VR虚拟现实行业深度报告：AI赋能、苹果入局 生态正向循环推动产业全面加速
AI 赋能元宇宙，苹果新机入局，行业可能进入全新起点。AI 一直都是VR 行业的核心技术之一，尤其体现在追踪交互方面，传感器或摄像头获得的数据终需通过计算机视觉、深度学习等算法被设备理解，甚至Meta 已经实现了完全基于AI 的下半身追踪和裸手识别。近期ChatGPT、Stable Diffusion等AIGC 多模态大模型的出现，则极大的降低了3D 内容的制作门槛，提高制作效率，AI 的发展将推动VR/MR 设备进入成熟快车道。另外，苹果首款MR设备有望于WWDC23 发布，可能成为目前全球最贵、性能最强的MR 一体机。
Quest 2 叩响元宇宙的大门，VR 进入加速迭代期。2021 年末，Quest 2 累计销量超1000 万台，成为第一台破千万的“爆款”VR 设备。我们认为Quest2的成功源于：1）硬件上在Inside-out 定位系统等方面塑造独立头显标准；2）软件上2020 年迎来了以Half-life 为代表的高质量作品；3）疫情期间对于宅家娱乐需求爆发。通过复盘智能手机1991-2017 年的发展历程，与VR近十年的发展进行对比，我们认为VR 现阶段对应智能手机的技术加速迭代期，VR 头显初始定义已经完成，一些重要功能和优化正经历市场筛选，尽管短期VR 厂商仍较难创造大规模需求及稳定盈利，但随着内容生态的正向循环，我们看好中长期VR 头显成为下一代通信、社交终端的潜力。Wellsenn XR预计2025 年全球VR 出货量有望达到3500 万部(21-25 年CAGR 42.3%)。
Pico 和Oculus 暂为国内外一体机龙头，强交互市场亟待打开。品牌方面，我们对比了国内外龙头Pico 和Oculus，Pico 硬件升级节奏领先，但在生态建设和内容审核等方面存在差距，目前Pico Store 休闲益智类游戏占比40%以上，平均售价也低于Oculus。但在弱交互领域，围绕短视频和直播，抖音和Meta 处于同一起跑线。2022 年二者加速渗透对方市场，竞争加剧。此外，注重高精度、高性能PC VR 的HTC、拥有丰富的游戏储备且注重用户体验的PS VR 等其他品牌，在VR 形成最终成熟形态前都有望向二者地位发起挑战。
光学：VR 硬件成本中光学占比第二，Pancake 已成确定性技术方向。Pancake方案因加轻薄等优势更适合VR 头显，接替菲涅尔成为确定性光学模组技术路径。核心设计思路是通过反射与偏振进行光路折叠，理论上能将VR 头显的体积缩小到菲涅尔方案的1/4。核心器件包括半透半反镜、1/4 相位延迟片、反射式偏振片。其中，1/4 相位延时片和反射偏振膜的质量是成像质量的关键，目前被3M、旭化成等少数企业垄断，膜材料价值占模组50%以上，加工环节则以贴膜环节中曲面贴膜工艺壁垒最高。光学模组市场竞争激烈，参与者包括光学厂商、屏幕厂商、整机厂、和材料公司3M 等。
显示：看好Micro OLED 中期统治消费级产品。由于VR 属于近眼显示，清晰度、刷新率、视场角等参数不达标都会造成眩晕，其中清晰度尤为重要，我们推算视网膜效果需60 PPD 以上，即FOV 90 度时，单眼分辨率需达到5400*5400，考虑投影损失屏幕需达到8K 以上。目前屏幕主流配置是Fast-LCD 叠加Mini LED 背光，但硅基OLED 反应速度、像素密度都更佳，可达到视网膜级别3000～4000PPI，但成本是前者1.5 倍以上，我们看好MicroOLED 降本后在消费级VR 产品中占据统治地位。目前，海外公司如eMagin、Kopin、SONY 等较早进入，国内京东方、视涯科技目前已率先实现量产。
芯片：主芯片高通一骑绝尘，国产芯片从辅助芯片渗透。VR 头显和手柄都有 芯片组支撑其功能，其中数字芯片涉及到主控SoC、存储、音频编解码芯片等；模拟芯片涉及到电源管理PMIC、LED 驱动芯片、射频FEM、马达驱动芯片、音频功放芯片等；传感器芯片涉及到CMOS 图像传感器、陀螺仪等。未来，围绕图像的获取和生成是是主机的主线升级方向，VR 图像生成质量必然向超高分辨率发展，推动对于VR 芯片中GPU 渲染能力的需求；而VR 交互升级，CMOS 图像传感器数量和种类需求扩容。高通在主流VR 产品上围绕骁龙SoC 拥有完善芯片矩阵优势。由于VR 其他芯片与智能手机和其他智能终端设备较为相似，国产MCU、模拟芯片正在国产VR 设备逐渐渗透。
交互：红外+传感+算法构建定位追踪系统。Outside-in 和Inside-out 的方案相比，前者精度更高，商用场景难以替代，后者自由方便，在消费类产品中占主流。硬件实现有声学、光学、惯性和磁性（IMU）三种路径，目前以光学+IMU 方案为主。另外，算法也是构建追踪识别的核心因素。未来交互方案升级将涉及头显部分的眼动追踪、深度摄像头、手势识别等，以及联动捕捉，即VR 设备与可穿戴设备（手表、手套等）、汽车等其他设备协作。
产业链相关公司：歌尔股份（零部件、模组、整机）、创维数字（自有品牌）、闻泰科技（组装）、立讯精密（零部件、模组、整机）、领益智造（零部件、模组、整机）、欣旺达（电池）、德赛电池（电池）、智立方（传感器测试设备）、华兴源创（检测设备）、赛腾股份（自动化生产设备）、杰普特（光学模组检测设备）、京东方A（显示模组）、三利谱（偏光片）、利亚德（动捕技术及VR 应用）、舜宇光学科技（光学器件）、兆威机电（瞳距调节）、隆利科技（MiniLED 背光）、鸿利智汇（MiniLED 背光）、维信诺（显示屏）、长信科技（显示模组）、韦尔股份（图像传感芯片）、晶晨股份（SoC）、艾为电子（模拟芯片）、兆易创新（MCU）、瑞芯微（专用VR 芯片）、全志科技（专用VR 芯片）等。