MR:消费电子最强音?
来源:京北夜光(ID:jingbeiyeguang)
首先我们来看一下定义,VR,AR,以及MR,最后再来看MR的机会。
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VR
VR,就是虚拟现实(Virtual Reality),也被叫做灵境、幻真。
VR的定义:利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以即时、没有限制地观察三度空间内的事物,并与之交互。
句子有点长哈,我们说人话吧:就是通过专门的眼镜,制造一个完全虚拟的环境。
和传统的3D相比,VR要强大得多:人眼在固定视角下的视角范围通常为120度。电影院屏幕一般都在这个范围之内。超过这个范围呢,是看不到图像的。
3D电影的视角范围是固定的,而VR实现了720度全景无死角3D沉浸观感。
720度全景,即指在水平360度的基础上,增加垂直360度的范围,能看到“天”和“地”的全景。
实现这个功能的是配合VR头盔的陀螺仪传感器,当你的头部转动时,所观看到的画面也会同步切换场景,这就是所谓的“沉浸感”。
VR可以通过手势控制或触觉反馈等,实现交互(3D电影只能单向)。
VR对图形处理的要求极高——比电脑游戏的要求还要高7倍。如果没有快速呈现图形的极速运转的GPU,人们将不可能享有如今的VR体验。
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AR
AR,就是增强现实(Augmented Reality)。
它通过电脑技术,将虚拟的信息应用到真实世界,真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。
对于AR,最有名的,就是2015年Magic Leap公司那只轰动全球的篮球场大鲸鱼了:
谷歌的google glass,就是一种AR设备。
体验AR,有时候并不需要眼镜,ipad或手机都可以。
3
VR与AR区别
VR和AR其实非常容易区别。
虚拟现实(VR),看到的场景和人物全是“假的”(由设备产生图像,放给你看),图像让你的意识代入一个虚拟的世界。
增强现实(AR),看到的场景和人物一部分是真的,一部分是“假的”,是把虚拟的信息带入到现实世界中。
VR是纯虚拟场景,所以VR装备更多的是用于用户与虚拟场景的互动交互,更多的使用是:位置跟踪器、数据手套、动捕系统、数据头盔等等。
AR是现实场景和虚拟场景的结合,所以基本都需要摄像头,在摄像头拍摄的画面基础上,结合虚拟画面进行展示和互动。
从设备外观上来区分,是最直观的。
VR设备比较“笨重”,需要像头盔一样罩在头上;全封闭,与面部接触部位有橡胶或海绵制品使脸部与设备紧密贴合以防漏光;眼部镜片通常为圆形凸透镜。
AR设备就相对来说较为“轻便”。
比如Google glass,眼部镜片通常为方形棱镜,用户佩戴AR眼镜后,图像就通过镜框中的微型投影仪投射在棱镜上,再通过棱镜反射近人眼,人眼透过棱镜,就观看到了叠加在现实场景之上的显示内容。
VR和AR这种强调沉浸式体验的科技,首当其冲的应用,当然是游戏娱乐。
比起以前我们玩的黑白机、小霸王、街机、PC游戏,VR和AR“动起来”的游戏方式显然是一种超酷炫的技术颠覆。
除了游戏之外,这种方式也给培训带来了低成本、高效率的创新。比如飞行、医疗,以及军事。
4
MR
MR,就是Mixed Reality,混合现实。
MR既包括增强现实和增强虚拟,指的是合并现实和虚拟世界而产生的新的可视化环境。在新的可视化环境里物理和数字对象共存,并实时互动。
AR是把虚拟的东西叠加到真实世界,而MR则是把真实的东西叠加到虚拟世界里。但是MR和AR最大的不同就是可以把虚拟化的效果呈现给多人,实现多人交互。
MR核心是真实世界和虚拟信息可以互动交互,AR是以现实世界为底,叠加虚拟信息(图片文字视频),信息是呈现在真实世界的前面。MR的虚拟信息和真实世界信息是可以有前后位置变化和互相遮挡,多人参与互动。
苹果公司MR产品计划于2024年初、2025年相继发布一、二代MR产品。苹果MR产品是一款真正意义上实现了虚拟和显示融合的革命性设备,有望开辟空间计算新纪元。根据Market.us数据显示,2023-2032年全球MR市场规模预计以43.2%的复合增长率增至12240亿美元。
5
苹果MR
2023年6月,苹果发布VisionPro,在显示方案(2块1.42英寸MicroOLED)、芯片(M2+R1)、3PPancake、交互方式(眼动追踪+手势识别)等方面都采用了行业领先技术,拓展了VR头显边界,更符合MR产品特征。
苹果正在为VisionPro上市做最后的准备,预计在2024年1月底或2月份发布,售价是3499美元,约合人民币2.5万元。硬件亮点为搭载索尼大尺寸4KMicroOLED;3PPancake方案;支持单眼独立IPD及眼动追踪,可实现自动瞳距调节;十余个摄像头提升交互体验。
芯片方面,VisionPro采用M2+R1的双芯片设计,确保无延迟的沉浸式体验。
显示屏幕,内屏采用MicroOLED技术实现2300万像素、单眼分辨率达到4K在AppleVisionPro的引领下,硅基OLED将为高端MR的硬件升级方向。
光学采用三片式Pancake方案,折叠光路设计,达到减重、缩小光学模组厚度的效果。Pancake方案逐渐取代菲涅尔透镜成为主流。
感知交互层面,VisionPro搭载了12个摄像头,5个传感器、6个麦克风,支持眼球追踪、头部追踪和手势追踪等。
此外,苹果还为VisionPro打造了专门的VisionOS操作系统。作为苹果在MR领域的第一代探索产品,VisionPro充分展示了其强大的产品实力。应用层面,苹果的强大生态有望解决XR行业生态内容痛点问题。
应用场景:用户既可以沉浸式玩游戏、看电影、办公,体验VR的功能,也可以利用头显表面的传感器,将外部世界的人和物投射入虚拟世界,从而实现AR功能。
这两天有消息说meta在研发对标vision pro的产品,三星也取消了原有的vr,改为研发对标vision pro的产品,pico也是一样,改研为“天鹅绒”的高端mr。为什么会纷纷改变研发方向?确实因为vision pro 体验太完美了。这个赛道,从2024年开始,可以被唤醒了。
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MR内容机会
先说MR内容生态发展,核心两个方向:
1、3D视频/视觉展示:3D视频将视觉展示“升维”,有更沉浸的视觉冲击,重构文旅、演艺、教育、营销领域的视觉体验;
2、游戏/交互:MR游戏、生活健身、办公等。
相关公司:
1、3D视频/视觉相关:
1)文旅类
丝路视觉(适配苹果MR,VR文旅+教育,瑞云科技VR云渲染,CG领军企业,有VR内容解决方案,下游应用包括职业教育、文旅、展馆等,参投云计算公司瑞云科技);
凡拓数创(AI+XR导览);
风语筑(已为百度、天猫打造线上文旅空间,《灵笼VR》)大丰实业(数艺科技);
2)演出演艺类
2、游戏/交互相关
宝通科技(投资了专注于VR游戏研发的公司哈视奇科技,哈士奇科技研发了《奇幻滑雪》《奇幻射鱼》等多款AR/VR游戏);
恒信东方(纯正的C端VR游戏,《Drakheir》手势识别游戏);
恺英网络(年内上线VR游戏);
盛天网络(云游戏平台接入Rokid,牵手Rokid基于云游戏平台随乐游打造“游戏巨作”频道,出资2,500万元增资的基金拟投向XR产业链标的);
富春股份,电魂网络;
创维数字(单眼4KMicro-oledMR新品将参展明年1月CES)。
7
MR设备机会
值得注意的是,VisionPro使用MicroOLED实现双目8K,成本占比位居首位举足轻重。
在显示方面,VisionPro内屏使用了4K分辨率、像素密度达3000PPI以上的Micro-OLED屏幕。苹果VisionPro也是首款使用MicroOLED实现双目8K效果的产品。目前,主流的领先VR产品的分辨率均在2K左右,而VisionPro凭借其近两倍的PPD实现了更优秀的清晰度和拟真感,大幅提升虚实融合体验,有望开辟空间计算新纪元。
根据WellsennXR对苹果MR的Bom拆解,VisionPro将接近50%的成本花费在Micro-OLED内屏上。因此,显示屏幕的技术升级与降本增效,对于苹果MR产品的迭代与应用落地举足轻重。
Micro-OLED系MR设备最佳显示方案。
XR设备需要在极近的视觉距离内,通过显示屏幕来打造虚拟世界与真实世界交互的视觉环境。现阶段高性能近眼系统的终端设备的最大瓶颈便是微显示技术,而解放视觉需求是XR设备亟需解决的核心问题之一。
目前现有的头戴式设备仍存在一些不足,如传统AR显示技术LCoS存在对比度低和功耗高的问题,而VR主流显示技术Fast-LCD存在像素密度低、延迟高易眩晕、且不能显示局部黑色等问题。因此寻找一种体积小、重量轻、显示分辨率高、响应速度快、功耗低的适用于头显设备的新型显示器尤为重要。
在此背景下,MicroOLED应运而生。MicroOLED在传统OLED显示技术的基础上,通过W-RGB技术有效规避纱窗效应,又通过CMOS工艺将驱动芯片和像素阵列集成至单晶硅上,实现轻量化及精细化显示。
因此,MicroOLED能够克服之前AR/VR显示技术存在的许多缺陷,并很好地满足XR设备屏幕提高像素密度、减少眩晕、降低功耗的需求。
总体来看,MicroOLED是各类微显示器中最适于头戴式沉浸虚拟现实设备的器件。
展望未来,VisionPro或将引领产业风向,有望开辟空间计算新纪元,并通过进一步的迭代创新激活产业链。而作为核心硬件的MicroOLED,也有望乘风而起。
MicroOLED这块的标的,发光材料龙头莱特光电、奥来德,封装材料瑞华泰、瑞联新材,PSPI万润股份、鼎龙股份,其它包括华兴源创、精测电子、联得装备、易天股份、精智达、清越科技、亚世光电。
亚世光电9个板,就是能做硅基oled。
MR未来的主流技术,一定是pancake技术路线,大概率都是叠加硅基oled。VisionPro光机系统采用3层曲面贴合Pancake镜头,两颗镜头包括6层镜片。
而pancake 技术路线里,未来主流应该是3层叠加态,整个技术路线里,价值占比最高的,就是偏振片,其中偏振片中有一个膜叫tac 膜,占整个偏振片的6成以上的成本,而国内,能做的,技术真的到位的,只有一家,叫做天禄科技。
COC材料使MR/AR设备大幅减重,是高端镜头核心光学材料。
COC(环烯烃共聚物)透光率与玻璃相当,密度为玻璃的1/5-1/2,加工一致性优于玻璃,吸水性远低于PMMA。COC是性能优越的光学材料,既轻且透,广泛应用于手机镜头、MR/AR、车载HUD、ADAS镜头等高端光学领域。目前,MR的Pancake镜头、AR的光波导镜片、摄像头塑料镜片均大量采用COC材料,以减轻设备重量,增强光学性能与制造一致性。随着MR/AR光学性能提升,COC材料用量有望达到单台MR十几美金价值量,单台AR数美金价值量。随着MR和AR设备放量渗透,COC光学材料市场将进一步打开成长空间。
COC(环烯烃共聚物)这种材料依赖于 C5 产业链,由 C5 原料制备得到环烯烃单体,并在此基础上通过和 α-烯烃(如乙烯)共聚制得,其中反应单体、催化剂、聚合工艺 均存在较大难度,产业化壁垒极高。供给端,全球8万吨左右供给由日本垄断,成本3~5万,售价根据规格10~30万。太阳贝斯美:目前国内C5产业链齐全的只有贝斯美。公司安徽铜陵二期工厂布局战略性新兴材料产业。从目前几种生产工艺上来比,他的制造成本比另外两家便宜不止一个级别。
COC/COP进展较快的还有阿科力。
此前机器人减重材料PEEK就被市场爆炒,华密新材、中欣氟材先后被炒,华密新材涨了三倍。
MR减重的意义更甚于机器人。
除了COC减重,目前HW正在研究陶铝材料在MR上的应用,一旦验证通过,空间广阔。陶铝材料是MR设备的结构件的最佳选择。陶瓷脆而硬,铝轻而软,两者结合新材料——陶铝材料。该材料结合了陶瓷颗粒及铝合金的优点,突破了单一材料的性能局限,具有轻质、高刚度、高强度、高抗疲劳、耐高温的优越性能,其力学性能远高于铝合金,同时保持了铝合金良好的加工制造性能。
A股唯一标的—大东方:子公司安徽陶铝新材料,公司陶铝新材料成功批量应用于国产C919大型客机,技术处于国内领先水平。
MR人气龙头亚世光电、双象股份,后排看立鼎光电、联建光电、易天股份,可以关注的还有清越科技、易瑞科技、天键股份。
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