2022年9月22日晚，PICO召開海外新品發(fā)布會(huì)，發(fā)布全新PICO 4主機(jī)，海外版售價(jià)429歐元起（128G版本，合人民幣2968元）。相比于PICO 3，新品在重量、光學(xué)方案、透視方案等維度實(shí)現(xiàn)大幅迭代。并且PICO 4Pro額外內(nèi)置3顆紅外攝像頭，可實(shí)現(xiàn)眼球/面部追蹤以及自動(dòng)瞳距無極調(diào)節(jié)（IPD）。 PICO將于9月27日召開國(guó)內(nèi)發(fā)布會(huì)，屆時(shí)將會(huì)發(fā)布PICO 4國(guó)內(nèi)版本。

PICO 發(fā)布操作系統(tǒng)，軟硬件生態(tài)雛形已現(xiàn)，新品兼具科技與消費(fèi)兩大屬性。此次發(fā)布會(huì)上，除了發(fā)布操作系統(tǒng) PICO OS 5.0 和 PICO 健身手環(huán)硬件配件外，PICO 透露了在健身、游戲、視頻及社交等方面的內(nèi)容資源儲(chǔ)備和后續(xù)規(guī)劃。PICO 已逐漸構(gòu)建起豐富的VR內(nèi)容生態(tài)，產(chǎn)品可玩性大大提升，有望在未來收到消費(fèi)市場(chǎng)的關(guān)注和追捧。另外，PICO 發(fā)布 B 端產(chǎn)品及開發(fā)者激勵(lì)計(jì)劃，賦能企業(yè)及個(gè)人開發(fā)者，有助于加速VR內(nèi)容生態(tài)的構(gòu)建，激發(fā)開發(fā)人員的創(chuàng)作熱情，為用戶提供更多的VR 優(yōu)質(zhì)內(nèi)容，創(chuàng)造更好的使用體驗(yàn)。

1.2 新一輪產(chǎn)品周期開啟，VR 有望引領(lǐng)消費(fèi)電子下一個(gè)“黃金時(shí)代”

Meta、PICO 預(yù)計(jì)年內(nèi)發(fā)布 AR/VR 新品，Apple 預(yù)計(jì)23H1 發(fā)布XR新品，22年AR/VR新品數(shù)量已超過 20 款，行業(yè)迎來新一輪產(chǎn)品迭代。此次由PICO 引領(lǐng)，2022H2及2023H1國(guó)內(nèi)外 VR 主流廠商均有新品發(fā)布計(jì)劃，隨著 Pancake 光學(xué)方案、硅基OLED顯示方案等核心技術(shù)的迭代和應(yīng)用，VR 頭顯有望打開消費(fèi)市場(chǎng)，市場(chǎng)迎來加速成長(zhǎng)期。

我們認(rèn)為當(dāng)下的 VR 市場(chǎng)和之前的智能手機(jī)市場(chǎng)具備“差異化共性”，對(duì)于手機(jī)市場(chǎng)的回溯可以洞悉 VR 未來的機(jī)遇。硬件方面的共性在于 VR 市場(chǎng)正處于類似手機(jī)市場(chǎng)初期的發(fā)展階段，創(chuàng)新空間廣闊；而這其中的差異在于 VR 實(shí)現(xiàn)的功能相對(duì)更加集中，產(chǎn)業(yè)鏈也更加清晰，因此硬件的創(chuàng)新方向相對(duì)更確定、更可追蹤，如VR 設(shè)備中光學(xué)方案和顯示模塊的升級(jí)。 VR 設(shè)備的硬件迭代方向?qū)⒑褪謾C(jī)類似，即朝著更便攜、更強(qiáng)體驗(yàn)感的方向發(fā)展。硬件創(chuàng)新升級(jí)初期往往伴隨著量?jī)r(jià)雙升過程，而技術(shù)成熟度和品牌搭載率的提升將催化這一升級(jí)過程。

1.3 產(chǎn)品放量疊加技術(shù)迭代性能優(yōu)化，關(guān)注硬件領(lǐng)域豐富投資機(jī)會(huì)

VR 硬件加速放量，市場(chǎng)即將迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)。IDC 數(shù)據(jù)顯示，2021 年全球VR出貨量同比增長(zhǎng) 92.1%至 1095 萬部，預(yù)計(jì) 2022 年出貨量將超過1500 萬部，并在未來幾年保持高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)； 國(guó)內(nèi) VR 市場(chǎng)快速成長(zhǎng)，看好 PICO 新品發(fā)布進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模。2021Q2以來隨著愛奇藝、華為、大朋等國(guó)內(nèi)廠商相繼發(fā)布 VR頭顯，季度設(shè)備出貨量持續(xù)上升。根據(jù)Wellsenn數(shù)據(jù)顯示，截至 2022Q2，國(guó)內(nèi) VR 出貨量達(dá) 29.7 萬臺(tái)，繼續(xù)保持環(huán)比增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)?？紤]Pico新品亮點(diǎn)突出，市場(chǎng)期待較高，看好國(guó)內(nèi) VR 市場(chǎng)保持高速成長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

PICO 4頭顯實(shí)現(xiàn)多處技術(shù)迭代，產(chǎn)品使用性能提升，價(jià)格接受度較高，看好其快速搶占用戶心智及 VR 硬件市場(chǎng)份額?？紤] PICO 4以及未來 Meta、Apple 等大廠新品也將完成各項(xiàng)技術(shù)迭代升級(jí)，看好大廠新品的催化效應(yīng)帶來 VR 硬件環(huán)節(jié)的主題投資機(jī)會(huì)。類比智能手機(jī)時(shí)代產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)涌現(xiàn)出的投資機(jī)會(huì)，我們認(rèn)為除了已經(jīng)確定的Pancake光學(xué)方案之外，圍繞 Micro-OLED、Micro-LED、6DoF、全彩透視等VR核心技術(shù)，隨著未來的產(chǎn)品升級(jí)放量、技術(shù)滲透率提升，也存在重要的投資機(jī)遇。

2 VR 光學(xué)技術(shù)路線，Pancake 主流趨勢(shì)確定性高優(yōu)勢(shì)顯著

2.1 直擊機(jī)身過厚痛點(diǎn)，Pancake 逐步成為行業(yè)標(biāo)配

作為 VR 設(shè)備核心組件，光學(xué)方案技術(shù)不斷迭代，Pancake 方案逐漸成為主流選擇。VR 光學(xué)是連接顯示屏和人眼的重要橋梁，在很大程度上決定了VR 視覺呈現(xiàn)的效果并影響用戶的使用體驗(yàn)，隨著 VR 終端市場(chǎng)的加速成長(zhǎng)，光學(xué)方案也有望進(jìn)入快速發(fā)展期。目前主流的技術(shù)路線可分為垂直光路（非球面透鏡和菲涅爾透鏡）、折疊光路（Pancake方案）、復(fù)合光路和特定光路。

VR 硬件迎來“瘦身”，Pancake 方案大幅優(yōu)化使用體驗(yàn)。Pancake 技術(shù)基于鍍膜透鏡組、偏振片、1/4 波片等光學(xué)器件組合，通過多鏡片折疊光路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)光路的多次折返，從而降低光路傳播距離來完成超短焦成像，實(shí)現(xiàn)窄小空間內(nèi)的光線傳遞和視角放大。采用Pancake方案可降低設(shè)備厚度 50%。

優(yōu)化成像效果，Pancake 方案提升用戶視覺體驗(yàn)。傳統(tǒng)菲涅爾透鏡因?yàn)殓R片本身鏡片問題，邊角會(huì)出現(xiàn)暗角、模糊和畸變。Pancake 方案通過透鏡組合，提高透鏡邊緣成像質(zhì)量，降低圖像畸變，提高成像對(duì)比度、清晰度和細(xì)膩度。另外，Pancake 方案可通過控制透鏡進(jìn)行屈光度調(diào)節(jié)，目前可支持 0-700 度范圍，可大幅優(yōu)化近視用戶的使用體驗(yàn)。

品牌對(duì) Pancake 搭載成為趨勢(shì)，強(qiáng)化消費(fèi)者的技術(shù)認(rèn)知。2022 年各大廠商陸續(xù)推出新一代 VR 頭顯，從已發(fā)布的新品以及近期將發(fā)布的產(chǎn)品參數(shù)看，Pancake 方案成為廠商首選，并有望在未來幾年內(nèi)的消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)中保持主導(dǎo)地位。我們認(rèn)為品牌搭載率提升帶來的消費(fèi)者認(rèn)知提升有望助推 Pancake 方案逐步成為標(biāo)配，催化其進(jìn)一步滲透。

兩片式方案逐漸成為 Pancake 主流方案方案。Pancake 方案根據(jù)鏡片數(shù)量可分為單片式、兩片式和多片式方案。目前兩片式方案為 Pancake 主流，方案在生產(chǎn)工藝、成本和可控性等要求較容易滿足，并且能保證成像效果。鏡片的多少主要取決于廠商在輕薄度、成像質(zhì)量、生產(chǎn)成本之間的偏好。

2.2 Pancake 商用存在難度，關(guān)注透光率、良率等痛點(diǎn)優(yōu)化

Pancake 光學(xué)模組生產(chǎn)主要包含光學(xué)設(shè)計(jì)、透鏡加工、透鏡貼膜、組裝、檢驗(yàn)和封裝六個(gè)流程。Pancake 方案的最大優(yōu)勢(shì)在于折疊光路，因此起到關(guān)鍵作用的光學(xué)膜的質(zhì)量和貼膜工藝成為技術(shù)核心。另外，由于 Pancake 方案的光路設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，對(duì)組裝和對(duì)齊的要求很高。

Pancake 方案接近商用，但仍有技術(shù)難點(diǎn)亟待解決。目前Pancake 方案存在透光效率低和生產(chǎn)量率低等主要問題。Pancake 對(duì)光學(xué)膜材的要求比較高，僅少數(shù)公司產(chǎn)品能達(dá)到要求。另外曲面貼膜的邊緣容易出現(xiàn)不平整，因此也使得產(chǎn)品的良率大大降低。透光率低，有望通過 Micro-OLED、Micro-LED 方案解決。Pancake 方案中，光路兩次經(jīng)過半反半透膜均會(huì)產(chǎn)生 50%的光強(qiáng)減弱，因此 Pancake 方案理論上光學(xué)傳輸效率為25%，相比于菲涅爾方案的 80~90%有較大差距。Wellsenn XR 數(shù)據(jù)顯示，目前在VR實(shí)際應(yīng)用中，這一效率約 13~16%，未來需要搭配 Micro-OLED、Micro-LED 顯示方案提升使用體驗(yàn)。

（2）光學(xué)膜材要求高，生產(chǎn)良率有待提高。在上游材料方面，反射式偏振膜要求能夠維持準(zhǔn)確的偏振態(tài)，以保證顯示效果。由于系統(tǒng)中存在因?yàn)橥哥R反射、透鏡缺陷等形成的雜散光，會(huì)在畫面中成像或形成光暈，俗稱“鬼影”，影響用戶對(duì)實(shí)際圖像的感知和使用體驗(yàn)。

Pancake 方案光學(xué)膜材要求高，目前產(chǎn)品和工藝被海外光學(xué)膜巨頭壟斷，產(chǎn)品和貼膜是目前國(guó)內(nèi) VR 光學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。反射偏振膜和 1/4 相位延時(shí)片的質(zhì)量是成像質(zhì)量的關(guān)鍵因素，光學(xué)膜在耐熱性、精密加工等方面技術(shù)難度高，而在下游組裝環(huán)節(jié)，廠商面臨注塑精度、雜散光、光軸對(duì)準(zhǔn)跳腳等問題，導(dǎo)致生產(chǎn)良率較低。全球只有3M、旭化成等少數(shù)企業(yè)的產(chǎn)品能夠達(dá)到 Pancake 設(shè)計(jì)要求。

2.3 商用趨勢(shì)確定，技術(shù)迭代及滲透率提升推動(dòng)市場(chǎng)規(guī)模加速成長(zhǎng)

VR 硬件市場(chǎng)放量，新品應(yīng)用 Pancake 方案推動(dòng)市場(chǎng)成長(zhǎng)。根據(jù)WellsennXR數(shù)據(jù)，2022Q1 和 Q2 全球 VR 硬件出貨量分別為 275 和 230 萬臺(tái)，同比增長(zhǎng)24.4%和30.7%，中國(guó)市場(chǎng)出貨量為25和33萬臺(tái)，同比增長(zhǎng)257.1%和371.4%。VR硬件規(guī)模放量成長(zhǎng)，以及Pancake方案滲透率提升，推動(dòng) VR 光學(xué)市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)升高。

Pancake 市場(chǎng)成長(zhǎng)測(cè)算，新品應(yīng)用疊加成本下降推動(dòng)滲透率提升，創(chuàng)造70億市場(chǎng)規(guī)模。新發(fā)布的 PICO 4 以及未來將發(fā)布的 Oculus Cambria 和 Apple MR 均將采用Pancake方案，新光學(xué)方案滲透率將持續(xù)提升。Wellsenn XR 數(shù)據(jù)顯示，2022Q1，Meta VR頭顯出貨量為233萬臺(tái)；2022 年全年，PICO VR 銷售目標(biāo)為 180 萬臺(tái)。 目前除 PICO 4外，未來 Meta、Apple、Sony 等大廠新品均會(huì)采用Pancake 光學(xué)方案，未來菲涅爾方案在 VR 光學(xué)市場(chǎng)份額將不斷減小，Pancake 方案滲透率將持續(xù)提升。我們假設(shè)2023 年后搭載菲涅爾透鏡方案的 VR 出貨量穩(wěn)定在約 1700 萬臺(tái)，其余均會(huì)采用Pancake方案。經(jīng)測(cè)算，我們預(yù)計(jì)到 2025 年全球 Pancake 市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到74.8 億元，2022~2025年CAGR為 171.2%。

關(guān)注國(guó)內(nèi)廠商技術(shù)升級(jí)提升市場(chǎng)份額，除光學(xué)組件外機(jī)械傳動(dòng)、檢測(cè)等環(huán)節(jié)均有投資機(jī)會(huì)。目前反射偏振膜環(huán)節(jié)技術(shù)難度高，市場(chǎng)基本被 3M、旭化成等海外廠商壟斷。在偏光片領(lǐng)域，我國(guó)市場(chǎng)需求不斷增加，國(guó)產(chǎn)化率偏低，未來看好國(guó)產(chǎn)化率提升趨勢(shì)給本土企業(yè)帶來的發(fā)展機(jī)遇。

國(guó)內(nèi)廠商在光學(xué)設(shè)計(jì)、透鏡加工、偏振片、膜材和貼膜等環(huán)節(jié)均有廠商深度布局，看好國(guó)內(nèi)廠商持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)線技術(shù)、提高產(chǎn)品良率，提升市場(chǎng)份額。除光學(xué)元件外，國(guó)內(nèi)在產(chǎn)品檢測(cè)、機(jī)械傳動(dòng)等環(huán)節(jié)也有廠商深度布局，兆威機(jī)電的微型傳動(dòng)系統(tǒng)和杰普特XR光學(xué)檢測(cè)設(shè)備均已進(jìn)入大廠核心供應(yīng)鏈。

3 顯示方案持續(xù)迭代，彌補(bǔ)光學(xué)方案不足

3.1 Pancake 亮度不足，Micro-OLED 成當(dāng)前解決之道

Pancake 方案存在透光率低等問題，對(duì)顯示方案提出更高要求。根據(jù)EdmundOptics數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)菲涅爾透鏡方案的光學(xué)效率可達(dá) 80%~90%，而目前Pancake 透鏡方案只能達(dá)到10%~15%，光路的多次折返導(dǎo)致了光線強(qiáng)度損失較大，對(duì)顯示屏幕的亮度提出了更高要求。Micro-OLED 方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)革新，成為短期內(nèi) VR 顯示理想方案。Micro-OLED又稱硅基 OLED，其光源模組將 OLED 蒸鍍到硅基板（半導(dǎo)體晶圓）上，除了具備自發(fā)光優(yōu)勢(shì)，面板比以前更輕薄、耗能更低，還有響應(yīng)時(shí)間短、發(fā)光效率高等特性，更容易實(shí)現(xiàn)高ppi。Micro-OLED 在小尺寸領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)明顯，有效解決暈眩、解析度等問題。VR在實(shí)際體驗(yàn)往往會(huì)面對(duì)暈眩、解析度低等問題，需要面板解析度提升到2000ppi 以解決暈眩問題。Micro-OLED 作為新一代顯示技術(shù)，在解析度、輝度、對(duì)比及反應(yīng)速度方面具備優(yōu)勢(shì)，可滿足用戶對(duì)畫質(zhì)、延遲等要求的不斷提升。

Micro-OLED 優(yōu)勢(shì)顯著但目前成本偏高，看好未來成本下降推動(dòng)滲透率提升。根據(jù)Wellsenn XR 數(shù)據(jù)，PICO Neo 3 采用 Fast LCD 顯示模組，成本約為40~50 美元，而目前Micro-OLED 屏幕價(jià)格在 100 美元以上，對(duì)于消費(fèi)級(jí) VR 不具備成本優(yōu)勢(shì)。但考慮到Micro-OLED 在 VR 微顯示領(lǐng)域的適用性和優(yōu)勢(shì)，看好未來通過技術(shù)工藝迭代和良率提升，降低成本，短期內(nèi)實(shí)現(xiàn) VR顯示方案的快速滲透。

3.2 長(zhǎng)期看好 Micro-LED 方案，關(guān)注核心技術(shù)環(huán)節(jié)突破

微顯示方案最優(yōu)解，Micro-LED 被視為下一代顯示技術(shù)。Micro-LED則是新一代的顯示技術(shù)，將 LED 背光源微縮化、矩陣化，致力于單獨(dú)驅(qū)動(dòng)無機(jī)自發(fā)光、讓產(chǎn)品壽命更長(zhǎng)，甚至性能更勝 OLED。 Micro-LED 帶來技術(shù)新突破。Micro-LED 晶粒達(dá)到肉眼難以分辨的等級(jí)，可以直接將R、G、B 三原色的晶粒拼成一個(gè)像素點(diǎn)，變成“一個(gè)像素”的概念，不再需要濾光片和液晶層。

Micro-LED 核心技術(shù)環(huán)節(jié)，關(guān)注巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)迭代良率提升。巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，是指在完成微米級(jí) Micro-LED 晶粒制作后，要把數(shù)百萬甚至數(shù)千萬顆微米級(jí)的LED晶粒正確且有效率地移動(dòng)到電路基板上的過程稱之為。 以 4K 電視為例，對(duì)于 4096*2160 分辨率，假設(shè)每像素點(diǎn)為三個(gè)R、G、B晶粒，則一塊 4K 屏幕需要轉(zhuǎn)移的晶粒高達(dá) 2600 萬顆，目前巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)包括彈性印章微轉(zhuǎn)移技術(shù)、激光轉(zhuǎn)移技術(shù)等，但各技術(shù)還不夠成熟，良率和轉(zhuǎn)移效率無法達(dá)到Micro-LED量產(chǎn)的水平，這也進(jìn)一步推高制造成本，導(dǎo)致目前的 Micro-LED 產(chǎn)品售價(jià)高昂。

3.3 國(guó)內(nèi)廠商深度布局微顯示賽道，看好Micro-OLED與Micro-LED發(fā)展

中短期內(nèi) Micro-OLED 技術(shù)滲透率有望提升，成為VR 顯示主流方案。據(jù)CINNOResearch 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2021 年全球 AR/VR 硅基 OLED 顯示面板市場(chǎng)規(guī)模為1.7億美元，未來隨著 AR/VR 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及硅基 OLED 技術(shù)的進(jìn)一步滲透，預(yù)計(jì)至2025 年全球AR/VR硅基 OLED 顯示面板市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 16.7 億美元。 國(guó)內(nèi)多家公司持續(xù)布局硅基 OLED 的技術(shù)開發(fā)和量產(chǎn)，考慮包括蘋果、索尼在內(nèi)的多家廠商開始使用該項(xiàng)技術(shù)，預(yù)計(jì)硅基 OLED 需求量將加速上升，看好國(guó)內(nèi)廠商基于長(zhǎng)期布局和技術(shù)迭代，提升市場(chǎng)份額。

良率決定 Micro-LED 成本和商用前景，關(guān)注國(guó)內(nèi)廠商技術(shù)迭代進(jìn)程。Micro-LED技術(shù)在小尺寸穿戴、VR/AR、手機(jī)、平板和 TV 等各顯示領(lǐng)域都具有極高的應(yīng)用潛力。據(jù)LEDInside預(yù)測(cè)，2025 年 Micro-LED 市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 28.91 億美元。 國(guó)內(nèi)廠商在產(chǎn)品良率、產(chǎn)線建設(shè)方面持續(xù)推進(jìn)，隨著技術(shù)迭代和成本下降，Micro-LED技術(shù)未來有望從高端商用領(lǐng)域延伸到民用市場(chǎng)，從而打開市場(chǎng)空間。

4 多感官技術(shù)融合，VR 使用體驗(yàn)顯著優(yōu)化

4.1 交互體驗(yàn)升級(jí)，6DOF 技術(shù)成為主流方案

4.1.1 交互體驗(yàn)升級(jí)，6DOF 技術(shù)成為主流方案

3DoF 技術(shù)實(shí)現(xiàn)觀賞功能，6DoF 技術(shù)實(shí)現(xiàn)深度交互。物體在X、Y、Z三軸上旋轉(zhuǎn)的能力之外，也具備在 X、Y、Z 三軸上移動(dòng)的能力。人體頭部的運(yùn)動(dòng)也可以大致分為旋轉(zhuǎn)和位移兩大類，由于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)更容易捕捉，過往的 3DoF 技術(shù)只能捕捉用戶頭部的俯仰、轉(zhuǎn)動(dòng)和扭頭動(dòng)作，而無法實(shí)現(xiàn)頭部位移。3DoF 技術(shù)只能滿足用戶使用VR 進(jìn)行觀影等活動(dòng)，但無法捕捉游戲等深度交互場(chǎng)景的自身位移。

6DoF 技術(shù)推動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)景拓展，升級(jí)交互體驗(yàn)。傳統(tǒng)3DoF 頭顯無法自動(dòng)捕捉用戶視野高度，也無法通過頭部位移的微小動(dòng)作調(diào)整視距，直接影響了用戶使用的沉浸感?；谥С?DoF 的 VR 設(shè)備，新增的位置追蹤功能可給用戶帶來更多的體驗(yàn)感，可在虛擬游戲場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)躲避障礙、跳躍等互動(dòng)動(dòng)作，顯著提升 VR 游戲的可玩性和沉浸感。

6DoF 技術(shù)將用戶真正置于虛擬場(chǎng)景中，實(shí)現(xiàn)深度交互。6DoF 技術(shù)的突破不僅僅是用戶頭部運(yùn)動(dòng)自由度跟蹤的優(yōu)化，更重要的是拓展了用戶在虛擬場(chǎng)景中更高維的交互模式，賦予 VR 內(nèi)容創(chuàng)作以更大的自由度和更多的可能性，其中包含了：（1）精確認(rèn)知運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，匹配內(nèi)容呈現(xiàn)形式：6DoF 可實(shí)現(xiàn)通過高度、位置、微動(dòng)作等空間移動(dòng)信息，為用戶提供更加真實(shí)的觀察角度，便于用戶將虛擬環(huán)境和自我感知綁定，增強(qiáng)沉浸感； （2）基于自由度組合，實(shí)現(xiàn)更多樣的行為模擬：6DoF 實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)的定位模式，可滿足更多用戶個(gè)性化需求，極大地豐富探索 VR 世界的可能性；（3）實(shí)現(xiàn)更多元的交互（頭手交互等）：6DoF 解鎖頭手位移象限，用戶可基于手柄或其它設(shè)備（甚至是裸手識(shí)別技術(shù)），實(shí)現(xiàn)握、拽、拉等更多肢體語(yǔ)言，并在虛擬世界中得以展現(xiàn)。

4.1.2 追蹤定位技術(shù)賦能 6DoF，Inside-out 逐漸成為主流架構(gòu)

相比 3DoF 方案，6DoF 方案需要搭載光學(xué)部件或紅外追蹤部件，實(shí)現(xiàn)空間內(nèi)的用戶精確定位。目前 VR 頭顯追蹤定位技術(shù)可分為 Outside-in（外向內(nèi)追蹤定位）和Inside-out（內(nèi)向外追蹤定位）。目前 Inside-out 逐漸成為 VR 主流架構(gòu)。外部定位模塊+頭部追蹤器，Outside-in 技術(shù)，對(duì)空間要求大且布置繁瑣。Outside-in技術(shù)又稱為 Lighthouse 定位系統(tǒng)，需要在空間內(nèi)放置至少兩個(gè)定位設(shè)備，兩個(gè)定位器會(huì)發(fā)射出激光、紅外線、可見光等對(duì)覆蓋空間建立三維位置信息，基于三角定位方法確定佩戴者的位置和移動(dòng)方向。 Outside-in 的最大弊端在于頭顯的位移空間受制于外部定位器的放置位置。每組定位器都有其可捕捉范圍，易產(chǎn)生校準(zhǔn)偏差，校準(zhǔn)過程繁瑣。當(dāng)頭顯需要更換使用場(chǎng)景時(shí)，外部定位器件也需要重新拆裝，過程較為繁瑣，因此只適合于線下體驗(yàn)店等固定使用場(chǎng)景。

響應(yīng) VR 輕便化趨勢(shì)，Inside-Out 技術(shù)逐漸成為 VR 主流方案。Inside-out（內(nèi)向外追蹤定位）方案不需要外部定位裝置，利用 VR 頭顯的光學(xué)或紅外追蹤部件，采集外部環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過 SLAM 算法計(jì)算用戶的空間位置。 Inside-out 方案解決空間限制，提升用戶體驗(yàn)。以 Oculus Quest 2 為例，頭顯采用Inside-out 技術(shù)，利用前置攝像頭采集環(huán)境信息后，通過SLAM算法來計(jì)算位置并劃定使用區(qū)域。配套手柄也嵌入了紅外發(fā)射器，頭顯攝像頭基于手柄發(fā)射出的紅外信號(hào)進(jìn)行空間定位。Inside-out 技術(shù)可在復(fù)雜光線的環(huán)境下正常工作并保證高精確度。SLAM 算法與 6DoF 方案高度契合，帶來和諧交互體驗(yàn)。SLAM算法能夠根據(jù)傳感器反饋的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)構(gòu)建周圍環(huán)境地圖，并根據(jù)地圖推測(cè)自身定位，能打破XR設(shè)備應(yīng)用空間的局限。目前 SLAM 算法成熟度高，在 XR 端的應(yīng)用和滲透確定性強(qiáng)，且仍在朝前迭代。其中 VSLAM 方案是 SLAM 的更先進(jìn)技術(shù)，無需額外的外部計(jì)算，能夠直接接收6DoF信息并進(jìn)行 3D 建圖。

VR 6DoF 技術(shù)核心元件 IMU 被海外廠商壟斷，國(guó)內(nèi)在算法端存在突破機(jī)遇。根據(jù)Wellsenn XR 數(shù)據(jù)，PICO neo 3 的 IMU 元件供應(yīng)商為東電化電子，國(guó)內(nèi)廠商目前切入較為困難，勝宏科技為陀螺儀 PCB 供應(yīng)商，另外賽微電子布局IMU 賽道多年，目前部分MEMS芯片產(chǎn)品已在 XR 領(lǐng)域應(yīng)用。而相比硬件端，國(guó)內(nèi)在算法端針對(duì)SLAM和VSLAM算法解決方案已有不少公司持續(xù)布局，并與硬件廠商緊密合作。

4.1.3 從手柄發(fā)展看頭手互動(dòng)趨勢(shì)，裸手識(shí)別有望實(shí)現(xiàn)交互最優(yōu)效果

手柄提供手部動(dòng)作定位及追蹤功能，實(shí)現(xiàn)頭手互動(dòng)優(yōu)化VR 使用沉浸感。6DoF方案下，手柄可模擬用戶手臂的更多動(dòng)作，并實(shí)時(shí)反映到虛擬人物的手臂上，將VR體驗(yàn)從視線單維度擴(kuò)展到視線、手勢(shì)、位移等維度，形成更立體化的交互模式。

手柄設(shè)計(jì)貼近人手自然狀態(tài)，去按鍵化趨勢(shì)顯著。傳統(tǒng)的消費(fèi)電子產(chǎn)品中，用戶依靠通過按鍵組合指令傳遞及人機(jī)交互。但在 VR 虛擬場(chǎng)景中，用戶希望虛擬形象模擬人在自然情況下的行為動(dòng)作，這一需求也決定了 VR 手柄乃至其它交互硬件在迭代過程中，更加貼近肢體動(dòng)作的模擬和信息傳遞。 以 Oculus Quest 1/2 手柄為例，操控鍵位可分為拇指區(qū)、食指區(qū)和后三指區(qū)，結(jié)合了搖桿、按鍵、扳機(jī)以及觸控感應(yīng)的交互形式，能夠捕捉用戶在使用過程中的手部細(xì)微動(dòng)作，強(qiáng)調(diào)引導(dǎo)用戶在虛擬世界也通過抓握、觸摸等自然手勢(shì)進(jìn)行操作，而不是類似于鍵盤或智能手機(jī)的按鍵操作。 基于觸覺傳感器的手勢(shì)識(shí)別成本過高，計(jì)算機(jī)視覺成為目前裸手識(shí)別研究方向。以VR手套為代表，VR 手套可分為基于慣性傳感器和基于彎曲傳感器兩種類型，通過傳感器收集大量的手部定位和手指交互的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)收發(fā)器向 VR 頭顯傳輸數(shù)據(jù)。

計(jì)算機(jī)視覺三維重建技術(shù)有望成為裸手識(shí)別主流發(fā)展方向。計(jì)算機(jī)視覺利用深度傳感器獲取深度信息，再通過光學(xué)技術(shù)模擬人類視覺系統(tǒng)，促進(jìn)了虛擬現(xiàn)實(shí)及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用。目前主流的深度測(cè)量方案有結(jié)構(gòu)光、雙目立體成像和時(shí)間飛行法（ToF）三種。其中結(jié)構(gòu)光和雙目立體成像技術(shù)基于幾何原理間接估計(jì)深度，而 ToF 則是測(cè)量發(fā)射光和反射光之間的飛行時(shí)間并根據(jù)光速來直接估計(jì)深度。

裸手交互技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域的人機(jī)交互最為直接的交互方式。該技術(shù)具有靈活、直觀、非接觸性、符合人們?nèi)粘＝涣髁?xí)慣等優(yōu)點(diǎn)。看好計(jì)算機(jī)視覺三維重建技術(shù)推動(dòng)裸手識(shí)別應(yīng)用，并成為下一代 VR/AR 產(chǎn)品人機(jī)交互方式的重要選擇。

4.2 彩色透視（See-through），實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)與虛擬融合的關(guān)鍵技術(shù)

See-Through 功能實(shí)現(xiàn)佩戴頭顯情況下直接與外部現(xiàn)實(shí)世界的行為交互，增強(qiáng)VR頭顯體驗(yàn)可持續(xù)性。See-Through 技術(shù)指在佩戴 VR 頭顯時(shí)，利用設(shè)備的前置攝像頭查看頭顯外部實(shí)時(shí)環(huán)境情況的功能，目前業(yè)內(nèi) VR 頭顯設(shè)備均采用黑白See-Through 技術(shù)，未來Pico、Meta 等新品有望實(shí)現(xiàn)彩色 See-Through，將顯示場(chǎng)景以彩色呈現(xiàn)的形式與VR虛擬內(nèi)容有機(jī)結(jié)合。

光學(xué)透視（OST）和視頻透視（VST）為透視技術(shù)兩大實(shí)現(xiàn)方式。光學(xué)透視的顯示方案是通過特殊的透鏡設(shè)計(jì)將數(shù)字畫面投射到半透明的顯示裝置。而視頻透視的顯示方案則是通過相機(jī)實(shí)時(shí)捕捉畫面，再和虛擬世界本該呈現(xiàn)的畫面融合，最終呈現(xiàn)在顯示屏幕上。

視頻透視方案逐漸成為行業(yè)主流。由于光學(xué)透視的光路設(shè)計(jì)復(fù)雜，顯示的畫面視角有限，并且由于光線原因無法顯示純黑的畫面，以及光學(xué)零部件成本造價(jià)較高，因此VR設(shè)備的廠商們往往選擇已經(jīng)較為成熟的視頻透視方案。

彩色 See-through 方案對(duì)硬件和算法提出更高要求。硬件層面，從黑白透視到全彩透視會(huì)涉及到攝像頭的升級(jí)，廠商們會(huì)將 VR 設(shè)備上的 RGB 的攝像頭進(jìn)行升級(jí)，甚至部分設(shè)備會(huì)配備深度傳感器，以實(shí)現(xiàn)更高精度、色彩豐富的畫面效果。其次在算法上也提高了一定的要求。由于全彩透視對(duì)分辨率、色彩的還原度和準(zhǔn)確性要求較高，物體的位置和物體的大小范圍一一對(duì)應(yīng)，因此往往需要一套接近實(shí)時(shí)重構(gòu)的算法。這提高了對(duì)算法和算力的要求，也對(duì)頭顯自身處理計(jì)算的能力有了更高的要求。

4.3 眼動(dòng)追蹤技術(shù)，識(shí)別用戶關(guān)注點(diǎn)，減輕畫面渲染負(fù)擔(dān)

眼動(dòng)追蹤使用攝像頭捕捉人眼或臉部的圖像，用算法實(shí)現(xiàn)人臉和人眼的檢測(cè)、定位和跟蹤，從而估算用戶的視線變化。目前主要使用光譜成像和紅外光譜成像兩種圖像處理方法，前一種需要捕捉虹膜和鞏膜之間的輪廓，而后一種則跟蹤瞳孔輪廓。眼動(dòng)追蹤通常是通過連續(xù)測(cè)量瞳孔中心和角膜反射之間的距離來實(shí)現(xiàn)。距離的變化取決于眼睛的角度，紅外線通過反射配合攝像機(jī)記錄和跟蹤運(yùn)動(dòng)，并基于計(jì)算機(jī)視覺算法推斷注視的方向。

眼動(dòng)追蹤有助于減輕 VR 畫面渲染負(fù)擔(dān)，提升畫面流暢度。由于渲染完整虛擬環(huán)境是一個(gè)計(jì)算量巨大的過程，因此通過使用 VR 中的眼動(dòng)跟蹤信息，可以執(zhí)行所謂的“中心凹形渲染”，即只渲染被觀察環(huán)境中的那些元素。這樣可以降低所需的處理能力，還可以創(chuàng)建一個(gè)更加身臨其境的環(huán)境，在其中虛擬世界可以更緊密地表示現(xiàn)實(shí)世界。

來源：浙商證券