寒冬盡頭，VR復(fù)興還有多遠(yuǎn)？

VR要想復(fù)刻智能手機(jī)的“黃金時(shí)代”，關(guān)鍵在于硬件迭代。

2022年可以說是“消費(fèi)電子的寒冬”：智能手機(jī)性能觸達(dá)天花板，再難做出突破性創(chuàng)新；全球經(jīng)濟(jì)衰退，消費(fèi)者購買需求大幅下降，手機(jī)和PC行業(yè)普遍經(jīng)歷了幾乎一整年的銷量下滑。

市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Canalys發(fā)布最近數(shù)據(jù)，2022年全球智能手機(jī)大盤出貨同比下滑11%，其中Q4跌幅較Q2、Q3進(jìn)一步加深，至17%。全球個(gè)人電腦出貨量下降16%。

手機(jī)和PC的慘淡，構(gòu)成了過去一年消費(fèi)電子行業(yè)最艱難的生存圖景。與此同時(shí)，曾被寄予厚望成為下一代智能終端的VR/AR，在疫情的宏觀環(huán)境和漲價(jià)雙重因素疊加下也進(jìn)入沉寂。IDC預(yù)計(jì)，2022年全球AR和VR頭顯全球出貨量為970萬臺(tái)，較2021年同比下降12.8%。

作為全球VR市場(chǎng)的領(lǐng)頭羊，Meta Quest由于漲價(jià)直接帶崩了2022全球VR市場(chǎng)及供應(yīng)鏈，扎克伯格的裁員公開信則是給VR市場(chǎng)的未來蒙上了一層陰影。

寒冬的盡頭，VR復(fù)興還有多遠(yuǎn)？2023年會(huì)是VR爆發(fā)的前夜嗎？

行業(yè)回春有望，技術(shù)仍有突破空間，量產(chǎn)暫存掣肘

VR/AR行業(yè)在過去幾年，既有高光時(shí)刻，也有沉寂之時(shí)。經(jīng)歷了2022年的寒冬之后，眼下全球VR/AR設(shè)備可謂“百花齊放”、“百家爭(zhēng)鳴”。

2023年1月，全球科技巨頭匯聚在美國舉辦的國際消費(fèi)電子展（CES），VR頭戴設(shè)備成為焦點(diǎn)，各家產(chǎn)品接踵曝光。

此外，蘋果傳聞已久的頭顯設(shè)備新細(xì)節(jié)也浮出水面，在光學(xué)方案、操作系統(tǒng)、顯示屏、交互功能等環(huán)節(jié)使用較高配置，屏幕規(guī)格、攝像頭數(shù)量和芯片能力均優(yōu)于Quest Pro，有望成為顛覆性產(chǎn)品。

隨著一眾廠商陸續(xù)入局VR設(shè)備制造，2023年VR行業(yè)將迎來新一輪產(chǎn)業(yè)變革，硬件迭代速度大大加快，市場(chǎng)有望再次活躍，推動(dòng)全行業(yè)技術(shù)升級(jí)和出貨量持續(xù)提升。

VR頭顯所包含的關(guān)鍵元器件主要有光學(xué)、顯示、芯片及交互等模塊。從近期發(fā)布或待出的熱門VR頭顯性能參數(shù)來看，此輪硬件技術(shù)迭代主要集中在光學(xué)方案和屏幕方案上，硬件形態(tài)和技術(shù)路徑趨于統(tǒng)一。

在硬件的技術(shù)方案上，Pancake（超短焦）光學(xué)方案正逐步替代菲涅爾透鏡，成為新一代VR頭顯首選，Micro LED顯示屏的技術(shù)迭代方向清晰，高通XR2成為主力芯片。從產(chǎn)品形態(tài)來看，除了智能終端廠商如索尼、華為對(duì)原有分體式VR產(chǎn)品系列迭代，具備獨(dú)立算力、顯示和交互的一體式VR頭顯成為VR主流形態(tài)。

技術(shù)迭代路徑的趨同，一方面在供給側(cè)有助于上游核心零部件統(tǒng)一規(guī)格，加速產(chǎn)業(yè)鏈成熟供應(yīng)，并降低零部件及整機(jī)生產(chǎn)成本。另一方面，在需求側(cè)，硬件升級(jí)帶動(dòng)產(chǎn)品體驗(yàn)升級(jí)，成本降低助力新頭顯價(jià)格下降，有望進(jìn)一步提升消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的滲透率。

盡管硬件端實(shí)現(xiàn)了性能躍升，但VR頭顯的沉浸感、交互性和舒適性仍待提升。在電商平臺(tái)一些知名產(chǎn)品的評(píng)論區(qū)中，仍能看到消費(fèi)者在體驗(yàn)設(shè)備時(shí)存在的“眩暈”、“視覺疲勞”、“沉重”等負(fù)面感受。佩戴不適由多種因素造成，低真實(shí)度、流暢度差以及動(dòng)作和視覺的割裂均會(huì)導(dǎo)致眩暈和視覺疲勞。

光學(xué)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)近距離成像的重要模組，是VR與手機(jī)等2D屏幕的主要區(qū)別，也是影響沉浸感和舒適性的重要因素。

光學(xué)系統(tǒng)

Pancake（超短焦）光學(xué)方案，簡(jiǎn)單來說就是通過偏振膜將光路壓縮折疊，使光線在更窄的空間穿越同樣的距離，減少光學(xué)模組厚度，實(shí)現(xiàn)一體機(jī)的輕薄化，大幅提升佩戴舒適性。目前，玉晶光電、舜宇光學(xué)、歌爾股份(20.160, 1.31, 6.95%)等廠商在超短焦透鏡領(lǐng)域研發(fā)水平趨于成熟，以較高良率大規(guī)模量產(chǎn)，以優(yōu)秀制造水平贏得包括 Meta Quest、蘋果 Reality、Pico等主要VR廠商訂單。

雖然超短焦的性能大幅優(yōu)于菲涅爾透鏡，但在技術(shù)和量產(chǎn)制造上仍存在缺陷：首先超短焦多次反射折射會(huì)造成50%左右的光路損耗，需要搭配高亮度顯示屏如Micro OLED/LED，以彌補(bǔ)低光效的特點(diǎn)。其次需要偏振膜來解決造成的重影問題，但偏振膜在材料、精密加工等方面的門檻較高，加上多片鏡片貼合難度大，導(dǎo)致超短焦量產(chǎn)良品率較低，生產(chǎn)成本居高不下。

目前，國內(nèi)VR產(chǎn)業(yè)鏈的整體建設(shè)較為完善，但在先進(jìn)設(shè)計(jì)方案所需要的個(gè)別元件上的生產(chǎn)布局仍有欠缺，達(dá)標(biāo)的高質(zhì)量光學(xué)膜生產(chǎn)廠商較少且成本較高，因此市場(chǎng)至今仍由少數(shù)國外廠商主導(dǎo)，例如3M掌握核心材料偏振膜，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)偏振片壟斷。

與VR相比，AR的技術(shù)成熟度較低，這是AR頭顯作為C端設(shè)備滲透的主要阻礙。AR在面臨與VR相同技術(shù)難點(diǎn)的同時(shí)，還需滿足兩個(gè)特性：一方面，AR形狀趨于更輕量和小型化的日常眼鏡，對(duì)光學(xué)模組的厚度和重量要求更高；另一方面，AR要確保虛擬信息與真實(shí)圖像的精準(zhǔn)疊加，對(duì)顯示屏的成像質(zhì)量以及模組透光性指標(biāo)提出更高的要求。

在眾多光學(xué)方案中，光波導(dǎo)技術(shù)因顯示性能優(yōu)越、不受視場(chǎng)角和體積的平衡限制，成為未來AR的必然選擇。近年來已經(jīng)有多款搭載光波導(dǎo)的先進(jìn)AR眼鏡落地，例如2021年Rokid、亮風(fēng)臺(tái)、小米等推出的8款A(yù)R眼鏡。一旦光波導(dǎo)技術(shù)能夠突破瓶頸，達(dá)到量產(chǎn)能力，將有望實(shí)現(xiàn)快速滲透。

超短焦的光學(xué)系統(tǒng)需要搭配高亮度顯示屏如Micro OLED/LED，以彌補(bǔ)低光效的特點(diǎn)，進(jìn)而發(fā)揮1+1＞2的作用。

　顯示系統(tǒng)

顯示屏的清晰度和視覺暫留是影響沉浸感的重要指標(biāo)。一般來說，圖像的分辨率和像素密度越高，圖像越清晰；視覺暫存指標(biāo)又稱“余暉效應(yīng)”，即在光停止后，視網(wǎng)膜產(chǎn)生的視覺仍保留一段時(shí)間的現(xiàn)象，這是用戶眩暈問題出現(xiàn)的重要原因之一。提高刷新率和降低響應(yīng)時(shí)間能夠減少畫面重影，提升畫面流暢度，避免用戶注意力被分散。

目前，F(xiàn)ast LCD和Micro OLED已進(jìn)入量產(chǎn)階段，而Micro LED 成為業(yè)界期待的下一代顯示技術(shù)。Micro LED在具備高分辨率、高PPI、高刷新率和高對(duì)比度等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，進(jìn)一步提升了功耗、色域、響應(yīng)時(shí)間等性能。

當(dāng)前用于XR的Micro LED制造工藝面臨技術(shù)瓶頸，尚處于研發(fā)階段，短期難以規(guī)模量產(chǎn)。但已有諸多行業(yè)巨頭紛紛投資或收購該領(lǐng)域初創(chuàng)公司，如蘋果 、Meta、谷歌、英特爾等。

如果說光學(xué)系統(tǒng)和顯示屏是在視覺維度使用戶產(chǎn)生“身臨其境”之感，那么傳感交互技術(shù)則通過提供多維感官體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)更高層級(jí)的交互性和更深層次的沉浸感。

　傳感交互

每一代計(jì)算機(jī)終端都有屬于自己的交互方式，就像PC上的“鼠標(biāo)+鍵盤”、智能手機(jī)“觸控+語音”的標(biāo)準(zhǔn)輸入模式，VR也需要確立成熟的人機(jī)交互方式。不同于智能手機(jī)的二維屏幕，VR的感知交互能提供聽覺、觸覺、觸覺等多維感官體驗(yàn)，使人產(chǎn)生“身臨其境”之感。追蹤定位是VR沉浸體驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)，也是最基礎(chǔ)的交互技術(shù)，目前已成為主流VR頭顯的標(biāo)配。

單一的交互方式無法滿足深度沉浸的需求，近年推出的主流頭顯紛紛加入了手勢(shì)追蹤、眼動(dòng)追蹤功能。目前VR主要的手部交互方案是手柄，但現(xiàn)有手柄方案存在動(dòng)作受限制和額外配件成本問題。此外，手勢(shì)交互技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)壓力、震動(dòng)、握力等觸覺反饋，為彌補(bǔ)這一重大缺陷，廠商進(jìn)一步優(yōu)化手柄，或推出觸覺手套、肌電手環(huán)等VR手部配件方案，例如索尼PS5專用VR手柄搭載自適應(yīng)扳機(jī)，模擬拉弓和射擊等的按壓張力，并可提供不同紋理觸感，模擬環(huán)境變化。

觸覺手套是目前最能模擬細(xì)微觸覺的設(shè)備之一，但現(xiàn)有手套材料厚重且價(jià)格昂貴，如何在保證精準(zhǔn)定位和觸覺反饋的同時(shí)，具備普通手套便攜、輕薄、柔軟的特性，是觸覺手套向消費(fèi)級(jí)場(chǎng)景落地改進(jìn)的關(guān)鍵。

眼動(dòng)追蹤技術(shù)兼具優(yōu)化視覺效果和提升交互的作用。其主要技術(shù)難點(diǎn)在于，人與人之間的生物學(xué)差異非常大，個(gè)體和環(huán)境差異挑戰(zhàn)模型通用性。適用于100%的用戶的眼動(dòng)追蹤技術(shù)，對(duì)中心點(diǎn)渲染的要求極高。此外，眼動(dòng)追蹤需配置額外光源、算法模塊和攝像頭，這也意味著更高的VR頭顯成本。

雖然技術(shù)突破面臨困難，近一年發(fā)布的Meta Quest Pro、索尼 PSVR 2以及待出的蘋果 MR 一體機(jī)均搭載眼動(dòng)追蹤功能，為眼動(dòng)追蹤的消費(fèi)級(jí)落地揭開序幕。

大廠布局延伸產(chǎn)業(yè)鏈，驅(qū)動(dòng)技術(shù)迭代

各廠商憑借自身基因，VR布局從優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域出發(fā)逐漸向上下游產(chǎn)業(yè)鏈延伸。

現(xiàn)階段Meta稱霸VR整市場(chǎng)，向產(chǎn)業(yè)鏈上游核心零部件和技術(shù)模塊延伸，對(duì)光學(xué)、顯示、芯片和交互技術(shù)全面覆蓋，引領(lǐng)設(shè)備性能升級(jí)以維持領(lǐng)先地位。字節(jié)跳動(dòng)或跟隨Meta路線開展布局。

蘋果自帶硬件基因，在光學(xué)、顯示屏、芯片和交互技術(shù)等核心領(lǐng)域的專利數(shù)量普遍高于其他廠商，底層零部件的積累水平遠(yuǎn)高于其他巨頭。一方面VR/AR可復(fù)用現(xiàn)有產(chǎn)品的供應(yīng)鏈和渠道布局，另一方面，VR/AR產(chǎn)品能夠更加順滑地融入現(xiàn)有的蘋果硬件生態(tài)中，與其他終端產(chǎn)品協(xié)同工作。

以軟件服務(wù)起家的巨頭中，微軟和谷歌對(duì)硬件有所涉足但目前較為局限；騰訊憑借社交和游戲生態(tài)，提供VR內(nèi)容應(yīng)用和解決方案。

隨著科技巨頭和VR頭顯廠商布局，硬件技術(shù)在研發(fā)能力和制造成本上將持續(xù)改善。高出貨量促進(jìn)相關(guān)設(shè)備大規(guī)模量產(chǎn)，制造成本降低，形成產(chǎn)品力上升、成本下降的良性循環(huán)。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，2023年VR全球出貨量將達(dá)到1548萬臺(tái)，并持續(xù)保持較大增幅。隨著光學(xué)、顯示技術(shù)和感知交互功能走向成熟，硬件性能迭代完成，2025年VR頭顯出貨量將突破4000萬臺(tái)。

回顧智能手機(jī)時(shí)代發(fā)展歷程，底層技術(shù)革新首先在硬件引起量變，硬件升級(jí)和設(shè)備性能提升，為應(yīng)用和內(nèi)容創(chuàng)新帶來更多可能，從而催生產(chǎn)業(yè)級(jí)質(zhì)變。

當(dāng)前VRAR行業(yè)仍處于硬件決定內(nèi)容的階段，伴隨著硬件的升級(jí)迭代，實(shí)現(xiàn)二維屏幕到三維空間的躍進(jìn)，才能在此基礎(chǔ)拓展多元應(yīng)用和建立生態(tài)。作為元宇宙時(shí)代信息的入口和載體，VR/AR有機(jī)會(huì)成為下一代互聯(lián)網(wǎng)的智能終端，復(fù)刻智能手機(jī)的黃金時(shí)代。