我国虚拟VR/增强XR现实产业现状及发展趋势分析

作者虚拟现实(中国公司)

9月 23, 2022

2020年以来,5G、人工智能、大数据、云计算等技术的加速突破,以及新冠肺炎疫情背景下“非接触式”经济的新需求,加上扶持政策的持续加码和资本市场的逐渐回暖,共同为虚拟(增强)现实产业的发展带来了新的机遇,虚拟(增强)现实产业呈现出稳步务实、向好发展的态势,新模式、新业态不断涌现,预计到2023年,我国虚拟(增强)现实产业市场规模将突破千亿大关,到2025年,我国虚拟(增强)现实产业整体实力进入全球前列。

一、虚拟(增强)现实产业链各环节简述

虚拟现实技术(Virtual Reality,缩写VR),又称灵境技术,是20世纪发展起来的一项全新的实用技术,核心是利用计算机模拟虚拟环境,从而给人以环境沉浸感增强现实技术(Augmented Reality,缩写AR),是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术,将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等应用到真实世界中,两种信息互为补充,从而实现对真实世界的“增强”。

虚拟(增强)现实是基于新一代信息技术的战略性新兴产业,具有应用空间大、产业潜力大、技术跨度大的特点,虚拟(增强)现实产业链主要包含硬件、软件、内容制作与分发、应用和服务等环节,如下图。

图1 虚拟(增强)现实产业链全景图,火石创造绘制

硬件环节包括核心器件、终端设备及外设、配套设备三部分。其中,核心器件包括芯片(CPU、GPU、MCU、SOC等)、传感器(IMU、力学、热学、光学、电学、化学、生物、五感等)、显示屏(LCD、OLED、AMOLED、微显示器等及其驱动模组)、光学器件(光学镜头、衍射光学元件、影像模组、三维建模模组等)、通信模块(射频芯片、WIFI、蓝牙、NFC等)。终端设备及外设分为输出设备和输入设备,输出设备包括头显(眼镜盒子、PC端设备、一体机)、桌显(全息台等)、大屏(环幕、CADWall、多折幕、可变形式CAVE等)、体感(座椅、飞行模拟等),输入设备包括动控设备(手柄、数据手套、万向跑步机、数据衣等)、动捕设备(光学、惯性、机械、声学、电磁等)、声音输入设备(Ambisonics话筒、Binaural话筒等)。配套设备包括全景拍摄器材(全景摄像机、云台等)。

软件环节包括支撑软件和软件开发工具包两部分。其中,支撑软件包括OS操作系统(Windows、安卓等)、中间件(Conduit、VRWorks等),软件开发工具包包括SDK和引擎(Unity3D、UE4、CryEngine3、VRPlatform等)。

内容制作与分发环节包括虚拟(增强)现实内容表示、内容生成与制作、内容编码、实时交互、内容储存、内容分发等。其中,内容制作包括VR影视、VR游戏和VR行业解决方案,内容分发包括线上分发(应用商店、网站、播放器等)和线下分发(主题公园、体验店等)。

应用和服务环节包括政府级(军事、智慧城市、科普等)、企业级(航天、工业、建筑业、房地产、会议会展等)和消费级(教育、医疗、实训、文旅、影音媒体、游戏娱乐等)。

二、虚拟(增强)现实产业发展现状

(一) 全球市场进入成熟期,我国今年有望突破500亿

纵观全球虚拟(增强)现实产业发展路径,大致可分为五个阶段:概念萌芽期、研发与军用期、产品迭代初期、产品成型爆发期和市场成熟期,如下图。

图2 全球虚拟(增强)现实产业发展阶段,火石创造绘制

全球虚拟(增强)现实产业自2016年爆发以来呈快速发展态势,产品拥有更亲民的定价,更强大的内容体验与交互手段,以及强有力的资本支持与市场推广,2017年市场规模达到667.5亿元,同比增长120.8%;无内容、体验差、变现难等问题导致虚拟(增强)现实产业在2018年遭遇资本市场、硬件设备市场“双遇冷”,市场规模达到1116.3亿元,同比增长67.2%,行业增速较前两年有所放缓,自此进入市场成熟期;2020年以来,5G商用化进程的加速和新冠肺炎疫情背景下,“非接触式”经济的新需求为虚拟(增强)现实产业发展带来了新的机遇,预计2023年全球市场规模将超过4500亿元,年复合增长率保持30%以上。

我国虚拟(增强)现实产业起步较晚,21世纪才逐渐开始相关技术的研究,在经历了2016年的元年火爆、2018年的遇冷期后,虚拟(增强)现实产业呈现稳步务实的特点。随着政策不断加码、资本不断投入、应用场景需求不断增长,以及5G、人工智能、超高清视频、云计算、大数据等技术不断突破,近年来我国虚拟(增强)现实产业持续高速发展。2020年我国虚拟(增强)现实产业市场规模达到413.5亿元,同比增长46.2%,得益于技术驱动软硬件升级、行业应用场景拓展等因素,预计未来3-5年仍将保持年均30%-40%的高增长率,到2023年将超过千亿元,约占全球虚拟(增强)现实市场规模四分之一份额。

图3 我国虚拟(增强)现实产业市场规模(亿元)

数据来源:火石创造根据公开资料整理

(二)近年国家及地方利好政策不断加码

2016年被称为“VR元年”,也是虚拟(增强)现实开始出现在国家级政策中的第一年。2016年3月全国人大发布《国民经济和社会发展第十三个五年(2016-2020年)规划纲要》,首次提出虚拟现实,明确未来将大力扶持虚拟现实技术,使其成为一个重要的经济增长点。同年11月,工信部发布《信息化和工业化融合发展规划(2016-2020)》,支持虚拟现实、人工智能核心技术突破以及产品与应用创新,在各部委的支持和验证下,虚拟(增强)现实进入了国家重点发展项目。同年12月,国务院印发《“十三五”国家信息化规划》,虚拟(增强)现实上升到国家战略。

2017-2018年国家和地方利好政策频繁出台,且逐步下沉到教育、文化等细分领域。2017年初的全国科技工作会议上,明确提出加快部署实施如人工智能、虚拟现实、深地探测等重大科技项目。同年4月,文化部发布《“十三五”时期文化产业发展规划》,提出将文化产业与虚拟现实相结合的要求。此后,虚拟(增强)现实技术在相对细分的领域有了专门的发展政策,如《应急产业培育与发展行动计划(2017-2019年)》《教师教育振兴行动计划(2018—2022年)》等。除国家层面政策外,地方政府也响应推出一系列相关政策,部分地方将虚拟(增强)现实纳入政府工作报告中,如《深圳市VR/AR产业专项扶持资金申请指南》《潍坊市打造千亿级虚拟现实产业配套政策》等。

2019年开始,出台的政策进入更加细化的应用领域,同时支持方向和措施更加具体。2019年初工信部等联合发布《进一步优化供给推动消费平稳增长促进形成强大国内市场的实施方案(2019年)》,提出有条件的地方可对超高清电视、机顶盒、虚拟现实/增强现实设备等产品推广应用予以补贴,扩大超高清视频终端消费。2019年4月发改委发布的《产业结构调整指导目录(2019年本)》中,将虚拟现实(VR)、增强现实(AR),纳入“鼓励类”产业。2020年11月发布的《关于深化“互联网+旅游”推动旅游业高质量发展的意见》提出,坚持技术赋能,推动5G、大数据、云计算、物联网、人工智能、虚拟现实、增强现实、区块链等信息技术革命成果应用普及。

(三)我国各环节技术不断突破,部分实现全球领先

硬件环节国产厂商自主创新能力显著提升。核心器件方面,随着技术的不断突破,国内厂商逐渐从低端代工向芯片、显示器件研发制造等产业链重要环节延伸。华为海思、瑞芯微等企业依托国家大力发展集成电路的热潮,已经完成自主芯片的产业化;京东方、华星光电等面板厂商生产的 AMOLED 显示屏打破了三星在虚拟(增强)现实显示屏领域的垄断。终端设备方面,HTC等厂商相继发布升级版VR头显产品,Oglasses、影创、Rokid、Nreal等相继发布高性能AR眼镜产品,用户沉浸感加强。

软件环节持续发力网络架构、3D 建模、算法等通用型技术,短板得到缓解。华为基于开源组件以及API研发了Cloud VR连接协议和软件,打造云VR(AR)架构,实现了实时“端-云-端”解决方案;商汤科技推出SenseAR 2.0平台,包含特效引擎和AR开发者平台,为开发者提供一站式AR解决方案。

内容制作与分发环节供给侧不断丰富。内容制作方面,在所有应用领域中关注度最高、资本市场最活跃的排名依次是游戏、教育、建筑制造、医疗健康、电影电视、零售业、制造业、体育,其中VR游戏是相对较为成熟的内容,商业闭环逐渐形成。内容分发方面,软硬件企业纷纷加入内容聚合平台建设行列,腾讯、爱奇艺、优酷等互联网视频平台均设有VR专区。

应用和服务环节融合5G、人工智能、大数据、云计算等前沿技术,催生新的业态。教育方面打破场地、安全、费用等限制,实现学生亲自动手的沉浸式体验。医疗方面通过虚拟(增强)现实技术和直播,实现远程诊疗,促进医疗资源下沉。

(四)2020年我国TOP50企业盘点

我国虚拟现实产业联盟在2020世界VR产业大会云峰会上发布了2020中国VR50强企业名单(公众号回复“名单”,获取详细名单),歌尔股份、百度网讯、宏达通讯、科大讯飞、川大智胜、福建网龙、贝壳找房、亮风台、上海影创、小鸟看看等知名企业入选前十强。

从产业链分布看,全国VR50强企业中涉及硬件、软件、内容、应用和服务四大环节的企业数量分别有37家、11家、12家和41家,占比分别达到37%、11%、12%和41%。细分领域中,教育行业、头显设备、软件工具发展较为成熟,占比均超过10%,分别达到17%、16%和11%。

图4 我国虚拟(增强)现实产业TOP50产业链分布

数据来源:火石创造根据公开资料整理

从空间分布看,全国VR50强企业中,有42%位于北京,16%位于上海,16%位于广东,这三个地区是虚拟(增强)现实Top50中企业的主要聚集地。企业的分布情况比较符合目前技术发展趋势,虚拟(增强)现实产业属于高技术产业,优先集中在我国经济、文化最发达的地区。

图5 我国虚拟(增强)现实产业TOP50空间分布

数据来源:火石创造根据公开资料整理

三、虚拟(增强)现实产业发展趋势

国内巨头布局终端,进入爆发增长阶段。2020年谷歌、微软、脸书、华为、小米等龙头企业相继发布新品,OPPO、创维、联想、惠普等企业跨界入局虚拟(增强)现实,分别推出AR眼镜、VR一体机、分立式手机VR、VR头显等终端。随着新冠肺炎疫情长期持续,居家娱乐、在线教育、远程医疗、远程巡防等行业应用需求增长,虚拟(增强)现实终端出货量快速增长。

5G+疫情双重刺激,资本市场逐渐回暖。2020年我国虚拟(增强)现实产业总融资额约15.6亿元,其中AR领域总融资额约为11.2亿元,是资本最青睐的投资领域,预计AR硬件、解决方案、VR游戏,以及AR/VR在教育、医疗、营销、制造业等垂直行业的应用等方向,将成为2021年资本重点关注的细分赛道,终端硬件开发商、解决方案供应商和内容数据生产商三个领域的头部公司将成为吸金大户,行业估值水平将回升。

核心技术持续突破,产业生态更加完善。2020年,虚拟(增强)现实产业核心技术不断取得突破,国产系统及解决方案逐渐成熟,已形成较为完整的虚拟现实产业链条。未来虚拟(增强)现实内容将不断丰富,向更多样的形态、更高效的渲染效率、更低的能耗、提升视频解码能力和带宽的方向延伸。内容和终端互相促进,正向盈利产业模式逐渐成熟,产业链、价值链、创新链闭环加速形成。

非接触式应用普及,VR+RTC成为新热点。2020年以来,新冠肺炎疫情促进了非接触式经济的发展,虚拟(增强)现实技术在疫情防疫、复工复产等方面发挥重要作用。未来在新冠肺炎疫情常态化的背景下,VR+RTC(Real Time Communication,实时在线场景)将突破现有“平面式、被动式、单向型”的交互方式,实现“三维式、主动式、互动型”的新模式,成为人们日常工作、生活的新需求。

四、总结

近年来,虚拟(增强)现实热潮接连在全球范围内引爆。目前,VR/AR技术已成功应用于城市治理、军事演习、航空航天、工业生产、建筑施工、房地产、会议展览、教育科普、医疗服务、文化旅游、互动娱乐等领域,并为行业赋能,带来新的发展机遇和升级机会。随着各行各业对虚拟(增强)现实技术的重视,相关的行业应用系统不断丰富,成为行业推进数字化建设的重要手段之一。挑战与机遇并存,我国虚拟(增强)现实产业仍需在核心芯片、底层软件、VR内容等方面持续发力,缩小与发达国家的差距,早日进入全球前列。

作者虚拟现实(中国公司)

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