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虚拟现实:技术瓶颈突破与市场前瞻的持久战

作者:软荐小编      2024-09-01 16:01:22     207

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说到虚拟现实,总有无数的术语和创业公司如雨后春笋般涌现。与其迷失在无尽的概念中,不如从头梳理,看清本质。为此,我们根据一系列研究总结出核心结论,包括:

1)技术路径:供给侧,产品呈现取决于技术开关(刷新率、分辨率、延迟、算力等)的开启,头部厂商已基本达标;需求侧,杀手级应用亟待激活,游戏领域极有可能成为其代表。未来更大市场规模的爆发,取决于技术瓶颈的突破,关键在于解决眩晕感、建立行业标准。以上所有都需要多行业、多场景的复杂融合,决定了VR将成为一场持久战。

2)市场展望:不要高估未来两年的变化,也不要低估未来十年的变化,随着硬件和内容面向消费市场的大规模推出,VR将在2016年迎来小爆发;预计到2020年,全球头显VR设备年销量将达到约4000万台,市场规模约400亿人民币,加上内容服务和企业级应用室内效果最好的虚拟现实软件,市场容量将超过千亿人民币,长期来看,万亿市场可期。

3)产品形态:从硬件上看,VR头戴设备可分为VR头盔(+PC)、眼镜(+手机)、一体机(单机使用),VR眼镜在不久的将来会成为主流,未来会进化为一体机;从内容上看,视频成为标配,游戏成为未来,应用分发成为入口。

4)投资建议:我们认为虚拟现实是一场必须打赢的长期战,但仍处于高风险VC阶段,二级市场个股我们不做推荐,投资者可参考以下逻辑:1、研究及跟踪顺序上,先国外、后国内,先一级市场、后二级市场;2、具体行业方面,建议重点关注三个领域:(1)技术先进的VR眼镜/头盔厂商,包括暴风科技、联络互动、乐享科技、烟花工坊;(2)VR领域成熟行业,能力可复制,以元器件、游戏厂商、影视内容厂商为代表;(3)VR企业应用厂商,目前主要以初创企业为主。

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1. 虚拟现实:永恒的时空,无限的可能性

1.1 虚拟现实简介

1.1.1 定义:感知上传、虚拟世界

虚拟现实(VR)是利用计算机技术模拟一个三维的虚拟世界,让用户及时、无限制地感知虚拟空间中的事物,VR利用视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉等进行全方位的欺骗,让用户仿佛身临其境。

VR具有沉浸感、交互感、想象感三大核心特征(详见附录1),沉浸感是虚拟现实系统最基本的特征,可以让人脱离现实环境,沉浸在虚拟空间中,获得与现实世界相通的感知,感觉世界相同或相似。

1.1.2 历史:始于1960年,并非新事物

历史上出现过三次 VR 热潮:第一次起源于 20 世纪 60 年代,这一时期奠定了 VR 技术原理;第二次发生在 20 世纪 90 年代,VR 尝试商业化但失败了;目前我们正处于第三次热潮的初期,以 Facebook 以 20 亿美元收购 Oculus 为标志,全球掀起了 VR 商业化和普及浪潮。(详情见附录 2)

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1.1.3. 使用场景:2B、2C永远适用

我们认为虚拟现实的使用场景可分为消费级市场和企业级市场,消费级市场集中在视频、游戏场景,企业级市场主要在军事、医疗、建筑、教育等场景。

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消费市场:视频和游戏是虚拟现实的桥头堡。2014年,影视作品开始登陆虚拟现实平台。《星际穿越》在全美四家影院推出Oculus Rift虚拟现实头盔特别版,让观众身临其境地体验浩瀚的太空之旅。在圣地亚哥动漫展上,《环太平洋》和《X战警:逆转未来》让观众通过Oculus Rift观看片段。今年,第一部完全用VR摄像机拍摄的长片在巴尔的摩开拍;北京兰亭数字技术有限公司首部中国VR电影《活到最后》也将于今年完成拍摄。

在游戏领域,虚拟现实带来的沉浸感让玩家体验身临其境:在射击游戏中,你置身于枪林弹雨下的战场,无法正面躲避子弹;在恐怖游戏中,幽闭的空间让你脊背发凉,血淋淋的面孔失去身躯,尖叫不止。感受真实的配件:加热、冷冻、喷洒、震动……一系列装置营造雷霆雾风威力,临场发挥无极限。

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企业市场:虚拟现实应用广泛,其中军事训练应用相当成熟,军事模拟训练是虚拟现实最重要的应用场景之一,细分类别包括特殊环境模拟操作、大型机械模拟训练、军事模拟沙盘、室内射击模拟训练等;此外,虚拟现实在建筑、教育、设计、医疗、会展等领域均有一定应用,而基于行业特有的场景,VR设备有望率先普及。

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由于VR的理论基础已经非常成熟,相关产业链也日趋完善,我们设想虚拟现实在其终极形态下,会将人类所有的感知提取出来,上传到虚拟场景中,最终达到虚实难分的极致体验。在这个数字化的永恒时空中,我们可以以另一种身份存在,过着另一种生活。一切想象都能够实现,人类的精神也能够实现永生……

1.2. 产业链解构

我们相信VR相关产业链已经准备好,即将迎来消费市场的快速发展。

1.2.1基本原理:古代光学与现代信息技术的结合

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虚拟现实技术是虚拟场景系统、感知管理系统与用户之间进行多信号的传递,使用户融入到虚拟场景中,计算机完成虚拟场景的设计与制作,VR设备实现用户的感知反馈,是虚拟现实的内容输入;用户接收感知信号,通过捕捉设备将用户的感知输入到计算机中完成场景响应,是用户的信号输出;感知管理系统不断在虚拟场景系统与用户之间进行信号传递,形成完整的信号闭环。

如今的VR设备的光学原理和1960年Morton Heilig提出的原理是一样的,就是利用人体左右眼的视觉差异,通过光学镜片的光路设计,让左右分屏格式的内容在人眼视网膜上形成图像叠加。而要打造立体的体验,分屏全景画面需要专门的拍摄设备和拼接算法。

1.2.2. 产业链:蓄势待发

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基于虚拟现实基本原理,我们构建了虚拟现实产业链全景图,主机、系统、应用、内容构成核心组成部分,目前虚拟现实产业配套设施已基本完备,将有力支撑VR产业驶入快车道(详见附件3)

1.3 VR、AR和MR

1.3.1. 产业化顺序:VR→AR→MR

增强现实(AR)是将计算机生成的虚拟物体或提示信息叠加到现实场景上,以增强用户对现实世界的感知。其代表产品是谷歌眼镜。AR增加了信息,可以更好地驾驭现实世界。与虚拟现实相比,增强现实仍然与现实世界相连,交互更加自然。将现实世界和虚拟世界融合以创造新的视觉环境称为混合现实(MR)。MR使物理和数字对象能够在新的视觉环境中共存并实时交互。

从技术难度上来说,VR<AR<MR,所以VR先爆发,其次是AR、MR。

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1.3.2. 增强现实:短期内难以突破技术瓶颈

增强现实(AR)使用方便、场景丰富、前景广阔,但短期内难以突破技术瓶颈,其爆发将晚于VR。AR的三大技术瓶颈为:

硬件瓶颈。AR对算力的要求比VR高出一个数量级,目前的CPU和GPU无法支撑,无法在轻量级硬件上保证足够的计算速度、存储空间、传输速率、续航时间等。

图像技术瓶颈。图像识别技术不成熟,尤其在复杂图形、动态图像、特殊场景(如夜间)等信息甄别识别的准确度和精度较低,远远不足以支撑一款消费级产品;缺乏实时三维建模技术:需要基于图像识别技术,还处于实验室阶段;精准定位技术误差较大:距离商用阶段还很远。

数据瓶颈。在现实环境中,实现无差别的图像和视频识别需要极其大量的数据。例如,在街道上,需要街景、人脸、服饰等各种数据。目前,数据收集、存储、传输和分析技术有限。需要解决的问题:清洗和输入海量数据本身就是一项巨大的工程。

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此外,参照Garter的技术成熟度曲线(见下图),VR正处于“光明时代”,将比AR更早爆发,也远远领先于目前很多流行的技术。

谷歌、微软、苹果等科技巨头的AR项目要么被叫停,要么无法给出产品上市日期。其中,著名的谷歌眼镜项目已于今年1月19日被叫停;微软CEO萨蒂亚·纳德拉近日暗示,旗下AR产品HoloLens距离消费版可能还需要5年时间。

2. 产业发展:供需融合,万亿美元正在酝酿

虚拟现实的发展:供给侧,产品呈现取决于技术的成熟度,目前处于起步阶段;需求侧,则等待杀手级应用的激活,很可能出现在游戏领域;未来更大规模的市场爆发,取决于技术瓶颈的突破。突破取决于解决眩晕问题和建立行业标准。陷入多行业、多场景的复杂融合,VR将成为一场持久战。

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此后,我们进入了“VR+产业”阶段,相对成熟的VR技术已经和电商、旅游、体育、社交等结合,形成了新的消费场景和商业模式,已经接近Facebook CEO马克·埃利奥特·扎克伯格所说的“下一个计算平台”;更进一步,VR可以创造出逼真的“虚拟世界”,成为人们生活的一部分;最终无数个虚拟世界将相互连接,最大程度地实现生活的虚拟化;随着技术的进步,“VR+AI”将创造出科幻的虚拟世界,让消费者想要的东西应有尽有。

2.1. 在供应方面,产品呈现取决于技术的成熟度

2.1.1. 资本助力,VR行业完成冷启动

虽然目前VR产品体验还存在诸多限制,尚不足以进入消费级市场,但投资机构普遍高度重视,企业研发异常活跃,完成了从无到有的冷启动。

截止2014年底,VR领域的风险投资金额已达8亿美元(不包括Facebook收购Oculus的20亿美元),较2013年大幅增长,市场对VR的关注度呈现爆发式增长。

与风险投资的增长相对应的是VR产品的研发也在加速,国外Oculus Rift、三星Gear VR、索尼PlayStation VR等都将在今年下半年、明年上市,各大企业在VR产业链各个环节都纷纷布局。国内市场如火如荼,涌现出数百家专注于VR的创业公司,大公司对此高度重视,部分已开始研发。国内VR先行者暴风科技9月将暴风魔镜升级至第三代,并推出个人VR量产设备。暴风眼、魔镜4、VR一体机等也有望在年底上市。

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2.1.2 产品迭代中关键技术成型

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VR技术包括四项关键指标,领先厂商均已达标,VR技术日趋成熟。这四项指标分别是:屏幕刷新率、屏幕分辨率、延迟和设备计算能力。目前,高通骁龙820已经上市,刷新率达到19.3ms,可以实现100%的延迟;90Hz和2K屏幕已经进入市场,可以提供基本的VR产品体验。同时,其他技术如输入设备在姿势矫正、复位功能、准确度、延迟等方面不断提升;传输设备提速、无线化;更小硬件的电池寿命和存储容量不断提升;配套的系统和中间件也在不断开发和完善。

2.2 需求侧:杀手级应用亟待激活

目前VR硬件已经满足了基本体验,杀手级应用的出现可以快速激活需求市场,杀手级应用可以引爆局部市场,形成供需双丰收的良性循环。VR爆发的催化剂,就好比《阿凡达》之于3D电影,《愤怒的小鸟》之于触屏手机,就像语音消息之于微信。VR消费市场的杀手级应用很可能首先出现在游戏中,视频将成为标配。

早期杀手级应用的出现甚至不需要等待技术完全成熟,而是在特定场景、特定硬件、特定条件下出现,只要应用体验足够惊艳,能够刺激持续的消费欲望,就会刺激供需双方爆发式增长,推动整个行业良性循环。毫不夸张地说,一个杀手级应用改变一切。

2.3、2016年VR供需融合,迎来小爆发

虚拟现实产品全面进入消费市场的条件已经比较成熟,明年全球VR产业将迎来小爆发:VR系统、硬件、应用都将跃上新台阶;而这轮爆发预计将在明年下半年蔓延至中国,甚至后年。

首先,VR系统越来越成熟,事实上Windows和Android系统已经能够更好地支持VR硬件和软件,提供更好的体验,并支持消费级应用,而Google、Oculus、Razer等仍在开发专用的VR系统。

其次,核心技术明年将得到普及,明年会有更多厂商和设备在核心技术参数上能够达到VR级别,这是硬件和应用在消费市场爆发的必要条件。

第三,全球主流VR硬件将推出消费版本。目前为止,包括Oculus Rift、三星Gear VR、Value&HTC Vive、索尼PlayStation VR在内的全球最优秀的VR硬件都只推出了开发者版本。这四大产品将在今年底或明年推出消费版本,这将直接引爆消费市场和应用开发者群体。

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最后,明年VR内容的数量和质量会有所提升。目前VR内容极其稀缺:影视内容以短片和UGC为主,游戏几乎都是DEMO。目前已经有大量的内容公司投入VR内容的开发和制作,预计明年会有几十款优质的VR游戏、几部完整的VR电影、以及非常丰富的VR视频,这是一个质的提升。基于这些内容,VR设备的普及度和活跃率将得到牢牢的保障。

2.4. 解决眩晕问题及建立行业标准

2.4.1. 头晕是首要痛点,也是关键转折点

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纵观VR产业链,突出的问题是:沉浸感不足、眩晕感难以消除。其中眩晕感是VR用户的首要痛点,目前设备普遍导致用户感到不适,眩晕感的成因非常复杂(见附录4),短期内难以完全消除眩晕感,解决眩晕感问题并非一朝一夕之事。反之,当眩晕感基本消除时,将是VR未来的关键转折点,而度过转折点后,将迎来大爆发。

2.4.2. VR是一场长期战斗

相比于电脑和智能手机,虚拟现实将二维世界提升到了三维世界,操控和交互方式更加拟人化和复杂化。这体现在:(1)产品从二维世界走向了三维虚拟世界,多出来的维度意味着更多的虚拟空间,例如传统视频(包括3D视频)呈现给用户的是二维的画面,所有用户得到的体验都是一样的,但VR视频允许用户变换位置、切换视角,用户看到的永远都不会是同一个VR视频,这对导演、编剧、摄像师、演员来说都是一个全新的命题;(2)PC主流操控方式是鼠标+键盘,智能手机主流操控方式是触摸屏,但VR的价值就在于将操控方式尽可能的实现拟人化,理论上来说,是包含了现实世界中所有的操控方式,每一种操控方式都有不同的技术路线,其复杂程度远远超过PC和手机。

拟人化需要复杂的操控环境,内容开发商难以逐一适配,只有行业标准统一后,市场才能驶入快车道。目前VR行业尚无标准,各家厂商各行其道,单是操控方式就有传统操控(PC、手机等)、遥控器、手柄、体感设备、跑步机、座椅、方向盘、麦克风等,每种操控方式都有多家厂商的产品,无论是头戴式设备厂商还是内容厂商都需要广泛适配市面上的这些产品。操控设备如果没有统一的行业标准,行业的乱象不堪设想,无论是龙头企业发起的行业标准,还是国家主导的行业标准,都需要较长的时间,VR行业标准生成的时间和质量决定了VR行业的发展进度,也再次表明VR行业的成败不会是一场速战速决,而是一场持久战。

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2.5 2020年产业规模突破千亿元,预计1万亿元

下表引用了多家专业研究机构对VR行业的预测,预计到2020年,全球VR头戴设备年销量将达到4000万台,硬件市场规模至少400亿元,加上内容和企业市场,将超过1000亿;长期来看,VR产业规模有望上万亿。

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3. 产品形态:硬件第一,内容第二

3.1. 眼镜是现在,一体机是未来

VR头戴式设备(“眼罩”)主要分为眼镜、头盔、一体机三种,我们粗略的把配合手机使用的叫做VR眼镜,配合其他主机(PC、游戏机)使用的叫做VR头盔,可以不配合主机独立使用的叫做VR一体机。

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3.1.1. VR头盔:有望成为企业市场主流

由于PC端的限制,VR头盔不太可能成为2C市场大规模普及的设备,典型的例子就是Oculus Rift:

首先,PC流量向移动端的转移,以及PC产业链的老化,导致VR头盔的周边配件和开发资源薄弱。2010年以后的移动化浪潮,对PC产业链,特别是PC程序开发生态产生了很大的冲击,PC端程序开发基本抛弃了C/S架构,几乎全部采用B/S架构。剩下的基于C/S架构的客户端软件产业也大多停滞萎缩。VR头盔所需的PC产业链严重落后,无法提供丰富的产品、技术和人才支撑,与移动端开发环境存在巨大差距。

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第二,“头盔+PC”的使用场景有限。在2C场景中,头盔类似于家用游戏机。VR头盔需要遮挡现实视野,且与PC主机保持一定距离室内效果最好的虚拟现实软件,所以VR头盔的标准使用场景是在室内。佩戴并不方便,本质就是一台家用游戏机。从全球来看,家用游戏机上市第三年的销量也只有400万台左右,属于比较小众的产品。而在中国,家用游戏机的接受度就更差了。

但由于企业级客户对于算力要求较高,对易用性要求不高,因此头盔会成为B端市场的主流设备。

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VR头盔中,全球性能较好的产品有三款:Oculus Rfit、索尼PlayStation VR、HTC Vive,其中PlayStation VR仅支持索尼的PS4游戏机,Avegant Glyph采用视网膜成像,独树一帜;乐享科技的Deepoon则是国内首款性能最接近Oculus的产品。

3.1.2 VR眼镜:2C市场最具性价比的选择

随着智能手机性能的持续快速提升,移动端开发环境非常成熟和活跃,加上VR眼镜成本低廉,具有价格优势,我们认为眼镜将成为未来几年VR头戴设备的主流形式。第二代三星Gear售价仅为99美元,比VR头盔便宜很多。

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VR眼镜中,专门为手机设计的眼镜体验更佳,要达到较高的沉浸感,VR眼镜必须与手机高度兼容,甚至一体开发;通用的VR眼镜无法提供极佳的体验,只能起到教育市场的作用。

目前最好的VR眼镜是三星Gear,只能搭配三星旗舰手机使用,包括Galaxy S6、S6 Edge、S6 Edge+、Note 5等。三星Gear与对应手机采用一体化开发,兼容性强,性能优异。国内最常见的VR眼镜是通用产品,兼容所有智能手机。

3.1.3. 一体机VR:目前最不成熟,未来有望成为主流

作为头戴式设备,“轻便”是用户持续使用的基本条件;作为一体机,显示模块、计算模块、存储模块、电源模块都要集成到设备中,性能要求越高,设备体积就越大、越重。因此对于一体机来说,很难兼顾“轻便”和“性能”,价格也相对较高。这也意味着一体机短期内不会成为主流产品,全球主流VR厂商都还未推出一体机。

但我们相信,随着技术的进步和元器件的小型化,一体机VR一体机将会在性能和便携性之间取得平衡,并以低于头盔、高于眼镜的价格赢得广泛用户的青睐。

3.2. 应用分发是入口,影视视频是标配,游戏最易变现

3.2.1. 应用分发:VR硬件与内容之间的纽带

由于处于投入阶段,整个VR内容产业依附于VR硬件产业,早期VR内容不具备盈利的条件,因此内容公司动力不足;相反VR硬件公司必须有内容支撑才能提供完整的体验,才能教育市场,所以目前是硬件产业在推动内容建设。例如领头羊Oculus收购游戏代码引擎RakNet、3D场景技术公司Surreal Vision,成立电影工作室Story Studio,并陆续推出《迷失》、《亨利》、《帮助》等标杆性VR短片,做了整个产业链应该做的事情。国内的暴风科技、3Glass、乐我等公司也覆盖了应用分发、视频、游戏等环节,其中应用分发一般自建平台,视频游戏内容则多为在线下载和对外合作,小部分为自主研发。

随着VR头戴设备的普及,VR内容分发会独立发展,最终成为行业的入口,随着行业逐渐发展,内容越来越丰富,版权越来越规范,用户从一家硬件公司能够获得的内容会非常有限,而硬件公司分发应用更是不经济,效率低下,所以VR应用分发会逐渐成为一个独立的行业环节,覆盖更多头戴设备和用户的平台将掌握这个行业的入口,在不久的将来会成为主流设备,所以掌握VR应用分发话语权的很可能是主流的手机厂商,或者是广泛兼容各类手机的​​应用分发平台。

3.2.2. 影视视频:需专门拍摄制作

根据不同的观看角度,VR视频可以分为三类:Cinema效果视频,全景视频和狭窄的VR视频目前是最广泛的VR视频,用户可以转移到视频场景中的任何位置,并将此位置用作观看动态视频的观看角度,以向上,​​向下,向下,左和右侧观看,这提供了最佳的体验,但是生产困难和成本非常高。

其中,只能从传统视频中跨越电影效果的VR视频。

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根据不同的内容,有PGC(专业生成的内容),UGC(用户生成的内容),电视连续剧,实时广播等。GUGC/PGC将成为VR设备中用户最受欢迎的内容,因为其生产阈值较低,成本较低,成本较低和最常见的内容,例如最常见的内容。并成为企业客户的常用沟通方法,VR现场直播,VR现场直播运动等。期望越来越多的消费者知道VR电影和电视连续剧。

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VR是昂贵的VR电影/电视连续剧的制作使它可能成为用户的高频服务。

3.2.3游戏:大规模获利的可能性

目前,VR游戏仍然是演示,但是,游戏行业像时间一样,毫不奇怪。 ,我们的游戏,Galaxy Digital Entertainment,Youzu Interactive和其他人正在密切关注。

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但是,VR是繁重的应用程序,一方面是大规模的消费产品。作为手机游戏。

3.3。

先前的分析表明,VR市场正在进入一个快速增长的时期,但是由于头晕和大量使用情况,它很难在短期内成为大众消费产品,因此VR的企业市场将在军事,娱乐和其他领域中迅速发展。要求,简单的内容需求,并且可以负担更高的购买成本。

例如,伦敦博物馆和北京的禁止城市都使用VR解决方案为受众提供了虚拟的观看经验,例如沉浸式和Leke Lingjing将现有的VR软件和硬件产品整合在一起,以创建娱乐解决方案,并将其交付给购物中心和其他业务范围。

4. VR行业投资建议

我们认为,虚拟现实是必须赢得的长期战斗,但我们仍处于高风险的风险投资阶段。

1.就研究和跟踪的顺序而言,首先是外国,当时的国内,第一个主要市场,然后是二级市场;

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