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

liziyi@gtjas.com 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，2D交互方式亦难以突出5G网络大带宽、高可靠、低延迟的优势。与之相比，XR设备（VR/AR/MR）拥有广阔的显示范围与沉浸的3D体验，是承接5G内容的不二之选。 相关报告 VR技术门槛低、娱乐内容多，在XR中率先流行。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/MR设备目前在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，同时显示虚拟+真实场景的特性导致其仍存在色彩不均等光学显示问题，技术实现难度更大。凭借更低的技术门槛、更低的售价、更多的娱乐应用，VR先于AR/MR渗透至大众。随着优质内容持续扩充，VR设备出货量逐步走高，截至2021Q4Quest 2累计出货量达1160万台，已超过游戏主机Xbox。 传播文化业《冬奥会完美收官，冰雪热度有望延续》 2022.02.19 传播文化业《春节后国内投放热度减退，腾讯超级QQ秀布局社交元宇宙》 2022.02.13 传播文化业《博纳、阅文或为春节档赢家，Meta主业有所承压》 2022.02.06 传播文化业《疫情考验春节档，黑马影片成功逆袭》 MR实现交互方式的升维，或为下一代通用计算平台，苹果MR头显将具备革命性意义。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+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。 2022.02.05 传播文化业《微软并购动视暴雪，MMORPG为买量重点》 2022.01.23 苹果在PC、智能手机时代均打造出具有颠覆性设计的C端硬件产品Apple Lisa、iPhone，由其开创的操作系统Mac OS、iOS亦作为设计规范风向标推动了低门槛、强兼容性的软硬件发展，从而带动新兴终端的迅速普及，因此我们认为苹果MR头显的问世或为MR行业发展的重要里程碑。 建议关注硬件迭代带来的投资机会。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。 风险提示：技术进步低于预期、用户接受度低于预期、硬件原材料短缺等。 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。 图1：手机出货量自2017年起下滑 图2：iPhone尺寸发展至第13代的6.7英寸 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， 请务必阅读正文之后的免责条款部分 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。 图3：截至8月，5G套餐用户数达5.8亿人 图4：用户对5G网络的满意度有待提高 图5：5G网络可给用户带来高清晰度、高流畅度、强交互感 XR指所有实现真实与虚拟相结合的设备，可细分为VR、AR、MR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。 表1：VR、AR、MR各有不同，其中MR可实现物理世界与数字世界的逼真融合 图6：严格来说，MR显示效果介于AR与VR之间 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。 图7：对比移动互联网时代，元宇宙时代处于由VR终端领航的爆发初期 1.2.VR技术门槛低、娱乐内容多，在XR中率先流行 AR（含MR）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。 表2：与VR设备相比，AR设备对体积、重量要求更高，在视场角、光学显示、续航等方面仍有技术难题 图8：目前主流的AR/MR设备在功能与显示效果上仍存在缺陷 图9：与VR设备相比，AR设备需要额外设置光学组合器 光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。 表3：目前AR（含MR）设备厂商采取的三类光波导方案各有优劣，成像效果与良率仍难以兼得 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。 图10：2020年XR C端游戏娱乐行业支出最大 图11：2020年XR C端游戏娱乐渗透率最高 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12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。 图12：2021年12月，Quest平台内容数量增至328款 图13：2021年Quest 2全年销量（APP下载数量口径）达810万，已超过Xbox800万的销量 表4：根据VR陀螺梳理，2021年Quest平台TOP10游戏中5款上线于2020年及之后 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。 图14：智能手机在满足日常需求的基础上提升了便携性、进化了交互方式 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