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.docx

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1、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1. XR：终端设备发展由 VR 过渡，由 MR 颠覆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

2、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。XR 指所有实现真实与虚拟相结合的设备，可细分为 VR、AR、MR

3、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

4、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。1.2. VR 技术门槛低、娱乐内容多，在 XR 中率先流行AR（含 M

5、R）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

6、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、珑璟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

7、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。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 1

8、2 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

9、 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。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

10、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

11、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。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

12、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

13、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，198

14、1-1992 年间 IBM PC 及其兼容机的市场份额由不到 10%增至近 90%。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

15、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

16、、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。

17、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

18、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

19、 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。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

20、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

21、布高端 VR 头显 Project Cambria。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

22、 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，

23、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。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

24、 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

25、 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

26、 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。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

27、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

28、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。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

29、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 A

30、R/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。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。