1、张博2018.1.26AR眼镜分析 报告目 录 行业概况 技术趋势 典型产品 投融资分析2行业概况 | 为什么关注 AR3下一代的计算平台智能手机经过 10年的发展，产业已经发展成熟，行业增长和性能提升空间非常有限，硬件红利无几，用户期待越来与越少。伴随着使用场景的大颠覆。 AR作为综合技术的集大成者，必将成为下一代的计算 平台。新一代流量入口经过蓬勃发展后，移动互联网遭遇了“ 七年之痒 ” ，人口红利消失，内容和应用增速明显放缓。AR的兴起，颠覆式的硬件和场景体验，会将现有格局推到重来，将开启一片新的 蓝海。应用领域广阔AR眼镜替代的不止是智能终端，其应用领域 j极其广阔，在 C端和 B端都
2、将成为未来物联网时代的重要操控中心。B端的应用大大提升工作效率，目前需求十分 旺盛。C端则更侧重娱乐、营销和教育体验的升级。发展催化剂不断AR产业并购不断，尤其是上市 公司。苹果、微软、Facebook等巨头公司对 AR的布局不断曝光。AR游戏不断发布，起到了很好的教育市场的 作用。概念产品的发布，让用户对 AR充满 期待。智能手机产业发展成熟，硬件更迭 乏力，同时 ，消费互联网流量红利枯竭，用户获取成本不断攀升。 AR作为综合技术集大成者，是真正意义上的可穿戴，是人机交互方式的革命，其自然的交互方式，线上线下融合 ,可以 衍生出丰富的玩法和商业模式，带来颠覆式的场景体验 ，能够新一代 的计算
3、平台和流量入口。行业概况 | 发展历程神秘的初创企业Magic Leap首次向公众揭开了其混合现实头盔的神秘面纱。第一个版本的头盔名为“ Magic Leap One Creator Edition”4上世 纪五、六十年代1966年 1992年 1998年 2000年 2008年 2012年 2015年 2016年 2017年AR起源于 Morton Heilig发明的Sensorama Stimulator，用图像声音风扇震动等让用户感觉骑着摩托风驰电掣的场景AR的鼻祖是哈佛大学的 Ivan Sutherland教授， 1966年发明的光学透射式头盔，使虚拟现实结合成为可能波音公司的研究人员
4、汤姆（ Tom Caudell）和他的同事都在开发头戴式显示系统，在论文中首次使用 AR的概念当时体育转播图文包装和运动数据追踪领域的领先公司 Sportvision开发了1st & Ten系统。在实况橄榄球直播中，其首次实现了 “ 第一次进攻 ” 黄色线在电视屏幕上的可视化。Bruce H.thomas开发了第一款手机室外游戏 ARQuakeAR开始被用于地图等手机应用上谷歌宣布该公司开发 Project Glass增强现实现实眼镜项目。这种增强现实的头戴式现实设备将智能手机的信息投射到用户眼前，通过该设备也可直接进行通信。微软发全息计算机设备 HoloLens，能让用户与数字内容交互，并与
5、周围真实环境中的全息影像互动。现象及手游 Pokeman go引爆 AR市场，多家公司推出自己的 AR硬件，市场快速发展， 2016年被定义为AR市场元年从 AR的发展中历程我们可以看出， AR的发展是从技术到应用，再到新技术、新应用的循环往复，螺旋上升的态势，直至明星级消费级产品的产生。目前，经过多次循环，技术专利集中爆发，已经产生了大量应用型产品，市场已给出反馈和期待，预计未来的 2-3年，很可能会出现明星级消费产品，而一旦新产品诞生则将出现另一个 10年消费升级周期。 。行业概况 | 技术原理输入 虚实融合 输出真实世界AR终端 SLAM人机交互显示输出渲染引擎环境理解图像采集手势语音体
6、感+图像识别3D立体全息显示光场技术人工智能（ AI）是增强现实的底层技术交互技术 SLAM（即时定位与地图构建）镜片呈相技术虚拟信息AR系统包括数据处理、 SLAM、显示、人机交互等技术环节，通过摄像头获取真实环境信息，结合传感器进行定位跟踪、交互，通过显示设备生成虚拟场景，叠加到现实场景。5行业概况 | 硬件设备目前能够确定的 AR 硬件类型有：手持设备、固定设备、空间增强现实系统、头戴式设备和智能眼镜。由于视觉是最主要的信息获取方式，并且 AR的用户体验对反馈和交互的便利性提出了更高的要求 ， AR智能眼镜将是未来最有发展的 AR终端。6手持设备代表产品，智能手机，用户规模大，是消费者接
7、触 AR最方便的形式，但是不具备可穿戴功能，无法解放双手。固定设备代表产品， AR试衣间，适用于固定场所中需要更大显示屏或更高分辨率的场景，相机系统较移动端更先进，识别效果更好。空间增强现实系统代表产品：大众公司的 SAR系统。虚拟内容直接投射到现实世界中。优点在于，虚拟信息可以以实际的比例和大小呈现，可多人观看。头戴式显示器代表产品：佳能的混合现实头戴设备。由一个头戴装置，以及与之搭配的多块微显示屏组成。将现实世界和虚拟物体的画面重叠在用户的视野里智能眼镜代表产品：谷歌眼镜。 AR画面透过眼镜镜片或者通过镜片反射，从而进入眼球。行业概况 | 产业链硬件设备 工具或平台 应用软件平台：微软 M
8、agic leap谷歌SDK(软件开发包 )：微软 索尼苹果 Vuforia游戏 ：微软 Magic leap CastAr Asobo消费者：微软 Facebook宜家 欧莱雅娱乐：微软 APX医疗健康：微软 AUGMEDIX教育培训：微软 Lifelilqe下游整机：谷歌微软 Magic Leap 索尼ODG亮风台上游零部件（处理器）：Intel 高通 AMD 微软 中兴通讯 中联电子 全惠科技上游零部件（摄像头）水晶光电、联创电子、Intel Mantis Vision上游零部件（传感器）数码视讯、奥飞娱乐Hon Hai上游零部件（镜片）Lumus Dilgilens 灵犀微光、耐德佳
9、7行业概况 |专利技术与产品爆发根据国家知识产权局中国专利信息中心主办的专利之星上关于 AR(Augmented Reality)的所有专利（截止2016.4.27），总计世界专利 7142条，国内专利 832条。20世纪 90年代就开始有 AR相关专利， 2010年开始集中爆发，近几年增速已经放缓，世界专利技术类和硬件类专利数量最多，分别占比 39%和 28%。 从技术、硬件、应用三个环节绝对数看，技术类专利爆发最快，数量最多，其次是硬件，应用领域最少。8数据来源：莫尼塔研究、徳 温特专利数据库行业概况 |专利技术与产品爆发目前世界专利申请数排名前五的是微软、高通、三星、 Magic Lea
10、p和索尼。除 Magic Leap外都是上市的互联网巨头，都在已有的智能硬件生产过程中把握关键环节。9巨头公司的专利布局侧重点微软 高通 Magic Leap 三星 Intel、 Darqi 谷歌识别、跟踪、建模等 AR底层技术方面骁龙 820芯片，掌握电子元件重要环节光场显示技术可以克服眩晕等问题，显示硬件方面专利世界第一SDK开发包，走在算法研究前列开展的Project Aura是一系列AR为主题的项目数据来源：莫尼塔研究、徳 温特专利数据库行业概况 |专利技术与产品爆发参考全球笔记本电脑与全球智能手机的专利技术增长率与产品出货量的关系图，我们发现：在 专利技术增长集中爆发 后，会趋于平缓
11、，消除泡沫，回归理性增长，并催生 消费级产品诞生 。AR相关专利，在 2010年开始集中爆发 ，近几年增速已经放缓，近几年催生出了大量 AR产品，但是事实上 并未形成消费级产品 ，这一阶段的产品更多的起到了教育市场的作用，真正产品的爆发还需关注第二个专利爆发的阶段。从目前各公司的布局上看，主要关注 Google、微软、 Facebook 、 Magic Leap和苹果公司的产业布局和投资方向，预计近 2-3年内会出现明星级消费品。10Google Glass发布 Hololens发布10数据来源：莫尼塔研究、徳 温特专利数据库目 录 行业概况 技术趋势 典型产品 投融资分析11技术趋势 |关键
12、技术 |显示技术视频透视式 通过安装在头盔上的摄像头获取外部真实环境的图像。计算机通过场景理解和分析将所要添加的信息和图像信号叠加在摄像机的视频信号上，将计算机生产的虚拟场景与真实场景进行融合。 优点：不受强光干扰，视场角大，对注册、定位系统的要求相对较低 缺点：视频的景象和真实情况可能存在偏差 代表公司： Meta光学透视式 通过安装在眼前的一对半反半透镜融合呈现出真实场景和虚拟场景。光学透视的 “ 实 ” 来源于真实光源，经过透视光学系统直接进入眼镜，计算机生成的 “ 虚 ” 则经过光学系统放大后反射进入眼镜，最后两部分信息汇聚到视网膜上从而形成虚实融合的成像效果。 优点：结构简单，分辨率
13、高，不易眩晕、真实性更高 缺点：室外强光下显示效果会受到影响，对注册、定位系统要求高 代表公司： HoloLens、亮风台AR眼镜按真实环境的表现方式可以分为，视频透视式和光学透视式。视频透视式方案更类似于 VR加上摄像头，而光学透视式跟实际场景结合的更紧密，真实感更强，目前大部分厂商采用的光学透视式方案。12技术趋势 |关键技术 |显示技术根据 Digi- Capital的报告显示，消费级的 AR眼镜产品要具备以下特征，主要体现在移动性、灵活性、沉浸性、可穿戴性、可负担性和实用性，具体指标、要求如下图所示。与之相相较可发现，目前的 AR发展的技术瓶颈是光学显示技术 和 SLAM技术 。13移
14、动性续航时间12H4G无线数据和语音视觉65度大视场角1280*1720像素沉浸感现实世界位置追踪较低的抖动灵活性虚拟图像在日常光照下可以立体的呈现可穿戴性可舒适的全天使用小于5秒校准可负担性价格小于$700实 用性相当于高端PC的CPU低误差的控制输入技术趋势 |关键技术 |显示技术 |技术痛点光学的三大矛盾： 视场角越大，亮度（分辨率）越暗 视场角越大，光的耦合损失越多 视场角越大，镜片厚度越大因此在目前的技术情况下，大家都会采取一些折中的方案，在视场角和亮度、厚度等指标上做权衡。显示技术可分为，呈现技术和投射技术，下面将分开介绍对比各项技术的发展情况。四代光学呈现技术对比离轴光学 棱镜
15、曲面棱镜 波导厚度 头盔式 10mm 8mm 超薄视场角 可以做到很大 15度 30度 30-60度公司 Meta Google Glass 亮风 台早期产品 HoloLens Lumus灵犀微光1415技术趋势 | 关键技术 |显示技术 |呈现技术对比离轴光学 棱镜技术 自由曲面棱镜技术 波导技术离轴光学是 AR界的 “ 古董 ” 技术，其实质在于以自由全面的设计，再加上对偏振分光器的简化而成，能够很大程度上扩大视场角，以Meta2为例，能够扩大到 90度，其弊端在于体积很难缩小。第一代商用 AR眼镜Google Glass所使用的技术，该技术的 AR眼镜会伸出一块偏振分光器，把侧面的微显示
16、器投影信息通过偏振分光膜反射到眼中，产生所谓的叠加感，这类眼镜的厚度和显示区域呈正比在设计的过程中通过精密的计算，把原本的偏振分光器立体表面做成弯曲表面，最大程度地利用每一个位置的分光效果，就能够扩大显示的范围和视场角，同时不产生体积的夸大。为了解决光线光线的横向传输问题。波导技术利用光线在镜片内的全反射，实现光线的横向传输的同时减少对镜片厚度的要求，再根据光线选择处理手段（偏振分光膜和光栅），波导技术又可分为阵列波导和全息波导。16技术趋势 | 关键技术 |显示技术 |呈现技术对比统计国内外主流的 AR眼镜厂商技术，我们可以发现， 目前国际主流大厂很多已经开始采用波导技术，国内厂商仍以第三代
17、技术为主 。灵犀、珑璟已有阵列波导布局。其主要原因在于自由曲面棱镜目前的制作工艺比较完善，良品率高，成本逐渐降低，性价比高；而波导技术由于其纤薄的显示镜片，工艺难度较大，成本偏高，其应用也会相对受限品牌 技术路线 主要市场Meta 离轴反射 综合ODG 棱镜光学 企业、游戏Google 棱镜光学 制造业、物流EPSON 自由曲面棱镜 医疗、工业DAQRI 阵列波导 工业Atheer 阵列波导 综合Lumus 阵列波导 综合HoloLens 全息波导 综合Sony 全息波导 工业品牌 技术路线 主要市场0glass 离轴反射 工业亮风台 自由曲面光波导 工业、游戏蓝斯特 自由曲面棱镜 工业、游戏
18、影创科技 自由曲面棱镜 工业、教育悉见科技 自由曲面棱镜 文化旅游枭龙科技 自由曲面棱镜 智能安防耐德佳 自由 曲面光波导 企业版灵犀微光 阵列波导 工业珑璟光电 阵列波导 工业技术趋势 | 关键 技术 |显示技术 |投射技术对比17LCoS硅 基 液晶LCD液晶显示技术OLED 有机发光二极管DLP数字 光 处理是一种基于反射模式，尺寸非常小的矩阵液晶显示装置。谷歌眼镜也用到了这种技术，特点是在 IC芯片上集成超高精细度的像素点，精细度可达3000dpi在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。
19、结构：薄而透明具半导体特性之铟锡氧化物(ITO)，与电力之正极相连，再加上另一个金属阴极。这种技术要先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来。 DLP的数字化性质可以获得具有精确灰度等级的图像质量以及颜色再现。理论特点 现实情况OLED 色彩鲜艳，亮度高，功耗低， 价格相对 较高， 像素高LCD亮度低，（同等亮度下）功耗高，像素密度低，反应速度慢由于生产工艺成熟，价格低，功耗低，延迟缺陷并不明显，像素密度较难提高LCoS结构简单，可采用CMOS工艺大量生产，成本低，亮度高，像素密度最高，功耗低厂家多，标准不统一，生产工艺不成熟，产量小，价格高，低功耗的优点未能发挥DLP亮度高，像素清晰（相
20、对 LCD）反应速度快，工艺复杂，色彩不如 LCD鲜艳主要用于投影仪、微型投影仪，功耗较大目 录 行业概况 技术趋势 典型产品 投融资分析18典型产品 | Google Glass19谷歌眼镜最初在 2012年 4月 5日发布， 13年 10月 30日又发布了第二代，加了微型耳塞（前代骨传感耳机在嘈杂背景下听不清），并对小型近视眼镜架做了适配处理， 14年 4月 15日正式限量以 1500美元发售。 它可以通过声音控制拍照、视频通话和辨明方向，以及上网、处理文字信息和电子邮件等。发布时间 2012年 4月 5日 优点：重量轻、戴得稳、戴得久缺点： Google Glass的棱镜用眼聚焦较吃力，
21、需要多次调整并固定在一处，且因为棱镜小，视场角小，受晃动影响大，即使是很轻微的晃动也会导致很难自然看清。评价1500美元的价格性价比不高虚拟与现实分离助长偷拍等不法行为系统 安卓 4.0处理器 4430双核处理器交互方式 骨传导技术重量评价 轻外形 单目一体式光学方案 棱镜微显示技术 LCOS屏幕尺寸 25寸视场角 20度典型产品 | HoloLens20HoloLens是一款基于深度摄像头，高性能处理器和双屏幕显示的头戴式计算机设备，可以独立使用，支持 WiFi和蓝牙，内置 CPU、 GPU和一颗首创的 HPU全息处理器，具备立体音效系统以及一整套传感器实现各种功能。发布时间 2015年 1
22、月 22日 评价微软 2015年推出的 Hololens已经搭载了目前现有技术的最高水平，从体验来评价来看，体验者大多表示分辨率、识别准确度、Holographic系统完成度等方面都达到既定预期，但也存在视场较窄、切换场景延迟、凝视功能需要转动头部舒适度差、存在重启现象、电池续航端等缺陷，与 Demo仍存在差距，但市场普遍对 AR眼镜期待仍比较高。 系统 win10处理器 Intel Atom x5-Z8100 重量评价 中等外形 双目一体式光学方案 全息波导投射方案 LCOS屏幕尺寸 15寸视场角（ FOV） 30度典型产品 | Meta221Meta2主要针对企业，供给程序员进行研发。应用
23、主要在 2B的办公场景上，比如之前为创作 3D图像的设计师打造的应用。发布时间 2016年 1月 评价优势：视野宽、价格低劣势：需要外接电脑，大大降低便携性发展历程：2012年， Meta公司成立，硅谷起家2013年，众筹 Meta12015年，获得 2300万美元 A轮2016年，预售 Meta22016年，获得 5000万美元 B轮融资系统 win10处理器 Intel Iris Pro重量评价 420g外形 T字头戴光学方案 离轴反射式分辨率 2560*1440视场角（ FOV） 90度典型产品 | ODG-R922ODG公司于 1999年成立，位于旧金山，该公司一直研发高端夜视眼镜，
24、2014年被微软收购，与军队和政府机构保持长期合作，主要应用于医疗、能源、交通物流和政府管理。发布时间 2017年 1月 评价 个人大屏 +高清 3D 实现了真正的移动性 重新想象现实 私密性和安全性 强大的计算能力 强大的位置感知力 系统 Android 7.0处理器 Qualcomm835外形 双目一体式光学方案 棱镜光学重量 184克视场角（ FOV） 50度典型产品 | 亮风台 HiAR23亮风台成立于 2012年 11月，是一家专注于增强现实核心技术和产品研发的公司，创始人廖春元是计算机博士，主要研究图像识别和人机交互，首席架构师谢炳龙博士毕业 于清华大学 ，是高通 OpenVX实现
25、技术的负责人 ,产品主要应用与教育、营销、游戏 等。发布时间 2016年 11月 评价HiAR的优势在于识别能力和抗干扰力。除此之外，亮风台还和 OPPO合作，推出了 UGC AR技术 顾名思义，就是让用户可以自己创作 AR内容，HiAR SDK还支持同属计算机视觉范畴的 SLAM方案，并且可以实现单目SLAM。系统 基于 Android 6.0处理器 高通骁龙 820重量评价 200g外形 双目一体式光学方案 自由 曲面光波导投射方案 OLED分辨率 1280720视场角（ FOV） 30度典型产品 | Magic Leap One242017年 12 月 20 日晚，在刚刚上线的新版网站上
26、面， Magic Leap 终于公布了一副黑色智能眼镜 Magic Leap One， 这也是 Magic Leap 成立以来第一次有终端产品亮相，被官方称为 Creator Edition 版本。优点： Magic Leap One 的最大的技术特点就是它的数字光场，它试图将数字光与自然光混合，使 AR和真实世界的物体之间的差异不那么激烈，这是困扰在 AR届的一个极具挑战性的难题。缺点：据体验者透露，视场角应为 40度左右，并没有解决传统视场角小的问题 Magic Leap One的组成 ,包括头戴眼镜、手持控制器，还有一个需要随身携带的计算中心设备，分体式的设计在操作上带来了很大 不便。典
27、型产品 | 参数对比25眼镜 FOV 芯片 自主光学 交互方式 价格 重量HoloLens 30 Intel Atom 否 手势语音 3000美元 600gGoogle Glass 15 德州仪器 4430 是 语音 1500美元 /亮风台HIAR 30 高通骁龙 820 否 手势 语音 15000RMB 200gMeta2 90 Intel Iris Pro 是 手势语音 1495美元 420gODG-R9 50 Qualcomm835 是 手势语音 1800美元 184g经过参数对比，我们可知， AR眼镜的目前发展趋势是沉浸感更强、交互更便利、更轻薄、更便宜。目 录 行业概况 技术趋势 典
28、型产品 投融资分析26投融资分析 |政策支持2016 年 9 月 3 日的 G20 峰会上，习主席点名虚拟现实，支持 VR/AR 行业良性发展，为我国 VR/AR 未来发展带来了巨大鼓舞。国家对 VR/AR 行业的利好政策不断推出。2016年 8 月 8日，国务院正式印发的 “ 十三五 ” 国家科技创新规划 ：重点研发虚拟现实与增强现实2016年 8 月 30 日，发改委发布 国家发展改革委办公厅关于请组织申报 “ 互联网 +” 领域创新能力建设专项的通知 。 通知 指出，为促进 “ 互联网 +” 产业快速发展，发改委决定将 AR/VR 技术纳入专项建设内容。 2016年 9 月 6 日，国家
29、发改委网站发布 加快推进供给侧结构性改革 着力增加消费需求有效供给 ，要求尽快出台虚拟现实关键技术标准。2016年 9 月 12 日，国务院办公厅发布了 消费品标准和质量提升规划 (20162020 年 ) 要求推动虚拟现实的产品化专利化标准化。2016年 9 月 13 日商务部、发改委、财政部公告发布 2016 年第 47 号 鼓励进口服务目录 ，虚拟现实被纳入其中。投融资分析 |市场规模根据 Digi-Capital预测， 2020年 全球 AR市场将达到 1200亿美元，其中硬件市场规模占比超过 1/3，预计未来 1-3年将有大量硬件被推向市场。预测机构 AR市场规模 VR市场规模 合计
30、高盛 280IDC 1620Digi-Capital 900 300 1200ABI Research 1000 TrendForce 700 综合估计 1000 500 1500数据来源： Digi-Capital 投融资分析 |设备出货量预测2017年 12月，国外市场研究机构 IDC发布 全球季度性增强现实和 虚拟现实 头盔跟踪者 报告，全球 VR/AR市场将在未来几年内出现大幅增长趋势。预计到 2021年时，全球出货量将实现 517%高增长率增长，并从今年的 960万台增长至 5920万台。报告还对 VR和 AR 头显进行了独立的数据研究。 VR头显设备出货量将从 2017年的 100
31、万台增长至 2021年底的1260万台； AR头显设备出货量增长会更为剧烈， 2021年年底将达到 1560万台。数据来源： IDC29投融资分析 |巨头布局比较整机 关键零部件 交互软件平台 内容与应用 基础设置自有 投资 OS/SDK 2C 2B AI 云计算谷歌 / /苹果 专利储备 / / /微软 / 英特尔 / / /索尼 / / /腾讯 / / / / / 阿里 / / / / 百度 / / / / / /谷歌： 进一步切入硬件产品研发，从而更好的将自身系统生态与硬件相结合微软： AI贯穿产品和服务，将其注入到 HoloLens等，打造智能化 OS.苹果： AR硬件憋大招，瞄准操作系统，看中智能手机上的 AR应用Facebook： 看中轻量级版本的 AR应用BAT:主要在应用领域发力，利用新技术改造原有业务。30
