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深度:超高分游戏“半条命”引爆VR复苏!2000亿市场等着被瓜分【附下载】 智东

发布时间:2020-04-27 00:53

  VR概念与技术发展时间较长,2016年进入爆发期。1935年VR概念由一位小说家提出;1962年VR原型机器被Morton Heilig研发,但该机器为研究型机器,并没有能交付到普通消费者手中的产品;1994年任天堂与世嘉针对游戏产业推出VR产品,但由于设备成本与内容应用水平一般,普及率较低;2016年Oculus等大厂推出了应用水平、体验、价格更亲民的VR设备,VR行业进入爆发期。

  爆发期后,VR产品进入深度迭代期,持续发展方向是保证性能的同时达到轻量化。VR产品从2016年前到2020年经历了多种类型的发展阶段,早期的Cardboard纸盒式移动VR由于显示效果差早已被淘汰;三星推出的连接到手机的移动VR眼镜,产品性能被当时的手机芯片性能限制,处理能力低显示效果差,逐渐在早期重视性能开发的市场中被淘汰。接着VR市场由连接主机与PC端的VR头盔占领,该类型产品显示效果好,性能由主机级显卡支持,但这也带来了产品重量大,无法携带,长时间佩戴会产生不适感的问题。随着处理器芯片技术的发展,一体式VR头盔出现。该类型产品集成芯片、显示组等硬件,可以随时携带,但仍有重量大,芯片耗能高,产品续航差的问题。未来VR产品形态发展方向应为朝轻量化的方向发展。华为最近推出的VR眼镜是朝轻量化发展的一大尝试,其是连接手机的VR眼镜,重量仅有166克,结合其可通过手机接入到5G网络,未来发展潜力巨大。

  VR 产品沉浸度仍处于部分沉浸期,正向深度沉浸发展。中国信通院将虚拟现实技术发展划分为五个阶段,分别是无沉浸、初级阶段、部分沉浸、深度沉浸、完全沉浸 5 个阶段。目前的 VR 产品体验处于部分沉浸阶段,部分沉浸期主要表现为 1.5K-2K 单眼分辨、100-120°场视角、百兆码率、20 毫秒 MTP 时延、4K/90 帧率渲染处理能力、由内向外的的追踪定位与沉浸声等技术指标。

  时延是VR头显使用过程中晕眩感来源之一。对于高质量的VR体验而言,最重要的是用户头部物理移动与头盔上实时刷新图像到达用户眼睛之间的延迟时间。人类的感官系统在一定范围内能感知到视觉和听觉中相对较小的延迟,但是当绝对延迟控制大约20ms以内的时候,这些延迟几乎就不可察觉了,且时延越小的产品使用者使用时越不容易产生晕眩感。

  显示时延是VR设备时延的最主要成分,延时占比达69%。以Oculus Rift为例,Oculus Rift总延时为19.3ms,其中屏幕显示延13.3ms为,计算延时为3ms,传输延时为2ms,传感器延时为1ms。屏幕显示延时占比达69%。

  显示时延是VR设备时延的最主要成分,延时占比达69%。以Oculus Rift为例,Oculus Rift总延时为19.3ms,其中屏幕显示延13.3ms为,计算延时为3ms,传输延时为2ms,传感器延时为1ms。屏幕显示延时占比达69%。

  Fast LCD与AMOLED技术近年内将保持虚拟现实近眼显示主导地位,Fast LCD凭借相近体验与低价格可降低VR产品入门门槛。目前主流VR使用的Fast LCD与AMOLED显示屏刷新率以90HZ为主,对应的帧间时延为11.1ms。而Fast LCD与AMOLED主要差别在于响应时间上,LCD由于其固有的面板特性,响应时间较长。根据屏库网的信息,国内大厂京东方推出的Fast-LCD面板响应时间最高约5.5ms,加上帧间时延后显示时延达到16.6ms。而AMOLED屏幕响应时间非常短,可以忽略不计。显然AMOLED有更好的性能,能有效降低时延,Oculus、HTC等大厂的核心产品均采用AMOLED,但其价格相对Fast LCD较高。采用FastLCD面板的VR产品价格低,5.5ms的额外时延在一定程度上影响了产品体验,但后期伴随屏幕刷新率进一步提升,LCD固有响应时间带来的影响会降低,LCD面板的价格优势将体现的更为明显。

  低分辨率屏幕会带来纱窗效应,由于液晶显示屏技术提升缓慢,该问题短期内难以彻底解决。纱窗效应是指由于VR眼镜分辨率不足,人眼能直接看到显示屏像素点的现象。VR眼镜目前普遍使用的是定制分辨率的AMOLED或Fast LCD高刷新率显示屏,以Oculus Quest为例其单眼分辨率为1440*1600,超过2k级,但实际上该款产品仍有纱窗效应出现。决定纱窗效应的指标是每度包含的像素(PPD),人眼能识别出像素点的极限 PPD 是 60,若 PPD 超过 60 可以完全消除该现象。对 Oculus Quest 计算 PPD,1440px/110°=13.1 像素每度,1600px/110°=14.5°,可得出 Oculus Quest 的 PPD 约为 14,存在纱窗效应。目前显示屏屏幕分辨率提升速度较缓,高分辨率屏价格昂贵不适宜作为消费级产品的显示屏,在不出现根本技术革新前,纱窗现象只能改进而不能完全修复。

  视角场(FOV)是头显设备显示效果的另一核心指标,影响用户沉浸程度。视场角在VR中代表了人眼所能看到的范围。人类视觉是由两部分视场组成的:单目FOV以及双目FOV。单目FOV指的是单眼的视场。正常来说,单眼视场的水平角度介于170°-175°之间。双目视场是两个单目视场的组合。组合时,可视角度通常为200°-220°。两个单目视场重叠立体部分即为双目视场,约114°,在这个视角内我们可以看到3D物体。不管在虚拟世界还是现实世界,人类对虚拟景象的获取都是通过立体双目视场来进行的,更大的视场角能够满足用户观看到更多细节,产生更加深度的沉浸感。

  提高FOV的思路主要有缩短人眼与透镜之间的距离和采取直径较大的透镜两个方向。 缩短与透镜间的距离,由于透镜与眼睛的距离过近,会导致放大倍率过高,屏幕的纱窗效应严重。而采取直径较大的透镜增加视场的方案,也会引发问题的出现。大透镜的中间比较厚,导致镜片重量随之增加,虽然重量问题可以通过普通菲涅尔透镜解决,但更大直径的透镜镜片,会带来光伪影等像差的问题。

  Oculus用混合型菲涅尔透镜提高FOV、减轻透镜重量的同时降低了光学伪影,菲涅尔透镜将成为解决FOV提高问题的关键技术手段。普通菲涅尔透镜非常适合减轻大透镜的重量。它们能够提供大光圈和短焦距,为透镜带来与传统透镜设计相当的功率,重量可以更轻。但对于传统的菲涅尔透镜而言,与菲涅尔结构相关的衍射和其他伪影限制了它们在成像应用中的使用。Oculus研发了新的混合型菲涅尔透镜在增大透镜,提高FOV的同时并没有增加太厚的重量,并降低了光学伪影。该技术已用于Oculus Rift产品。菲涅尔透镜的技术水平会随着研发投入不断提升,Wearality正研发原来四分之一厚度、更轻薄、FOV150°的菲涅尔透镜。

  可变焦技术将成为VR头显下一阶段的发展方向。辐辏调节冲突是引起晕眩感的一大因素,它是由于双目视差在产生3D效果的同时,双目辐辏调节与视觉屈光不匹配,头显难以如实反映类似真实世界中观看远近物体时焦距与福辏的对应变化而产生,针对这一问题Oculus研发出可变焦技术原型机Half Demo,该原型机通过机械装臵前后移动屏幕改变物距及光学系统焦平面位臵,使人眼在VR中观察效果与现实中观察效果一致,解决了辐辏调节冲突问题从而减轻了晕眩感。这项能有效提高用户体验的方案将是下一阶段的发展方向。

  VR游戏的沉浸感需要VR设备有准确的感知交互能力相配合。用户在VR环境中移动时处理器需要迅速进行复杂的运算,将精确的动态运动特征传回,从而产生强大的临场感、真实感。但要实现该类应用,首先要让设备感知使用者在虚拟空间中所处的位臵,包括距离和角度等。同时手部动作的准确把握在VR游戏体验中有重大意义,通过抓取手部动作,可以增强用户在游戏中的互动体验。

  VR设备已完成身体动作感知交互3DOF向6DOF的升级。所谓6DOF就是指物体可以在X/Y/Z轴进行位移和转动,3轴位移加上3轴转动,合起来就是6自由度移动,6DOF基本上代表了三维空间里物品的全部移动方向。在VR产品中,与6DOF对应的还有3DOF,也就是指产品只能3轴转动,而不能3轴位移。简单来说6DOF VR头显设备代表了其不仅能感知使用者头部的上下左右旋转,并反应到显示器中画面的变化,其同时能感知人身体在空间中的移动,这对于VR游戏的应用有较大意义。目前主流VR头显在用户身体动作识别方面都已经做到了6DOF。

  inside-Out凭借无需准备,抗遮挡等优质技术特性将成为未来主流头显追踪定位6DOF技术。当前VR头显的定位追踪解决方案大致分为outside-in和inside-out两大类型。outside-in依靠外部的摄像头和发射器来捕捉和追踪用户的动作,因此具有较强的精度和准度。但其依赖外部传感器的特性导致追踪物体远离传感器的测距或是被物体遮挡时,就无法获得用户的准确位臵;用户不能随意离开传感器的有效监测区,而这也就限制了其自由活动范围。inside-out不需任何外接传感器,因此可以在无硬件搭建、无标记的环境中使用,不受遮挡

  问题影响,也不受传感器监测范围限制,因此拥有更多样的移动性与更高的自由度。也因为不依靠外接设备进行运算,inside-out对于头戴设备的要求更高,目前的的精度水平相比outside-in较低。inside-out相比outside-in有着不受限的根本优势因此将成为未来的重点发展对象,短期内存在的劣势将会随着技术的革新而改善。

  虚拟移动技术可解决大空间行走、行走重定位等VR游戏领域移动交互与视觉内容适配的问题。目前无论是依赖inside-out或outside-in技术的VR产品,用户在部分游戏内行走实际上需要真实世界移动相配合,只能在有限场地进行有限行走,需要空间大,安全性低。而如《上古卷轴5:天际》的VR游戏则完全抛弃了真实的移动,通过手柄点按用传送的形式代替走路,极大的影响了游戏沉浸式体验。虚拟移动领域各类技术路线如完全步态中的行走重定向技术能达到有限场地,无限行走的效果,但其技术较复杂。虚拟移动技术将是VR解决游戏中模拟现实移动的重要技术方案,在未来进一步提高用户沉浸感上有重要作用。

  眼球追踪技术给予VR更多可能性,将成为未来发展的一大重要方向。目前VR使用者与VR之间的交互仅限于上述的头部、身体、手部三种,眼球追踪技术将成为除这三者以外的第四大交互方式,其成为了业界焦点,各大公司增大在该方向上的研发投入。像Tobii这样的眼球追踪方案提供商已经推出多款眼球追踪设备,高通的VRDK开发者头显也加入了Tobii的解决方案,七鑫易维已在出货适用于Vive头显的aGlass眼动追踪开发套件,Oculus18年则展示了一款眼动追踪VR原型机,苹果公司也参与其中,收购知名眼球追踪领域公司SMI,并已经计划实施眼球追踪技术相关的专利。

  追求性能之后目前VR设备的发展方向趋于小型轻量化,VR一体机是目前小型轻量化的选择。PC端VR头盔对于使用者而言,因为画面渲染需要在PC完成,需要连接线和外接设备,活动区域受限制,这极大程度上影响了用户体验。VR一体机是目前小型轻量化的选择,其摆脱了依附在其他计算终端上的限制,本地运行时依赖内臵处理器渲染,同时其能无线G网络后应用场景更加广泛。根据IDC数据,2018年国内VR一体机市场呈飞速增长态势,增幅达到123.6%。VR市场由44.1%的PCVR头显,26.6%的VR一体机和29.3%的无屏幕设备组成,预计2019年VR一体机市场占有率将提高11.6%。2023年VR一体机将占据市场出货量的59%。根据BaDoinkVR的数据,2019年VR一体机消费者数量逐渐增加,该类型的占比已有60%。VR游戏对处理芯片渲染能力要求远超桌面游戏。首先相比主流游戏画面渲染与电影制作渲染的负载要求,目前部分沉浸体验级渲染负载分别提高

  倍与2倍,相当于4K超高清电视每秒像素吞吐量。其次为了获得及时反馈即时反馈,传统视频游戏用户交互延迟需低于150ms,而虚拟现实时延要求需要低于20ms,为了达到时延要求VR游戏画面帧率需要达到90FPS,而传统桌面游戏画面达到60FPS后人眼画面上就不会感觉有延迟。90FPS帧率要求意味着芯片每秒渲染能力在VR游戏中相比传统游戏至少需要提升50%。高画面清晰度与高帧率要求使得VR游戏对芯片处理能力要求较高。▲

  发布或上市的一体机旗舰级产品主要采用高通骁龙835芯片方案,技术水平落后同期手机芯片。根据VR陀螺的数据,我们统计了19年发布的VR一体机产品的价格区间与芯片方案。可以发现,旗舰级VR产品(价格2000元左右)采用的芯片方案主要为高通骁龙835,占总VR一体机产品发布量比例为41.7%,头部企业HTC与Oculus发布的一体机产品均采用的是该芯片。国产低端产品(1000元左右)主要采用全志VR9国产芯片方案。有部分旗舰产品采用的是三星Exynos芯片。2019年5月21日Oculus Quest VR一体机设备发售,其采用的是高通骁龙835芯片,同期上市的小米9手机采用的是高通骁龙855方案,Oculus Quest落后两代。▲

  VR一体机由于体积需要小巧以便携,续航长以满足日常外出携带使用,因此无法采用耗能大、产热量高、体积大的桌面级CPU与GPU,完全依赖移动端芯片进行本地渲染难以支持VR游戏极高的性能需求。二、VR游戏交互与硬件限制有望得到解放

  拥有大带宽,低时延等契合VR发展需要的重要特性。与传统的通信技术相比,5G并非传统的单一性的通信技术,其是在传统通信技术的前提下,将多种通信技术有机融合在一起的综合性的新技术,具有速度快、流量密度大、时延短、能效高、支持海量大连接、增强移动带宽等诸多优势。而正由于5G与4G的巨大差异,以及其显著的优势,5G技术的发展将带动VR行业的发展。▲

  VR头显的视场角一般是110°左右,全景视频是一个360°的球体,相当于VR头显视场角的3倍多。VR头显屏幕分辨率一般为2K或4K,因此全景视频的最佳分辨率也是其3倍多,即8K或12K。只有达到这样的分辨率才能有优秀的观影体验,然而这样的分辨率对于宽带速率要求是极高的。除此以外,传统视频刷新率多为25Hz/30Hz/60Hz,VR设备为了降低时延,刷新率需要提高到90Hz,对应码率大大增高。根据Lighterra的数据常用H.264编码格式,1k分辨率,25FPS下,视频整体码率约为2.64Mbps,对应90Hz下1k视频码率约为10Mbps。进而可以计算出H.264编码格式,90Hz下,8k的码率需达到152Mbps。▲

  VR直播等VR内容。根据中国宽带联盟数据,2019年第三季度,中国平均固定宽带平均可用下载速率为37.69Mbit/s,很多用户无法流畅在线观看高质量的VR视频内容,以目前的平均宽带速率只能观看2k分辨率的普通视频。根据Visibit数据,VR内容质量逐渐上升情况下,宽带网速发展会逐渐落后。而在4G网络下,网速平均只有24.02 Mbit/s,VR设备更是无法流畅浏览高质量全景视频。这同时限制了VR一体机外出携带时的应用场景。5G在用户体验上就能达到1024Mbp/s,完全可满足视频需求,且能进一步满足未来VR高质量视频的带宽要求。5G技术的进一步落地,将推动VR内容完成从传统视频,到全景视频,在线游戏,体育赛事直播等的多样化覆盖过程。5G低时延特性使交互型

  VR网游体验更为顺畅,可以有效降低4G环境下的延迟。目前的旗舰级VR设备时延水平普遍在20ms以内,但普遍非常接近这个易产生晕眩感的延迟水平。如前文的Oculus Rift时延在19.3ms,而索尼推出的PSVR时延水平在18ms。而目前的4G的理论空口时延即达到了10ms,平均用户使用时延在40ms,如果采用4G进行VR网游,整体时延将超过60ms,这使得玩家极易产生晕眩感。19年MWC上诺基亚公司的展位设有一个配有摄像头的桌子,玩家们在一个虚拟的空间进行乒乓球对战,球和球桌都是虚拟的,这些摄像头可以追踪玩家的动作,并确定他们是否接住了球,这样戴了VR头显的玩家们就可以在虚拟空间中和对手一起打球了。4G环境下由于延迟存在,玩家多次接不到球,网络切换到了3.4到3.8GHz频段的5G网络后玩家可以顺利进行回击。5G能使

  VR设备摆脱有线传输线缆的束缚。目前的PCVR与主机式VR都需要长线缆与主机相连,当传感器检测到手部或身体移动后,会将信息利用线缆传输给PC或主机的处理器进行渲染,主机再通过线缆将渲染结果传输至主机。由于5G的低时延与大带宽特性在性能方面并不弱于线G技术后,PCVR或主机VR可以摆脱线缆的束缚,提升使用体验与使用者空间移动范围。5G+云游戏技术使“小马拉大车”成为可能,降低硬件成本的同时提高用户体验

  VR游戏渲染量相比传统游戏与传统视频渲染量大的多,而VR一体机有续航和散热两方面的考量,因此其只能采用移动端芯片,芯片性能较弱,这导致VR一体机渲染存在“小马拉大车,既要马儿吃的少,又要马儿跑的快”的问题。虽然可以通过堆叠算力来提高VR一体机渲染质量,但这将会增加VR设备的硬件成本,反而拖累VR技术的发展。而5G+云游戏技术的应用将会使弱性能处理器渲染出高质量画面成为可能。其原理在于5G可以将3D图形运算放到云端,也就是云游戏的技术路线。这样就可以利用云端强劲的PC级CPU和GPU来进行3D图形运算,再以视频流的形式传回本地的VR/AR设备上,让移动芯片的VR/AR设备也能显示出最的画质。同时由于机体本身不参与渲染,可以选择性能较弱的芯片,降低成本的同时提高续航,也能减少不必要的其他散热模块,降低机体整体质量,使得VR一体机更便携。VR云游戏只有在5G

  时代才能开花结果。VR的云游戏实际上是将渲染放至云端进行,最大的挑战在于网络时延。如果采用了云游戏的技术方案,那么网络时延就变成了运动到成像时延的一部分,网络时延会增加整体的运动到成像时延。目前基于家庭宽带的情况,云游戏的时延约在150毫秒左右。比如,Google的云游戏服务Stadia,经Digital Foundry初步测试,目前的网络状况时延在166毫秒。如果把这样的技术方案使用到VR上来,那一定会让用户因为时延感到强烈晕眩。而5G的低时延特性在此时就能发挥作用,其1ms延迟使得5G的VR云游戏方案就能够达到合格的用户体验需求。通过时延拆分可以看到VR一体机本地渲染与传输时间分别是3ms与2ms。采用5G+元游戏的技术方案,上下传输时间整体为2ms,而云计算采用的是高性能CPU与GPU渲染时间应短于移动机芯片的本地渲染时间。因此5G条件下,相同画面质量,云计算方案传输与渲染整体时延会低于目前的VR一体机。随着5G建设迅速展开,VR云游戏将会凭借较低的硬件成本,更好的画面质量脱颖而出。三大运营商2020

  投资额达1803亿元,共同发力5G+VR建设。根据中国电信财报,2020年公司资本支出850亿元,其中5G支出占53.3%,为453亿元。中国联通表示5G相关投资为350亿元,发布“1+2+N”5G XR战略,并宣布成立5G XR生态联盟,同时举办了一系列5G同频共振活动,宣布与3Glasses、Nreal、纳德光学等在硬件、内容、服务等多方面进行合作。中国移动表示5G相关投资为1000亿元,并发布2020年VR相关战略,2020年VR业务重点面向中国移动5G用户及千兆家宽用户推出,并且计划发展中国移动VR业务用户规模500万,其中VR头显终端用户不低于100万。同时,中国移动一份内部文件也展示出其将在2020年目标发展500万VR用户,VR头显不低于100万的目标。三、VR市场发展现状1、

  》中对虚拟(增强)现实的内涵界定,VR技术是借助近眼显示、感知交互、渲染处理、网络传输和内容制作等新一代信息通信技术,立足身临其境的沉浸体验,从促进信息消费扩大升级和行业应用融合创新角度出发,重点覆盖核心器件、泛智能终端、网络传输设备、云设备的新一代信息通信技术、产品和服务。从广义来看,虚拟现实(VR)包括增强现实(AR)。1956年第一台VR

  Sensorama问世,1968年萨瑟兰德设计第一款头戴式显示器。1989年,杰伦〃拉尼尔正式提出虚拟现实(VirtualReality)这个概念,随后第二年托马斯〃考德尔提出增强现实(Augmented Reality)的概念。之后,1995-2015年,最老式的一批VR设备开始问世,任天堂、谷歌、Oculus、索尼、HTC先后发布了自己的VR硬件设备。2016年是VR产业发展元年,MR代表产品HoloLens和Oculus Rift问世,并且国内外大型互联网科技企业如Facebook、三星、索尼、谷歌、微软、HTC、苹果、高通、华为、腾讯、小米等纷纷布局。2017年苹果发布基于AR技术的iPhoneX,2020年3月24日首款完全基于VR体验研发打造的3A游戏大作《半衰期:Alyx》正式发售,爆款游戏有望带动VR硬件设备的起飞。▲虚拟现实演进过程

  年,美国能源部就制定了《长期核技术研发规划》,明确提出重点开发、应用和验证虚拟现实技术。早期的主要应用方向为国防、信息技术和航空等高端制造,如欧盟在

  年提出的“地平线计划”列出信息与通信技术领域的37个资助项目,其中有4个项目涉及智能人机交互,涉及虚拟现实的项目资助金额达数千万欧元。2017年美国开始探索虚拟现实在心理疾病和中小学教育领域的应用。2016年韩国政府计划未来5年内投资4050亿韩元(约合2.4亿元人民币)专项基金,用于培育虚拟现实产业,计划在游戏体验、主题公园、影院立体放映、教育流通、娱乐等领域支持有潜力的企业开发虚拟现实服务与产品,运营400亿韩元规模的虚拟现实专门基金,在首尔麻浦区上岩洞周围打造虚拟现实产业区,持续举办“韩国虚拟现实节”等活动。我国的虚拟现实产业起步较晚,2016年进入VR

  2018年12月25号工信部发布了《加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》,指出要抓住虚拟现实从起步培育到快速发展迈进的新机遇,加大虚拟现实关键技术和高端产品的研发投入,创新内容与服务模式,建立健全虚拟现实应用生态。地方政府层面,各地根据自身特点陆续制定了地方虚拟现实产业政策或行动计划,并陆陆续续成立了以北京、南昌、成都为代表的15个虚拟现实产业基地。▲我国各地市虚拟现实产业政策情况目前来看,

  VR产业发展历史悠久,凭借丰富的人才、优越的投资环境以及先进的技术,引领全球VR产业发展。英国的硬件和软件开发能力处于国际前列,尤其是芯片处理器、核心算力和元器件。德国和法国对于VR在制造领域的应用技术创新较为活跃,法国可以说是欧洲VR产业高地,主要布局VR头显及其移动端领域,并致力于VR在航空等高端制造业领域的应用。与美欧发达国家相比,中国的VR产业发展较为落后,但是在政策支持和5G时代背景下,VR产业化和应用先行,基础理论和核心技术有望快速跟进。经历2017-2018年的静默期,2019

  VR产业的投融资活动恢复活跃。2019年全球VR/AR融资金额为336亿元,同比增长58.5%,融资笔数为203笔,同比增长34.4%。2019年与2018年一样,融资活动大多集中在下半年。2019年上半年VR/AR融资金额达到129亿元,同比增长55.2%,2019年下半年融资金额高达206亿元,同比增长59.8%。2019年下半年融资表现如此亮眼主要依赖四笔大额投资,分别是7月Unity完成融资5.25亿美元、8月亮风台2.5亿元C轮融资、9月Facebook以10亿美元收购CTRL-Labs、10月PTC以4.7亿美元收购Onshape和11月网龙网络1.5亿美元战略投资。海外资本仍是VR/AR主力军。▲2018-2019 年全球 VR/AR 融资情况

  49亿元,较2018年增长近一倍,融资笔数为54笔,仅比2018年多4笔。投资笔数基本持平的情况下,投资金额增长近一倍,说明2019年VR/AR的投资活动更加集中深入。2019年下半年融资额相较上半年基本持平,为25亿元,但相比2018年下半年4.3亿元的融资额有较大幅度的增长。2、产业链分析虚拟现实(VR

  。硬件环节包括整体和零部件,按功能可分为核心器件、终端和配套外设。其中核心器件细分为芯片、传感器、显示屏、光学器件和通信模块。

  2000元左右)采用的芯片大多是高通的骁龙835,头部企业HTC与Oculus发布的一体机产品均采用的是该芯片。国产低端产品(1000元左右)主要采用全志VR9国产芯片方案,有部分旗舰产品采用的是三星Exynos芯片;传感器包括图像、声音、动作捕捉传感器等,生产传感器较有名的供应商有TE及索尼(新一代传感设备PS Move

  AMOLED、微显示器等显示屏及其驱动模组,代表企业有:京东方、三星、LG、华星光电等;光学器件包括光学镜头、衍射光学元件、影像模组、三维建模模组等,代表企业有:苹果、德州仪器、3M、长江力伟、水晶光电等;

  Oculus、索尼、HTC和小派;提供移动端设备的代表企业有谷歌、三星、暴风科技以及小米;提供一体机的代表企业有Pico、爱奇艺、HTC以及Oculus。此外,配套外设主要有手柄、摄像头以及体感设备等。2)软件。虚拟现实的软件主要为支撑软件和软件开发工具包,支撑软件包括UI

  Unity3D、微软、谷歌、Oculus、Unreal等;软件开发工具包包括SDK和3D引擎,代表企业有HTC、谷歌、爱奇艺、华为等。3)内容制作与分发。VR产业中除了硬件和软件,内容制作与分发占据较为重要的地位,优质的内容往往能推动硬件设备和技术的进步。VR

  EA、Innerspace等,视频直播头部内容输出商迪士尼、HBO、兰亭数字等。VR应用的主要应用程序和分发平台包括Steam、Viveport、Oculus Rift、大朋以及BBC、爱奇艺、优酷等。目前Steam VR上的PCVR内容数量已经超过4000。4)应用与服务。随着虚拟现实+行业需求的明晰化,行业应用先于消费端普及。目前来看,

  领域较有前景的应用与服务呈现多样化,包括教育、医疗、服务、制造、旅游和商贸。▲虚拟现实产业链图解四、VR 市场规模

  年全球VR+AR产业规模总计2000亿元左右,其中VR 1600亿元,AR 450亿元,国内市场规模将达到900亿元。预计到2020年全球终端出货量将达到4000万台。2)VR/AR销售额口径:根据IDC的调研数据,2020年全球AR/VR的销售额预计将达到188亿美元,较2019年的105亿美元增长78.5%。2019-2023预计全球在AR/VR产品和服务上的支出将继续保持强劲增长,实现五年复合年增长率77.0%。消费者支出将由两个大型部分主导:VR游戏(33亿美元)和VR观影(14亿美元)。从地域上看,中国将在2020年实现最大的AR / VR支出(58亿美元),其次是美国(51亿美元),西欧(33亿美元)和日本(18亿美元)。▲中国虚拟现实市场规模预测

  2017-2018年VR/AR头显设备出货量有明显的萎缩现象,2017年VR头显出货量为776万台,2018年仅有574万台,同比下降26%。与此同时,AR头显出货量也有大幅下滑,从2017年的60万台减少到2018年的16万台,同比下滑73.3%。硬件设备出货量的急速减少表明投资者不看好VR的发展前景,VR技术和商业模式的不明朗使得VR市场一度惨淡。但是,随着后期VR技术的不断突破,5G+云游戏不断拓展应用场景,VR重新站上资本市场风口,内容将拉动硬件快速增长。根据赛迪的预计,2019-2023年,VR/AR头显设备出货量的潜力将逐步释放,预计到2023年VR头显出货量将达到3670万台,AR头显出货量将达到3190万台,总出货量达6860万台。▲2017-2019 年全球 VR/AR 头显设备出货量Facebook

  年表现优异,国产VR头显品牌Pico和3Glasses也实现了翻倍式增长。近两年,VR在消费端取得了巨大进步,与此同时全球VR市场格局发生了较大变化。根据IDC发布的2018Q3到2019Q3全球VR品牌销量数据,Facebook的市场份额从2018Q3的18.8%增长到2019Q3的39.2%,成为全球VR头显品牌龙头。虽然2019Q1Facebook的市场份额只有10.5%,主要因为该季度Oculus推出了新品Rift S,停产了旧产品Rift。与此同时,我们发现,期间国产品牌Pico和3Glasses也实现了翻倍式增长,Pico的市场份额从2018Q3的2.6%增长到2019Q3的6.4%,超越了HTC,3Glasses的市场份额从2018Q3的1.8%增长到2019Q3的4.7%,与HTC持平。▲全球 VR 品牌头显出货量市占率对强交互与沉浸感的追求,使得游戏成为

  VR进行影音娱乐、虚拟旅行、社交和远程学习的比例分别有65%、60%、59%、58%。大约13%的VR用户每周玩5次或更长时间VR游戏。主要因为VR技术在交互性和沉浸感上较以往硬件设备有性突破,而游戏用户体验的突破关键点恰好是互动的加强和沉浸感的进一步深入,与VR核心技术点匹配度较高。根据ARM的数据显示,家庭场景是VR最广泛的应用场景,说明VR设备已经深入美国家庭的日常应用中,VR的普及度较高,未来带来的市场规模和发展潜力也比较大。在进行VR游戏中,用户可以选择的方式有很多。首先,消费者可以在多种VR

  VR可穿戴设备有Oculus的Go、Rift,HTC推出的Vive、Vive Pro,谷歌的Daydream,三星的GearVR以及索尼的PSVR。根据选择的不同,头显的价格在99美元至799美元间浮动。一般来说,昂贵的VR头显需要匹配性能较高的PC硬件,整体硬件花费很容易超过1000美元。硬件选择后,消费者需要寻找VR内容平台和要玩的游戏。部分头显设备与特定平台绑定,如:Oculus、谷歌的Daydream和PSVR,这类平台以独占VR游戏为主。其他一些头显能与多个商店兼容。五、5G时代Cloud VR有望推动

  、Oculus Rift、Sony PlayStation等为代表的高品质VR设备成本接近1000美元,高昂的成本限制了高品质VR的普及。而Coud VR通过将VR应用所需的内容处理与计算能力臵于云端,大幅降低了对VR终端的续航、体积、存储能力的要求,有效降低终端成本和对计算硬件的依赖性,同时推动终端轻型化和移动化。Could VR在大幅降低终端成本的同时维持良好的用户体验,对VR业务的流畅性、清晰度、无绳化等提供保障。据华为预测,2025年全球VR个人用户将会达到4.4亿,将会孕育达到2920亿美元的云VR市场。▲Coud VR 创新进展1、两种发展模式:从设备到内容

  由自家VR设备出发,建立起自己的VR游戏平台,希望掌握内容话语权,并通过投资提升平台内独占游戏数量,通过收购游戏开发厂商加强VR游戏自研能力,最终通过高质量独占游戏提振硬件销售量产生协同效应。而Valve这样拥有全球最大游戏平台steam的集游戏分发渠道与游戏自研于一体的公司,则依赖平台优势从内容端出发,以优质游戏促进产品端valve index销售,同时进一步加强steam平台游戏分发主导能力。▲VR 头显与 VR 内容平台硬件厂商的内容平台走向硬件独占与非硬件独占两条不同的路。

  PCVR设备分别建立了独立的Quest商店与Rift商店,两个平台的内容分别由Oculus Quest与Oculus Rift系列产品独占。索尼的playstation只支持自己的PSVR。而HTC建立的VIVEPORT商店是开放平台,除了HTC系列产品采用该平台,众多非HTC出品的VR设备出厂时也搭载该平台。而游戏厂商Valve旗下的steam作为最大的VR内容分发平台,其中的内容也是非独占的。▲硬件厂商平台与 Steam 支持的硬件设备2、拥有平台优势的

  )、DOTA2等。CS的成功让Valve开发出了Steam平台,让无数的游戏发行公司在该平台发行和更新游戏。Steam是现在世界上最大的PC游戏发行和运行平台,也是全球游戏玩家的最主流的社区。2015年Steam和

  公司合作推出了HTC Vive,即VR头戴显示器和系统,开启了VR游戏的新时代。作为一个平台,Steam也支持其他硬件厂商生产的VR设备,例如Oculus和三星的Mr.+等等。另外,Valve也推出了自家开发的VR设备Valve Index,并在Steam平台计划打造SteamVR 2.0。各大非主流硬件厂商开发驱动使自身VR设备支持SteamVR

  SteamVR官方宣传的支持设备仅为Valve、HTC、Oculus、Windows四大厂的PCVR设备,但实际上各大非主流的VR设备商厂商如Hypereal都通过开发驱动等方式实现自家PCVR产品对SteamVR的支持,借SteamVR的内容扩充设备内容量。SteamVR同时覆盖主流与非主流的VR设备,其VR用户量超过Oculus、HTC旗下平台。游戏平台布局上,用户与内容数量保障SteamVR在PC

  2020年3月27日根据四大平台官网的数据,Steam中VR游戏与软件数量达到4164个远超VIVEPORT与Oculus RIft商店中PCVR的内容,数量最少的是索尼PSVR仅有419个。Steam本身多硬件覆盖带来的用户量刺激了VR开发者的开发动力,使得VR内容数量大幅超过其他竞品平台。VR内容增长又进一步带动了硬件厂商适配SteamVR,SteamVR用户量增长。整个过程形成了良性循环,保障了SteamVR在PC端的优势地位。小平台在分成策略上给予更大优惠,以促进游戏内容生产者创作。目前主机游戏行业的常规分成策略是三七分,即开发者获得七成销售额,平台切走三成。Steam平台采取的是累进制,收入不足

  万美元抽成比例为30%,超过1000万不足5000万的部分为25%,超过5000万的部分为20%,而1000万美金的销售额对与目前小厂居多的VR游戏生态是一个难以逾越的鸿沟。Oculus方面,其分成比例为30%,但销售额前500万美金的虚幻4引擎使用费用由Oculus承担,该比例为5%,综合以后前500万美金Oculus分成比例为25%。而VivePort分成比例更低仅为20%。小平台分成优惠更大。▲PCVR 内容平台分成比例移动

  VivePort受SteamVR串流影响。除了PCVR以外Oculus、HTC与绝大多数中国厂商都在进一步开发VR一体机,VR一体机采用的系统底层都是安卓系统,基于PCVR开发的游戏内容无法在一体机上运行。在 PC 端受阻的情况下,移动内容平台布局成为 Oculus、HTC 的重点。但受限于一体机本身孱弱的性能,其游戏体验差强人意。而通过 SteamVR 串流,用户可以使用一体机在家庭 5GWI-FI网络验电脑端的 VR 应用,获取更好的游戏体验,这一定程度上会影响 Oculus 与 HTC 在移动平台上的布局。如一体机生产商 PICO,虽然内臵了 VivePort 商店,但也推出软件 Pico 游戏串流助手,帮助用户串流SteamVR,游玩相关游戏。一体机 VR 设备的加入,进一步增加了 SteamVR 用户量。遵循成功先例,Oculus走向游戏独占之路。PS

  XBOX每代游戏主机发布时都会有首发独占游戏为产品发行护航,首发游戏的优劣会极大影响产品上市初期的销量。以PS4为例,其2014年上市首发游戏有19款,其中不算合作发行的游戏,单索尼自研独占游戏达到6款,充分体现索尼自研实力。后期索尼也坚持自研推出多款叫好叫座的PS4独占游戏,推动PS4硬件大卖。Oculus也在走游戏独占之路,其早期通过Facebook投资的5亿美金资助各小型VR内容开发商进行合作开发,并将开发的游戏作为独占内容登陆Oculus商店。根据Oculus内容副总裁的采访,17年Oculus投资水平集中在100万-500万美金之间。大量的投资下产出了《Edge of Nowhere》、《The Unspoken》等优秀独占游戏。收购提升游戏自研能力,Oculus保持内容端生产稳定性。Oculus Studio

  VR产品,但游戏产品质量,产品输出的稳定性难以把握。Oculus19年年底收购了Beat Games,该游戏开发厂商开发的《Beat Saber》预估全球总销售额达到6000万美元。20年2月,Oculus进一步收购了VR游戏厂商Sanzaru Games,该厂商发布的《Asgard’s Wrath》在2019年取得了优异的成绩。这些厂商在被收购后并入了Oculus Studio,提高了Oculus自研开发能力。3、爆款游戏有望推动VR头显设备普及

  Half-Life: Alyx(半条命:艾利克斯)。Beat Saber(节奏空间)是一款音乐打节拍游戏,游戏有着精致的游戏场景、高清的画质,还结合了创新的VR玩法。在游戏中玩家可以伴随着动感的音乐,使用指尖模拟光剑切开飞驰而来的方块。配合游戏内精致场景建模和节奏模式的相互变化,配合躲避墙以及炸弹等场景变化给玩家带来直接的沉浸环境游戏体验,玩家的每一下动作都能获得相应的反馈,且定点游戏避免玩家产生晕动症。在国内,节奏空间由网易代理,网易对于

  游戏投注了大量的关注和资源,不仅确定将为《节奏空间》深度定制本地化内容,为游戏增添中文歌曲外,更将发起全游戏联动,移动端和VR端的跨界连接,为国服版本造势。《半条命:Alyx》是Valve

  VR游戏,在整个业界都堪称未来VR游戏的标杆,游戏历史同时在线,高居Steam VR游戏的首位,游戏界权威机构IGN甚至给出10/10分的满分超高评价。与在传统的平面屏幕玩FPS(第一人称射击)游戏不同,在SteamVR上玩这款游戏给玩家带来了前所未有的第一人称的沉浸式体验。Valve用大量的环境与交互细节打造了一个令人难以臵信的沉浸式世界。游戏中的几乎每个小物品都可以进行物理交互,而且允许你欣赏的风景多不胜数。Vavle公司介绍道,游戏专为虚拟现实开发,而且 VR“就是为了《半衰期》的核心玩法而生”。在游戏中,玩家将会学习如何侧身绕过断壁残垣,猫腰避开藤壶怪,开出原本不可能成功的一枪;在架子上四处翻找治疗用注射器以及霰弹枪。 操控工具黑入外星人接口。 朝窗外扔出一个瓶子来引开敌人注意。 把脸上的猎头蟹扯下来扔向联合军士兵。《Half-Life: Alyx》带动Valve Index销量,优质游戏

  存储为Valve内容创作稳定根基,爆款VR游戏有望推动VR设备普及。2020年3月24日,《Half-Life: Alyx》正式开售,IGN给出的10分满分的成绩体现了Valve作为老牌游戏厂商,在游戏研发方面的实力。而本身游戏特性需要Knuckles Controller以获得更好的支持,带动了硬件的销售。Valve由内容带到硬件模式初成立,在2019年末游戏公布后,Valve的Index头显相继在31个国家售罄,数据显示这款VR设备在2019年第四季度卖出了10万份,而其整年销量也只有15万份。目前Steam美国商店,该产品全部售罄。根据steam公布的2020年3月份的数据,在《Half-Life: Alyx》上线的推动下,steam上Valve Index占头显设备比重从上月的7.69%增加至11.14%,增幅最大,达3.48%。此外Rift S、HTC Vive占比较上月都有所增加。另外,3月份VR头显用户在总Steam用户中的占比为1.16%,较上月增加0.15%。智东西认为,“宅经济”对于娱乐产品的依赖以及5G商用覆盖对AR/VR产品的变革式影响,都将驱动AR/VR硬件设备及解决方案的市场在2020年快速发展。从硬件方面来看,4K分辨率和6DoF的大量应用能使得用户体验显著提升。在2020年,5G的商用也将从硬件以外层面助力AR/VR行业发展。首先,传统通信的传输时延导致的眩晕问题曾是VR设备向大众普及的巨大阻碍,而5G的低时延能够满足VR内容的传输要求。其次,5G的移动传输峰值速率是4G的20倍,其带宽能力也已经超过了绝大部分VR产品的带宽要求,低时延高速率必将提升用户的沉浸体验。同时,高速传输可以将复杂的计算迁移至云端,从而降低对VR设备算力的要求,摆脱部分硬件上的约束。虽然2020上半年的AR/VR市场不可避免的受到疫情波及,但长期来看,本次疫情对于AV/VR诸多场景内的软硬件设施和应用革新都将产生一定的推动作用并产生一定的商机。7