元宇宙系列白皮书—未来已来_全球XR产业洞察.pdf

元宇宙系列白皮书未来已来全球XR产业洞察2021年12月德勤中国02全球XR产业洞察|XR产业投资正当时前言 03元宇宙：放飞想象，握紧现实 05XR元宇宙虚与实的交汇点 11XR远景应用畅想 13未来已来 17 XR步入快速发展前的酝酿期 17 类比智能手机发展历程，逼近高速发展的拐点阶段 18 科技巨头纷纷布局XR产业，卡位下一代计算平台 20XR产业生态日渐丰满 23 技术的持续突破助力硬件体验和生态完善 23 下游应用场景日渐丰富 25 内容-硬件-生态的正向循环初步形成 27 XR产业投资正当时 31 资本热度回暖，退出渠道逐渐清晰 31 硬件、软件、内容及应用全产业链条投资机会涌现 34 关键技术全球投资补齐短板 3603全球XR产业洞察|前言前言2021年3月Roblox的上市让 Metaverse 元宇宙概念引爆市场，近400亿美元市值彻底打开了“元宇宙”行业的想象空间。Metaverse中，用户不再刻意区分物理性的真实存在还是数字化的虚拟存在，更重要的是，元宇宙创造了一个用户与他们的家人、朋友、宠物、喜爱的物品和体验都被虚拟连接的全新环境，是下一代社交世界的载体。Metaverse的概念最初来源于1992年美国科幻小说家尼奥斯蒂文森的 雪崩，描述了 一个平行现实世界的网络世界-Metaverse，所有现实世界的人在Metaverse中都有一个化身，在其中交往和生活。Metaverse包含5G、AI、区块链、内容制作等多种元素，其核心是通过虚拟体验XR（Extended Reality，扩展现实），XR技术及设备的持续迭代来不断优化用户的数字化生活体验；基于 XR的数字化服务将围绕各类场景不断渗透，将为颠覆性沉浸式的元宇宙数字生活体验带来突破，成为开启元宇宙时代的重要载体。本报告为元宇宙系列报告的第一篇，聚焦XR产业发展趋势。除了在C端元宇宙的终极体验，XR在企业级也有诸多应用。工业制造、医疗、零售业等涉及到远程培训、实施指导、工艺管理以及知识沉淀等场景，XR都是重要的生产力工具，且不断在更多的场景加速渗透，深入影响人们生活的方方面面。XR产业经历了资本狂热到迅速降温，经历了几年的蛰伏和缓慢爬坡，当下XR的发展阶段可类比智能手机产业苹果Iphone 4上市前夕的行业拐点阶段。2021年XR全球出货量预计超过1,000万台，已然达到扎克伯格提到的“出货量超过1,000万台，市场潜力就足以推动开发人员持续投入”的行业发展拐点。此外，产业链和技术不断发展，内容应用逐步繁荣，生态参与者加速入局，整个元宇宙生态正在持续丰满，XR终端出货量有望迎来爆发。2021年8月，字节跳动巨资收购国内领先的VR（虚拟现实）创业公司硬件设备企业Pico，再次引发市场热议，体现了字节跳动进入元宇宙领域的决心，也让科技公司纷纷在XR领域的布局进入大众视野。苹果、脸书（Meta）、微软、谷歌、华为、腾讯、字节跳动等都在纷纷构建XR生态，战略卡位“下一代计算平台”。元宇宙产业链条长而复杂，硬件、软件、内容及应用各个环节都孕育着丰富的投资机会，同时，越来越多的产业资本涌入赛道，加上Roblox的上市，为产业退出提供了明确的路径。从专利技术看，中国、美国、韩国及世界知识产权组织具有丰富的专利技术储备，元宇宙的投资机会应放眼全球，依托中国自身的优势，博采众长，助力产业繁荣的同时孕育独角兽企业。全球XR产业洞察|元宇宙：放飞想象，握紧现实0405全球XR产业洞察|元宇宙：放飞想象，握紧现实元宇宙：放飞想象，握紧现实继PC连接的桌面互联网时代、智能手机连接的移动互联网时代之后，元宇宙引爆了下一个信息互联时代的想象，通过虚拟与现实的完美连接，打造理想的虚拟世界。元宇宙（Metaverse）的概念最初来源于1992年美国科幻小说家尼奥斯蒂文森的 雪崩，描述了一个平行于现实世界的网络世界-Metaverse，所有现实世界的人在Metaverse中都有一个化身，在其中交往和生活。沙盒游戏平台Roblox作为“元宇宙第一股”在其招股说明书中再次提出元宇宙概念，并就此引发资本及相关行业的热烈讨论及追捧，随后脸书更名为“Meta”进一步激发了市场对于元宇宙概念的热情，将科幻的元宇宙概念迅速拉进了现实生活。虚实相生是元宇宙的关键特征，体现在六个核心要素上，包括沉浸感、虚拟身份、数字资产、真实体验、虚实互联及完整社会系统。未来，元宇宙的发展一方面由实向虚，实现真实体验数字化，另一方面由虚向实，实现数字体验真实化。元宇宙的发展路径包括两个方向：一是由实向虚，基于虚拟世界对于现实世界的模仿，通过构建沉浸式数字体验，增强现实生活的数字体验，强调实现真实体验的数字化。在移动互联网时代，主要通过文字、图片、视频等2D形式建立虚拟世界，而未来在元宇宙时代，将真实物理世界在虚拟世界实现数字化重造，建立完全虚拟化的平行世界。图1：元宇宙的两个发展路径 二是由虚向实，超脱对于现实世界的模仿，基于虚拟世界的自我创造，不但能够形成独立于现实世界的价值体系，还能够对现实世界产生影响，强调实现数字体验的真实化。如增强现实游戏Pokemon Go 通过设置与品牌联动特定地点发放限量购物券的方式，帮助品牌方吸引消费者关注，实现数字体验对真实消费的带动。Open sans Open sans 现实世界虚拟世界现实世界的虚拟平行世界，真实体验数字化由实向虚由虚向实虚拟世界的自我创造数字体验真实化资料来源：德勤研究与分析全球XR产业洞察|元宇宙：放飞想象，握紧现实06人类社会的发展始终围绕物质文明与精神文明两个主轴，两者相辅相生。德勤认为元宇宙的核心价值也将植根于此，围绕两个主轴发展：提升物质文明发展的效率，丰富精神文明发展的空间。具体的，未来元宇宙的发展会形成以推进物质世界生产效率为核心的产业元宇宙和以丰富个人精神世界为核心的消费者元宇宙的双中心生态体系。根据元宇宙服务的对象不同，元宇宙将会形成以推进物质世界生产效率为核心的的产业元宇宙，及以丰富个人精神世界为核心的消费者元宇宙的双中心形态，以虚实相融的两条发展路径逐步融合发展，最终形成物质世界与精神世界的闭环生态。由实向虚的过程，是提高现实世界感受及效率的过程。对于产业元宇宙而言，由实向虚是指不同行业布局数字化、线上化，可借助虚拟场景的使用及帮助，提高物理世界的实际效率。例如，职业教育引入仿真场景及仿真车间等应用场景，构建虚拟化的数字车间场景，为学生提供真实的技术动作指导及训练，为学生提供高效练习的方式。同时，在工业设计领域，3D仿真模型的应用，可以加快工业设计的流程，并且大大降低试验阶段的安全隐患及资源成本的消耗。对于消费者元宇宙而言，由实向虚是指通过数字化的虚拟体验，实现现实增强，从而丰富对物理世界的感受。例如，未来可通过AR眼镜在人眼观察到实际道路的同时，通过眼镜屏幕提供道路导航功能，从而实现个人出行导航。又如 王牌特工中描绘的场景：通过AR眼镜，可以实现世界各地的人在同一个虚拟办公室中共同开会。由虚向实的过程，是创造开拓新的生产及消费场景的过程。对于产业元宇宙而言，由虚向实是指虚拟世界的新兴产业既可以在虚拟世界中进行流通、展示、使用，同时也可以在物理世界产生切实运用，对物理世界形成影响，并创造实际经济价值。例如，手游开发公司Larva Labs打造“Meebits”虚拟角色形象作为虚拟艺术品进行销售。Larva Labs根据自定义算法创建了虚拟NFT系列“Meebits”角色形象，该系列包括超过20,000个独特的3D体素NFT角色，可通过以太网平台进行拍卖交易购买。不仅如此，凡购买Meebits虚拟形象的所有者可以对虚拟角色进行编辑、渲染，并允许在动漫、电影或其他非虚拟场景下使用并产生经济价值，为相关文娱产业带来新的价值点。对于消费者元宇宙而言，由虚向实是指通过在新兴虚拟场景中为个人带来真实的多元交互体验，以满足个人的精神需求，同时个人也可以在虚拟世界中发挥创造力，创造实际社会及经济价值。以虚拟偶像为例，经历了几年的发展已有“破圈”之势。虚拟偶像阿喜，凭借其真人质感的皮肤，生动丰富的表情，上线仅13个视频，即收获了近30万的粉丝。阿喜的短视频给人带来温暖和治愈感，很多用户甚至与她倾诉烦恼，交换想法，带来情感精神层面的交互。虚拟社区管理医疗交通工业教育虚拟服务以虚拟形式提高实际产业效率产生新的产业以创造实际价值创造全新虚拟体验增强现实体验丰富度演唱会电影短视频艺术展游戏社交物理世界虚拟世界元宇宙产业元宇宙消费者元宇宙图2：个人元宇宙及产业元宇宙的生态 资料来源：德勤研究与分析07全球XR产业洞察|元宇宙：放飞想象，握紧现实多元融合是元宇宙的演变趋势：由于产业的多元与分散，德勤认为元宇宙的发展需要依托现有产业基础自下而上地发展与融合，而很难通过统一标准自上而下构建完整体系。因此在元宇宙发展的起步阶段，预计将会形成以各行业为核心的分散化、多中心的元宇宙小生态体系，随后相近的小生态之间开始逐步打通数据与标准，实现相似相融的整合，而成熟阶段的元宇宙目前仍充斥的大量不确定的想象。德勤认为元宇宙包括萌芽阶段、起步阶段、成熟阶段、终局阶段四个发展阶段，目前行业已经出现的各种数字化和智能化的概念可以认为是元宇宙的萌芽，未来5-10年随着相关技术的进一步成熟以及元宇宙概念的不断深化，有望进入起步发展阶段。萌芽阶段为2016年至2020年，虽然还没有出现元宇宙的概念，但不同行业都在进行一些技术单点的线上化、数字化与虚拟化的尝试，可以认为是元宇宙的雏形：产业元宇宙板块，以构建数字化、线上化、搭建部分仿真场景为主要应用。例如，波士顿医生培训公司Osso VR开发了一系列可以创建虚拟手术室的软件使得医生可以放心地进行更多更为复杂的手术操作培训；日本人工智能株式会社开发的流水线仿真软件RaLC，以3D动画为载体，对多个物流系统元素搭建仿真验证模型。消费者元宇宙板块，以实现2D呈现形式的虚拟体验为主。例如，任天堂、The Pokmon Company、Niantic Labs联合开发的手游“宝可梦GO”，通过在智能手机上进行AR技术应用，实现在物理世界发现虚拟宝可梦形象，并进行抓捕和战斗的娱乐游戏；美国纽约健康科技公司Peloton将AR与动感单车结合，集成电子屏幕并为运动者提供健身课程，达成2D成像的虚实融合，提高用户的沉浸式体验。起步阶段为2021年至2030年，其实质是不同行业对于线上化、数字化与虚拟化的进一步深入应用与技术沉淀，实现以单个行业为基础的各个独立元宇宙，形成元宇宙分散化、单行业、多中心小生态的阶段。德勤认为在该阶段：技术布局上，核心需要实现平台基础设施与关键连接设备的开发，如XR设备；在应用开发上，仍然主要以具体热门行业的应用功能实现为主。产业元宇宙中，主要实现基础技术应用，并深入垂直行业内形成全产业链、全行业虚拟化应用。例如英伟达积极布局虚拟3D仿真及渲染等基础技术，并应用于工业设计行业。目前可基于通用场景描述技术（Universal Scene Description）打造的虚拟协作平台主要应用于数字协作和实时仿真场景，为元宇宙在未来工业设计领域的延申奠定了技术基础。消费者元宇宙中，主要实现各种独立IP的虚拟体验的进一步深化，不断开发优化连接物理及虚拟世界的硬件设备，提升虚拟体验的真实感，并逐步搭建虚拟社会体系。例如，元宇宙游戏鼻祖“Roblox”，玩家可以通过游戏币与现实货币的兑换实现虚拟和物理世界的真实经济交换，并提供多元社交形式，为用户提供多端打通的沉浸式体验，为元宇宙用户长时间在线互动和社会性互动提供了开拓思路。发展阶段从2031年开始，其实质是不同独立行业的元宇宙开始逐步打通数据与标准，实现相似相融的整合阶段。德勤认为在发展阶段，元宇宙将会出现跨平台、跨行业的生态互通及融合，逐步由分散式、多中心的小生态融合形成聚合式、围绕产业和个人双中心的两大元宇宙生态体系。德勤认为在该阶段，统一的数据标准、支付体系与身份认证是实现跨平台开发融合的关键。产业元宇宙中，各个相近行业的独立元宇宙或将逐步打通数据与行业标准，并实现多行业共享互通的融合趋势。例如不同的工业领域的工业互联网可能逐步统一数据标准并融合形成工业元宇宙，又如智慧社区、智慧楼宇、智慧交通可能逐步统一数据标准并融合形成形成智慧城市元宇宙。消费者元宇宙中，各种独立IP的虚拟体验不再以割裂的形式出现，通过打通个人虚拟生活中的多个场景与虚拟元素，构建完整的虚拟生活场景及内容，并实现多个平台虚拟资产及信息的流通及共享，例如漫威英雄、孙悟空和韩国女团的虚拟演唱会可能出现在同一个虚拟时空。图3：元宇宙的发展阶段目前阶段时间萌芽阶段起步阶段成熟阶段终局阶段发展水平2016-20202021-2030？2030-？基础技术突破平台基建+连接设备数据与标准逐步打通跨平台开放、融合跨行业应用功能持续深化各独立元宇宙相似相融，围绕产业和个人双中心的两大元宇宙生态体系持续增加产业及个人元宇宙的融合程度，形成元宇宙终极形态单行业应用持续深化以单行业为基础的各独立元宇宙，形成分散化、单行业、多中心小生态应用及设备产品开发 技术单点的线上化、数字化与虚拟化的尝试资料来源：德勤研究与分析全球XR产业洞察|元宇宙：放飞想象，握紧现实08扩展现实是元宇宙的探索入口：扩展现实设备（XR）是元宇宙连接虚拟与现实的关键设备，目前元宇宙起步阶段需要实现的支撑性技术要点，在于对基础设施及设备的建设及开发，其中XR是现阶段的关键产品，需完成产品开发及基础功能的应用。根据Jon Radoff提出的元宇宙七层构成要素（The Seven Layers of the Meteverse），元宇宙的实现从底层技术到生态应用需要7个层面的发展实现落地，其中以基础设施、人机交互主要为硬件、软件等基础设施及设备实现布局，去中心化、空间计算为开发工具的布局，创作者经济、发现、及体验为应用产品及运营生态的布局。结合元宇宙的四个发展阶段，德勤认为，未来在起步阶段中，将会重点围绕基础设施及设备、以及开发工具两大部分要素实现布局。特别是在基础设施及设备环节，奠定了元宇宙生态构建的基本技术框架和关键设备。从技术储备程度来看，XR设备相关技术的发展程度有望实现元宇宙现阶段的发展需求。根据Garnter 2021年发布的各国ICT技术成熟曲线分布图，以及中译出版社 元宇宙通证 提出的“元宇宙六大支撑技术”，结合上文中识别的元宇宙发展四个阶段，德勤认为XR相关技术储备的发展程度可以支持元宇宙起步阶段的应用及产品需求。XR设备以其三维化、自然交互、空间计算等完全不同于移动互联网的特性，被认为是元宇宙生态的关键连接设备。目前，元宇宙的搭建仍主要停留在平面二维呈现，距离真正的三维沉浸式体验仍有较为明显的距离。同时，XR设备将会为元宇宙的实现提供虚实连接的入口，也将会成为触达用户的核心抓手。本篇将以XR设备作为元宇宙系列的开篇，围绕XR设备的产业发展情况，进行梳理及分享。图4：元宇宙七层构成要素游戏、社交、运动、电影、购物广告网络、社交、互评、商店等设计工具、资产市场、工作流、商业交易开发引擎、XR、多任务界面、地理空间制图边缘计算、AI代理、微服务、区块链可穿戴设备、感知交互5G、WIFI 6、云计算、芯片工艺、图形处理基础设施人机交互去中心化空间计算创作者经济发现体验应用产品及运营生态开发工具基础设施及设备资料来源：Jon Radoff；德勤研究与分析09全球XR产业洞察|元宇宙：放飞想象，握紧现实图5：元宇宙不同技术的发展阶段 传感技术（体感、环境）元宇宙技术基础萌芽阶段起步阶段成熟阶段区块链技术哈希算法及时间戳技术数据传输及交易验证机制共识机制分布式存储智能合约分布式账本交互技术VR虚拟现实技术AR增强现实技术MR混合现实技术全息影像技术物联网技术各类传感器物联网网络通信支持物联网管理系统网络及运算技术5G/6G网络云计算边缘计算人工智能技术计算机视觉机器学习自然语言处理智能语音电子游戏技术游戏引擎3D建模实时渲染适合投资进场阶段资料来源：Gartner；元宇宙通证；德勤研究与分析10全球XR产业洞察|XR元宇宙虚与实的交汇点11全球XR产业洞察|XR元宇宙虚与实的交汇点XR元宇宙虚与实的交汇点XR是指通过计算机将真实与虚拟相结合，打造一个人机交互的虚拟环境，是VR（Virtual Reality虚拟现实）、AR（Augmented Reality增强现实）、MR（Mixed Reality混合现实）等多种技术的统称。VR和AR是XR概念的主体，两者都带来虚拟世界的体验，但技术实现路径存在较大差异：VR是利用设备模拟一个虚拟世界，利用计算机生成一种模拟环境，强调用户与虚拟世界的实时交互，带来封闭式、沉浸式的虚拟世界体验；而AR则借助计算机图形技术和可视化技术产生真实世界中不存在的虚拟对象,并将虚拟对象准确“放置”在真实世界中，使用户处于真实世界与虚拟世界的交融中，带来感知效果更丰富的环境体验。图6：VR与AR的区别图7：XR市场规模按技术应用占比（2020）资料来源：德勤研究与分析资料来源：Mordor Intelligence；德勤研究与分析总体而言，AR技术成熟度稍落后于VR。一方面，AR面临着与VR类似的发展难点，例如，真实感、虚拟场景绘制、传感设备和交互设备的性能等；此外，AR还需解决虚拟物体和真实环境精确对准定位，将虚拟场景与真实环境融为一体的显示设备挑战。目前市场已经推出了多款VR头显和眼镜设备，一定程度获得了C端消费级市场的认可；而AR眼镜方面，依然需要克服诸多技术障碍。当前应用市场看，VR设备占近一半的市场份额，AR大约占三分之一，剩下市场则由MR占据。随着5G技术及5G网络的发展赋能更多的应用场景，AI技术和计算视觉的融合驱动，行业玩家的创新硬件功能驱技术原理VRAR通过计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合使其转化为能够让人们感受到的现象计算机基于对现实世界的理解绘制虚拟图像，显示方面强调与现实交互终端形态头显设备、定位追踪设备、动作捕捉设备、交互设备等借助摄像头或成像设备实现与现实的交互、AR眼镜等体验特点封闭式、沉浸式体验，用户与虚拟世界实时交互增强现实体验，用户处于现实与虚拟世界的交融之中Open sans Open sans 48%34%18%VRARMROpen sans Open sans ARVRMRXR动，VR、AR技术和应用也呈现融合互通趋势，MR、XR等概念应运而生。从最终用户感知看，VR、AR都是为用户的虚拟体验服务。本报告将从市场需求与发展的角度探讨XR市场的投资潜力与投资机会。后文内容均采用更为广义的XR或虚拟现实描述，不对VR、AR、MR等概念进行明确区分。全球XR产业洞察|元宇宙：放飞想象，握紧现实1213全球XR产业洞察|XR远景应用畅想XR远景应用畅想几十年前我们可能完全无法想象，每天的生活中，会像穿着衣物一样几乎24小时随身携带一个计算工具，随时随地与之交互，或通过手指敲击或通过语音下达指令，将它用于社交、娱乐，工作和生活的方方面面。我们都知道这个计算工具就是移动互联网时代的集成者智能手机。在2D世界上，我们通过智能手机，实现了随时随地与虚拟世界的交互。“只有当我们生活在一个由虚拟和真实交织在一起的世界时，以人为本的计算才能真正发挥出完全的潜力，而不是说通过平面端口与虚拟世界交互，这就是AR和VR的全部意义所在。这将成为第二次大浪潮，除非事实证明我们几乎不可能创造出足够好的虚拟体验，否则增强现实和虚拟现实就是未来，就像个人计算机一样”Inventing the Future（发明未来），Oculus首席科学家迈克尔亚伯拉什站在当下，不妨设想一下不久的将来，我们每天的生活会全天候携带一个更强大的计算工具，不一定是当下我们看到的任何一种硬件形态，但它带来一个虚拟与现实完全交融随时切换的全新世界：我们可以按照更加自然的交互方式来下达指令，或挥挥手或打一个响指，或仅仅转动脑袋，视线看向的方向，即会出现想要的信息并完成决策；通过肌电图、脑机交互的方式，你只需想一想，它即领会了你的意图，并开展下一步操作。很多时候它甚至不需要你下达具体的指令，通过对周边环境的感知以及复杂的人工智能算法，主动地为你筛选信息，甚至协助你做出决策。这就是XR将带来的全新的世界、全新的体验。14全球XR产业洞察|XR远景应用畅想XR，它将创造一个虚拟和现实完全交融的世界，在这个世界中，完全以人为中心，不需要你在现实和数字世界之间做出选择，随时随地切换虚拟与现实；它支持你超越空间，随意召唤物体和装置，并将你的感知，记忆和认知放大到超人般的水平。它将彻底颠覆人机交互的方式，完全自然完全根据场景所需，甚至让你感受不到的交互的存在，真正做到随时随地，无处不在。60年前，心理学家约瑟夫利克莱德提出了计算机的愿景：未来的世界中，人类将能够直接和计算机进行交互以提升人类的能力。60年来，我们享受了以太网、互联网、个人计算机、智能手机，实现了随时随地在2D维度与虚拟世界交互。60年后的当下，展望未来，XR将带来虚拟和现实完全交融的世界，这个世界中，以人为中心与之交互，提升人的能力边界，创造全新的体验。马克扎克伯格认为XR是下一代计算平台，并将XR作为脸书未来10年战略的关键，长期持续地进行投入。XR之所以被称之为下一代计算平台，不仅仅在于XR能带来全新的世界，它同时也是计算时代关键技术的集大成者。它不仅需要人工智能、区块链、大数据等当前的关键技术能力，对算力、算法、数据的黄金三角有着较高的要求，同时对光学、芯片、传感、感知交互技术、操作系统等软硬件能力更是提出了更高精细度、更高体验标准的要求。XR设备作为需要融入消费级日常生活的硬件载体，对每一项技术能力的水平都提出更高稳定性、精确性、实时性、用户友好度、更低成本等更高更广泛的要求。VR的重要一步将是将现实世界导入虚拟世界。VR头显可以配备能够实时重建现实世界模型的传感器，然后对其进行装饰、修改、增强和共享。虚拟图像可以与现实世界混合以增强现实世界，而反映真实人物外型，运动和独特特征的虚拟化身可以共享这个空间。AR则将虚拟融合到现实世界，创造独特的体验。走在路上查找哪里可以购物、哪里可以吃饭，在AR设备的辅助下可以很清晰的显示周边的购物中心、餐馆的分布情况，还可以实时提供路线导航；进入超市购物，通过AR设备可以清晰地看到每种商品的详细介绍、生产过程、原料成分及来源，甚至是使用介绍，极大地增强信息获取效率。通过AR设备，未来现实环境中的物体不再需要具有辨识度，建筑墙体可以是空白的，道路可以是干净的，商品可以不需要标签，广告、标识、红绿灯等一切标志都不再需要，世界由AR重新塑造，周边的一切将变得生动活跃，并且保持实时的更新。AR和VR一起构成了这样一个广阔的平台，通过XR的形式影响生活的方方面面。虽然现在对于XR最终的用户界面还没有形成一个统一的判断，但对于未来与XR的交互方式也有多种讨论。VR场景下，用户交互服务于用户的沉浸感与体验感，而在AR场景下，解放用户双手的情况下在任意场景与现实进行交互。目前尚在研究的手势操控、眼动追踪、沉浸声场等都有各自优势，但没有一种模式可以满足所有的需求，主要挑战在于可以设计一个可以在各场景间无缝切换，多模融合并能够由用户自由决定切换的方式。神经感知与脑机交互或许是XR场景下的终极解决方案，虽然现在技术尚不成熟，但目前发生的一切正在证明未来正在逐渐实现。15全球XR产业洞察|XR远景应用畅想远景应用畅想XR设备将构建起全新的世界工作场景：戴上一个头盔设备，工作中不再需要办公室的物理概念，所有的工作都可以通过虚拟环境完成。虚拟世界中，我们有真实感的工位，更加高端与多样性的显示设备，高度定制化的工作环境。所有会议都可以通过线上的方式完成，不需要再有任何耗时耗力的线下通勤，仅需一个会议邀请就可以与客户、同事创建“面对面”的身临其境的体验。教育场景：学习将以一种全新的方式呈现。教育资源的线上化可以让所有学生最大化的享受到最优质的教育资源，虚拟世界中呈现方式的多样化也丰富了教学内容。例如，化学实验上，学生可以通过AR眼镜近距离地观察化学反应变化，外语学习中可以“面对面”体验与母语使用者的互动对话，文学学习中可以通过数字化方式真实还原文字内容，彻底将教育变为一个有趣、高效、互动、个性化的行为。生活场景：业余、课余生活中VR可以带来的功能更加丰富多彩，虚拟世界构建的社交环境可以让人随时随地和朋友举办派对，举杯共饮，与远在他乡的亲人进行亲切交谈，游戏、影视作品也将极大的加强互动性与表现力。2018年大热电影 头号玩家 为观众描绘了一个无比真实的游戏世界，而电影中描绘的未来世界正在一步步的成为现实。未来XR将整合所有的信息、社交、资讯、娱乐资源，不再需要电视机、游戏机、电脑、电子书等独立设备，在XR构建的世界中可以方便的获取任何需要的内容，而且在这个过程中将能大大降低设备的购置与换新成本：XR中仅需要支付软件使用费即可购买虚拟大屏幕电视，而不是在客厅安装昂贵的实体机。医疗场景：XR在医疗领域将有广泛及深入的应用场景：未来的医疗手术将更大程度上依赖AR设备及技术，虚拟影像和真实手术场景叠加，提供实时诊疗的最佳方案推送和操作支持，显著减少病情诊断时间，优化诊疗效果；未来的医疗培训场景里，AR全息影像则可能成为培训的主角，大大提升医生之间的交流效率，实现医疗资源的有效复制。16全球XR产业洞察|未来已来17全球XR产业洞察|未来已来未来已来XR步入快速发展前的酝酿期虽然远景让人憧憬，但XR的发展现实也经历了一番波折。纵观XR的发展历程，整体可划分为四个阶段：技术发展期、资本狂热期、退潮低谷期与行业复苏期。图8：XR发展阶段资料来源：德勤研究与分析技术发展期虚拟现实的概念最早在上世纪就诞生了。整个20年代及21世纪最初十年，社会各界对虚拟现实技术及相关应用做出了不断尝试，但由于技术远不成熟，一直没有成功的产品诞生。2012 年 Oculus Rift 的问世让公众第一次感受到虚拟现实的场景，同年Google Glass的发布也在AR领域掀起浪潮，两个标志性事件引导产业进入了下一个发展阶段。资本狂热期2014年脸书以30亿美元收购Oculus引发了市场热议，引起了产业界和资本界的普遍关注，以脸书、谷歌、索尼、HTC、三星为代表的智能终端大厂纷纷加码XR。作为全新形态的消费电子娱乐终端，XR热潮快速袭来。根据 IDC 数据，2016 年全球 XR 出货量同比攀升 383%至 904 万部，中国VR市场2016年出货量为20.4万台，环比增长367.9%。全球资本热钱快速涌入XR市场，2015年全球XR融资事件达152起，中国大陆关于XR融资事件也高达64起。发展期创业和资本的狂热期行业退潮行业重回升势，需求爆发苹果可能推出AR眼镜，或将引爆C端消费级市场AR/VR 发展阶段谷歌发布脸书收购VR头显厂商OculusAR眼镜Google Glass20152019201820202017201420122023ARVRAR/VR全球5G正式展开部署，VR/AR作为5G核心的商业场景重新被认识和重视。因疫情造成的社交隔离激发VR游戏、虚拟会议、AR测温等需求爆发，Steam平台VR活跃用户翻倍增长，虚拟会议，云端展览案例层出不穷；微软HoloLens2成为全球领先的头戴式AR产品。退潮低谷期2017年初行业已经出现了投资过热迹象，仅2016至2017年，中国一年就产生了超过3,000支创业团队，VR相关应用数量增长十倍。然而，当时的技术及生态难以支撑市场的高速增长。受制于硬件、软件以及网络环境等因素，已经投入市场的XR终端设备并未能满足用户的佩戴感受及使用体验，销量不理想，2018年全球VR头显出货量从上年375万台下滑至350万台，而AR眼镜出货量则从45万台暴跌至26万台，XR 市场由此进入低迷期。18全球XR产业洞察|未来已来类比智能手机发展历程，逼近高速发展的拐点阶段梳理XR和智能手机的发展历程，两者存在较多相似之处。智能手机早在1993便有了雏形，2007年苹果发布初代iPhone，统一 了智能手机的标准，行业经历了百花齐放的技术突破期；2010年苹果发布iphone 4，标志着智能手机行业步入高速发展期的拐点，智能手机出货量呈现爆发式增长，头部效应逐渐显现，最终形成“苹果华米OV”的格局；当前行业正处于成熟稳定期，智能手机厂商也开始积极寻找新的硬件载体。XR作为下一代硬件载体，当前的发展的状态十分类似于智能手机进入高速发展期的拐点阶段，且随着元宇宙概念的出圈，诸如游戏 半衰期：爱莉克斯 等爆款内容及市场反馈较优的硬件产品的上市，市场已接近高速发展的拐点。我们将从操作系统、硬件终端、交互方式三个维度展开分析。行业复苏酝酿期随后的两年，XR产业一大批玩家退场，坚守的厂商在硬件迭代和内容开发方面苦练内功，逐渐克服一个又一个短板，行业呈现复苏迹象。2019年以来，5G 高速网络的部署有效地降低时延带来的眩晕感，硬件设备引入菲涅尔透镜、Fast LCD、VR 专用芯片等提升设备清晰度，软件开发者站在用户角度开发XR应用，各项因素帮助XR产品体验不断提升。在此基础上，叠加 2020 年初以来迅速且持续蔓延的新冠疫情，催化消费者居家时间的延长、娱乐需求提升、远程办公场景爆发，2021年Metaverse概念的爆发也助力XR行业站上风口，预计在未来5年XR产业将迎来高速发展。图9：智能手机及XR的发展轨迹资料来源：市场公开信息；德勤研究与分析此外，业内普遍认为，2023年左右苹果将推出硬件终端AR眼镜，而这或将像移动互联网时代的智能手机一样引爆XR时代的C端消费级市场。智能手机：1993年-2010年 XR：2012年-约2023年智能手机：2010年-2020年 智能手机：2020年后市场准备期高速发展期市场成熟期系统智能手机XR硬件交互IOS、安卓、塞班各家系统群雄争霸各自为阵以邮件收发、备忘录、日程提醒等传统功能为主，方式有限电容触屏和多点触控技术难关、视网膜显示屏技术的应用难以推广等IOS、安卓、塞班各家系统群雄争霸各自为阵2010-2015智能手机出货量CAGR：36%2010年iPhone4的发布成为行业标志性事件2023年苹果AR产品的发布有望成为XR行业爆发的契机2020全球智能手机保有量：60亿部2025潜在市场规模：千亿美元以上头手交互为主，感知交互尚未落地计算速率不足，驱动影像的计算芯片没有达到预期19全球XR产业洞察|未来已来操作系统方面，早期智能手机操作系统市场各家系统群雄争霸各自为阵。在此期间，IOS和安卓尚未对市场形成垄断，塞班系统、微软WM、诺基亚Meego、黑莓BB OS等都在竞相抢占市场份额。早期手机霸主诺基亚发布的塞班系统，2007年还占据全球智能手机操作系统63.5%的市场份额；谷歌发布的安卓系统，通过搭载开源系统，吸引了众多手机品牌，依靠三星智能手机系列的强势崛起，一路抢占市场份额。而日后成为新一代智能手机霸主的苹果也仅在2007年才发布自研IOS，随着第一代iPhone打开市场份额。反观XR市场，目前安卓系统仍然占据主流，剩余市场份额由微软发布的WMR、索尼发布的PS以及其他少数独占平台占据，硬件尚未爆发前，谁是主流的操作系统平台也尚未有定论。硬件层面，早期智能手机也面临了一系列难以突破的技术瓶颈。首先硬件层面，大屏幕带来了电容触屏和多点触控的技术难关，视网膜显示屏技术的应用难以推广，导致早期智能机屏幕分辨率低（800*400），显示屏幕小，信息承载能力差，早期高性能芯片也没有应用到小设备上的经验，芯片性能欠佳。从产业配套层面，2010年前3G在中国普及率有限，移动通信基站及终端设备数量还没有形成规模，而当年3G网络的数据传输速率也仅能支持图片、语音和互联网接入，无法支持传输高质量的视频图像。目前XR产业在技术层面虽有所突破，但距离良好的沉浸体验仍存在一定差距。以VR为例，VR内容依然需要依赖PC计算机、智能手机或者VR一体机为载体呈现，而现有主机存在计算速率不足、不能完全虚拟出一个能够足以欺骗大脑的环境与反馈互动，且驱动影像的计算芯片也没有达到成熟的水平。此外，移动设备存储空间、传输速度、电池技术、散热等方面也尚不成熟，限制了VR的使用场景。交互方式层面，如今智能手机已经充斥着生活的方方面面，但在早期受制于硬件、应用、基础设施等问题，人机交互的方式也十分有限。智能手机诞生之初仍以邮件收发、备忘录、日程提醒等传统商务信息应用功能和简单的娱乐功能为主，由于系统的闭塞与第三方场景的交互难度也较高，仅能作为传统手机的进阶版，远远没有达到颠覆的程度。如今XR面临的场景也类似。以VR为例，目前融合头动（Inside-out 6DOF）及手柄（6DOF）交互的“6+6”的交互路线仍是主流方案，但略显笨重的头显设备及相对简陋的手柄操作还难以给用户带来“沉浸式”的体验。感知交互层面，已经有多家公司在空间扫描建模、空间定位追踪、全身动捕、眼动追踪、手部追踪、面部追踪等前沿技术领域潜心研究，但目前尚未有较为落地的方案产生。智能手机的发展历程中，iPhone4的发布是具备跨时代意义的事件，引发了大屏幕、多点触摸、应用商店等风潮，促进了应用生态的丰富和人机交互方式的迭代。首先，iPhone 4自带正面摄像头和500万像素摄像头，手机的拍照功能摆脱了之前的从属地位，成为手机硬件配置中最被消费者重视的一环。其次，拥有极高屏幕分辨率的Retina显示屏在iPhone 4上实现大规模商用，以屏幕为突破口，“超大屏幕+多点触控”的双重创新引爆了消费者的手机替换需求。而应用商店的兴起驱动手机的生态边界不断拓展，众多内容供应商将其提供的内容和应用从电脑终端融入了通信终端，丰富的软件功能以应用程序的形式存在，手机从通信工具成为万能的场景性工具。GPS、陀螺仪、电子罗盘、NFC等各种传感器的加持，让衣食住行医疗健身等生活信息和交易信息也成为手机重要的功能。事实证明iPhone4的大获成功带领智能手机进入全面爆发增长期，智能手机年出货量在2010年后屡创新高，2017年出货量已经超过15亿部，智能手机渗透率超过八成。在XR领域，苹果也很早就开始在硬件、软件、内容生态等方面全面布局，并在手机生态的良好基础上拓展XR生态。苹果预计将在2023年推出的AR头戴式显示设备，有望成为取代iPhone的颠覆性产品，预计此后XR也将进入与智能手机类似的爆发式增长轨道。20全球XR产业洞察|未来已来科技巨头纷纷布局XR产业，卡位下一代计算平台2021年8月，VR（虚拟现实）创业公司Pico披露该公司被字节跳动收购。此前，字节跳动已在VR/AR领域进行了长期的研发投入，在交互系统、环境理解等方面收获许多技术成果。字节跳动本次的巨资收购引发市场热议，体现了进军XR领域的决心，也让科技公司纷纷布局XR产业的战略举措进入大众视野。苹果、脸书（Meta）、微软、谷歌、华为、腾讯、字节跳动等都在纷纷构建XR生态，战略卡位“下一代计算平台”。XR产业生态的布局上，不同科技巨头依据自身特征从不同角度切入市场拥有不同的发展路径，构建差异化的XR生态版图。苹果：手机之上架构完整XR生态，AR硬件或将引爆C端消费级市场苹果在个人电脑、智能手机时代都推出了颠覆性的硬件产品，在XR硬件产品上，市场也普遍预期苹果2023年左右推出的AR眼镜硬件，极大地推动整个XR行业的繁荣。实际上，苹果已经布局了完整的XR生态，并依托手机逐步向消费者推出AR体验和服务。2010年，苹果就陆续收购了一系列面部识别、室内定位、动作捕捉、MicroLED 显示等相关技术；2015年以来，加速XR领域全面的技术布局，收购了大量AR与AI技术的软硬件公司，并且在近期逐渐开始收购内容端公司。通过自研与收购齐头并进，苹果已经建立一条核心技术专利的护城河，作为苹果入局XR行业的重要保障，仅2020年1月，苹果公司就获得了增强现实与3D重建技术方面的59项专利，截至目前已经拥有330 多项公开可查的XR关键专利。图10：苹果在XR领域布局情况资料来源：市场公开信息；德勤研究与分析此外苹果还在不断拓展其在AR领域的生态合作伙伴，通过硬件和应用等各方面，合作开发新工具和技术，在为用户打造更好的