今年以來,了解過電子行業(yè)的人說起VR這玩意,可以說是眾人皆知,許多廠商紛紛推出VR產(chǎn)品,都想從中分一杯羹。明晃晃的機遇大門再度打開,誰能抓住機會從門里殺出來?咱們還得把事情掰碎了,一點點看。
市場搶眼 潛力無限
目前的三大VR頭顯Oculus,HTC Vive,索尼PS VR出貨后,市場表現(xiàn)究竟如何?Piper Jaffray對此的預(yù)測是,2016 年 Oculus Rift 的銷售量將達 360 萬, HTC Vive 預(yù)計銷售 210 萬臺,索尼 Morpheus 140 萬臺。與此同時,三大 VR頭顯在 2016 年的出貨量目標(biāo)均劍指百萬臺。
Piper Jaffray 公司的分析師 Travis Jakel 預(yù)測 2016年 Oculus Rift的銷售量將達 360 萬,HTC Vive 預(yù)計銷售 210萬臺,索尼 Morpheus 140 萬臺。認為不同的VR 平臺各有優(yōu)勢:依托總公司 Facebook 及 Oculus 消費者的意識是 Oculus 巨大的優(yōu)勢。HTC Vive 擁有驚人的高端技術(shù),Valve 公司將會給該平臺帶來巨大的消費市場及游戲生態(tài)系統(tǒng)體驗。索尼也擁有大量安裝 PlayStation 4 的用戶及游戲生態(tài)系統(tǒng)體驗,該平臺是一個集成的技術(shù)平臺。
IHS公司比較謹(jǐn)慎,預(yù)測 2016 年 PlayStation VR 將賣出 150 萬臺、Oculus Rift將賣出 56萬臺、HTC Vive 將賣出 44 萬臺。其中索尼的 PlayStation VR銷量超過 Oculus Rift 和 HTC Vive 的總量,三大頭顯累計將賣出 250 萬臺。PS VR 能夠在出貨量上領(lǐng)先的主要原因在于價格上的優(yōu)勢明顯。
而這其中,中國的貢獻功不可沒,根據(jù)IDC的預(yù)測,2016 年中國VR設(shè)備出貨量將達到 48萬臺,同比增長 476%,翻了將近5倍。根據(jù)艾瑞的測算,預(yù)計 2020年 VR 設(shè)備出貨量 920 萬臺,用戶量超過 2500 萬人。
截止 2014 年,全球共有 20 萬 VR 活躍用戶,并且均為“創(chuàng)新者”或者深度核心玩家,2015 年預(yù)計有 670 萬 VR 活躍用戶,同比增長 3250%,主要是“早期主流”以及青少年用戶的快速滲透,占 61.2%。
其中,VR 付費用戶為 60 萬,付費率為 8.5%。預(yù)計 2018 年將有 1.7億 VR 活躍用戶,“早期主流”或者青少年用戶占66.7%,VR 付費用戶為 280 萬名,付費率為 16.4%。
拆開看供應(yīng)鏈
主流的沉浸式 VR頭盔主要由四大部分的電子元器件組成:芯片與傳感器、顯示系統(tǒng)、光學(xué)透鏡和外殼結(jié)構(gòu)件。此外,還要加上位置追蹤系統(tǒng)所必須的光學(xué)系統(tǒng)。
視覺計算與圖形渲染芯片
介紹:2015 年 4 月,AMD推出了 VR解決方案 LiquidVR, LiquidVR可以通過最新數(shù)據(jù)抓取(Latest data latch)、異步著色引擎(Asynchronous shaders)、協(xié)同多 GPU(Affinity Multi-GPU)等功能,在讓用戶獲得更低的延遲、更流暢的畫面、以及更加逼真的存在感和代入感。
2015 年 9月,AMD 將旗下圖形芯片部門分拆,命名為 Radeon Technologies Group,AMD CEO蘇姿豐表示,此舉的目的是讓圖形芯片部門更好地在游戲和虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域發(fā)揮長處。
2016 年 3 月,AMD公布了與位于加拿大的 VR技術(shù)初創(chuàng)公司 Sulon合作項目,最新的 VR 頭戴設(shè)備:Sulon Q。將全部計算芯片都集成在了設(shè)備中,是一款完全不需要外接電腦的便攜式虛擬現(xiàn)實頭戴設(shè)備,同時可以支持 VR 與 AR。配置AMD FX-8800P APU(四個 CPU 核心和 512 個 GPU 核心)、Radeon R7 顯卡、Sulon SPU(空間計算處理器)。
上市地點:美國納斯達克
股票代碼:AMD
市值:29.8億美元
NVIDIA
介紹:2015 年 6 月,NVidia(英偉達)宣布推出新開發(fā)套件 Gameworks VR,旨在幫助VR 頭盔和游戲開發(fā)者在 GeForce 系列圖形處理器上進行開發(fā)。同日,NVidia 公布新款旗艦級顯卡 GeForce GTX 980 Ti,為用 Gameworks VR 開發(fā)VR 體驗的公司提供新方案。此前,專門針對虛擬現(xiàn)實設(shè)備的 VR Direct 技術(shù),能夠明顯改善在虛擬現(xiàn)實設(shè)備中普遍存在的圖像延遲狀況。
上市地點:美國納斯達克
股票代碼:NVDA
市值:257.1億美元
介紹:2015 年 11 月,高通正式公布了新移動旗艦處理器 Snapdragon 820,內(nèi)部集成了新一代 GPU,型號為 Adreno 530。與 Adreno 430 相比可提供高達 40% 的圖形處理性能、計算能力和功率利用率,同時還能降低 40%的功耗。Adreno 530 還考慮到了一些前瞻性的應(yīng)用,比如為移動設(shè)備優(yōu)化 VR 虛擬現(xiàn)實,利用充足的性能幫助呈現(xiàn)從立體攝像機實時拍攝的高清晰視頻,包括來自運動傳感器的數(shù)據(jù),以保證虛擬顯示頭盔內(nèi)身臨其境的體驗再一次進化。最重要的一項技術(shù),就是 Foveated Rendering,它能夠簡化圖像處理的過程。在使用過程中,這項技術(shù)并沒有將 VR 和 AR 頭盔屏幕中的圖像像素完全處理,而是把處理能力主要用在了用戶的視線真正注意到的屏幕部分。
上市地點:美國納斯達克
股票代碼:QCOM
市值:751.1億美元
英特爾
介紹:2015 年 12 月 30日,intel推出全球首款搭載 Nibiru VR ROM 與 intel“芯”的 VR一體機,該一體機也是全球首個支持 android 和 windows10 雙系統(tǒng)切換的 VR 設(shè)備。2016 年 1 月全球消費電子展上和創(chuàng)業(yè)公司 Daqri合作,英特爾展示了加入 3D 實感組件的 AR 增強現(xiàn)實頭盔。根據(jù)華爾街分析師的預(yù)計,截止 2016 年 3 月,英特爾在 VR/AR領(lǐng)域的投入超過了 3 億美元,已經(jīng)至少投資了 5 家公司,最大一筆為 1.75 億美元投資以色列體育影像初創(chuàng)企業(yè) Replay Technologies,主要的發(fā)展方向是研究多項多維視頻影像技術(shù)。
上市地點:美國納斯達克
股票代碼:INTC
市值:1419.5億美元
介紹:H8/A80 芯片應(yīng)用于 Uranus one和靈境小黑 VR 一體機。成立于2007年,總部位于廣東珠海。是一家智能應(yīng)用處理器SoC和智能模擬芯片設(shè)計廠商。
上市地點:深圳
股票代碼:300458
瑞芯微電子
介紹:2015 年 12 月,騰訊推出第一代游戲機 miniStation,采用瑞芯微 RK3288 芯片解決方案。 騰訊計劃開發(fā)一款集成了傳感器和專用屏幕的頭戴顯示設(shè)備(HMD),通過HDMI,RK3288 芯片已成功應(yīng)用于Highglass 嗨鏡和 Nibiru VR 一體機。2001年成立于福建福州,是獨資的集成電路設(shè)計公司,專注于數(shù)字音視頻、移動多媒體芯片的研究和開發(fā)。
位置追蹤與人機交互
HTC Vive
HTC與Valve合作開發(fā)Lighthouse 激光追蹤系統(tǒng),核心原理是利用房間中密度極大的非可見光,來探測室內(nèi)佩戴 VR 設(shè)備的玩家的位置和動作變化,并將其模擬在虛擬現(xiàn)實 3D 空間中。
Vive 頭盔上集成了 44個位置追蹤傳感器,并且在墻上放置兩顆激光傳感器,由于采用的是激光雷達定位系統(tǒng),因此其用戶的移動空間可達 4.5米*4.5米。
Oculus Rift
Oculus Rift CV1 內(nèi)置了多個位置跟蹤傳感器,原理是在 VR 頭顯正面集成十幾個LED 紅外燈,發(fā)射的紅外信號可以被正前方的紅外攝像頭接收,由于采用的是紅外線追蹤技術(shù),并且只有一個,因此用戶的空間移動距離大約只有 1.5 米,用戶必須處于紅外攝像頭的可視范圍內(nèi)可以實現(xiàn)實時位置追蹤,所以距離比較受限制。
索尼
索尼研發(fā) PS Move 體感控制技術(shù)已有 10年,PS MOVE需要與 PS Camera 攝像頭配合使用,攝像頭通過手柄頂部的發(fā)光圓球確定其在三維空間中的位置。PS Camera可以同時識別電視機前的 4個 MOVE 專用控制器,所以最多可以支持 4 人同時游戲。
由實際的用戶體驗來看, PS Camera 和 PS Move手柄由于是多年前的技術(shù),在靈敏度方面不如 Vive和 Oculus。
Opti Track
基本原理是利用多個紅外發(fā)射攝像頭、對室內(nèi)定位空間進行覆蓋,在被追蹤物體上放置紅外反光點,通過捕捉這些反光點反射回攝像機的圖像,確定其在空間中的位置信息。這類定位系統(tǒng)有著非常高的定位精度,如果使用幀率很高的攝像頭的話,延遲也會非常微弱,能達到非常好的效果。
它的缺點是造價非常昂貴,且供貨量很小。利于一個幀率在 120 幀的攝像頭,也就是剛好能達到 VR 應(yīng)用不產(chǎn)生暈眩感的延遲 20ms左右,造價就在 1000 美元以上了,而要覆蓋一個大概 5米 x5米的定位空間,一般需要 6~10個攝像頭。所以目前的應(yīng)用場景主要在不差錢的影視制作、動畫錄制等商用方向。
諾亦騰
成立于2012年,坐標(biāo)北京中關(guān)村,是一家在動作捕捉領(lǐng)域的公司,研究領(lǐng)域涉及傳感器、模態(tài)識別、運動科學(xué)、有限元分析、生物力學(xué)以及虛擬現(xiàn)實等。
曼恒數(shù)字
2007年成立于上海,開發(fā)光學(xué)位置追蹤系統(tǒng) G-motion。G-Motion 在使用過程中可以支持 2-8 個紅外攝像頭,用戶可以根據(jù)自身需求定制選擇攝像頭的個數(shù),配置不同,G-motion的追蹤范圍也不同,最大范圍可以追蹤 12 米*4 米*3 米的空間范圍,讓用戶在虛擬環(huán)境中擁有最佳的體驗空間。
AMOLED 顯示系統(tǒng)
因此目前主流的 VR顯示屏幕均采用了來自三星、LG和索尼的 AMOLED,理論上 20ms的延時時間可以保證用戶擁有至少 30分鐘的 VR 體驗不產(chǎn)生眩暈。
韓國企業(yè)在 AMOLED 市場占據(jù)絕對優(yōu)勢。據(jù)市場調(diào)查機構(gòu) DIGITIMES Research報告,2015 年全球 AMOLED 面板產(chǎn)達 1147 萬平方米,較 2012 年增加 327%,主要牽動供給面成長的動力仍是韓國廠商,著重的應(yīng)用為智能手機以及電視應(yīng)用。韓國廠商在 AMOLED 產(chǎn)能的全球占有率,2012 年為 97.7%,預(yù)估 2015 年韓國廠商仍可維持83.7%的高比重,主要原因是三星及 LG 顯示器均持續(xù)地擴大其 AMOLED 面板產(chǎn)能,包括擴大既有的 5.5 代 OLED 生產(chǎn)線產(chǎn)能,并可能新增 6 代、8代生產(chǎn)線產(chǎn)能。
根據(jù) DIGITIMES Research 的報告,中國大陸 AMOLED 廠商無論是在 TFT-LCD或是 AMOLED 面板產(chǎn)能的擴增上,態(tài)度及企圖心均較***及日本廠商積極,預(yù)估在 2015年時國內(nèi)地區(qū) AMOLED 產(chǎn)能比重可望提高至 7.4%,成為全世界第二大 AMOLED 產(chǎn)能所在地。
截止 2014年底,京東方(2013 年年底)、和輝光電(2014 年年底)成功點亮,2015年,國顯光電、深天馬、信利、友達等企業(yè)的 AMOLED 生產(chǎn)線也投入建設(shè)。
京東方
介紹:創(chuàng)立于1993年4月,半導(dǎo)體顯示技術(shù)、產(chǎn)品與服務(wù)提供商,核心業(yè)務(wù)包括顯示器件、智慧系統(tǒng)和健康服務(wù)。2016 上半年 5.5 代線AMOLED 屏即將量產(chǎn)。2014,2015兩年京東方的智能手機、平板電腦面板市占率已達全球第一。
上市地點:上海
股票代碼:000725
市值:796.1億人民幣
深天馬
介紹:1994年4月由深圳天馬微電子公司改組設(shè)立的股份公司。生產(chǎn)液晶顯示器,其AMOLED 顯示面板有望切入 VR 頭盔供應(yīng)鏈中。
上市地點:上海
股票代碼:000050
市值:254.72億人民幣
中穎電子
介紹:國內(nèi) AMOLED 驅(qū)動顯示芯片唯一供應(yīng)商,成立于1994年,專注于單片機集成電路設(shè)計。
上市地點:上海
股票代碼:300327
市值:84.8億人民幣
光學(xué)鏡頭和全景相機
Oculus
Oculus采用歌爾聲學(xué)供應(yīng)的菲涅爾球面鏡頭,從 Oculus 官方的說法,綜合重量、體積以及成本等方面考慮,單片式透鏡是各方面更佳結(jié)果,也是目前的更優(yōu)結(jié)果。單透鏡方案可以實現(xiàn)較大的視場角,同時可以實現(xiàn)重量和體積最小,這是目前選擇單透鏡的最重要的原因之一。單片式透鏡光學(xué)像質(zhì)中影響比較大的為色差和畸變,目前主要通過算法進行校正。
HoloLens
微軟 Hololens 的鏡頭是兩個雙膠合透鏡方案,像質(zhì)可以大幅提升,但是視場角會變小,體積和重量也增加很多,當(dāng)然成本也增加了。新鏡頭的視野比常規(guī)鏡頭稍小,但色差和清晰度要高很多,大大的提高圖像的質(zhì)量。盡管視野區(qū)域變小,但是它不會像Oculus 那樣讓視野受限。
新鏡頭是由微軟研究院的 LensFactory 項目組所開發(fā),目前該鏡頭已經(jīng)可以從Edmund Optics 處購買。購買鏡頭時還需購買一個可見光抗反射膜,這也無形中增加了鏡頭成本。據(jù)悉,新鏡頭的單價在 200 美元左右。
全景相機方面,2015 年以來全景相機有了一個大爆發(fā),國外 Google、三星、諾基亞等大廠都進入了這個領(lǐng)域,還有 360 Heros、Jaunt VR、Next VR 以及 Bubl 等較知名的廠商;國內(nèi)推出全景相機的廠商包括暴風(fēng)魔鏡、Wipet、完美幻境、Insta 360、UCVR 等等。
這么多廠商進入全景相機這個領(lǐng)域,最大的原因是 VR(虛擬現(xiàn)實)的廣闊市場前景,而目前 VR 存在的最大問題之一是缺乏內(nèi)容。廠商做全景相機賭的便是為 VR生產(chǎn)全景視頻。VR頭盔缺少內(nèi)容,而全景相機拍攝的內(nèi)容適合給 VR使用。全景相機的流行也將極大地刺激高清鏡頭和攝像機的出貨。
舜宇光學(xué)
介紹:為HTC Vive提供前置攝像頭。1993年由葉成立于浙江余姚市。 現(xiàn)時業(yè)務(wù)在國內(nèi)經(jīng)營生產(chǎn)、銷售等光學(xué)零件、光電產(chǎn)品和光學(xué)儀器??偛课挥谥袊憬∮嘁κ兴纯坡?7-29號。舜宇光學(xué)2015年全年出貨計 301292 KPS,占比 9.4%。并以微弱優(yōu)勢超過玉晶,位列全球出貨占比第二。
上市地點:香港
股票代碼:2382
市值:263.8億港幣
聯(lián)創(chuàng)電子
介紹:。 聯(lián)創(chuàng)電子在光學(xué)鏡頭業(yè)務(wù)方面,是全球最大的運動相機鏡頭供應(yīng)商,2015 年占全球運動相機鏡頭出貨量 60%以上,是全球第一大運動相機廠商 GoPro 主要鏡頭供應(yīng)商。 成立于2007年,有望切入 VR 眼鏡及頭盔供應(yīng)鏈中。
上市地點:上海
股票代碼:002036
市值:103.4億人民幣
歌爾聲學(xué)
介紹:獨家供貨 Oculus,供貨索尼、微軟的 VR/AR 產(chǎn)品。成立于1997年,總部位于山東濰坊,主營業(yè)務(wù)為電聲器件、光電產(chǎn)品、電子配件和LED封裝及相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。
上市地點:深圳
股票代碼:002241
市值:418.6億人民幣
輸入設(shè)備
VR 虛擬現(xiàn)實實際上是模擬產(chǎn)生一個三維空間的虛擬世界,為使用者提供關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬,讓使用者如同身歷其境一般,因此 VR 設(shè)備講究沉浸感。而這種沉浸感不僅僅來自于我們腦袋上戴的頭盔亦或是眼鏡,擁有一個良好的操控體驗也是對虛擬顯示技術(shù)來說也是至關(guān)重要的,也就是 VR 設(shè)備中的輸入設(shè)備。所以,隨著VR 頭顯的發(fā)展,VR輸入設(shè)備也迎來春天。它不僅種類繁多形態(tài)新奇,也涵蓋奇思妙想的 idea 和黑科技。
1.手柄、方向盤、操縱桿等傳統(tǒng)動作控制系統(tǒng)
目前市面上很多 VR 頭盔、眼鏡都是配有手柄來進行操作。比如知名的 Oculus Rift消費者版默認的 Xbox無線手柄以及 PlayStation VR 搭配的 PS4 等。這類手柄屬于較為傳統(tǒng)的一類,我們平時也有很多接觸,使用上自然是很順手的。在不考慮其它因素的情況下,手柄或許也是最容易被接受的設(shè)備之一。然而,VR 虛擬現(xiàn)實強調(diào)的是沉浸感,而這類較為傳統(tǒng)的手柄似乎在這方面帶來的效果欠佳。
出于技術(shù)成熟度、消費者通用習(xí)慣、成本等角度的考慮,三大頭顯(Rift、Vive、PSVR)均配備有 VR手柄進行動作控制和人機交互。
2.跑步機、手套、全身衣等新一代動作控制系統(tǒng)
當(dāng)完全沉浸在虛擬現(xiàn)實世界中需要走動的時候,可以通過像 Virtuix Omni(跑步機)這樣的設(shè)備來滿足逼真的體驗;源于荷蘭初創(chuàng)公司的 Manus 無線 VR 手套,通過傳感器把手套的動作映射到 VR 中。不過,Manus 能夠做到的是追蹤手部的動作,而關(guān)于整只手臂、整個人在空間中的移動和方向變化,還是要和現(xiàn)有的 VR設(shè)備及控制器配套使用。
3.基于計算機視覺的動作捕捉
三款產(chǎn)品估計是最有代表性的,分別是 Leap Motion、微軟的 Kinect以及英特爾的 RealSense 技術(shù)。
Leap Motion 通過紅外 LED+灰階攝像頭采集數(shù)據(jù)。利用雙目 IR攝像頭形成深度視野,然后通過算法捕捉手勢。
RealSense 采用了“主動立體成像原理”,模仿了人眼的“視差原理”,通過打出一束紅外光,以左紅外傳感器和右紅外傳感器追蹤這束光的位臵,然后用三角定位原理來計算出 3D 圖像中的“深度”信息。通過配有深度傳感器和全 1080p 彩色鏡頭,能夠精確識別手勢動作、面部特征、前景和背景,進而讓設(shè)備理解人的動作和情感。
Kinect 則需要分為兩個版本。雖然第一代和第二代都具備普通 RGB 攝像頭和深度IR 攝像頭,但原理不同,前者利用結(jié)構(gòu)光(Structured Light)原理,后者利用采用飛行時間法(Time Of Flight)。具體的區(qū)別可以簡單理解為結(jié)構(gòu)光首先在空間中打出網(wǎng)格,然后根據(jù)物體反射的紅外來描述物體的空間信息,而飛行時間法是通過傳感器發(fā)出的近紅外光反射時間來計算被拍攝景物的距離,繪制出物體的三維輪廓。
4.基于慣性傳感器的全身動作捕捉系統(tǒng)
這類廠商有很多比如成立于 2001 年的美國廠商 Inertial Labs 的產(chǎn)品 3DSuit 系統(tǒng)、成立于 2000 年的美國廠商 Xsens 的 Moven系統(tǒng), 而國內(nèi)表現(xiàn)出色也是業(yè)內(nèi)認可的是諾亦騰。
5.基于馬克點的光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)
這類廠商具有代表性的有英國 Oxford Metrics Limited 集團旗下的 Vicon系統(tǒng)、成立于 1997 年的 NaturalPoint 公司的 Optitrack,以及美國的 Motion Analysis。
因為光學(xué)+設(shè)備安裝布臵+全身動作捕捉的原因,這類捕捉系統(tǒng)需要占據(jù)一定的空間,而且價格也比較昂貴。雖然精確度較高,但用于消費級 VR市場的可能性不大。然而,VR 主題公園等商用市場則十分適合。從原理上來說,這類基于馬克點的光學(xué)動作捕捉系統(tǒng)都會使用攝像頭和主動或被動馬克點進行動作捕捉。
結(jié)構(gòu)件與代工
勁勝精密
介紹:獨家供貨 HTC Vive 塑料外殼結(jié)構(gòu)件。成立于2003年,總部位于廣東東莞,專注于消費電子領(lǐng)域精密模具及精密機構(gòu)件研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)與銷售。
上市地點:深圳
股票代碼:300083
市值:113.3億人民幣
總結(jié)了上述國內(nèi)企業(yè)的榜樣,就看得到機會還是在的。打好在智能手機時代建立的供應(yīng)體系、質(zhì)量把控、成本優(yōu)勢的手牌,取代部分***、日韓企業(yè),標(biāo)的則是芯片、傳感器、光學(xué)鏡頭、顯示器、攝像頭這些領(lǐng)域。
結(jié)語
號稱VR開發(fā)者元年的2016已經(jīng)快要過半,且下半年的VR產(chǎn)業(yè)大動作依然在預(yù)期之中。迅速發(fā)展之下,我們也要迅速更新對它的認識。VR產(chǎn)品的體驗尚待改善恰恰是中國企業(yè)突破核心技術(shù)最大的機遇。
眾創(chuàng)浪潮下,在這樣豐富的供應(yīng)鏈體系中,積木式的創(chuàng)新模式使得造VR產(chǎn)品的創(chuàng)業(yè)公司紛紛涌現(xiàn)。盡管我們都有個判斷是:未來VR行業(yè)很可能像手機行業(yè)一樣,能活下去的玩家遠沒有當(dāng)前下水的這么多,但每個人都希望自己能夠在廝殺中生存。談到這里又是說來話長,但今天的報告能為我們提的一個醒是:借勢成長為供應(yīng)鏈里的巨人, 未嘗不是另一種生存之道。
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