元宇宙行业专题研究:MR,通向元宇宙的下一代通用计算平台

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(报告出品方/作者:国泰君安证券,陈筱、李�T漪)

1.1. 智能手机发展成熟,元宇宙时代将由 XR 设备领衔

智能手机发展至今已基本达到空间展示的极限,总量亦达到饱和状态。在智能手机发展的十余年历程中,智能手机屏幕尺寸由最初的 3.5 英寸 逐步扩大以带来更好的视觉体验,目前小米 MIX Alpha 环绕式折叠屏 尺寸最大可至 7.92 英寸,但由于手掌大小存在极限,手机显示难有更多 突破。另一方面,智能手机出货量自 2017 年起逐年下滑,已步入成熟期。

智能手机难以突出 5G 网络优势,大带宽、高可靠、低延迟的效用需由 XR 终端承接。通信网络的历代升级均催生了一批现象级应用,从内容 呈现形式来看,3G 网络推动移动端图文内容爆发,4G 网络推动移动端 短视频直播内容井喷,而在 5G 网络渗透率已超过 35%的今天,尚未出 现大规模流行的新兴应用,其原因在于智能手机作为终端,其有限的尺寸与二维平面化的交互难以突出 5G 网络优势,用户体验边际改善较弱,因此我们认为需要下一代终端来呈现 5G 内容。鉴于清晰度、流畅度、 交互感是影响 XR 体验的主要因素,而 5G 网络可以显著改善以上三大 指标,我们认为 XR 设备将成为 5G 消费级内容落地的主要终端。元宇宙行业专题研究:MR,通向元宇宙的下一代通用计算平台-第1张图片-OKX官网

XR 指所有实现真实与虚拟相结合的设备,可细分为 VR、AR、MR 三类。VR、AR、MR 在主要特点、效果感知、主要受众及应用场景方面存在差异,其中 VR 设备会将周遭真实环境全部遮挡,为用户呈现 100% 虚拟场景,因此用户可获得较为逼真的感知体验,应用场景亦以 C 端的 社交、娱乐为主;AR 设备在现实场景中叠加虚拟对象,用户可明显区分出真实场景与虚拟场景,目前的应用场景以 C端的信息提示为主;MR 设备在 AR 设备的基础之上更进一步,可实现虚拟对象与现实世界的实时交互,由于技术架构更为复杂,MR 设备售价也相对更高,目前多应用于 B 端的医疗辅助、3D 模型设计、上岗培训、工业维修辅助等。

参照移动互联网发展历程,元宇宙时代将由 XR 终端开启,由多类现象 级应用推向繁荣。移动互联网时代由 iPhone 3G 奏响前奏,由 iPhone4 正式开启,并遵循“技术进步→需求升级→应用落地→反哺技术”的 路径推演。从应用端来看,在通信网络由 2G 向 4G 切换的过程中,搜索引擎、即时通信、轻度手游、重度手游、共享经济、短视频、电商直 播等应用相继爆发,用户需求由满足日常基础功能向获得更佳文娱体验、 提高生活便利性的方向升级。那么在以 5G 乃至 6G 网络为基建、以 XR 终端为接口的元宇宙时代,用户将经历 VR、AR、MR 技术的持续迭代 升级,并对更多内容应用提出更高要求。元宇宙行业专题研究:MR,通向元宇宙的下一代通用计算平台-第2张图片-OKX官网

1.2. VR 技术门槛低、娱乐内容多,在 XR 中率先流行

AR(含 MR)设备的使用场景及显示内容与 VR 设备不同,技术实现难 度更高。由于 VR 设备多用于室内 C 端娱乐,且使用时与外部真实环境 相隔绝,用户对头显外观、体积、镜片厚度的容忍度更高,使用场景对光学显示与续航能力的要求更低。相较之下,AR 设备在 B 端工作中应 用更多,长时间的佩戴对设备轻量化要求较高,随着 AR 设备在日常生活中的渗透加深,大众对于外观日常化的要求亦不断提升,缩小设备体积为当下一大挑战;另一方面,由于 AR 设备同时显示虚拟与真实场景, 相较于 VR 设备而言还需额外设置光学组合器,目前仍存在色彩不均、 出现明暗条纹等光学显示问题,性能限制下亦难以显示复杂的 3D 图像。

光波导技术可有效缩小 AR(含 MR)设备体积,成像效果与量产良率 问题逐步得到解决。VR 设备大体积头盔式设计使视场角达到90°- 200°, 用户可享有广阔视野与沉浸式体验,而 AR 设备对体积提出较高要求, 导致视场角远小于 VR 设备。为解决视场角与体积间的矛盾,AR 设备厂 商越来越多地采用光波导方案,但目前应用的方案仍难以兼顾成像效果 与良率,如阵列光波导方案无色散、眼动范围大但量产难度较大,衍射光波导方案结构轻薄、良率高但存在色散问题。针对以上量产工艺难题, 2021 年以来灵犀微光、珑�Z光电等光学显示技术服务商均取得突破性 进展,二者阵列光波导方案的良率已达到 80%以上,并实现了从一维扩 瞳到二维扩瞳的突破,新方案有望在未来 AR 设备中得到应用,规模化 量产与出货可期。元宇宙行业专题研究:MR,通向元宇宙的下一代通用计算平台-第3张图片-OKX官网

由于技术实现难度更低、价格更低、应用更贴合娱乐需求,VR 先于 AR (含 MR)渗透至大众。VR 的率先崛起使 C 端娱乐成为最受企业与消 费者关注的下游应用,根据德勤《全球 XR 产业洞察》数据,2020 年全 球 XR 下游应用支出中,C 端游戏/媒体娱乐分别占比 33%/18%,二者 亦为当下渗透率最高、未来 5 年有望保持最高产值的应用。。

优质内容持续扩充推动 VR 设备出货量走高,2021 年 Quest 2 全年销 量已超过 Xbox。根据 VR 陀螺统计,2020 年 3 月-2021 年 12 月间, Quest 平台内容数量由 157 款增至 328 款,内容供给量不断增加,新 上线游戏中不乏《生化危机 4》《行尸走肉》等经典 IP 以及《Demeo》 等新 IP;Pico 平台内容数量先升后降,在 2021 年 7-10 月间明显下滑, 或与游戏行业监管趋严相关。整体而言,VR 平台优质内容供给量呈稳步 提升态势,在此助推下 2021 年 Quest 2 全年销量(APP 下载数量口 径)达 810 万,较 2020 年 Quest 销量增长 80%,销量已超过 Xbox (800 万),与 Playstation(1370 万)、Nintendo(2080 万)相比仍 有增长空间,鉴于 VR 头显便携性高于主机游戏且重量不断减轻,VR 社 交属性亦强于主机游戏,我们认为 VR 头显出货量有望高于主机游戏。(报告来源:未来智库)元宇宙行业专题研究:MR,通向元宇宙的下一代通用计算平台-第4张图片-OKX官网

1.3. MR 实现交互方式的升维,或为下一代通用计算平台

更强的便携性、更自然的交互方式使智能手机取代 PC 成为第二代通用 计算平台。回顾 PC、智能手机的演进过程,1980-2010 年间 PC 凭借 强大的计算能力颠覆众多行业生态,成为首个通用计算平台,人们对便携性的追求推动台式电脑向笔记本电脑延伸、固定电话向移动手机延伸;随着手机呈现及处理信息的效率不断提升,其与 PC 之间的功能差异不 断收窄,手机在满足日常办公、消费、娱乐等需求的基础上提升了便携 性,并以触屏这一更自然的交互方式替代键盘与鼠标,2011 年智能手机 以 495 万台的出货量超越 PC,正式成为第二代通用计算平台。

MR 设备进一步实现交互方式的升维,有望成为下一代通用计算平台。在通用计算平台由 PC 向智能手机更迭的过程中亦有部分“退化”,如显 示范围远不及 PC、尺寸的扩大受到手掌大小的限制,且人们将越来越多 的日常活动囿于 2D 屏幕之中,以类似于机器的方式与“机器”互动。凭借更广阔的显示范围与更沉浸的 3D 体验,MR 设备将人们从 2D 屏 幕的限制中解放出来,交互方式由键盘与鼠标→手指触屏→动作捕捉的进化过程更符合人类天生直觉。因此我们认为,随着 MR 设备不断拉近 与智能手机在功能上的差距、不断提升便携性,MR 设备将取代智能手 机成为第三代通用计算平台。在短片 Hyper-Reality 中,博主 Keiichi Matsuda 畅想出一个混合现实世界,佩戴 MR 眼镜的人们将看到虚拟 场景与现实环境完美融合,所有信息将以更高效的形式、更大的密度呈 现在眼前,如虚拟的购物清单“粘贴”在实体购物车上、用手拿起商品 时显示动态宣传短片,实现了交互方式的升维。元宇宙行业专题研究:MR,通向元宇宙的下一代通用计算平台-第5张图片-OKX官网

以移动互联网的发展为鉴,MR 新时代有望诞生大量现象级应用,线上 时长占比或进一步提升。根据 CNNIC 数据,2002-2012 年国内用户平 均上网时长由 1.4 小时/日增至 2.9 小时/日,年复合增长率约 7.6%。而 随着智能手机逐步普及,搜索、通讯、娱乐、消费等应用陆续被搬至移 动端,共享经济、短视频、电商直播等创新应用相继爆发,根据 Quest Mobile 数据,2019 年 9 月单移动端平均上网时长便达到 5.9 小时/日, 在疫情催化作用下进一步增至 2021 年 9 月的 6.6 小时/日,非睡眠时间 段中超过 35%的时间被用于线上,这一比例远高于 2012 年的 19.3%。据此我们认为,在通用计算平台由智能手机转向 MR 设备时,将有更多 线下活动、移动端应用迁移至 MR 端,如线上沉浸式会议将取代部分线 下会议,节省下的通勤时间将被更多地用于线上,线上时长占比或进一 步提升。

回溯 PC 时代,强兼容性的软硬件、简单易用的图形用户界面是加速 PC 在大众中渗透的驱动因素。1975-1980 年 PC 发展初期,Commodore、 苹果、Radio Shack 被誉为初代“三剑客”,但在 1981 年 IBM 推出 PC 并公开硬件设计后,PC 竞争格局被迅速颠覆。一方面 IBM 兼容机的出 现使 PC 价格大幅下降,如在 1986 年只需 600美元便可买下同等配置、 原价 1600 美元的 IBM 兼容机,另一方面 DOS 软件因 PC 硬件架构相 异而异,可运行多种重要 DOS 软件的兼容机更受欢迎,根据 Jeremy Reimer 数据,1981-1992 年间 IBM PC 及其兼容机的市场份额由不到 10%增至近 90%。元宇宙行业专题研究:MR,通向元宇宙的下一代通用计算平台-第6张图片-OKX官网

1995 年,微软发布的 Windows 95 操作系统对于 PC 的发展具有划时 代意义,用户图形界面(GUI)中的“开始”菜单栏极大地降低了大众使 用 PC 的门槛,与此同时基于该 GUI 的操作系统可兼容 DOS 软件,使已有 PC 的用户可在不更换硬件的情况下获得更好的 GUI 体验,根据 IDC 数据,1995-2000 年间全球 PC 出货量由 6300 万台增至 1.32 亿 台,年复合增长率达 15.9%。随着 PC 软硬件售价逐步走低,2001 年 Windows XP 的发布成为 PC 普及的又一重要拐点,XP 版本在 95、98 版本的基础上全面升级,不仅颠覆原有外观、支持用户自定义界面,还 内置三维弹球、蜘蛛纸牌等趣味游戏,在其助推下 2001-2010 年间全 球 PC 出货量由 1.34 亿台增至 3.47 亿台,年复合增长率达 11.1%。

回溯智能手机时代,现象级硬件产品 iPhone 的问世、安卓开源系统的 应用奠定重要里程碑。2007 年苹果发布第一代 iPhone,是首个颠覆物 理键盘、采用多点触控技术的大屏手机,带领智能手机步入导入期;2010 年 iPhone 4 首次推出其独有的 Facetime 视频通话功能,并采用视网 膜级别显示屏、500 万像素摄像头、主动降噪麦克风等新型零部件, iPhone 4 不仅颠覆历代苹果产品,亦在智能手机行业树立标杆。根据旭 日大数据统计,2007-2015 年间,iPhone 出货量由 136 万台增至 2.31 亿台,年复合增长率高达 90%,苹果是智能手机时代当之无愧的定义者与领军者。但是由于定价较高,iPhone 仅在中高收入群体中流行,真正 推动智能手机走向大众的则是 Google 推出的安卓系统。与苹果封闭的 iOS 系统相比,开源、免费的安卓系统显著降低程序员开发应用的门槛、 用户购买智能手机的成本,安卓系统及其白牌机之于智能手机时代,好 比 IBM 兼容机、Windows 系统之于 PC 时代。元宇宙行业专题研究:MR,通向元宇宙的下一代通用计算平台-第7张图片-OKX官网

展望 MR 新时代,苹果 MR 头显的问世或为行业发展的重要里程碑。通 过回溯 PC、智能手机时代可知,具有颠覆性设计的消费级产品标志着新 兴终端成长的开始,低门槛、强兼容性的软硬件是新兴终端迅速普及的 主要驱动力。目前 MR 行业尚处于发展初期,主要参与者微软 Hololens 与 Magic Leap 的受众均以企业及开发人员为主,硬件端缺乏代表性消 费级产品,软件及操作系统端缺乏交互标准与界面规范。

苹果在 PC、智 能手机时代均打造出具备划时代意义的硬件产品,如在 1983 年推出全 球首个采用 GUI 的 PC、在 2007 年推出全球首个采用无键大屏的智能 手机;操作系统方面,苹果亦是重要的先驱与规则制定者,如在 1984 年 发布的 Mac OS System 1.0 成为后续 Windows 崛起的重要参考,在 1984 年发布的 iOS System 1.0 定义了单层桌面、应用商店等 GUI 设 计。鉴于苹果具备极强的软硬件创新能力与规则制定能力,我们认为苹 果 MR 头显的问世或为 MR 行业发展的重要里程碑。

2. Meta 2C、微软 2B,苹果入局 MR 望掀起新浪潮

2.1. 基于社交网络优势,Meta 深耕 C 端 VR 生态

Meta 社交龙头地位稳固,以虚拟社交为切入口发力 VR 元宇宙。2021Q4 Facebook MAU 总数同比增长 4.1%至 29.1 亿人,DAU/MAU 高达 66.2%,稳坐全球社交龙头地位。基于核心产品庞大的用户规模以及 Quest 硬件优势,Meta切入 C端市场发力 VR虚拟社交为顺势而为, 目前已构建出从终端硬件到开发者工具、内容应用的 VR 元宇宙生态。元宇宙行业专题研究:MR,通向元宇宙的下一代通用计算平台-第8张图片-OKX官网

Quest 2 已成为最具影响力的平价 VR 头显,发售一年累计出货量超 1000 万台。自 2014 年收购 Oculus 以来,Meta 大力推进消费级 VR设备及相应内容的发展,通过低毛利销售设备、高毛利销售内容的商业 模式持续压低产品售价。2016 年 3 月首款消费级 VR 头显 Rift 以 599 美元的定价发售,2019 年 5 月 Quest 64GB/ 128GB 分别定价 399/499 美元,2020 年 10 月 Quest2 在升级处理器、提高屏幕分辨率、减轻重 量的情况下仅售 299/399 美元。根据 VR 陀螺数据,自 2020 年 10 月 起至 2021 年末,Quest 2 累计出货量高达 1160 万台,其中 21Q4 单 季度同比增长 21%,Quest 2 已成为 C 端市场最具影响力的 VR 头显。

Project Cambria 或支持 MR 应用,有望开启 Meta VR 高端系列成长 曲线。在 2021 年 10 月的 Connect 2021 大会上,Meta 宣布将在 2022 年发布高端 VR 头显 Project Cambria。元宇宙行业专题研究:MR,通向元宇宙的下一代通用计算平台-第9张图片-OKX官网

2.2. 基于办公矩阵优势,微软重点布局 B 端 MR 生态

微软在 B 端服务上积淀深厚,智能云成为继 Windows、Office 后的又 一重要增长点。自 1995 年 Windows 95 发布以来,微软稳坐 PC 操作 系统龙头地位,Windows 以及与之相关的 Surface 平板电脑、PC、Xbox等设备软件共同构成更多个人计算服务(More Personal Computing), 是微软长年以来的核心业务。但微软并未止步于 C 端业务,而是借力于 Windows 优势扩充 Office 办公软件内容,尤其在错失移动互联网发展 机遇后不断加大对 B 端服务的投入力度。2009 年微软发布第一代公有 云平台 Azure,随着企业 IT 架构逐步转向云架构,微软作为全球第一大 IT 供应商以及领先的云服务厂商充分受益,时至今日已形成由 Azure、 Microsoft 365、Dynamics 365、Power Platform 构成的智能云矩阵, 收入占比由 FY2014 的 25%提升至 FY2021 的 35.7%,智能云已成为 微软的首要业务。

在 Office、Azure 加持下,微软 Hololens 2 为 B 端用户带来流畅的 虚拟协作体验。2021 年 3 月,微软发布 MR 虚拟协作平台 Mesh,并 在 10 月升级为 Mesh for Teams,依托 Office 线上会议平台 Teams 的 技术,Mesh 可提供多人沉浸式会议体验。此外,用户还可在 Mesh 中 以虚拟化身“亲临”现场与他人进行 3D 模型设计、医疗辅助等实时协 作,依托 Azure 强大的云端渲染能力可避免多人交互卡顿、画质不清晰 等问题。从硬件端来看,Hololens 2 较初代而言在光学技术、视场角、 视网膜分辨率、追踪模式等方面均有突破,价格亦相应上涨 16.7%至 3500 美元。元宇宙行业专题研究:MR,通向元宇宙的下一代通用计算平台-第10张图片-OKX官网

2.3. 基于经验沉淀与技术储备,苹果 MR 头显或成风向标

苹果已储备大量 XR 技术,为 AR Kit 的发布以及 MR 头显的问世奠定基础。自 2010 年至今,苹果高度关注 VR/AR/MR 动向,陆续收购 AR 技术公司 Metaio、动作捕捉公司 Kinema、VR 直播公司 NextVR 等优 秀初创企业,为苹果在 XR 上的布局打下坚实基础,其中 Metaio 旗下 AR SDK 等工具集成为苹果 AR 开发平台 AR Kit 的前身。针对现有 MR 头显存在的色散强、舒适度差等、触控交互精准度低等问题,苹果逐一 攻克,自 2021 年下半年以来申请了大量光学显示、交互、头显设计相 关专利,并在内容分级方面前瞻布局。此外,苹果于 2021 年 10 月发布 M1 Pro 和 M1 Max 两款适用于 MacBook 的芯片,在大幅降低功耗的 同时显著提升性能,或为 MR 头显的芯片提供指引。

苹果以 iPhone 与 iPad 端的 AR Kit 为过渡,沉淀大量开发者与内容。从软件来看,自 2017 年 9 月起持续迭代的 AR Kit 以 iPhone 与 iPad 为交互平台,为开发者带来便捷的 AR 应用开发工具集,在通过 《Pokemon Go》等现象级游戏以及《人体解剖学图谱》《World Brush (现实涂鸦)》等实用工具为用户带来 AR 初体验的同时,沉淀了大量开 发者与内容。根据 Sensor Tower 数据,在 AR Kit 发布后的半年内,基 于 AR Kit 开发的 AR 应用数量达 2000 个,累计下载量达 1300 万次, 其中游戏/实用工具/娱乐应用数占比分别为 47%/14%/12%。鉴于苹果 已将 iPhone 与 iPad 打造为主流的 AR 交互平台,我们认为在 AR Kit 的过渡作用下,MR 头显有望迅速完善内容生态。元宇宙行业专题研究:MR,通向元宇宙的下一代通用计算平台-第11张图片-OKX官网

iPhone 问世后逐步取代 Mac 成为苹果核心产品,FY2015 收入占比一 度达到 2/3。FY2007-FY2015,iPhone 收入由 6.3 亿美元增至 1550.4 亿美元,以高达 99%的年复合增长率超越 Mac 成为苹果核心产品, iPhone 收入占比由 2.6%提升至 66.3%,Mac 收入占比则由 42.1%下 降至 10.9%。

自 FY2016 起,服务、可穿戴设备接棒 iPhone成为苹果的重要增长点,MR 头显的问世有望开启新增长曲线。随着智能手机行业发展趋于成熟、 保有量趋于饱和,iPhone 销量在 FY2015 达到巅峰后出现下滑,苹果 亦逐步将重心放在由 iPhone 衍生出的服务(广告、App Store 抽佣、 iCloud 等)与可穿戴设备(TWS 耳机、苹果手表等)业务上,服务/可 穿戴设备收入占比分别由 FY2015 的 8.5%/4.3%增至 FY2021 的 18.7%/10.5%,iPhone 收入占比则逐步下滑至52.5%。鉴于苹果在PC、 智能手机时代均打造出具有划时代意义的标杆硬件产品,并在财报上体 现为驱动业绩高速增长的核心力量,我们认为苹果 MR 头显的问世有望 开启公司全新增长曲线,并给行业带来革命性意义。(报告来源:未来智库)元宇宙行业专题研究:MR,通向元宇宙的下一代通用计算平台-第12张图片-OKX官网

2.4. 国内手机厂商加码智能眼镜,初步试水元宇宙硬件

华为、小米、OPPO 代表国产智能眼镜的三个发展方向,目前均已打造出轻薄的消费级产品。以华为、小米、OPPO 为代表的国内手机厂商自 2019 年起加速布局智能眼镜,在两年时间内实现设备轻量化、功能多样 化以及售价大众化,例如华为智能眼镜重量由 58.5g 降至 37.6-39.6g, 功能由听歌增至听歌、颈椎监测、智慧播报等,售价由 1999 元/2499 元起降至 1699 元起。横向对比来看,2021 年下半年华为、小米、OPPO 均推出最新款智能眼镜,其中华为产品无显示单元,仅支持语音、触控 两种交互方式;小米产品采用光波导+Micro LED 的光学方案,支持信 息提示、拍照、实时翻译等功能,重量达 51g;OPPO 产品的光学方案 及功能与小米相近,分体式的设计减轻佩戴负担,重量为 30g,以上三 款产品代表了三个不同的发展方向。

与 MR 设备相比,国产智能眼镜更像是可穿戴设备的一种延展,仍为元 宇宙初级硬件。现阶段国产智能眼镜的听歌、智慧播报等功能与智能耳 机相似,信息提示、地图指引等功能与智能手表相似,尚不具备 3D 虚 拟场景显示、实时虚拟协作等 AR/MR 功能,因此我们认为智能眼镜更 像是可穿戴设备的一种延展,发展为 MR 设备仍需时日。元宇宙行业专题研究:MR,通向元宇宙的下一代通用计算平台-第13张图片-OKX官网

3. 投资分析

终端设备发展由 VR 过渡,由 MR 颠覆,建议关注硬件迭代带来的投资 机会。回顾 PC、智能手机的演进过程,更强的便携性、更自然的交互方 式使智能手机取代 PC 成为第二代通用计算平台,但这一迭代过程亦有 部分“退化”,如显示范围远不及 PC 且尺寸受限于手掌大小。我们认为 充分融合真实与虚拟的 MR 设备可补足智能手机的缺陷,交互方式由键 盘与鼠标→手指触屏→动作捕捉的进化过程亦更符合人类天生直觉,因 此 MR 设备有望取代智能手机成为第三代通用计算平台。考虑到 MR 设 备的发展仍处于早期阶段,而 VR 领域已诞生 Quest 2 等现象级产品, 我们认为 VR 设备将起到过渡作用,建议关注智能手机→VR 设备→MR 设备迭代过程中硬件端与内容端的相关投资机会。

 

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)