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北京智博睿項目有限管理公司北京智博睿項目有限管理公司AR眼鏡生產(chǎn)項目可行性研究報告-未來智能終端核心入口1、VR市場重回增長軌道,AR+AI或成為AR眼鏡領(lǐng)域增長動力根據(jù)維深信息wellsennXR的數(shù)據(jù),2024年Q2全球VR銷量為135萬臺,同比下滑6%。二季度銷量下滑的主要原因是索尼PSVR2,二季度索尼PSVR2累計銷量僅為8萬臺,去年同期PSVR2發(fā)售上市不久銷量25萬臺,同比下滑68%,Meta二季度銷量為102萬臺,同比增長6%,基本盤穩(wěn)定,二季度蘋果VisionPro銷量為8萬臺,貢獻增量較小,價格、佩戴舒適度以及內(nèi)容生態(tài)匱乏等造成蘋果VisionPro銷量不達預(yù)期。下調(diào)2024年VR銷量預(yù)期,預(yù)計2024年全球?qū)崿F(xiàn)797萬臺銷量規(guī)模,較2023年增長6%,2024年VR市場將扭轉(zhuǎn)過去兩年的銷量下滑趨勢,重回正增長軌道,但今明兩年VR行業(yè)仍處于銷量小年。2024年二季度全球AR銷量為10.8萬臺,與去年同期持平。今年二季度整體市場偏淡,電商平臺618傳統(tǒng)促銷日今年熄火,整體大環(huán)境消費行情下行,AR廠商今年現(xiàn)金流較為緊張,渠道推廣投放減弱也是造成整體銷量較淡的一大因素。預(yù)計2024年全球AR銷量為55萬臺,增速為8%,BB觀影類眼鏡增速放緩,增長看點主要來白于Al+AR類眼鏡,預(yù)計2024-2025年將是行業(yè)發(fā)展的新變量。據(jù)洛圖科技發(fā)布的《中國VR/AR設(shè)備零售市場月度追蹤》數(shù)據(jù)統(tǒng)計口徑顯示,2024年上半年,中國消費級XR設(shè)備(包括AR和VR)的全渠道銷量為26.1萬臺,同比下降20.4%。尤為顯著的是,VR與AR兩大分支設(shè)備在市場中的表現(xiàn)分道揚鑣。VR設(shè)備銷量遭遇了顯著的下滑趨勢,同比下降高達41%,而AR設(shè)備則逆勢上揚,以49%的同比增長率成為驅(qū)動整個XR市場增長的關(guān)鍵力量,展現(xiàn)了其強勁的市場潛力和消費者日益增長的興趣。上半年,AR產(chǎn)業(yè)在資本市場大放異彩,成為投資熱點。XREAL、Rokid、雷鳥創(chuàng)新、INMO、INAIR等業(yè)界領(lǐng)軍企業(yè)紛紛獲得融資,其中四家企業(yè)的融資規(guī)模均達到億元人民幣級別,彰顯了資本對AR領(lǐng)域未來發(fā)展的高度認可與期待。從市場具體表現(xiàn)來看,洛圖科技(RUNTO)的線上監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,雷鳥創(chuàng)新、XREAL、INMO與Rokid四大品牌憑借強勁實力,占據(jù)了市場的前四位,它們合計銷量份額高達89.2%,幾乎壟斷了高端市場份額。與此同時,腰部品牌也不甘落后,星紀魅族與華為憑借獨特的創(chuàng)新策略和品牌影響力,在激烈的市場競爭中異軍突起,挺近前六,共同攫取了約8%的市場份額,這一變化不僅加劇了市場競爭的激烈程度,也有效降低了市場的集中度,促進了市場多元化發(fā)展。另從IDC的《AR/VR頭顯市場季度追蹤報告》中顯示,AR市場以一體式眼鏡為主,隨著2023下半年部分主流品牌的入局,今年2024年國內(nèi)將有更多廠商開始推出搭載處理器的一體式AR眼鏡。雖然目前使用場景相對受限,但能感受到的是各廠商都在進行新的AI+AR的模式探索,將帶動整個領(lǐng)域的產(chǎn)品升級并且進一步豐富生態(tài)構(gòu)造。2、AR眼鏡拆解:芯片、光學(xué)、傳感三大模塊AR眼鏡主要分為顯示、光學(xué)模組、傳感器和攝像頭、CPU計算處理中心、音頻和網(wǎng)絡(luò)連接等主要模塊。我們根據(jù)功能模塊的不同類型,可將AR眼鏡拆解為計算、光學(xué)、傳感三大功能模塊。計算芯片主要為SoC,提供AR的輸入、虛實融合到輸出的算力支持,支持機器視覺和交互技術(shù),主流的操作系統(tǒng)主要由蘋果、微軟和谷歌提供,計算芯片的持續(xù)迭代提供了AR眼鏡更加輕量化、低功耗的可能。此外,連接模塊主流是WiFi和藍牙技術(shù),支撐局域網(wǎng)內(nèi)遠程協(xié)作,未來有望支持低功耗的廣域連接從而推動一體式AR眼鏡室外普及。AR設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)由光感元件組成,其中包括透鏡和微型顯示屏(光機),透鏡目前以光波導(dǎo)為主流技術(shù)方案,光機方面MicroLED因為性能優(yōu)異,未來有望成為主流。傳感方面,多個攝像頭分別承擔基于跟蹤定位功能(SLAM)的圖像采集、交互手勢識別和日常拍攝功能,而非光學(xué)傳感器陀螺儀、加速計和GPS,幫助使用者進行姿態(tài)定位。芯片是AR/VR產(chǎn)品崛起的核心元器件,高通目前是SoC主流供應(yīng)商。驍龍AR1平臺,推動智能眼鏡產(chǎn)品進一步普及。第一代驍龍AR1平臺關(guān)鍵特性在于拍攝,在拍攝能力方面:Ray-BanMeta智能眼鏡搭載1200萬像素攝像頭,支持60秒的1080P60fps格式的視頻錄制,最高可拍攝3024x4032像素的照片。對比一代Ray-BanStories的500萬像素+1184x1184分辨率,30fps格式的視頻錄制,這一代的拍攝素質(zhì)提升較大。為了深度優(yōu)化拍攝的效果,第一代驍龍AR1平臺還增強了AI能力,AI能力對于智能眼鏡至關(guān)重要,它能夠幫助增強照片和視頻的拍攝質(zhì)量,通過降噪實現(xiàn)更清晰的通話,并通過計算機視覺實現(xiàn)更清晰的視頻拍攝。智能眼鏡中的虛擬助手可以回應(yīng)用戶的指令,并在用戶眼前提供情境信息。此外第一代驍龍AR1還能夠支持更多的用例,比如能夠在街上或者購物中心通過視覺搜索為用戶提供更為豐富的信息、進行實時翻譯、貨物揀選以及導(dǎo)航等。在連接方面,第一代驍龍AR1平臺配備了基于面向XR的高通FastConnect軟件套件,第一代驍龍AR1能夠?qū)崿F(xiàn)實時視頻直播以及音樂串流,并且解放雙手。AR眼鏡BOM成本主要由電子器件、光學(xué)顯示模組和鏡框等三部分組成。根據(jù)Yole的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,光學(xué)模組(包括光機和鏡片)是AR眼鏡BOM里最重要組成部分,占總成本的30%,電子器件(中央處理器)和電池等成本占總成本的40%左右,其他鏡框和人力組裝成本占到30%左右。目前,降低成本的手段主要通過降低光學(xué)模組的配置實現(xiàn),但會顯著降低用戶體驗,而采用分體式方案雖然能降低芯片成本但造成使用者移動不便。因此消費級入門產(chǎn)品的規(guī)模普及仍需要芯片的設(shè)計升級和光學(xué)模組在量產(chǎn)成本的下降。光機和顯示屏是未來AR的核心要素AR設(shè)備的光學(xué)顯示系統(tǒng)通常由微型顯示屏和光學(xué)元件組成。目前市場上的AR眼鏡采用的顯示系統(tǒng)就是各種微型顯示屏和棱鏡、自由曲面、BirdBath、光波導(dǎo)等光學(xué)元件的組合,其中光學(xué)組合器的不同,是區(qū)分AR顯示系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。微型顯示屏,用來為設(shè)備提供顯示內(nèi)容。它可以是自發(fā)光的有源器件,比如發(fā)光二極管面板像micro-OLED和現(xiàn)在熱門的micro-LED,也可以是需要外部光源照明的液晶顯示屏(包括透射式的LCD和反射式的LCOS),還有基于微機電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的數(shù)字微鏡陣列(DMD,即DLP的核心)和激光束掃描儀(LBS)。光波導(dǎo)方案在清晰度、視場角、體積和光線穿透性方面具有優(yōu)勢,是AR眼鏡中最佳的光學(xué)實現(xiàn)路徑。AR成像由顯示模組投射圖像,通過耦合光學(xué)元件進入鏡片中。在成像原理上,又分為傳統(tǒng)幾何光學(xué)和光波導(dǎo)技術(shù)路線。其中傳統(tǒng)光學(xué)主要基于光學(xué)反射和折射,有棱鏡、自由空間、Birdbath等幾種主流方案,雖然色彩還原度高,但視場角較小、鏡片相對厚重。基于波導(dǎo)技術(shù)的AR眼鏡,由顯示模組、波導(dǎo)和耦合器三部分組成。其原理是耦入?yún)^(qū)域?qū)⑽⑼队肮鈾C的光束耦入到波導(dǎo)片中,使得光束滿足在波導(dǎo)片中全反射傳播的條件,耦出區(qū)域用于將全反射傳播的光束耦出波導(dǎo)片并傳到人眼。基于綜合性能和規(guī)模量產(chǎn)優(yōu)勢,業(yè)內(nèi)普遍認為未來AR眼鏡中光波導(dǎo)技術(shù)將成為主流。Yole預(yù)測,波導(dǎo)技術(shù)在AR設(shè)備中的滲透率將從2021年的38%逐步提升至2027年99%。根據(jù)制造工藝,光波導(dǎo)技術(shù)分為幾何光波導(dǎo)(ROE)、衍射光波導(dǎo)(DOE)和全息光波導(dǎo)(HOE)三種。幾何光波導(dǎo)(又叫陣列光波導(dǎo))通過陣列反射鏡堆疊實現(xiàn)圖像的輸出和動眼框的擴大(俗稱“擴瞳”),這種技術(shù)使用傳統(tǒng)幾何光學(xué)耦合光線,色彩還原度、亮度等極佳。但由于基于幾何波導(dǎo)傳播的光通常是偏振的,導(dǎo)致鏡面鍍膜層數(shù)繁多,鏡面陣列的膠合和波導(dǎo)切割對一致性要求也很高。ROE代表光學(xué)公司是以色列的Lumus,國內(nèi)的靈犀光子、Optivent等。衍射光波導(dǎo)中,傳統(tǒng)的光學(xué)結(jié)構(gòu)被平面的衍射光柵取代。根據(jù)衍射光柵的制作工藝,又分為表面浮雕光柵衍射波導(dǎo)(DOE)和全息光柵衍射波導(dǎo)(HOE)。表面浮雕光柵波導(dǎo)制作難度較高,但得益于光通信行業(yè)中技術(shù)積累(例如AWG在石英晶圓上的波導(dǎo)光刻工藝),技術(shù)已較為成熟,設(shè)計難度主要在微納米衍射光柵的物理光學(xué)仿真設(shè)計。目前微軟的HoloLens1&2、MagicLeap等行業(yè)級明星產(chǎn)品都采用了DOE波導(dǎo)技術(shù)。全息光柵衍射波導(dǎo)制作工藝更為高效(不需要模具),利用激光雙束干涉在材料內(nèi)部曝光形成“明暗干涉條紋”,但制造參數(shù)需要經(jīng)過大量實驗獲得,無法通過光學(xué)分析反推,所以研發(fā)難度較大,采用HOE技術(shù)路線的主要有Digilens、Akonia以及國內(nèi)的三極光電、光??萍嫉?。AR光機多種技術(shù)路線并存,LCOS或?qū)⒊蔀榻谙M級產(chǎn)品主流技術(shù)路線,MicroLED是未來市場主流技術(shù)路線。AR光機顯示技術(shù)路徑主要分為自發(fā)光的MicroLED、硅基OLED(OLEDonSi)、激光+MEMS微鏡以及反射式液晶顯示LCOS。根據(jù)Yole的預(yù)測和統(tǒng)計,全球AR顯示光機市場將由2022年的1.76億美元快速增長至2027年66億美元。其中LCOS技術(shù)方案從2023年的30%預(yù)計提升至2024年的40%;MicroLED方面,2022年是MicroLED的出貨元年,憑借優(yōu)異的性能,預(yù)計到2027年成為微型屏幕顯示第一大技術(shù)路徑,市場規(guī)模達25億美元,占比38%。MicroLED是未來微顯示屏主流技術(shù)路徑,優(yōu)勢明顯。從用戶體驗角度上,光機顯示需要考慮的技術(shù)指標主要有像素密度、亮度、對比度、光譜純度;從量產(chǎn)和設(shè)計角度上需要重視的則是尺寸和成熟度。綜合考慮各項指標,業(yè)內(nèi)商業(yè)化已成熟的幾項技術(shù)中,MEMS、LCOS綜合評價較高。其中MEMS對于微振鏡、激光器等芯片要求較高,但主要專利和技術(shù)掌握在TI、英飛凌、Colorchip等公司手中,除了微軟外,參與研發(fā)的公司還有德國OQmented等。目前LCOS已具備較高的商業(yè)成熟度,除了AR光機外,也廣泛應(yīng)用于車載HUD、光通訊、光計算等新興領(lǐng)域。全球范圍內(nèi),索尼目前是LCOS技術(shù)最主流的供應(yīng)商,其次有臺灣的himax、Liteon等,國內(nèi)的芯視元、韋爾股份(豪威科技)也有布局。MicroLED具有像素密度高、高對比度、高亮度等優(yōu)勢,非常適合作為小尺寸的AR光機。但目前MicroLED還存在磊晶技術(shù)瓶頸、LED晶粒的巨量轉(zhuǎn)移良率、封裝測試成本等量產(chǎn)困難,仍未實現(xiàn)在面板顯示領(lǐng)域的規(guī)模商用。國內(nèi)三安光電
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