2023年中國增強現(xiàn)實（AR）行業(yè)研究報告

艾艾瑞咨詢中國增強現(xiàn)實（AR）行業(yè)研寫在前面艾瑞咨詢近些年，AR頻繁以媒體、產(chǎn)品、影視等形式出現(xiàn)在大眾面前，飽受關注，然AR的概念已經(jīng)出現(xiàn)了幾十年，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)對于技術的積累和場景的探索也從未停歇。如果說元宇宙的火熱為AR吸引了商業(yè)和資本的目光，人們對下一代計算平臺和交互方式的不斷探索將AR推向了風口浪尖，那么AR行業(yè)在技術、場景等方面數(shù)年的積累和從業(yè)者的堅韌會使他們在浪潮之下站穩(wěn)腳跟、乘風破浪。在成熟消費電子的教育下，人們對于新興科技的期待情緒愈發(fā)高漲，AR現(xiàn)今的初步落地似乎并未交上一份完美的答卷，然類比于智能手機十余年的發(fā)展，AR行業(yè)需要厚積而薄發(fā)，更需要政策、資本和其他生態(tài)產(chǎn)業(yè)的助推，在此背景之下，艾瑞咨詢誠邀業(yè)內(nèi)各位專家和企業(yè)進行多方交流，與七鑫易維、杭州靈伴科技、理湃光晶、瓏璟光電、亮亮視野、亮風臺等多位業(yè)內(nèi)專家進行溝通與探討，撰寫了《中國增強現(xiàn)實（AR）行業(yè)研究報告》。報告內(nèi)容包括增強現(xiàn)實的定義內(nèi)涵、發(fā)展歷程等，拆解核心技術的特征與發(fā)展痛點，最后剖析阻礙行業(yè)發(fā)展的難點與破局點，驅(qū)動力與未來增長邏輯。希望同行業(yè)多方分享并探討我們對于增強現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)的認知和理解，有更多的企業(yè)和從業(yè)者與我們共同研究與探討AR、VR和XR行業(yè)的發(fā)展，以微薄之力助力行業(yè)走向更好的發(fā)展。摘要艾瑞咨詢行業(yè)潛力：增強現(xiàn)實（AR）技術可將虛擬信息數(shù)據(jù)疊加在現(xiàn)實世界之上，兼具交互性、沉浸感、實時性等特征，短期內(nèi)AR可作為效率工具使用，填補產(chǎn)業(yè)空白；長期來看，具有成為下一代計算平臺的潛力。驅(qū)動因素：政策方面，“十三五”規(guī)劃中首次提及虛擬現(xiàn)實，“十四五”中列為數(shù)字經(jīng)濟重點產(chǎn)業(yè)，由最初的僅聚焦于技術研發(fā)到鼓勵多產(chǎn)業(yè)進行融合創(chuàng)新。投融資方面，海內(nèi)外頭部企業(yè)把握元宇宙設備層交互入口-AR終端設備，并持續(xù)布局下游應用內(nèi)容生態(tài)。技術體系：AR整機根據(jù)模塊功能不同可拆解為計算、光學和傳感三大功能單元“虛”軟件技術：AR操作系統(tǒng)多基于安卓研發(fā)，支持硬件運行、內(nèi)容展示和人機交互“實”硬件技術：?主控芯片：AR功能復雜需專用芯片支撐，計算等功能云化方案較為遠期?光學顯示：包含全新光學系統(tǒng)技術，配合微顯示屏幕組成光學模組，是AR終端設備最為核心部分。Birdbath+MicroOLED方案和自由曲面方案已率先落地并實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，陣列光波導和衍射光波導技術絕對參數(shù)較高更具未來，但制作工藝難度較大仍需長時間迭代。“相”交互技術：交互方案與場景需求強關聯(lián)，未來向多模態(tài)、精細化方向發(fā)展“生”應用生益：B端場景需求為功能導向型，產(chǎn)品AR增值屬性強于C端優(yōu)先落地；C端對產(chǎn)品性能容忍度較低，廠商多以觀影、娛樂場景入局打開市場，市場逐漸崛起。發(fā)展困局1）AR產(chǎn)業(yè)鏈較長，目前整體技術尚不成熟，單一環(huán)節(jié)的提升難以撬動全行業(yè)的攀升，產(chǎn)業(yè)內(nèi)外的技術驅(qū)動力有限。（2）終端產(chǎn)品難有消費級AR應用內(nèi)容支撐，沒有真正帶有AR功能、發(fā)揮AR虛實結(jié)合、交互能力價值的應用，行業(yè)尚未進入正循環(huán)。發(fā)展趨勢1）雙線增長邏輯下，國內(nèi)廠商多將采取小步快跑加速迭代方式逐漸完成專用設備到通用設備的過渡2）AR作為元宇宙的交互入口之一，與元宇宙技術發(fā)展底層邏輯相同，二者相生相成。艾瑞咨詢AR/MR/VR/XR概念界定艾瑞咨詢功能效用略有重疊，然隨技術愈發(fā)成熟將括文字、圖像、視頻和3D模型）疊加在現(xiàn)實世界之上。目前對于AR和MR的概念存在一定混淆，從理論上來看，如二者較為重疊，部分AR終端設備企業(yè)在產(chǎn)品中融入MR功能，但尚未達到理想狀態(tài)MR的高度，即真實反饋、實時精準交互。AR/MR/VR/XR概念界定低沉浸感高沉浸感 來源：公開資源，艾瑞咨詢研究院自主研究并繪制。AR行業(yè)發(fā)展歷程艾瑞咨詢AR行業(yè)在2012年左右開始真正發(fā)展，零星場景進行嘗新式應用，然而AR終端設備因清晰度較低、設備較重、軟件足等問題發(fā)展擱置。AR行業(yè)在歷經(jīng)前期繁榮和泡沫后重新進入啟蒙期，部分應用脫離終端桎梏率先落地C端，頭部及初創(chuàng)企業(yè)紛紛入場補充產(chǎn)業(yè)空白領域，軟件平臺、硬件終端等技術齊頭并進支撐AR終端設備研發(fā)。近幾年軟硬件技術的不斷迭代，加之疫情的影響與對下一代交互模式/計算平臺的探討，引發(fā)元宇宙概念的火熱，頭部企業(yè)頻繁向市場發(fā)聲切AR行業(yè)發(fā)展歷程2022｜TCL發(fā)布NXTWEARAI概念萌芽期熱潮&泡沫期重新啟蒙期復蘇成長期1997年2009年2016年2019年20XX年 AR存在的意義艾瑞咨詢從計算平臺的演化看，平均每12-13年將產(chǎn)生新的計算平臺，移動互聯(lián)網(wǎng)時代已延續(xù)15余年，如今人們已的計算輸入輸出方式與交互模式，在數(shù)字化的范圍、程度和交互方式等方面尋求革新。AR究其特性及未來遠期發(fā)展空間，可實現(xiàn)全環(huán)境內(nèi)事物信息的實時采集反饋，且交互方式將更加直接自然，有望成為下一代計算平臺。然其先決條件足，仍需網(wǎng)絡、云計算、人工智能等多方技術的高度配合，AR終端設備技術及軟件應用尚未實現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)。短期內(nèi)AR可作為效率工具使用，填補產(chǎn)業(yè)空白。計算平臺與內(nèi)容輸入/輸出方式的發(fā)展演化2D效果輸出3D/4D+單板電腦時代19702D效果輸出3D/4D+單板電腦時代1970PC(GUI)/Client-Server時代1984PC互聯(lián)網(wǎng)時代1995?通過瀏覽器+全球光纖通信，將文字和移動+云互聯(lián)網(wǎng)時代2007空間互聯(lián)網(wǎng)時代2020轉(zhuǎn)折眼動追蹤表情識別軀干定位追蹤度逐層遞減度逐層遞減中國AR行業(yè)宏觀政策分析艾瑞咨詢?nèi)诤蟿?chuàng)新。“十三五”首次提及虛擬現(xiàn)實，AR和VR被視為具有重大戰(zhàn)略價值和應用前景的創(chuàng)新先進技術。其中《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出要大力發(fā)展自然人機交互技術，在虛擬現(xiàn)實與增強現(xiàn)實技術方面，明確提出要突破虛明確虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)建設目標，提出6大方面重點任務?工信部《關于加快推進虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》?國務院《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》明確虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)建設目標，提出6大方面重點任務?工信部《關于加快推進虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》?國務院《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》推動虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實技術在細分領域的廣泛應用，新領域出現(xiàn)?科技部等《關于促進文化和科技深度融合的指導意見》?教育部等《關于教育支持社會服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展提高緊缺人才培?民政部《關于進一步擴大養(yǎng)老服務供給促進養(yǎng)老服務消費的實施意見》建設虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實標準體系?網(wǎng)信辦等《國家新一代人工智能標準體系建設指南》推動虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實技術在細分領域的廣泛應用，再次出現(xiàn)新領域?工信部《關于推動工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)加快發(fā)展的通知》?發(fā)改委等《關于組織實施2020年新型基礎設施建設工程?農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃（2019-2025年）》?商務部等《關于進一步做好供應鏈創(chuàng)新與應用試點工作的通知》提出要落實虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實等先進技術的技術研發(fā)和前沿布局?國務院《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》?國務院《“十三五”國家信息化規(guī)劃》?國務院《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》?工信部《智能硬件產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展專項行動（2016-2018年）》鼓勵游戲游藝設備生產(chǎn)企業(yè)積極引入虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實等先進技術?文化部《關于推動文化娛樂行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的意見》以技術創(chuàng)新為突破，帶動虛擬現(xiàn)實等領域核心技術的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化?工信部《信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》推進虛擬現(xiàn)實技術在細分領域的創(chuàng)新研究，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)合探索新模式?國務院《關于促進移動互聯(lián)網(wǎng)健康有序發(fā)展的意見》?國務院《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》?文化部《推動數(shù)字文化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展意見》?科技部等《“十三五”中醫(yī)藥科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》?科技部等《“十三五”健康產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》?工信部《應急產(chǎn)業(yè)培育與發(fā)展行動計劃（2017-2019年）》“十四五規(guī)劃下推進各細分領域的產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展“十四五規(guī)劃下推進各細分領域的產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展?國務院《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》?國務院《“十四五”旅游業(yè)發(fā)展規(guī)劃》?教育部等《“十四五”特殊教育發(fā)展提升行動計劃》?網(wǎng)信辦《“十四五”國家信息化規(guī)劃》中國AR行業(yè)宏觀政策分析艾瑞咨詢進產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，另一方面成為5G網(wǎng)絡的強應用場景。工信部等五部門聯(lián)合印發(fā)《虛擬現(xiàn)實與行業(yè)應用融2021-2023年中國VR/AR行業(yè)相關政策（“十四五”規(guī)劃期內(nèi)）建設5G與千兆光網(wǎng)作為支撐新基建的重要底座建設5G與千兆光網(wǎng)作為支撐新基建的重要底座十四五規(guī)劃下作為數(shù)字經(jīng)濟重點產(chǎn)業(yè)推進各產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展工信部《雙千兆”網(wǎng)絡協(xié)同發(fā)展行動計劃（20工信部《雙千兆”網(wǎng)絡協(xié)同發(fā)展行動計劃（2021-2023年）》推進5G、千兆光網(wǎng)為代表的“雙千兆”網(wǎng)絡?加大5G網(wǎng)絡和千兆光網(wǎng)建設力度，提升用戶體驗，豐富應用場景推進增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實技術進一步融入生產(chǎn)生活?促進典型行業(yè)千兆應用模式形成示范工信部等《工信部等《5G應用“揚帆”行動計劃(2021-2023年)》推進基于5G的可穿戴設備，加快新型消費終端成熟?推動虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實等沉浸式設備工程化攻關，重點突破近眼顯示、渲染處理、感知交互、內(nèi)容制作等關鍵核心技術，著力降低產(chǎn)品功耗，提升產(chǎn)品供給水平。面向工業(yè)制造、交通、醫(yī)療等重點領域，強化5G應用共性技術平臺支撐?重點支持建設與5G結(jié)合的增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實（AR/VR）等共性技術平臺，提供跨行業(yè)的5G應用基礎能力?！啊薄啊薄妒奈逡?guī)劃和2035年遠景目標綱要》《虛擬現(xiàn)實與行業(yè)應用融合發(fā)展行動計劃（2022-2026）》將虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實列入“建設數(shù)字中國”數(shù)字經(jīng)濟重點產(chǎn)業(yè)?明確指出需推動三維圖形生成、動態(tài)環(huán)境建模、實時動作捕捉、快速渲染等技術創(chuàng)新，發(fā)展虛擬現(xiàn)實整機、感知交互、內(nèi)容采集制作等設備和開發(fā)工具軟件、行業(yè)解決方案。2026年虛擬現(xiàn)實在經(jīng)濟社會重要行業(yè)領域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；瘧?工業(yè)生產(chǎn)、文化旅游、融合媒體、教育培訓、體育健康、商貿(mào)創(chuàng)意、演藝娛樂、安全應急、殘障輔助和智慧城市艾瑞咨詢落地產(chǎn)品上來看，Goolge在GoogleGlass“銷聲匿跡”后放緩步調(diào)；微軟在擁有較為成熟的Holol圖例圖例.關鍵元器件感知交互整機生產(chǎn)下游應用虛擬數(shù)字人光學器件顯示器件消費級應用企業(yè)級應用2015年之前2016201720182019202020212022 來源：公開資料，IT桔子，艾瑞咨詢研究院自主研究并繪制。艾瑞咨詢2012-2022年頭部企業(yè)虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)投資并購布局情況（國內(nèi)）關鍵元器件感知交互整機生產(chǎn)下游應用虛擬數(shù)字人光學器件顯示器件消費級應用企業(yè)級應用2015年之前2016201720182019202020212022圖例.阿里巴巴.字節(jié)跳動 來源：公開資料，IT桔子，艾瑞咨詢研究院自主研究并繪制。中國AR終端設備出貨量預測艾瑞咨詢樂觀預測下，2030年AR終端設備出貨量可超AR終端設備的出貨量增長可參考智能終端，樂觀預測：預計2025年前，包括蘋果在內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、手機廠2020-2036年中國AR終端設備出貨量預測樂觀預測（百萬臺）中性預測（百萬臺）悲觀預測（百萬臺）艾瑞咨詢艾瑞咨詢AR整機整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景AR整機設備概述艾瑞咨詢），主控芯片（含CPU/主控芯片（含CPU/GPU等）感知單元：9%攝像頭，傳感器，陀螺儀，加速度計等存儲：15%電池：2%波導方案感知單元：9%攝像頭，傳感器，陀螺儀，加速度計等存儲：15%電池：2%波導方案微投影光機+波導鏡片+顯示屏曲面方案微投影光機+半透半反鏡片+顯示屏 整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景理想狀態(tài)下傾向于一體機，中短期內(nèi)一體式/分體式理想狀態(tài)下的智能終端設備需滿足三大功能要素的完備，即計算目前AR整機從產(chǎn)品單元模塊來看，可分為不同形態(tài)的AR整機ARAR主要選用雙目彩色顯示方案；部分頭部追蹤6DoF定位功能，支持手勢追蹤主要選用雙目彩色顯示方案；部分頭部追蹤6DoF定位功能，支持手勢追蹤部追蹤3DoF的基礎上，側(cè)重于計算能力和交互屬性的加的基礎上，側(cè)重于計算能力和交互屬性的加具有較為明確的功能定位（信息提示等輕辦公場景作為生產(chǎn)力工具、手機配件；在一定程度上犧牲計算能力和顯示效果，追求極致的輕量化功能，尚無明晰的功能場景定位；第二類產(chǎn)品帶3DoF定位功能，注重顯示畫2019年及以前2019年及以前軟件技術硬件技術交互技術應用場景2018-2022年AR終端產(chǎn)品發(fā)布情況X-Craft2020年X-Craft2020年2021年2021年SmartSmart2022年時間艾瑞咨詢“虛”——軟件技術整機概述整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景AR操作系統(tǒng)艾瑞咨詢套件予開發(fā)者，起到類XR平臺的作用，如3D建模、多應用展示、多內(nèi)容共享等，助力應用軟件完成規(guī)模上量。短期國內(nèi)AR操作系統(tǒng)的應用痛點供給端研發(fā)動力/能力不足廠應用適配問題AR操作系統(tǒng)本質(zhì)上是以App形態(tài)嵌入手機操作系統(tǒng)，與手機操作系統(tǒng)的對接易出現(xiàn)延時、卡頓、閃退等情況AR廠應用適配問題AR操作系統(tǒng)本質(zhì)上是以App形態(tài)嵌入手機操作系統(tǒng)，與手機操作系統(tǒng)的對接易出現(xiàn)延時、卡頓、閃退等情況互聯(lián)網(wǎng)大廠段耗費資源研發(fā)AR操作系統(tǒng)的收互聯(lián)網(wǎng)大廠客戶角度益不大，客戶角度廠廠手機適配問題初創(chuàng)型企業(yè)自身缺乏系統(tǒng)研發(fā)能力，當前仍以多以安卓系統(tǒng)為基礎進行優(yōu)化與定制目前廠廠手機適配問題初創(chuàng)型企業(yè)自身缺乏系統(tǒng)研發(fā)能力，當前仍以多以安卓系統(tǒng)為基礎進行優(yōu)化與定制初創(chuàng)型企業(yè)用戶只能使用部分兼容功能，或需額外購置計算盒子，體驗不佳初創(chuàng)型企業(yè)艾瑞咨詢“實”——硬件技術整機概述軟件技術整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景AR主控芯片艾瑞咨詢主控芯片AR功能復雜需專用芯片支撐，計算等功能主控芯片空間級計算和高品質(zhì)圖像處理等特殊要求仍需要AR專用芯片作為支撐。同時，為推動AR在消防、安防、工業(yè)、乃AR主控芯片功能模塊需求計算能力計算能力功耗功耗大小尺寸大小CPUGPURAM高幀率計算模塊ROMNPUSLAM計算模塊視覺處理模塊通信模塊渲染模塊AI模塊圖像處理模塊安全模塊，電源，接口等其他單元模塊 整機概述軟件技術整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景AR主控芯片方案路徑艾瑞咨詢主控芯片主控芯片多芯片拼搭式方案案例信息感知，顯示輸出傳感器集合，AI和計算機視覺處理信息感知，顯示輸出傳感器集合，AI和計算機視覺處理網(wǎng)絡連接高通驍龍AR2芯片平臺解決方案 整機概述軟件技術整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景艾瑞咨詢光學顯示光學顯示示器件。AR近眼顯示系統(tǒng)中構建立體視覺的原理 ?如圖所示，?如圖所示，由于雙眼水平分開，同一物體在左右眼視網(wǎng)膜分別成像，由于視角差異，雙眼所視圖像存在微小差別，即存在雙眼視差，經(jīng)過視覺高級中樞處理后，可形成具有立體感的物體形象。?原理：市面上大多數(shù)廠商利用視差原理呈現(xiàn)三維立體結(jié)構，再借助渲染技術，最終達到騙過人眼的目的。立體視覺原理示意圖?痛點：缺少次強Cue的方案，難以解決視覺輻輳調(diào)節(jié)沖突（VAC）問題。即視差和聚焦距離（物體深度）出現(xiàn)沖突時，人眼會感到不適，甚至頭暈。立體視覺原理示意圖-光學顯示器件光學組合器虛擬物體光學組合器圖像源/光源?聚焦距離可以通過晶狀體調(diào)節(jié)進行改變，晶狀體調(diào)節(jié)后可將圖像清晰呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜上，通過人眼與大腦的配合判斷物體的遠近。由于調(diào)節(jié)晶狀體的屈光度較高，長此以往會致使眼球變形，所以該Cue作為次強Cue圖像源/光源 來源：公開資源，專家訪談，艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。整機概述軟件技術整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景艾瑞咨詢光學顯示光學顯示AR顯示的核心在于同時呈現(xiàn)虛擬和真實世界，顯示系統(tǒng)需在不遮擋視線的基礎上疊加虛擬信息，并需要做到盡可能的透射光學原理，光波導方案是一種基于波導技術的新興技術，采用的是全反射原理。各方案在不AR近眼顯示系統(tǒng)架構及技術要點?需求：盡可能接受更多的自然光?衡量指標：透光率，理想的透光率為100%?意義：?需求：盡可能接受更多的自然光?衡量指標：透光率，理想的透光率為100%?意義：高透光率意味著更強的交互沉浸感、可實現(xiàn)與普通眼鏡類似的透明外觀、不遮擋余光視線真實世界虛擬信息/屏幕光光學組合器透鏡微顯示器?需求：顯示屏需要能夠提供足夠的亮度?衡量指標：亮度（顯示系統(tǒng)中的虛擬圖像亮度）?意義：高亮度可保證使用者在室外環(huán)境中仍可正常使用AR頭顯設備（室內(nèi)需300nit，室外非正午需1000-2000nit，室外正午需近萬尼特亮度支持）整機概述軟件技術整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景光學顯示：微顯示屏幕AR微顯示屏幕技術概述艾瑞咨詢屏方案相結(jié)合可發(fā)揮1+1>2的效果。相對應的，某些光學方案在微型顯示屏的選擇方面有一定局限性。目微顯示屏技術的分類及主流搭配方案局限性較小局限性較小局限性較大 整機概述軟件技術整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景光學顯示：微顯示屏幕艾瑞咨詢用戶在使用HMD時的需求反映在顯示面板層面時，主要體現(xiàn)在對亮度、顯示效果、續(xù)航壽命和整反射涂層防眩及保護膜無機發(fā)光層 ?有機自發(fā)光?器件結(jié)構復雜?反射涂層防眩及保護膜無機發(fā)光層 ?有機自發(fā)光?器件結(jié)構復雜?結(jié)合CMOS和OLED技術?高對比度、響應速度快，亮度有限技術特點?無機自發(fā)光?器件結(jié)構簡單?涉及LED微縮化和矩陣化技術?各參數(shù)表現(xiàn)優(yōu)異，但技術難度較大?數(shù)字微鏡陣列，需外部光源?器件結(jié)構復雜?基于MEMS技術，核心器件為DMD*?顯示效果較好，但體積較大?小規(guī)模試產(chǎn)，成本極高?涉及巨量微轉(zhuǎn)移技術和多納米級元件，全新生產(chǎn)工藝和技術復雜?制成要求高?小規(guī)模量產(chǎn)，未達到高良率?成本高，壽命較短?需即需高度融合無機半導體材料和有機半導體材料?制備工藝技術要求高技術成熟度?實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，成本中等?制造技術成熟?開發(fā)難點在于難以進一步提高像素密度PPI，且體積下降空間較小4白光OLED?反射式微液晶顯示，需外部光源?器件結(jié)構復雜?結(jié)合LCD與CMOS集成電路技術?高性價比方案，光效高40%?實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，高性價比?制造技術較為成熟，成本較為低廉?開發(fā)難點在于發(fā)熱及高功耗問題 來源：公開資源，專家訪談，艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。整機概述軟件技術整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景光學顯示：微顯示屏幕艾瑞咨詢MicroLED為未來趨勢，中短期致力于“階段性完美解決方案”主流AR顯示面板核心指標對比 來源：公開資源，學術論文，專家訪談，艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。整機概述整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景光學顯示：光學系統(tǒng)-曲面艾瑞咨詢費級市場更為普及，其光損較為嚴重，常搭配MicroOLED屏幕使用，二者配合后的光效會優(yōu)于目前消費級市場的鋪開提供了快速通道。曲面方案成像原理圖及技術要點自由曲面棱鏡方案*原理圖124—顯示屏1屏幕光32光損3124—顯示屏1屏幕光32光損3?原理?原理：圖像由投影儀投射至帶有光束分離功能的曲面鏡，垂直于曲面鏡的光則通過分束器反射到曲面鏡上。分束器由同時具有反射和透射功能的材質(zhì)制成，佩戴者可以透過鏡片看到外部環(huán)境?優(yōu)勢：重量較輕，主材料為塑料薄膜成本較低，搭配高亮OLEDoS成像質(zhì)量好等?痛點：模組較厚，透光率25%較低（隔絕大部分環(huán)境光），存在漏光現(xiàn)象等，光損75%較嚴重（為彌補常采用遮光鏡片，非透明）?原理：具有反射和透射功能的自由曲面鏡將投影儀投射的圖案部分反射入人眼，現(xiàn)實世界的景象透過曲面鏡直接進入人眼?優(yōu)勢：自由曲面棱鏡技術相對成熟，微顯示器的成本較低，主要成本在注塑和鍍膜工藝方面；光損低（光線僅折射一次故光損僅發(fā)生一次）等?痛點：棱鏡鏡片厚且體積較大等（>10mm，圖像透過棱鏡呈現(xiàn)后出現(xiàn)一定程度扭曲和水波紋樣畸變） 來源：公開資源，學術論文，專家訪談，艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。整機概述整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景光學顯示：光學系統(tǒng)-波導艾瑞咨詢光波導方案的基本構成是微投影光機、投影光學器件和光波導光學器件，基本原理為耦入?yún)^(qū)域的光學元件將微投影80%以上的透光率，在展示真實世界的同時，通過多層波導片的堆疊，可提供更加真實的光波導方案主要特征及成像原理圖波導基底?成像系統(tǒng)可旁置，不遮擋視線；波導基底耦入?yún)^(qū)域痛點?光效較低；!!!耦出區(qū)域耦入?yún)^(qū)域痛點?光效較低；?制作工藝難度較大，成本較高；注釋：參數(shù)數(shù)據(jù)為行業(yè)概況，不同企業(yè)因技術水平參差存在一 來源：公開資源，學術論文，專家訪談，艾瑞咨詢研究院自主研究及繪制。整機概述整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景光學顯示：光學系統(tǒng)-波導艾瑞咨詢柵和體全息光柵等作為光學元件，耦出區(qū)域常用陣列半透射半反射鏡、表面浮雕光柵和體全息光柵等作為光學元件。其中，光波導的分類及光學元件配置幾何光波導幾何光波導衍射光波導表面浮雕光柵光波導鋸齒光波導體全息光柵光波導 一維擴瞳 透射式 二維擴瞳 二維光柵 反射式表面浮雕光柵光波導鋸齒光波導體全息光柵光波導 一維擴瞳 透射式 二維擴瞳 二維光柵 反射式 一維光柵光波導方案子類耦出區(qū)域光學元件光波導方案子類耦出區(qū)域光學元件主流方案主流方案鋸齒光波導陣列光波導表面浮雕光柵光波導體全息光柵光波導反射鏡反射鏡表面浮雕光柵體全息光柵鋸齒狀反射面半透半反鏡面陣列表面浮雕光柵體全息光柵整機概述整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景光學顯示：光學系統(tǒng)-波導艾瑞咨詢國內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)布局陣列光波導較多，陣列光波導需要擴瞳技術，目前已解決一機體積的同時增大FoV至50度以上，為陣列光波導方案推廣至消費級AR應用提供了可能性。目前二維擴展設計的核心技術概況技術落地現(xiàn)狀?分子鍵合技術：解決貼合問題的主要切入口，為陣列光波導企業(yè)的核心技術壁核心技術概況技術落地現(xiàn)狀?分子鍵合技術：解決貼合問題的主要切入口，為陣列光波導企業(yè)的核心技術壁壘，以瓏璟光電、理湃光晶為代表的企業(yè)已率先攻克該技術?二維擴瞳技術：企業(yè)核心技術考察點之一，在一維擴瞳（x軸方向）的基礎上擴大y軸方向，最終可擴大動眼眶范圍?企業(yè)布局情況：瓏璟光電、理湃光晶、靈犀微光等國內(nèi)光學模組廠商?模組量產(chǎn)情況：大部分企業(yè)可實現(xiàn)一維擴瞳技術下的規(guī)模量產(chǎn)，并推出二維擴瞳產(chǎn)品并進行小范圍內(nèi)的試產(chǎn)技術優(yōu)勢半透半反鏡片?設計原理簡單：基于傳統(tǒng)幾何光學原理，大部分工藝為較成熟的冷加工工藝?顯示性能極佳：未涉及微納米級結(jié)構，成像質(zhì)量、色彩及對比度能達到較高水平，不會出現(xiàn)色散問題技術痛點技術痛點?制作工藝繁瑣：波導結(jié)構較為復雜，鏡面鍍膜層數(shù)多，鏡面陣列貼合和切割工藝對一致性要求高，整體良率難以把控?單片價格較高：切、磨、拋工藝較為傳統(tǒng)，工藝難度大、良率低，整體量產(chǎn)性較弱，單片鏡片造價較高耦合光在多次全反射后進入半透半反鏡多次出射可實現(xiàn)擴瞳技術、增大動眼眶范圍整機概述整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景光學顯示：光學系統(tǒng)-波導艾瑞咨詢制造能力和技術精度有較高要求。陣列光波導制備過程及技術要點為保證光束在鏡面陣列中耦入耦出過程中的均勻性，鍍膜工藝為保證光束在鏡面陣列中耦入耦出過程中的均勻性，鍍膜工藝需在鏡面上鍍不同層數(shù)的膜以控制多個膜層的反射率難點和透射率（不同鏡面的反射透射比R/T不同）切割玻璃基材研磨拋光研磨拋光膠合工藝難點粘合多鏡面堆疊的膠水對折射透射光的影響難以把控，為保證圖像的高清晰度，工藝對波導片粘合后的平行度要求極高，膠合難度大需人工完成難以自動化，多膜層難度疊加使得總良率難以保證膠合切割波導片鍍膜膠合切割波導片切割工藝難點膠合后需按照特定角度切割成不同形狀，切割過程受多要素影響（鏡面與鏡面間的平行度、切割角度等），任一工藝出現(xiàn)紕漏均會導致呈現(xiàn)出現(xiàn)瑕疵，例如亮度不均、鬼影等分子鍵合技術技術原理分子鍵合技術利用使用范德華力（范德華引力來自于分子間暫時偶極產(chǎn)生的相互吸引分子鍵合技術技術原理分子鍵合技術利用使用范德華力（范德華引力來自于分子間暫時偶極產(chǎn)生的相互吸引摒棄傳統(tǒng)物理粘合劑。具體而言，玻璃基片在拋光后表面十分平整，相鄰兩片間在疊合過程中的空氣可以幾乎排凈，即可以利用分子間強大的范德華力使玻璃片緊緊結(jié)合技術特征優(yōu)勢：相較于傳統(tǒng)的膠合方式，分子鍵合技術更易控制片與片之間的平行度，且光的傳播不會受膠水介質(zhì)折射率影響難點：由于需疊加的玻璃片數(shù)量較多、精度要求較高，在實際工藝流程中仍有較大難度整機概述整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景光學顯示：光學系統(tǒng)-波導艾瑞咨詢核心技術概況技術落地現(xiàn)狀?納米壓印技術：降低衍射光波導成本的關鍵性技術，目前設備和工藝主要依賴于國外進口?多層波導技術：改善色散問題的路徑之一，將紅綠藍三色分別耦合到三層波導中，每層衍射光柵僅針對單一顏色優(yōu)化?企業(yè)布局情況：「SRG」瓏璟光電、鯤游光電、至格科技、光舟半導體等；「核心技術概況技術落地現(xiàn)狀?納米壓印技術：降低衍射光波導成本的關鍵性技術，目前設備和工藝主要依賴于國外進口?多層波導技術：改善色散問題的路徑之一，將紅綠藍三色分別耦合到三層波導中，每層衍射光柵僅針對單一顏色優(yōu)化?企業(yè)布局情況：「SRG」瓏璟光電、鯤游光電、至格科技、光舟半導體等；「VHG」三級光電、靈犀微光等?模組量產(chǎn)情況：一維擴瞳技術下的SRG可實現(xiàn)小規(guī)模試產(chǎn)，二維擴瞳SRG和VHG仍在實驗室階段技術優(yōu)勢表面浮雕光柵（一維，傾斜）?制備工藝簡單：在玻璃基底上鍍膜后可直接加工，避免玻璃切片和膠合工藝，量產(chǎn)性及良率較易提升?可量產(chǎn)性較高：以半導體工藝為主，良率衍射光波導主要利用具有周期結(jié)構的衍射光學器件實現(xiàn)光線在波導中的耦入和耦出，通過光柵結(jié)構參數(shù)的優(yōu)化可提高成像效果和FoV，二維擴瞳后可增大動眼眶范圍易提升技術痛點技術痛點?顯示效果較差：物理原理限制，衍射元件本身對于角度和波長的選擇性導致“彩虹效應”（色散導致RGB光分布比例不均）需要高亮度的顯示屏配合使用?隱私泄漏問題：鏡片會呈現(xiàn)使用畫面，泄漏使用者的隱私整機概述整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景光學顯示：光學系統(tǒng)-波導艾瑞咨詢表面浮雕光柵光波導制備過程及技術要點模板制造納米壓印流程納米壓印流程模版翻印納米壓印紫外線固化樹脂↓納米壓印紫外線固化樹脂晶圓切割納米壓印紫外線固化樹脂納米壓印紫外線固化樹脂疊合覆蓋功能性涂層激光切割覆蓋功能性涂層激光切割涂黑檢測納米級微結(jié)構設計，納米級微結(jié)構設計，衍射周期在幾百納米內(nèi)，最小可達幾十納米，維度小、精度高，對工藝端設計和制造能力要求高8寸玻璃晶圓在納米壓印工藝下僅可產(chǎn)出8-10片8寸玻璃晶圓在納米壓印工藝下僅可產(chǎn)出8-10片（光芯片可達幾百甚至上千片），未來起量后對晶圓廠資源或有一定要求模板主要原材料為硅或石英，主要依賴海外進模板主要原材料為硅或石英，主要依賴海外進口，其中軟板僅支持<10次使用，硬板在多次使用后易發(fā)生形變導致精度降低納米壓印技術所涉及的納米壓印技術所涉及的設備和工藝目前均由海外引進，對于初創(chuàng)企業(yè)來說進入門檻較高整機概述軟件技術硬件技術整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景AR光學方案落地情況艾瑞咨詢光學顯示光學顯示浮雕光波導為主，已逐步落地、穩(wěn)定出貨并產(chǎn)生實際訂單。目前AR光學方案仍處于百家爭鳴、最終方案尚未有定論的快國內(nèi)初創(chuàng)AR光學模組企業(yè)光學方案落地情況自由曲面Birdbath陣列光波導表面浮雕光波導自由曲面Birdbath陣列光波導表面浮雕光波導瓏璟光電理湃光晶鯤游光電靈犀微光谷東科技瓏璟光電理湃光晶鯤游光電靈犀微光谷東科技至格科技馭光科技三極光電惠牛科技耐德佳鴻蟻光電圖例尚未規(guī)劃此類技術研發(fā)階段未落地小規(guī)模試產(chǎn)規(guī)模量產(chǎn)么么艾瑞咨詢“相”——交互技術整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景AR交互技術概述艾瑞咨詢AR交互方式的特征被動交互交互效率自然程度指令準確性場景利用率觸控交互手柄交互手環(huán)交互手部識別手勢識別語音交互眼動追蹤面部識別表情識別腦機交互高低低 整機概述整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景主流AR多模態(tài)交互方案艾瑞咨詢?分體式以類手柄外設配件為主，以語音交互、手勢識別、頭部追蹤等為輔），），（外接手機），Nreal（外接手機），……?一體式以雙手交互為主，語音交互、頭部追蹤、眼動追蹤等為輔識別包括「虛擬懸空觸控」「虛擬曲線控制」「關鍵指節(jié)識別-縮放無需額外添置手柄等配件，手勢輸入方式如「拖拽」「縮放整機概述整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景AR交互技術對整機硬件的要求艾瑞咨詢AR交互技術的實現(xiàn)首先建立在感知的基礎上，才能完成人與空間的交互，除了涉及解決空間定位、場景識別等問SLAM算法技術（即時定位與地圖構建技術），在硬件設備層面也有較高要求。一方面，為捕捉更全動追蹤等，在面對用戶一側(cè)同樣需要設置相應的攝像頭做信息捕捉。同時，多模態(tài)交互技術中涉及的空間計算、圖頻/音頻計算等復雜計算，對芯片也有較高要求。分體式設備由于算力單元剝離，主機設備與計算單元間的數(shù)據(jù)傳AR感知/交互技術所需硬件模塊深度攝像頭深度攝像頭紅外線發(fā)射器SoC芯片紅外線發(fā)射器SoC芯片環(huán)境感知攝像頭環(huán)境感知攝像頭傳輸接口環(huán)境光傳感器傳輸接口環(huán)境光傳感器高清全彩視頻攝像頭高清全彩視頻攝像頭 么么艾瑞咨詢“生”——應用生益整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景AR應用場景概述艾瑞咨詢），游戲低觀影中高高辦公/社交消費游戲低觀影中高高辦公/社交消費級應用場景信息提示AR應用場景中短期市場發(fā)展?jié)摿Ψ治雠嘤栔泄I(yè)高軍事高越長表示場景發(fā)展?jié)摿υ礁吲嘤栔泄I(yè)高軍事高越長表示場景發(fā)展?jié)摿υ礁哒麢C概述整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景AR消費級下游內(nèi)容生態(tài)商業(yè)模式艾瑞咨詢Section1游戲場景：衍生生態(tài)類游戲主機內(nèi)容生態(tài)發(fā)展模式，與VR游戲生態(tài)存類游戲主機內(nèi)容生態(tài)發(fā)展模式，與VR游戲生態(tài)存n場景生態(tài)發(fā)展邏輯與游戲主機、VR頭顯類似，需針對AR終端設備做定制的游戲開發(fā)，游戲開發(fā)者需對3D游戲、交互感知技術等內(nèi)容有一定積累n目前AR游戲內(nèi)容較少1）AR非體感類、沉浸類、交互類游戲的最佳落地場景，整體游戲體驗不如VR2）AR賽道規(guī)模尚無法支撐游戲開發(fā)商盈利，開發(fā)者偏好投入快速變現(xiàn)的端游、手游等場景n場景生態(tài)發(fā)展邏輯與智能投影儀、高清電視、平板電腦等視頻播放類智能硬件類似，沿用視頻內(nèi)容生態(tài)，并未涉及虛實結(jié)合、人機交互等即真正意義上的AR應用n目前該細分賽道發(fā)展最為迅速、競爭白熱化，廠商之間在內(nèi)容生態(tài)上難區(qū)分出較大差異性，各家主要發(fā)力在“卷”終端設備的價格和用戶交互體驗等n多作為手機配件，需在遷移手機應用的同時，針對AR終端設備特征做優(yōu)化n需手機廠商配合開放API接口等，終端廠商在此基礎上針對用戶UI、UX做二次定制開發(fā)，以適應AR使用方式，但目前手機廠商在該方面的投入較為有限整機概述整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景AR應用場景設備需求情況艾瑞咨詢B端/C端應用場景對于AR終端設備的參數(shù)要求比較算力FoV 整機概述整機概述軟件技術硬件技術交互技術應用場景AR終端定位與應用場景屬性艾瑞咨詢企業(yè)級產(chǎn)品注重工具屬性功能以作用專業(yè)場景，消國內(nèi)AR終端設備的主要功能定位特征內(nèi)容屬性信息提示信息提示觀影為主觀影為主觀影為主觀影為主拍照為主音樂為主內(nèi)容屬性信息提示信息提示專用場景日常佩戴視聽專用場景日常佩戴視聽戶外，辦公，觀影等戶外，辦公，觀影等戶外文旅，教育等文旅，教育等游泳文旅，教育等文旅，教育等游泳亮亮視野GLXSSSE工業(yè)助聽工業(yè)助聽工業(yè)工業(yè)工業(yè)工業(yè)工業(yè)工業(yè)工業(yè)工業(yè)例工具屬性例工具屬性 來源：公開資料，艾瑞咨詢研究院自主研究并繪制。艾瑞咨詢中國AR產(chǎn)業(yè)鏈艾瑞咨詢應用場景軟件相關應用場景軟件相關核心技術硬件相關服務渠道公共服務應用企業(yè)級應用消費級應用服務渠道系統(tǒng)軟件 服務渠道★交互感知技術人工智能云服務數(shù)字孿生系統(tǒng)軟件 服務渠道★交互感知技術人工智能云服務數(shù)字孿生上游原材料提供商 配套外設提供商上游原材料提供商 配套外設提供商制成設備提供商膠中國AR產(chǎn)業(yè)鏈圖譜艾瑞咨詢 整機廠商光學模組微顯示屏感知交互主控芯片光波