曾幾何時(shí)，元宇宙概念一炮而紅，互聯(lián)網(wǎng)巨頭爭先加速布局。在元宇宙概念起來之前，VR/AR已被行業(yè)關(guān)注了多年，由于硬件和軟件發(fā)展不成熟，承載VR/AR技術(shù)的頭顯并未大范圍鋪開。2021年元宇宙熱度的高漲，把頭顯設(shè)備再一次帶到主流視野。2022年，大家意識到，元宇宙在短期內(nèi)還無法落地，緊接著該行業(yè)又遭遇了降溫。2SHesmc

XR頭顯設(shè)備作為元宇宙的關(guān)鍵入口，理應(yīng)是最先爆發(fā)的細(xì)分應(yīng)用之一。大家對于XR頭顯設(shè)備的預(yù)設(shè)是——它是取代智能手機(jī)的下一代現(xiàn)象級產(chǎn)品，尤其在智能手機(jī)、個(gè)人電腦式微之后，是能夠顛覆手機(jī)的下一代設(shè)備，并將開啟更廣闊的市場空間。2SHesmc

近年來，谷歌、蘋果、微軟、Mate等科技巨頭扎堆布局，以期從頭顯設(shè)備方面來切入元宇宙商業(yè)版圖。其實(shí)，它們很早以前就已經(jīng)在AR/VR行業(yè)發(fā)力，但多年來都未推動(dòng)行業(yè)迎來爆發(fā)期。2SHesmc

目前，各類頭顯的商業(yè)化進(jìn)度不一，其中VR頭顯設(shè)備已初步商用，全球市場年出貨量達(dá)到數(shù)千萬臺(tái)， AR頭顯在非消費(fèi)類領(lǐng)域少量出貨，消費(fèi)類AR頭顯暫未商業(yè)化。再觀察巨頭們在AR頭顯方面的表現(xiàn)：谷歌的Google Glass以失敗告終，蘋果一再推遲頭顯的發(fā)售日期，微軟和Mate雖有發(fā)布頭顯，但并非消費(fèi)級產(chǎn)品。2SHesmc

整體而言，VR/AR頭顯想要在消費(fèi)級市場滲透，還需進(jìn)一步解決佩戴舒適度、設(shè)備功耗、設(shè)備成本等方面的問題。直到2023年第一季度，市場尚未出現(xiàn)一款現(xiàn)象級的頭顯產(chǎn)品，現(xiàn)在談?wù)撛钪鎽?yīng)用似乎為時(shí)尚早。2SHesmc

AR、VR、MR、XR是什么？

元宇宙路線圖將元宇宙(Metaverse)定義為“虛擬增強(qiáng)的物理現(xiàn)實(shí)和物理持久的虛擬空間的融合”。在談?wù)撛钪鏁r(shí)，我們經(jīng)常能看到AR、VR、MR、XR這些詞匯，雖然其中的部分詞匯暫無明確的定義，但是筆者還是羅列了一些主流的釋義。2SHesmc

AR(Augmented Reality)為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，可“無縫”集成真實(shí)世界和虛擬世界的信息，并把它們實(shí)時(shí)疊加到同一個(gè)畫面或空間中，這些信息包括視覺、聽覺、味覺、觸覺等。其應(yīng)用包括：短視頻軟件的AR特效功能、Pokémon Go游戲等。2SHesmc

VR(Vritual Reality)即虛擬現(xiàn)實(shí)，可通過為用戶提供視覺、聽覺等信息來模擬現(xiàn)實(shí)。用戶佩戴VR頭顯設(shè)備進(jìn)入虛擬世界，可通過手或眼睛與內(nèi)部的虛擬元素做交互。其應(yīng)用包括游戲制作、建筑設(shè)計(jì)、影視動(dòng)畫、旅游、軍事模擬等。2SHesmc

MR(Mixed Reality)是混合現(xiàn)實(shí)，它將虛擬內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)世界結(jié)合起來，產(chǎn)生實(shí)時(shí)的可視化新環(huán)境，虛擬物體可被真實(shí)物體遮擋，真實(shí)物體也會(huì)影響虛擬元素的陰影和光照。業(yè)內(nèi)也有觀點(diǎn)認(rèn)為，MR是虛實(shí)融合程度較高的AR，該詞是微軟為了不重蹈谷歌眼鏡的覆轍而自創(chuàng)的，后續(xù)廠商為了商業(yè)競爭優(yōu)勢就沿用了MR的叫法。2SHesmc

XR(Extended Reality)指擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)，是對AR、VR、MR等沉浸式技術(shù)的統(tǒng)稱。2SHesmc

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注：因?yàn)闃I(yè)內(nèi)對于MR的定義還存在分歧，有人認(rèn)為MR是AR的一種(左圖)，也有人認(rèn)為MR技術(shù)結(jié)合了AR與VR兩種技術(shù)(右圖)。2SHesmc

圖1：XR、MR、AR、VR之間的關(guān)系 制圖/來源：國際電子商情2SHesmc

筆者通過對上述釋義制作出了圖1，直觀體現(xiàn)了XR、MR、AR、VR的關(guān)系。MR暫無明確的官方定義，業(yè)內(nèi)針對其釋義還存在分歧。一些人認(rèn)為，MR應(yīng)該歸類為AR的范疇，它本質(zhì)上是更高級的AR(圖1左)；也有人認(rèn)為，MR是AR與VR技術(shù)的融合，它身上集合了后兩者的特點(diǎn)(圖1右)。本文中提到的AR頭顯，包含了普遍意義上的MR頭顯，該信息在下文將不再贅述。2SHesmc

不同的XR頭顯方案

關(guān)于元宇宙能帶來的市場價(jià)值，最近幾年有許多行業(yè)機(jī)構(gòu)給出了預(yù)測。比如，彭博行業(yè)研究報(bào)告預(yù)計(jì)，2024年全球元宇宙的市場規(guī)模將達(dá)8,000億美元；普華永道預(yù)計(jì)顯示，到2030年全球元宇宙市場規(guī)模將達(dá)1.5萬億美元。與此同時(shí)，社會(huì)各界有越來越多的人相信，XR頭顯是開啟元宇宙世界入口的鑰匙。2SHesmc

目前，大部分VR頭顯設(shè)備采用全包圍設(shè)計(jì)，較為主流的屏幕方案是Micro OLED，因外界光線對畫面亮度的影響較小，在昏暗環(huán)境下能保證屏幕視覺效果。此外，在售的許多VR頭顯還采用了頭部追蹤技術(shù)，用戶只需移動(dòng)頭部即可環(huán)顧四周，就能身臨其境地體驗(yàn)虛擬世界。2SHesmc

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圖2：AR設(shè)備組成系統(tǒng)簡要分類 制圖/來源：國際電子商情2SHesmc

一個(gè)完整的AR系統(tǒng)包括硬件與軟件，它主要有三種組成形式：基于計(jì)算機(jī)顯示器(Monitor-Based)的AR實(shí)現(xiàn)方案、光學(xué)透視式(Optical See-through) AR系統(tǒng)和視頻透視式(Video See-through) AR系統(tǒng)。其中，以光學(xué)透視式AR系統(tǒng)以穿透式頭顯(HMD)為代表(圖2)。2SHesmc

AR頭顯(穿透式HMD)主要有三種外形：第一類是頭戴類外形，代表產(chǎn)品為微軟HoloLens 2，其功能強(qiáng)大，但重達(dá)566克、功率為8W、續(xù)航2-3小時(shí)，不適合長期佩戴，適合室內(nèi)使用；第二類是附加模組+眼鏡外形，通過吸附或卡嵌方式把模組固定在鏡框上，代表產(chǎn)品有Google Glass、OPPO Air Glass等；第三類是傳統(tǒng)眼鏡類外形。2SHesmc

后兩類AR頭顯的功能較弱，但其重量明顯更輕，比如Google Glass第一代重33克，OPPO Air Glass 2重38克，而頭戴式的HoloLens 2重達(dá)566克。前微軟HoloLens團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Alex Kipman曾表示，實(shí)現(xiàn)真正的沉浸式AR眼鏡，需在HoloLens 2基礎(chǔ)上減重6倍以上、功耗降低4倍以上。這要求AR頭顯的重量不超過94克、功率不大于2W。2SHesmc

另外，對于AR頭顯而言，屏幕亮度非常關(guān)鍵。以AR低視力智能眼鏡為例，該產(chǎn)品采用開放式設(shè)計(jì)，可讓用戶通過周邊視覺查看周圍環(huán)境和事物，以確保他們能夠安全自由地移動(dòng)。開放式設(shè)計(jì)讓AR助視器對外界光源的敏感度較高，在電影院、餐廳等光線昏暗的環(huán)境中，佩戴者可能無法分辨出清晰的圖像。2SHesmc

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表1：Micro OLED和Micro LED方案性能指標(biāo)對比2SHesmc

AR頭顯的屏幕主要有兩種技術(shù)路徑——Micro OLED方案和Micro LED方案，這兩者同為自發(fā)光技術(shù)，與LED和OLED、LCD等材料相比，它們具備高亮度、高分辨率、高對比度、輕薄化、小型化、低功耗、設(shè)計(jì)靈活等特點(diǎn)。2SHesmc

Micro OLED由CMOS技術(shù)與OLED技術(shù)緊密結(jié)合而成，是無機(jī)半導(dǎo)體材料與有機(jī)半導(dǎo)體材料的高度融合。不過，因摻和了有機(jī)半導(dǎo)體材料，Micro OLED的使用壽命低于Micro LED。2SHesmc

再對比兩者的參數(shù)，在發(fā)光效率、亮度、對比度、響應(yīng)時(shí)間、工作溫度等方面，Micro LED的各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于Micro OLED(表1)。只是Micro LED晶片像素尺寸更小、量產(chǎn)難度更大，單色光源的Micro LED已接近量產(chǎn)，但仍面臨著良率問題。2SHesmc

科技公司頭顯的研發(fā)進(jìn)度

當(dāng)一個(gè)新興行業(yè)的市場空間越大，行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的布局動(dòng)作就越快、投入也越大。由于頭顯是進(jìn)入元宇宙世界的關(guān)鍵設(shè)備，越早搶占頭顯設(shè)備的市場份額，就越能在未來廣闊的元宇宙市場奪得先機(jī)。為此，蘋果、微軟、Meta等科技企業(yè)均爭先下場。2SHesmc

·蘋果頭顯再傳推遲發(fā)售

2015年，蘋果公司被傳出在組建項(xiàng)目組研究AR頭顯。最初，該公司計(jì)劃在2022年6月發(fā)布該產(chǎn)品，后來發(fā)售時(shí)間被推到了2023年4月。最近，該產(chǎn)品的發(fā)售時(shí)間又延遲至6月。2SHesmc

今年1月，《國際電子商情》援引外媒消息報(bào)道：“蘋果將于2023年發(fā)布的首款頭顯的售價(jià)或高達(dá)3,000美元，到2024或2025年初該公司不急于推出AR眼鏡，而是改推低成本版的MR頭顯設(shè)備。”2SHesmc

若蘋果首款頭顯售價(jià)為3,000美元，它將難以復(fù)刻初代iPhone的成功，畢竟該價(jià)格遠(yuǎn)超過大家的心理預(yù)期。所幸的是，蘋果低成本頭顯的價(jià)格或與iPhone持平，這將是推動(dòng)消費(fèi)類頭顯滲透率的重點(diǎn)產(chǎn)品。2SHesmc

分析機(jī)構(gòu)還推斷，蘋果首款頭顯將采用Micro OLED方案，其顯示屏幕供應(yīng)商可能是索尼和LG Display。同時(shí)，該產(chǎn)品還將配置LG Innotek的3D感應(yīng)模塊，模塊內(nèi)置由中國供應(yīng)商提供的中低端攝像頭。2SHesmc

其實(shí)，蘋果首款頭顯采用Micro OLED方案并非空穴來風(fēng)。雖然Micro OLED各項(xiàng)指標(biāo)弱于Micro LED，但是Micro OLED已經(jīng)能量產(chǎn)全彩屏，Micro LED還只是在單色屏的階段。由于Micro LED晶片紅光發(fā)光效率差，若采用全藍(lán)光又會(huì)面臨“如何高效色轉(zhuǎn)換”問題，這使得“無法實(shí)現(xiàn)全彩高亮顯示”成為其在近眼顯示領(lǐng)域的主要缺陷。單色屏可滿足瀏覽資訊、導(dǎo)航等簡單應(yīng)用，但這類技術(shù)目前還面臨良率問題，根據(jù)蘋果公司一貫的產(chǎn)品風(fēng)格，它顯然不甘于推出功能如此簡單的產(chǎn)品。2SHesmc

·微軟HoloLens 3量產(chǎn)困難

2021年上半年，Alex曾對外界透露稱，微軟正在研發(fā)第三代HoloLens，該產(chǎn)品將在沉浸感、舒適度、任務(wù)價(jià)值上有提升。但考慮到需要改進(jìn)的程度，消費(fèi)者版本的HoloLens可能還要等很久。但在2022年6月，Alex受丑聞?dòng)绊懚x開微軟，HoloLens項(xiàng)目轉(zhuǎn)由Scott Evans接手。去年12月，Scott發(fā)文指出，微軟正在推進(jìn)包括顯示、追蹤、傳感器、電池壽命在內(nèi)的所有核心硬件技術(shù)。2SHesmc

此前，外媒曾援引消息人士爆料稱，HoloLens 3和之前兩代產(chǎn)品一樣，依賴Windows操作系統(tǒng)，是一臺(tái)可獨(dú)立運(yùn)行的計(jì)算機(jī)，該項(xiàng)目的內(nèi)部代號為Calypso計(jì)劃。今年2月，外媒爆料稱，微軟擱置了Calypso計(jì)劃，轉(zhuǎn)而開發(fā)需連接手機(jī)的頭戴顯示屏。2SHesmc

綜合以上消息，可從側(cè)面佐證，HoloLens 3也面臨著技術(shù)難題。2SHesmc

·Meta更新VR/AR硬件技術(shù)路線圖

在所有科技巨頭中，Meta(前臉書)對元宇宙的投入最為大張旗鼓。2021年Q4，臉書(Facebook)更名為Meta(元)，該名取自于Metaverse(元宇宙)的前綴，足以彰顯其在重塑品牌方面破釜沉舟的決心。2SHesmc

投資元宇宙無法速見成效，顯然Meta也知道這個(gè)道理。Meta主導(dǎo)元宇宙核心項(xiàng)目的Reality Labs在2021年“燒”了102億美元，2022年又“燒”了137億美元。但Meta似乎越挫越勇，今年Q1，該公司公布了未來四年的VR/AR硬件技術(shù)路線圖：針對AR頭顯設(shè)備，2025 年，將發(fā)布首款帶有顯示屏的智能眼鏡，以及控制眼鏡的“神經(jīng)接口”智能手表；2027年，推出首款技術(shù)成熟的AR眼鏡“圣杯”。針對VR頭顯設(shè)備，在今年將推出旗艦產(chǎn)品Quest 3，與上一代Quest 2相比，其厚度減半、功能加倍，但價(jià)格只有小幅度增長。2SHesmc

從科技巨頭的新動(dòng)態(tài)和頭顯產(chǎn)品路線圖中不難判斷，承接元宇宙落地重任的終端設(shè)備還待突破。實(shí)際上，元宇宙對一些人而言僅是一個(gè)模糊概念，雖然基于智能手機(jī)、平板電腦等設(shè)備的AR/VR功能，在游戲、教培、導(dǎo)航等領(lǐng)域得到了應(yīng)用，讓AR/VR技術(shù)得以向大眾展示，但是萬眾翹首以待的元宇宙世界的大門還未真正打開。2SHesmc

現(xiàn)在的頭顯產(chǎn)品是智商稅嗎？

目前，市面上的頭顯設(shè)備產(chǎn)品已經(jīng)有一定的出貨量。2SHesmc

據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)Omdia預(yù)測：2023年，全球XR近眼顯示設(shè)備出貨量將達(dá)2,400萬臺(tái)，同比增長67%；在市場營收方面，2022年XR近眼顯示設(shè)備營收為6.2億美元，預(yù)計(jì)2023年將提升到11.5億美元；在所有的XR近眼顯示設(shè)備中，VR頭顯的出貨量仍占據(jù)主流。同時(shí)，該機(jī)構(gòu)還預(yù)測指出，考慮到AR顯示和光學(xué)引擎的復(fù)雜性，AR顯示技術(shù)還需3-5年才能發(fā)展成熟。2SHesmc

無論是普通大眾還是分析機(jī)構(gòu)，大家對AR頭顯進(jìn)入消費(fèi)市場，抱有“還要打長期持久戰(zhàn)”的觀點(diǎn)。當(dāng)前發(fā)售的XR頭顯以VR設(shè)備為主，再加上少量的AR頭顯，這些產(chǎn)品應(yīng)用于游戲、旅游、教培等領(lǐng)域。筆者在表2列舉了近一年來發(fā)布的XR頭顯，僅供讀者參考(該表格信息為不完全統(tǒng)計(jì))。2SHesmc

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表2：已發(fā)布的VR頭顯設(shè)備(不完全統(tǒng)計(jì))2SHesmc

現(xiàn)階段，VR頭顯的發(fā)售和出貨相對較多。而AR頭顯產(chǎn)品主要處于發(fā)布階段，它整體上的出貨量并不多。今年1月發(fā)布的雷鳥X2 AR眼鏡，采用了Micro LED+衍射光波導(dǎo)全彩雙目異顯方案，它使用的應(yīng)該是表面浮雕光柵波導(dǎo)，屬于衍射光波導(dǎo)中的一個(gè)細(xì)分類別。表面浮雕光柵波導(dǎo)具備輕薄、視場角大、眼動(dòng)范圍大、量產(chǎn)成本低的優(yōu)勢，被認(rèn)為是AR行業(yè)主流顯示技術(shù)路線。2SHesmc

已發(fā)布或出貨的VR頭顯多為游戲?qū)Ｓ?，主要運(yùn)用在SteamVR平臺(tái)和PS5等平臺(tái)，可為消費(fèi)者帶來沉浸式的游戲體驗(yàn)。值得注意的是，新VR頭顯的屏幕方案并不完全一致，根據(jù)表1信息可知：索尼PS VR2采用OLED屏，創(chuàng)維PANCAKE 1C 使用LCD+Pancake方案，Pimax Crystal使用QLED+mini LED背光屏，Shiftall MeganeX使用Micro OLED屏、VRgineers XTAL 3使用LCD屏……不同屏幕方案的價(jià)格也不同，從數(shù)千人民幣到超過1萬美元。由此可見，與AR頭顯比起來，VR頭顯屏幕材料現(xiàn)在的選擇更多。2SHesmc

無論是VR頭顯還是AR頭顯，它們都是很新鮮的產(chǎn)品，還沒有經(jīng)過太多市場的驗(yàn)證。其市場價(jià)格可能還偏高，在這個(gè)階段談性價(jià)比，恐怕無法滿足消費(fèi)者的需求。2SHesmc

找到合適的賽道是關(guān)鍵

2023年年初，ChatGPT概念快速走紅，并大有超越元宇宙風(fēng)頭之勢。ChatGPT的走紅，轉(zhuǎn)移了社會(huì)各界的許多注意力。此外，很多企業(yè)也意識到，元宇宙在短期內(nèi)難以產(chǎn)生商業(yè)價(jià)值，即使投資頭顯產(chǎn)品也無法快速變現(xiàn)。2SHesmc

如今，整個(gè)市場尚處于發(fā)展的前期，還有很多應(yīng)用尚未被挖掘。而并非每家企業(yè)都像Meta、谷歌、蘋果、微軟一樣，具有雄厚的資金優(yōu)勢和豐富的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。“面對數(shù)萬億級別的藍(lán)海市場，如何找尋到適合自己的應(yīng)用？”會(huì)是有志于布局元宇宙賽道的企業(yè)必須要考量問題。2SHesmc