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搜索發布時間：2024-09-03
虛擬現實（VR）行業丨研究報告
核心摘要：
行業概況
發展階段：新舊玩家推陳出新，特別是Vision Pro產品的問世，極大帶動行業參與者信心，行業未來發展方向漸進明晰，新品層出不窮，VR邁入快速成長期
現存卡點：
技術側：核心芯片、顯示屏幕、光學方案、交互技術等均有突破，但VR硬件整體性能美中不足，算力、清晰度、產品良率、交互靈活性等仍有提升空間
內容側：開發技術限制優質內容創作輸出，加之內容市場環境成熟度欠缺，優質正版內容難以獲得有效保護，反向沖擊創作者信心，內容市場閉環待完善
市場規模：2023年全球VR終端出貨量為765萬臺，其中Meta、Sony、PICO、DPVR和Valve位居前五。艾瑞預估2024年全球出貨將突破810萬臺。伴隨生態成熟與新品迭現，特別是蘋果迭代產品對于市場的引爆可能性，艾瑞預估，2027年全球市場將有飛躍式增長
產業環節
核心硬件：
芯片：各品牌VR頭顯主控芯片基本被高通壟斷，蘋果、聯發科等廠商正積極布局
光學顯示：Pancake方案位居主流選擇，FOV、光效、良率待提升；Micro OLED短期內受到更多廠商青睞，Micro LED商業落地仍需時間
交互技術：呈現多點開花態勢，手勢追蹤、眼動追蹤、面部追蹤等為廠商重點布局
軟件技術：
操作系統：以安卓系統為主，頭部企業欲自建生態，提升產品差異化與生態壁壘
渲染開發：多種渲染技術協同，如注釋點渲染、實時云渲染等，大幅緩解算力壓力，提升渲染質量
內容應用：
內容服務：擴充創作者隊伍，巧用AI技術，加大自研與優質內容引進，豐潤國內內容市場
場景應用：C端與B端同步發力，由基礎場景實踐如游戲、影視、文旅，向更為全面的進階場景，如社交、工業、醫療延伸
趨勢洞察
產品未來趨勢：全彩透視加持，MR將成為VR廠商新的競爭戰場
內容未來趨勢：引入優質IP，并利用AIGC等智能技術提升創作效率；同時轉換創作思維，設計初衷回歸服務用戶本身
產業價值洞察：將現實世界導入虛擬世界，促進元宇宙體驗的實體化
行業發展呼吁：望行業多方參與者同舟共濟，推動VR生態成形
VR概念界定
新穎獨到：隔離物理世界，實現虛擬場景中的沉浸式交互體驗
虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR）是指利用計算機設備創建一個三維空間的虛擬世界，用戶可以運用視覺、聽覺等感知這個虛擬世界，并與虛擬世界中的場景、物品、虛擬人物進行交互。基于多源信息融合、交互式的三維動態視景和實體行為的系統仿真，用戶如同身臨其境一般。廣義的虛擬技術包括泛R（Reality）技術以及全息技術等虛擬技術；狹義的虛擬技術即指VR技術。相較于AR與MR， VR本質在于利用先進技術構造虛擬世界，側重完整的虛擬現實體驗，通過良好的VR體驗讓體驗者忘記身處的現實；因此VR對圖像的逼真度要求更高，盡可能讓虛擬場景占滿整個視野，避免真實場景畫面進入眼睛。
VR行業發展里程碑
浮沉與共：新舊玩家持續推陳出新，VR產業將步入快速成長期
虛擬現實概念源于科幻小說，由任天堂等游戲廠商開啟商業化之路。早期設備成本高，技術成熟度有限，游戲廠商的嘗試都宣告失敗。2016年是虛擬現實的元年，硬件巨頭消費級產品的推出，疊加中國眾多VR創企大力進軍硬件端與內容端，短期市場呈爆炸式增長。但行業整體處于民用初期，受內容稀缺、設備易眩暈、屏幕清晰度差等影響，消費級市場整體發展放緩。伴隨行業技術日趨成熟與產業玩家的擴容，行業在2020-2022年邁入發展的關鍵階段，Quest銷量迎消費級拐點。2023年蘋果Vision Pro發布，其對全新交互方式的實踐為業內玩家帶來新的思考。作為現階段頂配產品，Vision Pro的出現不僅極大拉動虛擬現實產業玩家信心，同時在市場激起的“浪花”，為行業帶來更多關注。艾瑞認為，在可預見的27～28年，蘋果二代甚至三代產品將貢獻下一個里程碑，為產業帶來新的爆發。
VR新品迭現但美中不足
內容開發挑戰限制精品內容擴充，內容市場閉環存在漏洞
VR內容呈現效果的影響因素較為多樣，初期的創意構思，開發階段的技術實現、成品效果展示和流入市場后的用戶反饋等均為重要變量。當前硬件設備仍處于摸索迭代階段，VR內容暫無較為完美的展示平臺，這一定程度上限制了終端用戶的體感。除此之外，內容設計十分消耗創作者的創意想法，加之如3D建模、渲染、交互等技術實現門檻較高，精品制作周期拉長。新穎內容吸引用戶入手嘗試，成功打破第一道拓展屏障；但留存用戶需要符合用戶視覺感、空間交互性預期的優質內容。目前以游戲為主的VR內容走在內容市場前列，但數量遠不可與其他游戲類型相抗衡，VR整體內容量待擴充。對于內容市場，產權保護需要業內持續重視，盜版泛濫將直傷內容創作者熱情，進而限制內容產出，嚴重阻礙內容市場的健康發展。
刀光劍影：硬件頭部較為集中，軟件服務多依托成熟業務向VR延伸
VR終端設備出貨量
待硬件提質成熟與頭部品牌持續迭代，2027年出貨將實現飛躍式突破
2021年，得益于各路廠商快節奏的新品推出和多樣營銷方式的市場宣傳刺激，加之“元宇宙”為當年最為火爆的科技熱點，VR被視為元宇宙的入場券，全球出貨突破千萬臺。但在過去一年，整個科技行業遇冷，國內外VR領頭大廠均未公布市場利好消息。據艾瑞統計，2023年全球整體出貨為765萬臺，Meta領跑市場，占比超70%。后移情時代，大眾休閑娛樂選擇更為多樣化，性能尚未完善的VR設備難以吸引大量用戶入手。年初Vision Pro的發售，對整個XR市場起到一定帶動作用；但各路廠商需要時間完善硬件與內容生態，因此艾瑞預測，2024年全球出貨較去年將有小幅上漲，預計超過810萬臺。屏幕、光學模組和芯片等VR核心硬件構成的工藝成熟與量產進程對設備出貨有重要影響，疊加蘋果等頭部廠商的產品迭代規劃，整體出貨預計在2027年實現飛躍。
推波助瀾：硬件、軟件迭代加速，推動應用生態蓄勢待發
VR產業具備相對完整與龐大的產業鏈條，主要由硬件、軟件、內容服務及應用領域四部分構成。光學、顯示與交互是VR硬件架構的核心構成。目前VR硬件條件基本支持VR游戲在設備上的流暢運行，但隨著眼球追蹤、手勢追蹤等交互技術的出現與發展，渲染技術對算力需求的提升，硬件與軟件的適配性將直接影響用戶體驗。硬件與軟件端的發力也帶動起內容生態的繁榮，產業不再局限于游戲、社交，工業、醫療、零售等新業態也將加入，業態日趨豐富。
芯片是VR硬件的重要價值構成，暫由海外龍頭主導，國內廠商積極搶攻
芯片為VR一體機價值占比最大的硬件構成，主要由SoC主控芯片、RAM運存、ROM內存和其他芯片（電源管理、通信芯片、解碼芯片等）組成。得益于高通在手機芯片的技術積累與優勢，其驍龍XR2芯片在CPU、GPU、視頻處理及AI算力等多方面表現出強大性能，目前已成為VR一體機的主力芯片。蘋果Vision Pro中搭載了自研的M2和R1芯片，M系列芯片的性能參數要優于驍龍XR2，因此成為高通在XR芯片的強大對手。國內芯片廠商礙于布局進度與產品性能，已實現搭載的VR機型較少；但伴隨國產替代的浪潮和VR行業的成熟，國產芯片仍有望占據更大的VR市場。
Pancake方案對頭顯的“瘦身”吸引了業內多方的關注，近2年已有多款企業級、消費級的頭顯產品問世，包括蘋果推出的MR產品Vision Pro，再一次將Pancake帶進大眾視野。新方案的落地為VR市場注入新鮮活力，設備迭代加速，屏幕等配套設備相應升級，輕薄、成像質量好的佩戴體驗進一步促進VR向大眾市場滲透。但Pancake方案并非十全十美，基于方案設計本身，在光效、FOV等方面有所犧牲。為提升方案的使用性能，制造工藝難度提高，成本隨之上升。故Pancake方案依舊是一個偏向過渡的產品形態，未來一段時間業內各方仍需在方案則選、產品體驗與制造成本等多因素間尋找平衡。
高分辨率、高刷新率、高對比度、低功耗優勢，驅動Micro OLED滲透
早期VR頭顯大部分采用LCD，礙于LCD響應速度慢，從2016年起，玻璃基OLED被嘗試應用于VR設備中。當前的VR設備主要采用Fast LCD屏幕，該類型顯示屏在響應速度、量產穩定性、良率與成本等方面均有所改善。伴隨顯示方案的步步迭代，2022年起，VR產業頭部企業開始研發帶有Mini LED的Fast LCD顯示面板與Micro OLED面板，以求在對比度、刷新率、亮度、光效等方面獲得進一步提升。顯示屏亮度與對比度的提升，更好的適配了Pancake光學方案對高亮度的需求。值得一提的是，相較于Micro OLED的性能優勢，Micro LED在屏幕輕薄度、光效、顯示性能等方案更為出色，目前以蘋果、三星為首的企業正積極布局，是未來VR顯示面板的理想選擇。
面面俱佳的Micro LED雖取得初期進展，但商業化推廣受限于技術突破
作為VR頭顯近期的主流選擇，Fast LCD(Mini LED)依托全新液晶材料與超速驅動技術，有效提升刷新率至75-90Hz。相較傳統LCD屏幕，Fast LCD兼顧提高屏幕亮度和對比度，增強對暗部區域顯示的控制，提高飽和度。Micro OLED在分辨率與刷新率方面的優勢性能可分別有效緩解紗窗效應與余暉效應，降低眩暈感對用戶體驗的負面影響。盡管OLED長時間顯示靜止畫面存在燒屏可能，但VR畫面通常會隨著佩戴者頭部運動而變化，畫面多數處于變化中，燒屏問題可得到緩解。Micro LED具備絕對亮度與對比度優勢，相同功耗下可提供更長久的續航。綜合多維度信息，Fast LCD與Micro OLED將在短期內不斷滲透，特別是Micro OLED，量產后規模效應下成本將下降。而各維度更勝一籌的Micro LED，待巨量轉移和全彩化方案等技術瓶頸突破后，在VR頭顯有望實現全面搭載。
Section 2 – 交互技術
VR交互技術發展進展
技術多點布局，手勢、眼動、面部追蹤進展顯著，“全感VR”實現加速
交互技術是用戶與虛擬世界互動的手段，扮演著連接用戶與虛擬環境的橋梁角色。VR產業的爆發式發展，同步帶來交互技術的更迭。為實現自然、沉浸的交互，技術單打獨斗已無法滿足現階段需求；整合不同類型技術，將覆蓋多角度、多領域采集信息，進而達到更為精準的交互效果，因此交互技術整體呈現融合態勢。目前，發展最為成熟的6DoF頭手追蹤定位技術已廣泛應用于國內外多款VR產品。依托傳感器反饋的傳感器交互與觸覺反饋技術通常配置于VR控制器和VR穿戴設備，增強用戶對虛擬物體的觸感。手勢交互、眼動追蹤及面部識別等聚焦用戶生理特征、動作行為的交互技術，極大的提高了用戶參與度，為用戶構建的虛擬角色和虛擬環境間的動作、情感響應提供支撐。交互技術的發展整體趨向無感化，肌電模擬、腦機交互這些直接從身體或大腦向虛擬環境傳輸指令的交互形式也是行業的興趣所在。
交互技術｜手勢交互
手勢交互處于發展初期，其準確性需依靠有效數據、優化模型不斷更迭
VR設備的手勢交互技術發展較為緩慢，裸手交互和可穿戴設備交互仍處于初期階段。針對不同應用場景，VR廠商的交互方案各有側重，如Meta Quest系列的裸手交互基于計算機視覺獲取數據，用戶可快速體驗裸手效果；HTC VIVE則依靠腕式追蹤器，通過慣性傳感器提高手勢交互的準確性與可靠性。為了平衡裸手交互的沉浸感與手柄交互的高準確性，廠商們開始嘗試基于慣性傳感器或彎曲傳感器的數據手套方式。目前手勢交互更迭中需克服的難點主要來自（1）算法層面的數據質量：保證數據質量和一致性；（2）手勢關鍵點的識別精度：確保數據實時高效，優化演繹模型；（3）交互設計的友好性：規避視覺死角，提升交互體驗。
交互技術｜眼動追蹤
在精準時、高效、隱私等方面的優勢推動眼動追蹤滲透多元領域
人接收到的外界信息有80%來自視覺通道，并且會通過眼動行為反映思維或心理活動變化，因而眼動追蹤是一種較為直觀感知人類思維的有效途徑。眼動追蹤技術經歷了從直接觀察到侵入式再到非侵入式的發展過程，目前非侵入式瞳孔角膜反射技術應用最為廣泛。疊加眼動追蹤技術的VR設備實現了眼控交互，利用眼動鎖定目標，比基于陀螺儀的頭動感知方式更為高效和人性化；眼動追蹤技術可以獲得人眼的注釋點，人眼和鏡片的相對位置實現實時矯正，降低畸變影響；與此同時，基于眼球追蹤的注釋點渲染大幅降低渲染過程中的GPU負荷，降低VR設備對硬件的要求。
交互技術｜面部追蹤
對精準識別、計算資源、隱私安全的高要求放緩面部追蹤應用于VR頭顯的進程
不同于簡單的表情識別，面部表情追蹤在連續的圖像幀中定位面部的運動情況，獲取基于位置、速度、形狀、紋理等有關特征量與面部表情的匹配信息。該技術應用到VR設備中，增加用戶在虛擬交流平臺的沉浸感，同時可通過VR設備傳遞人類情緒信息，進而判斷人物心理與生理特征。目前，Vive Focus 3、Quest Pro和PICO 4 Pro等VR設備已支持面部追蹤，并可結合眼動追蹤豐富設備追蹤細節。VR頭顯中面部追蹤技術獲取面部表情主要依賴傳感器或攝像頭的非接觸式追蹤方式實現，對用戶干擾小，面部表情能較為準確體現心理活動。現階段面部追蹤待克服的難點主要集中在追蹤準確性、技術實現成本和信息隱私安全。
Section 3 – 軟件技術
VR操作系統梳理
以安卓系統為主，部分頭部品牌自建系統生態，強化品牌差異化
底層的VR操作系統處于虛擬現實應用程序與硬件之間，承擔管理硬件資源、提供驅動程序支持、處理輸入與輸出，協調傳感器數據等任務。早期的VR一體機基本沿襲了手機端的計算芯片與操作系統，目前依舊以安卓系統為主，包括部分品牌機型的深度定制的UI。安卓系統為開源屬性，擁有龐大的開發者支持，具備跨平臺兼容性；利用安卓的現成基礎，廠商可以自行定制修改，快速推出VR新品。雖然安卓在業內占據主導地位，但有部分制造商選擇開發自己的專有系統，以滿足特定需求或為產品提供差異化屬性。目前，分體式的VR設備，包括PC VR、PSVR和華為VR Glass超短焦手機VR，操作系統以主機為主，同時涉及Windows MR、索尼PS和華為鴻蒙OS。蘋果Vison Pro搭載的Vision OS是一款VR/AR操作系統，旨在提供沉浸式、交互性強的虛擬體驗。Vision OS可兼容iphone和ipad數十萬款應用，并內嵌了iOS和空間計算框架、空間音頻引擎、注視點渲染引擎等。基于多年運營的生態優勢，蘋果可擴速擴張Vision OS，搭建圍繞Vision OS的內容與開發者生態，對整個XR行業起拉動作用。
主流開發引擎特征
AI融入，提高引擎開發智能化、高效化與豐富度，大幅拓展內容創新性
引擎平臺將軟件系統分解為若干功能模塊，以此來提高軟件開發效率、降低開發成本并增強軟件系統的可拓展性。VR產品強調交互體驗，開發前期需要實驗驗證，確保核心設計點符合VR場景。目前應用于VR的開發引擎以Unity和Unreal為主，在物理模型創建、圖像渲染、系統渲染等方面具備良好性能，因為該類型開發引擎具備一定使用難度，主要供程序員、開發者等專業人員使用。近兩年來VR行業玩家均在積極推進內容生態的構建，加之元宇宙產業的迅速發展和AIGC刮起的新一輪科技熱潮，企業鼓勵普通用戶自主生產內容，并提供開發門檻較低的創作工具，激發玩家進行UGC創作，同步強化內容與社交生態。
VR渲染處理關鍵要求與技術
多技術協同緩解算力壓力，改善渲染效果
渲染處理主要涉及（1）內容渲染：在VR環境中創建、生成各種元素、場景、對象與效果和（2）終端渲染：對生成的內容進行畸變、色散等校正并呈現到用戶終端設備。為匹配用戶的進階需求，當前的VR渲染處理已跨越初級階段向部分沉浸階段邁進，在畫質、速度、成本等多方面尋求質量與效率間的平衡。相較于普通的3D渲染，VR渲染注重用戶體驗的全方位性，在幀率、延遲、交互控制、立體聲視圖、性能優化等方面均有更高要求。作為連接用戶與虛擬環境的橋梁，渲染在VR中扮演重要角色，需要高規格硬件算力設備、成熟的XR可穿戴智能終端、優化的渲染算法及逐步系統化的云渲染模式等技術的協同推動。當前階段，得益于眼動追蹤技術的成熟，注視點渲染吸引更多業內玩家嘗試，如Quest Pro、PS VR 2、PICO 4 Pro等越來越多的VR設備已在產品中配置。AI算法的成熟應用，為渲染模型提供大量圖像、視頻數據，VR場景質量更為逼真。云化架構將渲染能力導入云端，云邊協同有助于降低終端配置成本，改善時延、抖動等問題。在硬件算力仍有不足的情況下，ATW、ASW等優化算法也成為VR產品標配，以降低虛擬世界的渲染復雜性，進而緩解延遲與滯后。
Section 4 – 內容服務&場景應用
VR內容服務創作生態
內容創作漸成體系，開發者隊伍不斷壯大，用戶互動性提高
VR/AR內容服務是虛擬現實產業鏈中較為復雜的一環，由內容制作與內容分發兩部分構成。其中，內容制作指創建用于虛擬現實環境的數字內容，包括圖像、視頻、音頻、社交元素等，覆蓋游戲、影視、社交、直播、教育、房產家居、3D全景等多維度；內容分發則是將制作好的VR內容傳遞給最終用戶的過程，使用戶可在VR設備上訪問、體驗內容。目前VR內容的開發主體主要由VR游戲企業、XR企業和3D應用企業構成。在硬件終端不斷突破的基礎上，行業玩家將構建內容生態作為戰略重點，紛紛推出VR開發者平臺或VR開放平臺；該種集成了開發環境和資源的平臺為VR創作者提供了全面的開發工具，方便開發者獲取、共享資源并可在不同VR設備上進行應用測試，進而確保各場景與設備上的穩定性。創作門檻的降低，吸引了更多VR用戶參與內容創作，用戶可通過社區互動分享作品、加強交流。互動性激發用戶創作熱情，疊加部分平臺的獎勵機制，促進優質內容產出，用戶同時享受到更加豐富的虛擬體驗。
VR內容分發主要渠道
自研+引進，“國產平臺”加速追趕；市場回暖，多樣線下門店有望擴增
內容分發平臺打破內容碎片化，聚合的豐富內容可匹配用戶不同興趣與需求。內容分發渠道分為：（1）線上：由內容分發平臺主導，為用戶提供在線購買、下載和體驗服務。目前線上分發渠道以各硬件廠商自行搭建為主，暫未出現第三方內容分發平臺布局。從內容數量角度，國外平臺占主導地位，其中Steam作為傳統游戲平臺，憑借多年積累優勢，VR內容數量一路領跑；國內VR應用商店加速追趕，盡管內容體量仍無法同海外頭部廠商抗衡，但通過自研與引進兩種模式，內容量快速擴充。數量并非絕對標志，但多樣選擇為呈現優質內容提供更大可能。（2）線下：多指B to C線下游藝門店，以VR體驗店為主。伴隨疫情開放，線下娛樂由停滯狀態開始不斷回溫，逐漸受到更多關注；如能有效緩解用戶與商家側面臨問題，VR體驗店有望成為VR產品出貨的重要支撐。
VR泛化領域應用
直播、社交、醫療、工業等是未來可投入關注的進階場景
C端需求與應用成熟度正相關，B端需求受場景價值主導
對于消費級領域，游戲是VR在C端落地最早且相對成熟的場景，VR游戲用戶的行業教育程度最深，導致其對VR產品及服務的敏感性增強。行業后續衍生的C端場景中，直播、社交等聚焦動態與實時交互的細分應用對響應時長、交互質量更為關注。VR影視更多依賴預先開發內容，應用重點在于展示。對于行業級領域，工業、醫療等技術門檻高的場景較為關注VR設備的可操作性，因而與應用效果直接關聯的各項參數，均為該場景的關注重點。在教育、培訓等場景，VR技術與產品的應用價值多體現為對行業工作模式的創新改革，領域用戶對VR技術、服務性能容忍度更高。
全彩透視加持，VR邁向MR趨勢明晰，MR將成為VR廠商新的競爭戰場
Quest 3打開了MR的大門，Vision Pro的發布開啟了MR時代。透視技術是MR的核心，其中，AR眼鏡多采用OST方案，VST則更適合當前主流的VR產品形態。自2022年起，業內已有玩家開始在VR中引入透視功能，Vision Pro對VST的采用，將引導更多廠商對VR設備配置透視功能。VR注重用戶的沉浸感，因此傳統設備強調與真實世界的完全脫離；但若期望VR設備可以完全融入用戶日常工作生活，同真實世界的正常交流不可避免。目前，VST已歷經黑白透視、單目彩色方案邁入全彩透視階段，全彩透視功能的實現促進虛擬現實體驗向虛實融合邁進，用戶可在虛擬環境中同現實世界產生交互。短期內彩色透視技術的普及應用仍然受限于多種因素，特別是來自算力資源、算法精度、技術成本等方面的壓力，有待行業玩家，特別是頭部企業持續實踐推進。
VR內容未來趨勢洞察
IP加持，改善一階段內容生態匱乏局面；AI驅動，設計思維轉換，二階段創作初心回歸用戶
以AIGC為代表的自動生成式技術的出現，不僅對于VR行業，為整個數字內容產業的創作突破帶來多樣可能性。AI技術的引入可以加快復雜虛擬環境的開發效率，同時提升動態生成角色行為、動畫的模擬程度，提高VR內容演繹的真實性。將AI作為工具，不僅可以輔助創作者進行構思，兼顧優化創作成本，一定程度緩解了現階段VR內容開發成本高的困境。在內容類型方面，大型制作和小型精品都將是未來VR內容的布局重點。VR對于用戶的吸引更多在于其新穎與創新，因此開發者需要不斷擴充內容數量并提高質量來不斷刺激用戶，保持用戶對于VR的新鮮感。在目前VR代表作品較為匱乏的階段，化用IP資源引流將是短期更多玩家實踐的方向。過去的創作者受限于傳統游戲、影視注重畫面的開發思路而忽視了VR交互特性，未能充分的發揮VR特性讓用戶體驗到其特性。未來的創作將以VR特性為基點，強化用戶第一視角玩家的體驗。
VR發展呼吁：生態未成，同舟共濟
強化技術+內容的產業核心，望行業多方參與者積極投身推動生態成形
國內VR產業雖處于快速發展階段，但同美國、歐洲、日本這些全球最為活躍的VR代表相比，仍然處于早期，在資金投入、技術研發和市場推廣等方面有待升級。為加快國內VR產業的成熟，行業各方參與者仍需共同努力，同全球產業玩家進一步攻克硬件設備挑戰，為內容生態提供良好的展示平臺。核心技術疊加優質內容，優化用戶整體體驗并吸引更多用戶入手VR產品。用戶的起量不僅為行業引領者注入持續發展的信心，同時將大量用戶需求反饋給產品設計與內容開發者，形成正向循環。產業良性發展對于投資者是積極信號，吸引其采取更多的投資策略，堅定VR創業者嘗試決心。政策支持與人才供給是產業持續發展的資本，幫助成長期VR玩家不斷探索并提供清晰指引方向。
