、位置灵活可调，拓拓展办公场所展办公场所（试验阶段）8XR硬件市场规模全球XR硬件行业进入恢复增长期，2021年出货量超1,000万台；技术迭代和内容生态完善将释放企业端市场潜力；中国XR头显设备市场在全球市场的占比有望持续提升资料来源：IDC、灼识咨询37539067017640705001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,000201957万台202145301,54520177102635020184020201,085683,5081,0812022E802023E952,5601,9191,1492024E2,3852025E3,1012026E4203764201,1421,6252,014AR头显出货量VR头显出货量全球全球XR头显市场规模，以出货量计，头显市场规模，以出货量计，2017-2026预计预计15%85%全球其他国家和地区中国34%66%中国中国XR头显设备的全球占比，以出货量计头显设备的全球占比，以出货量计39%61%全球全球XR头显设备的消费端占比，以出货量计头显设备的消费端占比，以出货量计15%85%企业端消费端2021年2026年预计2021年2026年预计2021年以来，伴随互联网厂商的高调入局和XR游戏及其硬件设备的市场良好反响，虚拟现实产业迎来实质性复苏期。得益于技术条件日益成熟，内容生态不断完善技术条件日益成熟，内容生态不断完善，作为元宇宙生态下重要的硬件入口，XR硬件设备需求将不断提高，全球全球XR头显出货量预计将从头显出货量预计将从2021年的年的1,142万台攀升至万台攀升至2026年年3,508万台，期间复合年均增长率万台，期间复合年均增长率25.2%以Meta Quest为代表的全球VR头显头显厂商开始向企业端市场发力，高校、医院以及工厂等下游行业高校、医院以及工厂等下游行业将为VR市场提供新的发展空间。而AR头显头显将随着设备技术的积累逐步开拓消费开拓消费端市场端市场，消费者友好的AR产品将在未来更加普及。全球XR头显设备企业端出货量占比预计将从2021年的15%提升至2026年39%2022上半年，字节跳动旗下的PICO出货量市场份额全球第二，仅次于Meta Quest。以以PICO为代表的国货头显厂商为代表的国货头显厂商也将通过技术创新、完善内容生态等战略不断提升自己在全球提升自己在全球市场的地位市场的地位。中国XR头显设备出货量全球占比预计将从2021年的约15%提升至2026年的约34%复合年均增长率2017-2021 2021-2026预计总计6.1%48.1%30.4%23.4%28.4%25.2%19%81%2022年预计16%84%2022年预计1Meta Quest2012Meta80%Meta Quest Pro2PICO（小鸟看看）2015字节跳动8%PICO 43Sony（索尼）1945索尼2%PlayStation VR4Valve1996Valve1%Valve Index5奇遇2016爱奇艺1%奇遇dream Pro6NOLO2015凌宇智控1%NOLO Sonic7DPVR（大朋VR）2015乐相科技1%DPVR P1 Ultra 4k9VR硬件竞争格局资料来源：灼识咨询2022上半年全球VR头显设备竞争格局较为集中，Meta Quest独占鳌头，市占约80%；中国厂商的表现同样亮眼，PICO在国内市场稳居第一；近年来随着市场需求的增加，各大厂商纷纷入局加入角逐全球全球VR头显设备竞争格局较头显设备竞争格局较为集中为集中，2022上半年，以出货量计，Meta Quest市占约市占约80%。2022年10月Meta发布了Quest Pro，从芯片、光学系统到交互系统都有了大幅提升中国厂商的表现也同样亮眼。2022上半年，以出货量计，PICO市占排名全球第二市占排名全球第二，中中国第一国第一。在字节跳动的支持下，PICO不断引进海外优质内容，吸引海外开发者，完善内容生态，其在海外市场的潜力将被逐步释放随着市场需求的增加，技术水平的完善，内容生态的建设，出货渠道的丰富，中国厂商有中国厂商有望在全球市场不断提高自己的望在全球市场不断提高自己的市场占有率市场占有率全球全球VR头显厂商竞争格局头显厂商竞争格局VR头显厂商头显厂商成立时间成立时间所属公司所属公司总部地点总部地点2022上半年上半年市市占占，以出货量计，以出货量计最新产品最新产品10VR硬件厂商产品比较资料来源：产品官网、灼识咨询国内外VR硬件厂商近年来频繁升级头显设备，在镜片方案、视场角、交互技术等方面不断发力产品名称Meta Quest ProMeta Quest 2PICO 4SONY PlayStation VRValve Index奇遇奇遇Dream ProNOLO SonicDPVR P1 Ultra 4KYVR2产品图片发售日期2022年10月2020年10月2022年9月2016年10月2019年6月2022年5月2021年6月2021年9月2022年6月价格1499美元399美元国内2499/2799元海外429/499欧元国内2999元海外399美元499美元2499元1999元国内3999元海外599美元4999元产品类型一体式VR硬件一体式VR硬件一体式VR硬件外接式VR硬件外接式VR硬件一体式VR硬件一体式VR硬件一体式VR硬件一体式VR硬件处理器（芯片）高通骁龙XR2+高通骁龙XR2高通骁龙XR2N/A（连接主机）N/A（连接主机）高通骁龙XR2高通骁龙845高通骁龙845高通骁龙XR2屏幕类型LCDLCDLCDOLEDLCDLCDLCDLCDLCD分辨率单眼1800*1920双眼3664*1920双眼4320*2160单屏1920*1080双眼2880*1600双眼3664*1920双眼3840*2160双眼3840*2160双眼3200*1600最大刷新率90Hz90Hz90Hz120hz144Hz 90Hz72Hz92Hz90Hz视场角10689105100130931019095空间定位方案6DoF6DoF6DoF6DoF6DoF6DoF6DoF6DoF6DoF头显重量722g503g586g600g809g692g462g410g350g电池容量5000mAh3640mAh5300mAh需插电使用需插电使用5500mAh4500mAh4000mAh5300mAh镜片方案Pancake菲涅尔Pancake非球面镜片菲涅尔非球面镜片菲涅尔菲涅尔Pancake透视彩色透视黑白透视彩色透视不支持彩色透视黑白透视黑白透视不支持黑白透视眼动追踪支持不支持Pro支持不支持不支持不支持不支持不支持不支持面部识别支持不支持Pro支持不支持不支持不支持不支持不支持不支持裸手识别支持支持支持不支持不支持不支持不支持不支持不支持11XR硬件的需求和痛点(1/2)资料来源：中国电子信息产业发展研究院、灼识咨询互通性互通性头显平台与交互外设、内容间的互联互通互联互通，多用户多用户间间的社交互动性沉浸性沉浸性视觉、听觉、触觉、运动与嗅觉的临场感，为用户营造多重感官感受感官感受，提升虚拟场景逼真程度逼真程度舒适性舒适性涉及用户具体佩戴感受佩戴感受，包含设备重量重量和尺寸、减减轻眩晕感轻眩晕感、电池续航以及线缆连接等规格性能问题经济性经济性涉及终端、配件、内容与流量等软硬件在内的用户购置费用购置费用以及开机调配所需的时间成本时间成本XR硬件的用户需求硬件的用户需求行业痛点行业痛点相关系统相关系统当前发展阶段当前发展阶段当前硬件方案当前硬件方案理想状态理想状态未来趋势未来趋势交互不自然交互系统VR：头手6DoF交互；Inside-out定位AR：手势交互手势交互、图像追踪、平面检测手柄、摄像头手势识别、眼动追踪手势识别、眼动追踪等等更多传感器更多传感器，算力提升，算法优化分辨率低、视场角小光学系统单眼视场角约 100；PPD（视角分辨率）约20VR：菲涅尔透镜PancakeAR：离轴反射、自由曲面、Birdbath和光波导和光波导单眼视场角约 150PPD约60VR：Pancake等超短焦光学方案AR：光波导光波导显示系统刷新率：90-120Hz分辨率单眼：2K PPI（像素密度）：约1000VR：Fast LCD、Micro OLEDAR：LCoS、Micro OLED、Micro LED、DLP刷新率：120-240Hz单眼分辨率：4K-8K PPI：2000-40003-5年内：VR以Fast LCD为主，AR以LCoS与单色Micro LED为主5年后：VR/AR均采用彩色Micro LED显示器音频沉浸感待提升音频系统空间音频，延迟较高（几百毫秒）主芯片+IMU+场景预判空间音频、主动降噪、自均衡等，低延迟（50毫秒以内）主芯片+IMU+多麦克风算力不够、流畅性差、场景渲染效果差计算系统AI算力15TOPS；支持8K、60fps视频播放；5G高通骁龙XR2功耗低、算力强、连接稳定等兼顾成本与功耗，进一步提升算力简要描述简要描述类型类型迫切迫切程度程度 行业痛点解决方案的重点发展方向行业痛点解决方案的重点发展方向XR硬件的用户需求从迫切程度由高到低可分为沉浸性、舒适性、互通性和经济性；其中沉浸性更是设备性能重要的衡量标准，交互系统和光学系统将共同驱动XR硬件沉浸感的提升和优化行业痛点行业痛点相关系统相关系统当前发展阶段当前发展阶段当前硬件方案当前硬件方案理想状态理想状态未来趋势未来趋势佩戴不舒适头显重量超300g光学系统以Quest 2为例，光学模组重量约133g，占比达占比达26%VR：菲涅尔透镜、PancakeAR：离轴反射、自由曲面、Birdbath和光和光波导波导VR：100g左右AR：30g以下VR：Pancake方案方案AR：光波导光波导电池系统以Quest 2为例，电池约63g，占比13%锂离子电池（4000-6000mAh）能量密度提高结构件以Quest 2为例，结构件约250g，占比50%塑料、金属为主结构设计更紧凑，用料更少，采用更轻量、坚固材料眩晕感光学系统研发阶段研发阶段无明显眩晕感机械式可变焦、可变焦液晶透镜串流效果差数据传输慢连接系统有线+无线并行，其中一体式VR以无线为主，外接式VR以有线为主；AR眼镜以有线为主。USB：USB 3.0 级以上规格；WiFi：WiFi5 主流，少数WiFi6/6E；蓝牙：蓝牙5.0+BLE，少数蓝牙5.2+BLE带宽升级、传输速率提升等USB 3.0+；WiFi6/6E、蓝牙5.2+BLE续航时间短电池系统续航约2-3h锂离子电池（4000-6000mAh）更长续航时间电池容量增大、新形态电池计算系统AI算力15TOPS；支持8K、60fps视频播放；5G高通骁龙XR2 功耗低、算力强、连接稳定兼顾成本与功耗，进一步提升算力12XR硬件的需求和痛点(2/2)资料来源：中国电子信息产业发展研究院、灼识咨询互通性互通性头显平台与交互外设、内容间的互联互通互联互通，多用户多用户间间的社交互动性沉浸性沉浸性视觉、听觉、触觉、运动与嗅觉的临场感，为用户营造多重感官感受感官感受，提升虚拟场景逼真程度逼真程度舒适性舒适性涉及用户具体佩戴感受佩戴感受，包含设备重量重量和尺寸、减减轻眩晕感轻眩晕感、电池续航以及线缆连接等规格性能问题经济性经济性涉及终端、配件、内容与流量等软硬件在内的用户购置费用购置费用以及开机调配所需的时间成本时间成本XR硬件的用户需求硬件的用户需求简要描述简要描述类型类型迫切迫切程度程度 行业痛点解决方案的重点发展方向行业痛点解决方案的重点发展方向XR硬件的用户需求从迫切程度由高到低可分为沉浸性、舒适性、互通性和经济性；降低光学系统的体积和重量、减轻眩晕感是当前解决舒适性痛点的重点方向13XR行业投融资概览资料来源：VR陀螺、灼识咨询5526345018262362071701092722233742512032191632023400501001502002503003500100200300400500600700201920162442015亿元20182020起201797182202120211H202254262313197142322556国内投融资金额（左轴）全球投融资事件数量（右轴）国外投融资金额（左轴）全球全球XR投融资金额及事件数量，投融资金额及事件数量，2015-2022上半年上半年51%20%16%14%内容硬件行业应用软件2021年2021年全球XR投融资事件数量和金额都达到新高，超过一半的融资额流向硬件领域，其中光学器件、AR/VR头显、传感器、3D设备备受关注全球全球XR投融资金额分布占比，投融资金额分布占比，2021全球全球XR硬件投融资数量分布占比，硬件投融资数量分布占比，202117%14%12%8%7%6%5%5%27%光学器件3D设备AR头显显示传感器体感设备VR头显空间定位其他硬件17214中国XR硬件投融资(1/3)资料来源：灼识咨询中国XR行业的蓬勃发展吸引了资本市场对于这一风口的关注，投融资活动迎来爆发期，也是行业创新发展的风向标中国中国XR硬件主要融资事件（硬件主要融资事件（2021年年-2022年年11月）月）公司公司产品类别产品类别融资时间融资时间融资融资轮次轮次融资融资金额金额投资方投资方PICO小鸟看看VR头显2021年8月并购50亿元字节跳动大朋VRVR头显2022年6月战略投资数千万元华强资本、谦宜资本、联合光电旗下产业基金联芯基金2021年11月E轮1,000万美元联合光电旗下基金、谦宜资本、小村资本深迪半导体传感器2021年8月E轮1.2亿元哈勃科技投资有限公司聚芯微电子传感器2022年1月D轮数亿元五源资本、字节跳动、华业天成、源码资本、聚华传新2021年8月C轮数亿元小米长江产业基金、华业天成、恒信华业、产业链基金纵慧芯光传感器2021年8月C+轮数亿元武岳峰资本、比亚迪、CPE源峰、高榕资本、一村资本等亮亮视野AR头显2021年11月C+轮数亿元亦庄科创、联电基金、安信证券亮风台AR头显2021年9月C+轮2.7亿元CPE源峰、晶凯资本、源慧资本、大观资本、清控银杏、普超资本、源星资本、信熹资本、活水资本、MYEGnreal太若科技AR头显2022年9月C轮超1亿美元蔚来资本、云锋基金、洪泰基金、CPE源峰、方金浦创投、高瓴创投、红杉资本中国基金2022年8月战略投资未透露IICOMBINED2022年3月C轮6,000万美元阿里巴巴2021年3月B+轮未透露中金资本15中国XR硬件投融资(2/3)资料来源：灼识咨询中国XR行业的蓬勃发展吸引了资本市场对于这一风口的关注，投融资活动迎来爆发期，也是行业创新发展的风向标中国中国XR硬件主要融资事件（硬件主要融资事件（2021年年-2022年年11月）月）公司公司产品类别产品类别融资时间融资时间融资融资轮次轮次融资融资金额金额投资方投资方珑璟光电光学器件2021年12月C轮数亿元华强资本、朗玛峰创投、君盛投资、灏浚投资、贵全长青2021年2月B+轮数千万元深圳市创新投资集团有限公司灵明光子芯片2022年4月C轮数亿元美团龙珠、昆仲资本、高榕资本RokidAR头显2022年3月C轮7亿元未透露2021年7月未透露数亿元海通证券欢创科技传感器2021年8月B+轮近亿元基石资本、国信证券、欢创科技空间定位2021年5月B+轮近亿元智慧互联产业基金、前海母基金、中原前海基金、东方富海鲲游光电光学器件2021年11月B+轮近4亿元中信正业、云锋基金、浦东科创、建信资本、明势资本、源码资本、碧桂园创投、昆仲资本、华登国际、元璟资本、元禾辰坤、晨晖创投、临港智兆小派科技VR头显2021年9月B+轮数千万元联合光电知象光电3D设备2022年11月C轮过亿元安信证券、钟鼎资本2021年11月B+轮数万元钟鼎资本、长江国弘、开源投资、深创投、国家中小企业基金、软银中国、中科创星2021年9月B轮数千万元上海长江国弘STEPVRVR头显2022年3月B+轮未透露庚钰投资积木易搭3D设备2021年11月B轮超2亿元博将资本、前海母基金、深创投16中国XR硬件投融资(3/3)资料来源：灼识咨询中国XR行业的蓬勃发展吸引了资本市场对于这一风口的关注，投融资活动迎来爆发期，也是行业创新发展的风向标中国中国XR硬件主要融资事件（硬件主要融资事件（2021年年-2022年年11月）月）公司公司产品类别产品类别融资时间融资时间融资融资轮次轮次融资融资金额金额投资方投资方耐德佳光学器件2022年5月B+轮未透露联想创投2021年6月B+轮未透露中关村协同创新基金、真成投资、文华每汇投资安思疆科技传感器2022年5月B轮数亿元海通证券、基石资本、珠海科创投、睿鲸资本、复星创富、南山战新投2022年4月战略投资数亿元复星创富、联新资本、鸿泰国微基金、华盖南方、清控金信资本、力合创业投资、布谷资本爱奇艺奇遇VR头显2021年1月B轮数亿元屹唐长厚基金、清新资本灵犀微光光学器件2022年3月B轮数亿元国投美亚基金、富智康、美迪凯、北京天和创投、深圳五道投资炬佑智能传感器2021年5月B轮数亿元CPE源峰、南京动平衡资本、耀途资本、乾瞻财富NOLO VRVR头显2021年2月B轮2,000万美元蔚来资本、蓝驰创投、愉悦资本看到科技3D全景2021年7月B轮4千万元创东方、深圳中小担沂普光电光学器件2021年5月B轮未透露欧菲光、尚势资本、北洋海棠基金芯视佳显示屏幕2021年10月战略投资5亿元上海梧升电子科技（集团）有限公司至格科技光学器件2021年12月战略投资未透露小米产投123元宇宙和元宇宙和XR硬件硬件元宇宙主要由硬件设备层和内容及应用层构成，当元宇宙主要由硬件设备层和内容及应用层构成，当XR硬件达到一硬件达到一定程度的市场渗透，必将引爆定程度的市场渗透，必将引爆XR内容及应用生态的指数型发展；内容及应用生态的指数型发展；作为人类通往元宇宙的重要入口，作为人类通往元宇宙的重要入口，XR硬件主要从光学系统和交互硬件主要从光学系统和交互系统发力以满足用户沉浸性和舒适性的需求系统发力以满足用户沉浸性和舒适性的需求光学系统光学系统光学系统是呈现内容和提升视觉体验的基础，光学系统是呈现内容和提升视觉体验的基础，Pancake超短焦的光超短焦的光路设计和变焦显示技术能够解决设备体积大和用户佩戴眩晕两大核路设计和变焦显示技术能够解决设备体积大和用户佩戴眩晕两大核心问题，是当下的发展重点心问题，是当下的发展重点交互系统交互系统头手头手6DoF交互已逐渐成为交互已逐渐成为XR硬件的标配，手势追踪和眼动追踪是硬件的标配，手势追踪和眼动追踪是行业内中短期创新与应用的重点，交互技术正向多模态、精细化方行业内中短期创新与应用的重点，交互技术正向多模态、精细化方向发展，也为其所依赖的各类传感器提供了发展空间向发展，也为其所依赖的各类传感器提供了发展空间XR设备光学元件的重点需求包括设备轻薄化、提供高沉浸感、高性价比，由于三个原则之间互相制约，光学元件的优化方向需根据产品定位进行权衡18XR光学元件重点需求与优化方向资料来源：灼识咨询VR设备光学元件“不可能三角”设备光学元件“不可能三角”轻薄化轻薄化设备体积、重量性价比性价比商用量产成本沉浸感沉浸感成像质量、视场角、焦距调整 XR设备的光学元件的设计目的为尽可能实现设备轻薄化、提供沉浸感（如清晰成像、广视觉场景、实时对焦等）、性价比高的光学系统。由于三个原则之间互相制约由于三个原则之间互相制约，厂厂商需要根据终端产品定位在不可能三角中进行权衡商需要根据终端产品定位在不可能三角中进行权衡。光学元件优化方向光学元件优化方向沉沉浸浸感感轻轻薄薄化化性性价价比比BBAACC优化方式优化方式技术案例技术案例缩小光学元件尺寸缩小光学元件尺寸以减轻重量 超构透镜将光学材料集成到二维平面光学材料集成到二维平面，将透镜的重量缩减到微米级别缩短光学成像工作距离缩短光学成像工作距离以减轻体积 折叠光路折叠光路大幅缩短了显示器与眼镜之间的距离提升成像成像质量质量，增加图像清晰度减少色散 将多种光学性质不同的透镜进行组合透镜进行组合，能将各种波长的色光都聚焦在同一点上，减少色散，提升图像色彩真实度增加角分辨率（Pixels Per Degree；PDD）增加屏幕分辨率增加屏幕分辨率，减少视场角可以有效增加角分辨率，提升图像清晰度提升光效，降低光损 液晶光子学技术液晶光子学技术的光学效率可达95%或更高提升视场角视场角，增强观感真实性 增加显示屏尺寸，缩短系统焦距缩短系统焦距可有效增大视场角，增强场景真实性实时调整焦距调整焦距，减少使用者的眩晕感 机械式变焦技术机械式变焦技术通过改变光学零件组成系统曲率、间隔实现实时对焦，减少辐辏冲突技术成熟，提升产品良率提升产品良率 菲涅尔透镜的制造依赖成熟的光学级塑料和注塑技术，制造流程简单，产品良率较高扩大生产规模，摊薄成本摊薄成本 菲涅尔透镜在VR市场需求规模较大，目前产业链单片菲涅尔透镜价格约为15-20元成像质量成像质量保障光路简单，光损较小制造成本低制造成本低视场角提升视场角提升光路简单，光损较小焦距较短，光学模光学模组厚度较小组厚度较小可调节屈光度，支可调节屈光度，支持机械式变焦持机械式变焦元件较厚元件较厚、焦距长元件较厚元件较厚成像质量一般视觉舒适性一般光损高光损高易出现画面重影画面重影现有方案视场角未能达到理论上限VR光学按照光路设计可分成垂直光路、折叠光路、复合光路以及特定光路四种方案；基于VR设备趋向轻薄化，并追求屈光调节和变焦以提升佩戴舒适性的大趋势，Pancake将成为未来主流光学方案19VR设备光学解决方案资料来源：灼识咨询四四大大VR光光学学方方案案特特定定光光路路非球面透镜非球面透镜垂垂直直光光路路复复合合光光路路折折叠叠光光路路菲涅尔透镜菲涅尔透镜Pancake多叠折反式多叠折反式自由曲面自由曲面液晶偏振全息液晶偏振全息异构微透镜阵列异构微透镜阵列超透镜超透镜/超表面超表面定义定义镜面分类镜面分类主流光学解决方案VR主流光学解决方案对比主流光学解决方案对比非球面透镜非球面透镜菲涅尔菲涅尔透镜透镜Pancake重量重量常规模组厚度常规模组厚度理论理论FOV（视场角）（视场角）上限上限瞳孔游移影响瞳孔游移影响*屈光度调节范围屈光度调节范围单组价格单组价格优点优点缺点缺点VR光学解决方案分类光学解决方案分类杂散光杂散光*小大*：瞳孔游移是指人眼在近眼显示器的出瞳中移动时观看图像产生畸变，降低设备使用体验*：杂散光由透镜界面多次反射、透镜缺陷散射、物理结构散射等造成，阻碍成像清晰度一般采用单透镜单透镜设计，利用光的折射原理，将平行光线弯折到公共焦点利用光的折射、反射和偏振原理，让光多光多次折返次折返以达到所需的出射角，实现更短的光路采用多透镜阵列多透镜阵列，利用光的反射、折射等原理融合成像在亚波长尺度内能够对相位、振幅和偏振等灵活设计，实现对对光路的任意调控光路的任意调控Pancake方案优势123市场技术升级方向市场技术升级方向4567焦点面非球面透镜凭借成本低、成像质量可控的优势为初期VR设备采用，但在色彩、畸变、厚度等问题上有缺陷；菲涅尔透镜降低重量的同时基本满足成像要求，技术成熟并可大规模量产，现阶段被大量VR厂商采用，未来在VR设备向消费市场的渗透中将逐渐无法满足用户舒适性和沉浸感的高需求20垂直光路技术概览资料来源：公司官网、灼识咨询非球面透镜原理示意图与分析非球面透镜原理示意图与分析球面透镜是指从透镜的中心到边缘具有恒定的曲率，而非球面透镜则是从中心到边缘曲率连续发生变化。球面透镜运用在VR设备中会出现球面像差的光学效应，在成像时会使入射光线聚焦在不同的点上，从而导致成像模糊。非球面透镜能非球面透镜能够将光聚焦到一个小点够将光聚焦到一个小点，从而提高成像质量从而提高成像质量，但在色彩、畸变、厚度等问题上仍有无法解决的缺陷。关键分析关键分析菲涅尔透镜原理示意图与分析菲涅尔透镜原理示意图与分析焦点面焦点面1.取凸透镜2.去掉多余材料部分3.拼接剩余凸面菲涅尔透镜用一系列同心槽代替了传统透镜的曲面，每个槽都相当于一个独立的折射面，将平行光线弯折到公共焦点。菲涅尔透镜的特点是焦距短菲涅尔透镜的特点是焦距短，比传比传统透镜的材料用量更少统透镜的材料用量更少，重量和体积更小重量和体积更小。同时，菲涅尔透镜方案成熟，可大规模量产。关键分析关键分析采用垂直光路方案的公司与产品采用垂直光路方案的公司与产品MetaOculus Rift，2015PIMAXPimax Reality 12K QLED，2021Pimax Crystal QLED，2022爱奇艺奇遇 Dream，2021MetaOculus Quest 2，2020PICOPICO Neo2，2020PICO Neo3 Pro，2021PICO Neo3 Link，2022PIMAXPimax Artisan，2020Pimax 5K Super，2020爱奇艺奇遇3，2021HTCVIVE Pro2，2021VIVE Focus3，2021DPVRP1 P