（报告出品方：华泰证券）
1元宇宙应用对硬件提出更清晰的需求，将推动人机交互逐步升级
我们认为VR/AR/脑机接口是集合了微显示、传感器、芯片和算法等多项技术在内的下一代人机交互平台。回顾整个人机交互发展历程，我们看到人机交互的指令输入形式和反馈输出形式都在朝着更低的操作门槛和更高的交互效率演变。当前我们正站在智能手机时代和下一个交互形态的交界处，我们认为尽管VR/AR在输入技术（传感）和输出技术（显示）方面均较上一代交互设备有显著飞跃，但目前仍处于发展的早期阶段。随着元宇宙应用的发展和内容生态的完善，元宇宙对硬件的需求逐步清晰，将推动VR/AR/脑机接口设备的逐步升级，最终有望出现可以和PC、智能手机媲美的下一代硬件。
从人机交互发展史来看，当前我们处在什么阶段？
低操作门槛与高交互带宽是人机交互平台核心发展方向
我们梳理了人机交互不同发展阶段下输入和输出形式的特征和演变趋势，认为兼具便捷操作性和高交互带宽的AR/VR/脑机接口将有望引领下一代交互方式。人机交互主要是指人和系统互相影响、互相作用的循环过程。具体而言，人类在接收并处理信息后通过行为输出指令，计算机接受指令后改变系统形态，再通过显示输出反馈信息并被人类感知，从而引发人脑的信息处理和下一个人机交互过程。回顾人机交互发展历程，过去的人机交互主要经历了卡带式交互、问答式交互和音视觉交互这三个阶段，输入和输出形式持续向贴近人类本能进化。
从指令输入形式的演变来看，在最早期的卡带式交互阶段，人们只能用穿孔卡向计算机单向传递数字指令，指令单一且具有极高的使用门槛；随着主机的出现，人类可通过键盘键入命令语句来实现与计算机的问答（对应命令行界面），虽然较上一代输入设备提高了键入效率，但仍要求操作者记住大量命令语言；随着个人PC时代全面到来（对图形用户界面GUI），通过使用鼠标键盘组合，结合“点/敲击、滚动、拖拽”等动作，操作者可轻易实现快速切换和精准定位，显著降低了操作门槛；而在手机时代，实体按键的消失及音频输入、触摸屏的陆续出现则进一步丰富了用户输入方式，简化交互流程。我们看到人机交互的输入形式从用机器语言与机器交互，进化到了用自然语言与机器交互。
从反馈输入形式的角度，人机交互经历“命令行界面（CLI）-图形用户界面（GUI）-自然用户界面（NUI）”的更迭过程，对应视觉输出内容从单调的一维语句到二维图形，最终有望以三维空间物体的形式呈现，同时辅以声学设备强化听觉输出效果。此外输出设备也从大型主机、台式屏显，演变至笔记本电脑、手机甚至微型投影，逐步走向可移动化。
元宇宙来临，有望带动VR/AR/脑机接口蓬勃发展
我们认为VR/AR/脑机接口将是下一个交互时代的代表性操作平台，主要因为其高度符合输入和输出形式上的演变趋势。输入角度，VR/AR消除以往的实体按键，主要结合了手势输入、眼动追踪、面部表情识别以及语音操控，而脑机接口则由肌电输入进一步转变为脑电输入；输出角度，VR将为用户构建一个融合视觉、听觉、触觉等多维感官体验的移动虚拟空间，AR则将其与现实空间叠加，充分实现虚实融合。
初期的VR/AR概念分别在上世纪50-60年代先后提出，之后20年内经历了漫长的实验室开发和B端商用探索，波动上升中产品形态不断向轻量化、小型化、深度沉浸迭代。年以后，随着互联网和智能手机终端的逐步成熟和消费端持续渗透，ARVR应用开始C端落地的探索。进入21世纪的第二个十年，元宇宙被预言将成为互联网的下一个形态，而ARVR也被寄希望成为元宇宙中全新的人机交互平台。
Qculusquest2带动VR出货量首次达千万。年9月Oculusquest2推出后迅速成为爆款，持续销售火热。年在这款VR产品的推动下，VR销售量近万台，达历史新高，其设计范式也为国内厂家竞相模仿。未来，我们看到随着应用生态的持续成熟，相应的对VR硬件也提出了升级要求。我们认为下一代的显示单元的清晰度或将从目前的4K提升到8K，重量也将从近g下降到g左右，同时目镜厚度将降至目前的1/3，也将搭载更多传感器，实现眼动追踪、手势追踪等更多的交互方式。
AR技术路径繁多，micro-LED+衍射光波导被寄予厚望，但短期难出现成熟产品。现阶段AR仍处于探索期，从出货量来看，年至年均维持在20-30万件之间（IDC数据）；从产品形态来看，目前仍然以大厂为主导，以一体机产品为主流；从技术来看，目前路径繁多，但均存在性能、良率、体积等问题。micro-LED+衍射光波导被认为是最有望实现大规模商用的AR光学系统，但由于micro-LED在巨量转移等仍存在技术问题，短期或难以实现大规模商用。
元宇宙应用场景依次落地，或将定义下一代VR/AR/脑机接口升级方向
我们认为随着元宇宙应用场景的清晰化，未来VR/AR/脑机接口的发展方向逐渐明确。早期的硬件设备受制于应用场景和内容单一化、用户对硬件设备的体验不完善等缺陷，初代VR/AR并未实现大规模增长。当前时点，我们看到游戏、电商、协同办公、社交、健身、医疗、视频和模拟训练（教育）等元宇宙应用场景正逐渐清晰，这对VR/AR/脑机接口硬件端提出了更高的需求，有望驱动包括微显示技术、三维重建、生物传感器、肌电/脑电处理、全身追踪、空间定位在内的多项底层技术不断完善。
元宇宙时代的应用比移动互联网时代更强调沉浸感和交互感，不同应用对两种效果的侧重各有不同。其中，沉浸感可通过更丰富的音画效果和更多维度的感官交互获得，例如借助场景渲染、沉浸声场、温度模拟、触觉传感等技术营造出逼真的虚拟场景，使大脑产生“身临其境”的感觉；交互感则需借助多样化的输入方式来降低人机交互的操作门槛，例如直接通过识别语音或读取手势来传达指令，无需打字或操作键鼠/按钮，增强互动效率。我们认为根据不同应用对沉浸感和交互感的要求高低，可以将其分为三个层次：
1)渐成熟：视频和模拟训练（教育）。其中模拟训练（教育）包括安全教育、公共安全演练、思政教育等等，对沉浸感和交互感要求最低，目前已有商业化案例；而视频领域对沉浸感的要求相对更高，但由于流媒体平台内容生态已经较为完善，随着VR配套硬件向C端渗透，我们认为视频将是率先成熟的领域之一。
2)发展中：电商、社交、游戏、办公、健身。其中电商与游戏更侧重于追求沉浸感，而社交和协同办公对交互感的要求更高。
3)萌芽期：医疗，具体包括疾病监测、辅助微创手术、信号读取、刺激干涉和仿生等。疾病监测随着ECG心电图、血糖、血氧等生物传感技术的成熟有望加速落地，而辅助手术、刺激干涉和仿生等领域对输入和输出的精确度要求极高，相关企业及医疗机构仍在探索中。
游戏：强调“沉浸感”的元宇宙游戏需要多平台/VRAR/云原生技术作为底层技术支撑
当前游戏已具备元宇宙所拥有的虚拟身份、朋友、经济系统等特点，但未能给玩家完全带来“沉浸感”，硬件方面主要受制于近眼显示和多维感官传感技术不够成熟。未来，元宇宙游戏将朝着更强的沉浸感与更丰富的内容生态方向发展，需要借助成熟的场景渲染和沉浸声场技术增强声画效果，借助全身运动追踪、传感器、空间定位等技术增强临场感。我们认为优质的游戏内容创新将与VR/AR硬件升级互相形成正反馈效应，促进元宇宙游戏生态的发展，并为高性能计算芯片、硅基OLED、MicroLED以及相关设备组装企业带来增量空间。
电商：虚实交融的沉浸式购物模式为近眼显示、AI芯片、传感器带来发展机遇
传统电商平台仍主要以图片和视频等平面化形式展示商品。尽管近年来电商直播、AR试妆等形式兴起，一定程度上弥补了传统电商在购物时较为单薄的观感体验，然而对于服饰等SKU丰富的非标品类商品，用户仍然无法对其进行在线试品。在“在线即在场”的终极需求驱动下，元宇宙时代的电商有望进一步突破物质世界屏障，通过AR/VR/MR等新一代人机交互平台实现视听甚至触觉等多感官交互的购物体验，创造如3D虚拟商场、数字展馆等消费者购买场景。我们认为这一进程主要依赖于近眼显示、三维重建、触觉传感乃至虚拟人等技术的成熟，将为相关微显示、传感器、芯片企业带来增长空间。
协同办公/社交：借助手势追踪、语音识别、眼动追踪、虚拟化身实现互动感
未来元宇宙办公/社交有望突破物理空间的局限，将带来最接近实地面对面的工作和交友体验，提升办公生产、沟通、协作效率。当前移动互联网阶段的远程办公距离理想模式有一定差距，工作效率与沟通效果仍存在局限性。而元宇宙办公/社交则强调互动感，例如，用户可以全程通过手势操作，即可满足在VR虚拟空间中举手、竖大拇指点赞等功能，显著降低人机交互平台操作门槛，同时实现无距离感互动。这一场景的实现将主要借助手势读取、眼动追踪、语音识别、空间定位等VR/AR底层技术。
医疗与健康：VR/AR/脑机硬件将搭载先进生物监测以及脑电信号处理技术
在VR/AR方面，尽管目前已出现了拳击、攀岩、球类运动等辅助健身的应用，欠佳的硬件佩戴体验却限制了用户使用时长。一方面，VR设备的眩晕感仍未完全消除，运动健身应用中高速变换的场景将进一步加剧不适感；另一方面，目前主流VR头显的重量大多在g以上，VR一体机甚至普遍超过g，大大增加了佩戴者运动时的负担。因此，显示技术和轻薄化是硬件厂商重点攻克的方向，我们看好具有超轻薄、高清晰度、低功耗、低延迟等特点的硅基OLED（索尼、视涯等），以及具有无感佩戴且不妨碍正常视线优势的入眼式AR设备（InWith和MojoVision等）的发展机会。
在生物监测方面，当前随着心率监测、血氧检测技术的成熟，已有部分智能手环和手表产品中引入了医疗级功能，我们认为向着更专业的医疗设备进化将是智能穿戴重要发展方向。未来，智能穿戴产品有望大规模搭载ECG心电图以及无创血糖检测等新功能，针对老年群体、慢病群体提供更专业的服务，这也对血糖、血氧等生物监测技术提出了更高的要求。长期来看，人机交互硬件在医疗与健康领域有望拓展到服务神经系统和肌肉系统瘫痪的患者（如脑、脊髓疾病、中风、外伤等），这一需求将为脑机接口技术创造可观的发展前景。
视频：VR/AR技术带来高沉浸感的流媒体观赏体验
传统影视作品、长视频与短视频仍主要通过电视、影院、视频平台等媒介传播，受制于平面化的表现形式，内容的表现力仍有较大提升空间。元宇宙时代，观众有望使用先进VR/AR设备更沉浸地观看电影、现场实况、音乐会等内容，娱乐性与体验感将迎来质的飞跃。目前包括Netflix和爱奇艺在内的长视频平台已对“元宇宙+视频”的落地做出了积极探索，例如Netflix为美剧《怪奇物语》推出VR体验，爱奇艺推出主打观影功能的手机盒子。借鉴移动互联网时代对短视频生态的孵化历程，元宇宙作为互联网的下一站，也为视频创作提供了新的可能性，例如通过建模、动作捕捉、人工智能制作出的虚拟人物能够参演影视剧集，影视与视频内容创作有望迎来新的高光期。
模拟训练/教育：将实现虚拟空间中对实体环境的仿真映射
模拟训练是指将现实中的场景复刻到虚拟世界中，应用于军事训练、工业设计、教学训练、安全应急演练等较为复杂或具有高危险系数的领域。工业领域中，制造业企业将在仿真虚拟空间中充分利用各类数据，优化工业生产环节中的设备工艺和作业流程。军事和安全应急领域均有进行模拟演练的需求，未来有望在虚拟场景开展更大规模和更复杂的军事和应急训练，实现节省训练成本、提高安全性的目的，如曼恒科技研发出上海浦东机场的VR火灾应急演练系统，使用VR和5G云渲染技术模拟机场火灾突发事件及机场消防员在危险场景下如何开展消防应急救援，帮助提升机场系统整体应急能力。鉴于模拟训练用途的特殊性，其对沉浸感和交互感的要求相对而言较低，无需依赖高端硬件设备加成，目前已有曼恒科技、壹传诚等企业实现了商业化。
2AR/VR：下一代人机交互平台
VR：Oculusquest2打造爆款范式，技术创新路径清晰
VR是VirtualReality（虚拟现实）的缩写，指计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种科学技术，在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，能使用户具有身临其境的沉浸感，具有与环境完善的交互作用能力的一种崭新的人机交互手段。
目前常见的VR由头戴式显示设备和手柄组成。其中，头戴式显示设备集成了显示、计算、传感器等设备，通过将人对外界视觉、听觉的封闭，并由左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，引导用户产生一种身在虚拟环境中的立体感。而手柄则负责辅助追踪使用者手的位置、提供交互使用的按键，以及简单的触觉震动反馈。
VR头显经历VR盒子、VR头盔、VR一体机三阶段，爆款产品持续主导硬件消费市场。2Q21全球VR产品出货量达.6万台，同比增长.4%，其中OculusQuest2出货量占75%，持续主导市场。从年开始，行业销量由爆款产品主导的特点仍然没有变化（-年三星VR盒子、-年PSVR、年至今Oculus一体机）。
1）三星GearVR：VR盒子时代的主流产品。三星与Oculus合作打造，推出时与Galaxy系列进行了捆绑营销，年年销量达到最高，近万台。使用方法是将手机放在VR盒子前，使用专用APP进行观影。但因发热、晕眩等问题，事实上体验并不优秀。
2）PSVR：VR头盔时代销量第一。事实上VR头盔时代HTC/Valve等产品性能比PSVR更加优秀，但主要偏向商用，价格高昂，出货量较低。而PSVR价格相对较低，且与PS4进行了捆绑营销，年销量在-万台之间。
3）Oculusquest2：VR一体机爆款。为一大批其他VR品牌打下产品样板。
OculusQuest2是一款充满妥协艺术的产品，成本、硬件性能、消费者体验等多方向平衡下，实现VR产品基本功能设想。
与VR头盔相比，我们认为Quest能够成功的原因包括以下几点：
1）尽管会加大设备的重量（电池+芯片），但也省去了用户花近0元购买PC主机的成本，降低了用户的进入门槛。2）去除了与主机相连的连接线，提升了用户的移动空间和使用场景，用户不再需要一个独立的空间并且配备主机，而只需要在室内任意闲置空间即可使用。3）在追踪方式上，摒弃了传统的采用的outside-in方式，因而不需要外部立发射接收器。转而采取基于摄像头的inside-out方式，实现6DoF头、手追踪。4）当遇到芯片算力不足的情况，Quest2同样支持串流模式，可以作为PCVR使用，也满足了消费者对于高渲染3A大作的需求。
与Quest1等前代一体机对比：
1）与Oculusquest1相比，第二代产品将OLED换为Fast-LCD屏幕，将外观设计简化，缩减了成本。2）将芯片从骁龙升级到XR2，提升了处理器、显示、影像和AI性能。改变后产品刷新率显著提高，分辨率有所改善，眩晕问题得到极大改善，基本实现一款入门级VR产品的设想。
当前VR硬件组成与智能手机供应链高度重合：通过Ifixit的拆机我们看到Oculusquest2头显主要零部件包括显示、光学透镜、传感器、主板、电池产品：
1)显示模块主要使用Fast-LCD显示屏，接近4K分辨率，并具备90-Hz刷新率；2)光学使用软件预处理搭配菲涅尔透镜提供宽视场、失真色差少的正确图像；3)传感器：包括四颗摄像头，用于追踪头部、手部运动以及显示灰白透视画面；4)主板：包括高通的SoC芯片XR2、电源管理芯片，DRAM（三星、镁光、海力士）、NAND（Sandisk）、WiFi等芯片；5)电源：mAh。
年VR将迎来一波创新技术潮流，MetaVR产品迎来升级，苹果推出高端产品。根据digitimes，我们推测Meta下一代VR升级产品将于明年推出，将引入pancake光学模组和更多传感器，以实现产品轻量化，并升级手势识别、眼动跟踪等功能；而苹果也将在年底推出一款高端VR方案，这款高端产品能够会重新定义VR这个产品形态。我们预计这款产品将配备Micro-OLED显示屏，复合菲涅尔透镜pancake方案，全彩影像透视、搭载更多传感器，为消费者带来全新混合现实体验。
Pancake短焦光学是公认的下一代VR升级方向，使VR头显更加轻薄。在Meta较早的pancake技术专利中，我们可以看见一个显示组件包括具有四分之一波片和部分反射表面的第一透镜、具有反射偏振器的第二透镜和显示器，实现头显的轻薄化。我们认为，苹果同样在探索使用三个菲涅尔透镜堆叠，形成轻薄透镜组的方案。改进光学透镜后的VR产品将实现轻薄化，头显重量或由原来的g降低至-g。
Meta摄像头数量或提升，充分利用骁龙XR2芯片算力。我们认为Meta下一代VR产品与苹果MR产品将会增加传感器，主要是摄像头的种类与数量。高通在其