三大VR头显的背后供应链全“曝光” - 全文

　　今年以来，了解过电子行业的人说起VR这玩意，可以说是众人皆知，许多厂商纷纷推出VR产品，都想从中分一杯羹。明晃晃的机遇大门再度打开，谁能抓住机会从门里杀出来？咱们还得把事情掰碎了，一点点看。

　　市场抢眼 潜力无限

　　目前的三大VR头显Oculus，HTC Vive，索尼PS VR出货后，市场表现究竟如何？Piper Jaffray对此的预测是，2016 年 Oculus Rift 的销售量将达 360 万， HTC Vive 预计销售 210 万台，索尼 Morpheus 140 万台。与此同时，三大 VR头显在 2016 年的出货量目标均剑指百万台。

　　

　　Piper Jaffray 公司的分析师 Travis Jakel 预测 2016年 Oculus Rift的销售量将达 360 万，HTC Vive 预计销售 210万台，索尼 Morpheus 140 万台。认为不同的VR 平台各有优势：依托总公司 Facebook 及 Oculus 消费者的意识是 Oculus 巨大的优势。HTC Vive 拥有惊人的高端技术，Valve 公司将会给该平台带来巨大的消费市场及游戏生态系统体验。索尼也拥有大量安装 PlayStation 4 的用户及游戏生态系统体验，该平台是一个集成的技术平台。

　　IHS公司比较谨慎，预测 2016 年 PlayStation VR 将卖出 150 万台、Oculus Rift将卖出 56万台、HTC Vive 将卖出 44 万台。其中索尼的 PlayStation VR销量超过 Oculus Rift 和 HTC Vive 的总量，三大头显累计将卖出 250 万台。PS VR 能够在出货量上领先的主要原因在于价格上的优势明显。

　　而这其中，中国的贡献功不可没，根据IDC的预测，2016 年中国VR设备出货量将达到 48万台，同比增长 476%，翻了将近5倍。根据艾瑞的测算，预计 2020年 VR 设备出货量 920 万台，用户量超过 2500 万人。

　　

　　截止 2014 年，全球共有 20 万 VR 活跃用户，并且均为“创新者”或者深度核心玩家，2015 年预计有 670 万 VR 活跃用户，同比增长 3250%，主要是“早期主流”以及青少年用户的快速渗透，占 61.2%。

　　

　　其中，VR 付费用户为 60 万，付费率为 8.5%。预计 2018 年将有 1.7亿 VR 活跃用户，“早期主流”或者青少年用户占66.7%，VR 付费用户为 280 万名，付费率为 16.4%。

　　

　　拆开看供应链

　　主流的沉浸式 VR头盔主要由四大部分的电子元器件组成：芯片与传感器、显示系统、光学透镜和外壳结构件。此外，还要加上位置追踪系统所必须的光学系统。

　　

　　

　　视觉计算与图形渲染芯片

　　AMD

　　介绍：2015 年 4 月，AMD推出了 VR解决方案 LiquidVR， LiquidVR可以通过最新数据抓取（Latest data latch）、异步着色引擎（Asynchronous shaders）、协同多 GPU（Affinity Multi-GPU）等功能，在让用户获得更低的延迟、更流畅的画面、以及更加逼真的存在感和代入感。

　　2015 年 9月，AMD 将旗下图形芯片部门分拆，命名为 Radeon Technologies Group，AMD CEO苏姿丰表示，此举的目的是让图形芯片部门更好地在游戏和虚拟现实领域发挥长处。

　　2016 年 3 月，AMD公布了与位于加拿大的 VR技术初创公司 Sulon合作项目，最新的 VR 头戴设备：Sulon Q。将全部计算芯片都集成在了设备中，是一款完全不需要外接电脑的便携式虚拟现实头戴设备，同时可以支持 VR 与 AR。配置AMD FX-8800P APU（四个 CPU 核心和 512 个 GPU 核心）、Radeon R7 显卡、Sulon SPU（空间计算处理器）。

　　上市地点：美国纳斯达克

　　股票代码：AMD

　　市值：29.8亿美元

　　NVIDIA

　　介绍：2015 年 6 月，NVidia（英伟达）宣布推出新开发套件 Gameworks VR，旨在帮助VR 头盔和游戏开发者在 GeForce 系列图形处理器上进行开发。同日，NVidia 公布新款旗舰级显卡 GeForce GTX 980 Ti，为用 Gameworks VR 开发VR 体验的公司提供新方案。此前，专门针对虚拟现实设备的 VR Direct 技术，能够明显改善在虚拟现实设备中普遍存在的图像延迟状况。

　　上市地点：美国纳斯达克

　　股票代码：NVDA

　　市值：257.1亿美元

　　高通

　　介绍：2015 年 11 月，高通正式公布了新移动旗舰处理器 Snapdragon 820，内部集成了新一代 GPU，型号为 Adreno 530。与 Adreno 430 相比可提供高达 40% 的图形处理性能、计算能力和功率利用率，同时还能降低 40%的功耗。Adreno 530 还考虑到了一些前瞻性的应用，比如为移动设备优化 VR 虚拟现实，利用充足的性能帮助呈现从立体摄像机实时拍摄的高清晰视频，包括来自运动传感器的数据，以保证虚拟显示头盔内身临其境的体验再一次进化。最重要的一项技术，就是 Foveated Rendering，它能够简化图像处理的过程。在使用过程中，这项技术并没有将 VR 和 AR 头盔屏幕中的图像像素完全处理，而是把处理能力主要用在了用户的视线真正注意到的屏幕部分。

　　上市地点：美国纳斯达克

　　股票代码：QCOM

　　市值：751.1亿美元

　　英特尔

　　介绍：2015 年 12 月 30日，intel推出全球首款搭载 Nibiru VR ROM 与 intel“芯”的 VR一体机，该一体机也是全球首个支持 android 和 windows10 双系统切换的 VR 设备。2016 年 1 月全球消费电子展上和创业公司 Daqri合作，英特尔展示了加入 3D 实感组件的 AR 增强现实头盔。根据华尔街分析师的预计，截止 2016 年 3 月，英特尔在 VR/AR领域的投入超过了 3 亿美元，已经至少投资了 5 家公司，最大一笔为 1.75 亿美元投资以色列体育影像初创企业 Replay Technologies，主要的发展方向是研究多项多维视频影像技术。

　　上市地点：美国纳斯达克

　　股票代码：INTC

　　市值：1419.5亿美元

　　全志科技

　　介绍：H8/A80 芯片应用于 Uranus one和灵境小黑 VR 一体机。成立于2007年，总部位于广东珠海。是一家智能应用处理器SoC和智能模拟芯片设计厂商。

　　上市地点：深圳

　　股票代码：300458

　　瑞芯微电子

　　介绍：2015 年 12 月，腾讯推出第一代游戏机 miniStation，采用瑞芯微 RK3288 芯片解决方案。 腾讯计划开发一款集成了传感器和专用屏幕的头戴显示设备（HMD），通过HDMI，RK3288 芯片已成功应用于Highglass 嗨镜和 Nibiru VR 一体机。2001年成立于福建福州，是独资的集成电路设计公司，专注于数字音视频、移动多媒体芯片的研究和开发。

　　位置追踪与人机交互

　　HTC Vive

　　

　　HTC与Valve合作开发Lighthouse 激光追踪系统，核心原理是利用房间中密度极大的非可见光，来探测室内佩戴 VR 设备的玩家的位置和动作变化，并将其模拟在虚拟现实 3D 空间中。

　　Vive 头盔上集成了 44个位置追踪传感器，并且在墙上放置两颗激光传感器，由于采用的是激光雷达定位系统，因此其用户的移动空间可达 4.5米*4.5米。

　　Oculus Rift

　　

　　Oculus Rift CV1 内置了多个位置跟踪传感器，原理是在 VR 头显正面集成十几个LED 红外灯，发射的红外信号可以被正前方的红外摄像头接收，由于采用的是红外线追踪技术，并且只有一个，因此用户的空间移动距离大约只有 1.5 米，用户必须处于红外摄像头的可视范围内可以实现实时位置追踪，所以距离比较受限制。

　　索尼

　　索尼研发 PS Move 体感控制技术已有 10年，PS MOVE需要与 PS Camera 摄像头配合使用，摄像头通过手柄顶部的发光圆球确定其在三维空间中的位置。PS Camera可以同时识别电视机前的 4个 MOVE 专用控制器，所以最多可以支持 4 人同时游戏。

　　由实际的用户体验来看， PS Camera 和 PS Move手柄由于是多年前的技术，在灵敏度方面不如 Vive和 Oculus。

　　Opti Track

　　

　　基本原理是利用多个红外发射摄像头、对室内定位空间进行覆盖，在被追踪物体上放置红外反光点，通过捕捉这些反光点反射回摄像机的图像，确定其在空间中的位置信息。这类定位系统有着非常高的定位精度，如果使用帧率很高的摄像头的话，延迟也会非常微弱，能达到非常好的效果。

　　它的缺点是造价非常昂贵，且供货量很小。利于一个帧率在 120 帧的摄像头，也就是刚好能达到 VR 应用不产生晕眩感的延迟 20ms左右，造价就在 1000 美元以上了，而要覆盖一个大概 5米 x5米的定位空间，一般需要 6~10个摄像头。所以目前的应用场景主要在不差钱的影视制作、动画录制等商用方向。

　　诺亦腾

　　成立于2012年，坐标北京中关村，是一家在动作捕捉领域的公司，研究领域涉及传感器、模态识别、运动科学、有限元分析、生物力学以及虚拟现实等。

　　曼恒数字

　　2007年成立于上海，开发光学位置追踪系统 G-motion。G-Motion 在使用过程中可以支持 2-8 个红外摄像头，用户可以根据自身需求定制选择摄像头的个数，配置不同，G-motion的追踪范围也不同，最大范围可以追踪 12 米*4 米*3 米的空间范围，让用户在虚拟环境中拥有最佳的体验空间。

　　AMOLED 显示系统

　　因此目前主流的 VR显示屏幕均采用了来自三星、LG和索尼的 AMOLED，理论上 20ms的延时时间可以保证用户拥有至少 30分钟的 VR 体验不产生眩晕。

　　韩国企业在 AMOLED 市场占据绝对优势。据市场调查机构 DIGITIMES Research报告，2015 年全球 AMOLED 面板产达 1147 万平方米，较 2012 年增加 327%，主要牵动供给面成长的动力仍是韩国厂商，着重的应用为智能手机以及电视应用。韩国厂商在 AMOLED 产能的全球占有率，2012 年为 97.7%，预估 2015 年韩国厂商仍可维持83.7%的高比重，主要原因是三星及 LG 显示器均持续地扩大其 AMOLED 面板产能，包括扩大既有的 5.5 代 OLED 生产线产能，并可能新增 6 代、8代生产线产能。

　　

　　根据 DIGITIMES Research 的报告，中国大陆 AMOLED 厂商无论是在 TFT-LCD或是 AMOLED 面板产能的扩增上，态度及企图心均较***及日本厂商积极，预估在 2015年时国内地区 AMOLED 产能比重可望提高至 7.4%，成为全世界第二大 AMOLED 产能所在地。

　　截止 2014年底，京东方（2013 年年底）、和辉光电（2014 年年底）成功点亮，2015年，国显光电、深天马、信利、友达等企业的 AMOLED 生产线也投入建设。

　　京东方

　　介绍：创立于1993年4月，半导体显示技术、产品与服务提供商，核心业务包括显示器件、智慧系统和健康服务。2016 上半年 5.5 代线AMOLED 屏即将量产。2014，2015两年京东方的智能手机、平板电脑面板市占率已达全球第一。

　　上市地点：上海

　　股票代码：000725

　　市值：796.1亿人民币

　　深天马

　　介绍：1994年4月由深圳天马微电子公司改组设立的股份公司。生产液晶显示器，其AMOLED 显示面板有望切入 VR 头盔供应链中。

　　上市地点：上海

　　股票代码：000050

　　市值：254.72亿人民币

　　中颖电子

　　介绍：国内 AMOLED 驱动显示芯片唯一供应商，成立于1994年，专注于单片机集成电路设计。

　　上市地点：上海

　　股票代码：300327

　　市值：84.8亿人民币

　　光学镜头和全景相机

　　Oculus

　　Oculus采用歌尔声学供应的菲涅尔球面镜头，从 Oculus 官方的说法，综合重量、体积以及成本等方面考虑，单片式透镜是各方面更佳结果，也是目前的更优结果。单透镜方案可以实现较大的视场角，同时可以实现重量和体积最小，这是目前选择单透镜的最重要的原因之一。单片式透镜光学像质中影响比较大的为色差和畸变，目前主要通过算法进行校正。

　　HoloLens

　　微软 Hololens 的镜头是两个双胶合透镜方案，像质可以大幅提升，但是视场角会变小，体积和重量也增加很多，当然成本也增加了。新镜头的视野比常规镜头稍小，但色差和清晰度要高很多，大大的提高图像的质量。尽管视野区域变小，但是它不会像Oculus 那样让视野受限。

　　新镜头是由微软研究院的 LensFactory 项目组所开发，目前该镜头已经可以从Edmund Optics 处购买。购买镜头时还需购买一个可见光抗反射膜，这也无形中增加了镜头成本。据悉，新镜头的单价在 200 美元左右。

　　全景相机方面，2015 年以来全景相机有了一个大爆发，国外 Google、三星、诺基亚等大厂都进入了这个领域，还有 360 Heros、Jaunt VR、Next VR 以及 Bubl 等较知名的厂商；国内推出全景相机的厂商包括暴风魔镜、Wipet、完美幻境、Insta 360、UCVR 等等。

　　这么多厂商进入全景相机这个领域，最大的原因是 VR（虚拟现实）的广阔市场前景，而目前 VR 存在的最大问题之一是缺乏内容。厂商做全景相机赌的便是为 VR生产全景视频。VR头盔缺少内容，而全景相机拍摄的内容适合给 VR使用。全景相机的流行也将极大地刺激高清镜头和摄像机的出货。

　　

　　舜宇光学

　　介绍：为HTC Vive提供前置摄像头。1993年由叶成立于浙江余姚市。 现时业务在国内经营生产、销售等光学零件、光电产品和光学仪器。总部位于中国浙江省余姚市舜科路27-29号。舜宇光学2015年全年出货计 301292 KPS，占比 9.4%。并以微弱优势超过玉晶，位列全球出货占比第二。

　　上市地点：香港

　　股票代码：2382

　　市值：263.8亿港币

　　联创电子

　　介绍：。 联创电子在光学镜头业务方面，是全球最大的运动相机镜头供应商，2015 年占全球运动相机镜头出货量 60%以上，是全球第一大运动相机厂商 GoPro 主要镜头供应商。 成立于2007年，有望切入 VR 眼镜及头盔供应链中。

　　上市地点：上海

　　股票代码：002036

　　市值：103.4亿人民币

　　歌尔声学

　　介绍：独家供货 Oculus，供货索尼、微软的 VR/AR 产品。成立于1997年，总部位于山东潍坊，主营业务为电声器件、光电产品、电子配件和LED封装及相关产品的研发、生产和销售。

　　上市地点：深圳

　　股票代码：002241

　　市值：418.6亿人民币

　　输入设备

　　VR 虚拟现实实际上是模拟产生一个三维空间的虚拟世界，为使用者提供关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，因此 VR 设备讲究沉浸感。而这种沉浸感不仅仅来自于我们脑袋上戴的头盔亦或是眼镜，拥有一个良好的操控体验也是对虚拟显示技术来说也是至关重要的，也就是 VR 设备中的输入设备。所以，随着VR 头显的发展，VR输入设备也迎来春天。它不仅种类繁多形态新奇，也涵盖奇思妙想的 idea 和黑科技。

　　1.手柄、方向盘、操纵杆等传统动作控制系统

　　

　　目前市面上很多 VR 头盔、眼镜都是配有手柄来进行操作。比如知名的 Oculus Rift消费者版默认的 Xbox无线手柄以及 PlayStation VR 搭配的 PS4 等。这类手柄属于较为传统的一类，我们平时也有很多接触，使用上自然是很顺手的。在不考虑其它因素的情况下，手柄或许也是最容易被接受的设备之一。然而，VR 虚拟现实强调的是沉浸感，而这类较为传统的手柄似乎在这方面带来的效果欠佳。

　　出于技术成熟度、消费者通用习惯、成本等角度的考虑，三大头显（Rift、Vive、PSVR）均配备有 VR手柄进行动作控制和人机交互。

　　2.跑步机、手套、全身衣等新一代动作控制系统

　　

　　当完全沉浸在虚拟现实世界中需要走动的时候，可以通过像 Virtuix Omni（跑步机）这样的设备来满足逼真的体验；源于荷兰初创公司的 Manus 无线 VR 手套，通过传感器把手套的动作映射到 VR 中。不过，Manus 能够做到的是追踪手部的动作，而关于整只手臂、整个人在空间中的移动和方向变化，还是要和现有的 VR设备及控制器配套使用。

　　3.基于计算机视觉的动作捕捉

　　

　　

　　三款产品估计是最有代表性的，分别是 Leap Motion、微软的 Kinect以及英特尔的 RealSense 技术。

　　Leap Motion 通过红外 LED+灰阶摄像头采集数据。利用双目 IR摄像头形成深度视野，然后通过算法捕捉手势。

　　RealSense 采用了“主动立体成像原理”，模仿了人眼的“视差原理”，通过打出一束红外光，以左红外传感器和右红外传感器追踪这束光的位臵，然后用三角定位原理来计算出 3D 图像中的“深度”信息。通过配有深度传感器和全 1080p 彩色镜头，能够精确识别手势动作、面部特征、前景和背景，进而让设备理解人的动作和情感。

　　Kinect 则需要分为两个版本。虽然第一代和第二代都具备普通 RGB 摄像头和深度IR 摄像头，但原理不同，前者利用结构光（Structured Light）原理，后者利用采用飞行时间法（Time Of Flight）。具体的区别可以简单理解为结构光首先在空间中打出网格，然后根据物体反射的红外来描述物体的空间信息，而飞行时间法是通过传感器发出的近红外光反射时间来计算被拍摄景物的距离，绘制出物体的三维轮廓。

　　4.基于惯性传感器的全身动作捕捉系统

　　这类厂商有很多比如成立于 2001 年的美国厂商 Inertial Labs 的产品 3DSuit 系统、成立于 2000 年的美国厂商 Xsens 的 Moven系统， 而国内表现出色也是业内认可的是诺亦腾。

　　5.基于马克点的光学动作捕捉系统

　　这类厂商具有代表性的有英国 Oxford Metrics Limited 集团旗下的 Vicon系统、成立于 1997 年的 NaturalPoint 公司的 Optitrack，以及美国的 Motion Analysis。

　　

　　因为光学+设备安装布臵+全身动作捕捉的原因，这类捕捉系统需要占据一定的空间，而且价格也比较昂贵。虽然精确度较高，但用于消费级 VR市场的可能性不大。然而，VR 主题公园等商用市场则十分适合。从原理上来说，这类基于马克点的光学动作捕捉系统都会使用摄像头和主动或被动马克点进行动作捕捉。

　　结构件与代工

　　劲胜精密

　　介绍：独家供货 HTC Vive 塑料外壳结构件。成立于2003年，总部位于广东东莞，专注于消费电子领域精密模具及精密机构件研发、设计、生产与销售。

　　上市地点：深圳

　　股票代码：300083

　　市值：113.3亿人民币

　　总结了上述国内企业的榜样，就看得到机会还是在的。打好在智能手机时代建立的供应体系、质量把控、成本优势的手牌，取代部分***、日韩企业，标的则是芯片、传感器、光学镜头、显示器、摄像头这些领域。

　　结语

　　号称VR开发者元年的2016已经快要过半，且下半年的VR产业大动作依然在预期之中。迅速发展之下，我们也要迅速更新对它的认识。VR产品的体验尚待改善恰恰是中国企业突破核心技术最大的机遇。

　　众创浪潮下，在这样丰富的供应链体系中，积木式的创新模式使得造VR产品的创业公司纷纷涌现。尽管我们都有个判断是：未来VR行业很可能像手机行业一样，能活下去的玩家远没有当前下水的这么多，但每个人都希望自己能够在厮杀中生存。谈到这里又是说来话长，但今天的报告能为我们提的一个醒是：借势成长为供应链里的巨人， 未尝不是另一种生存之道。