什么是云宇宙?

　　元宇宙(Metaverse)，是人類運用數字技術構建的，由現實世界映射或超越現實世界，可與現實世界交互的虛擬世界，具備新型社會體系的數字生活空間。

　　元宇宙：七層產業鏈，八核心要素

　　VR / MR / AR硬件是底層核心

　　硬件是構成元宇宙“七層產業鏈”并實現“八要素”的核心。實現計算、感知、交互等功能的智能設備和基礎硬件是元宇宙產業鏈的重要載體，硬件技術提供的感知體驗和交互特性直接決定元宇宙的吸引力。

　　VR/MR/AR設備是元宇宙的底層載體，實現人、虛擬世界、真實世界之間沒有邊界感的互聯互通：

　　VR(虛擬現實)設備是將用戶的感知帶入由它創建的虛擬世界的設備，實現人與虛擬世界間的沉浸交互;

　　MR(混合現實)設備在虛擬世界疊加真實世 界信息，實現人、虛擬世界、真實世界間的初步融合;

　　AR(增強現實)設備是指基于真實世界疊加虛擬世界信息，與MR設備的本質區別在于人與真實世界交互更直接，進而實現更自然的人、虛擬世界、真實世界之間的融合。我們認為設備發展以 VR為基礎積累技術，短期看沉浸(VR，重應用)，長期看交互(AR，輕應用)，共筑元宇宙底層核心。

　　元宇宙進化：三階段遞進，虛擬建設→由虛向實→虛實融合

　　初期：虛擬建設(現已起步，VR為主，AR嘗試)：云計算、AI運算、網絡等基礎建設高速發展，游戲、影視娛樂、社交等內容不斷豐富，硬件載體VR設備率先落地，沉浸感提升并吸引更多用戶加入元宇宙，虛擬世界加速建設。這個階段硬件設備以VR設備為主，AR硬件及初級應用開始出現。

　　中期：由虛向實(五年維度，MR融合，AR落地)：虛擬世界建設較為豐富，元宇宙在發展上不再局限于單純以娛樂、社交為主的虛擬世界，而是將反哺真實世界以提高生產效率，元宇宙開始由虛向實：

　　1)VR發展，并向MR進化實現初步的虛實融合，進而拓展輕辦公等豐富應用場景，電商、教育、旅游等基礎服務業有望進駐元宇宙;VR設備亦持續增強沉浸感且市場需求不斷提升，VR/MR設備用戶規模、使用時長、用戶粘性將明顯提升;

　　2)AR在VR基礎上發展，并真實落地(社交、健康、時尚、交互等方面)，輕薄化日常佩戴AR設備和粘性需求成為可能。AR可實現更直接、更自然的虛實融合，并且隨著基礎建設和技術水平不斷完善，有望真正消除虛擬和現實間的邊界感。

　　遠期：虛實融合(十年維度，VR沉浸，AR常在)：VR成為專家場景，作為生產力工具以拓展更多應用，更強調沉浸式應用場景;AR成為主流場景，覆蓋生活各個角落，專注強交互場景。

　　元宇宙硬件進化：VR->AR，VR務虛，AR向實，初期務虛，由虛入實

　　虛擬建設階段：VR設備為主，AR設備初興。主要目標是構建更真實的虛擬世界，需不斷提升硬件載體VR設備的沉浸感、舒適感，同時注重佩戴輕量化和算力。

　　由虛向實階段：MR設備趨勢明確，AR設備切實落地。目標是將虛擬與現實初步融合，VR設備在追求更高沉浸感的同時，添加虛擬顯示的真實世界信息，實現虛擬與現實初步融合，進化為MR設備。

　　虛實融合階段：VR設備深入元宇宙(強沉浸)，AR設備聯通元宇宙(常交互)。目標是進一步提高生產效率，VR設備聚焦強沉浸場景，成為元宇宙重度沉浸式終端 。

　　當前VR相對AR：全沉浸體驗，“游戲+直播+影視”，場景相對明確

　　從使用視角來看，VR設備以虛擬信息為主，重點追求全沉浸體驗。用戶佩戴VR設備時，主要接受設備創建的虛擬世界信息，達到完全沉浸的效果，AR設備以現實世界疊加虛擬信息為主，重點追求交互性，沉浸式體驗效果較弱。

　　從現有場景來看，VR設備聚焦于游戲、影視，AR主要用于提升效率，落地場景尚需探索。

　　當前VR相對AR：硬件技術率先落地，全虛擬成像，光學系統相對簡單

　　VR率先落地，透光性需求導致AR設計難度較VR更大。VR設備中，用戶視角完全為虛擬信息，顯示系統與成像系統間的匹配難度相對較低;而AR設備中，用戶視角則需在真實世界信息上疊加虛擬信息，因此在光學方案設計上需實現高透光性，進而對硬件參數要求更高。

　　總體而言，當前VR設備較AR設備技術成熟度更高。

　　VR設備未來：更輕更快更耐用，前期發力沉浸感，后期升級交互性

　　1. 舒適性：更輕(重量)、更快(時延)、更耐用(續航)。重量：當前VR設備普遍在300g以上，重量主要集中在光學透鏡、電池、結構件上，合計占比接近90%，預計光學透鏡將向更輕更薄方向升級，電池容量密度將進一步提升，結構件將更緊湊，用料更少，采用更輕量材料;時延：主要為計算時延和網絡時延，更高算力的芯片、更高效率的算法有望降低計算時延，而帶寬升級、網絡速率提升可改善網絡時延;續航：需要在計算、顯示、電池上改善，芯片能耗比提升、顯示材質優化、電池容量密度提升可延長設備續航;

　　2. 沉浸感：光學升級、顯示升級、音頻升級。光學：當前視場角約100°，視角分辨率(PPD)僅20，距離人眼舒適的理想狀態(視場角150°以上，PPD大于60)仍有較大差距，光學方案有望從目前的菲涅爾透鏡往折疊光路升級;顯示：當前刷新率約90-120Hz，像素密度(PPI)約1000，距離人眼舒適的理想狀態(刷新率120Hz以上，PPI超2000)仍有較大差距，顯示方案預計從目前的Fast LCD向Micro OLED、Mini/Micro LED升級;音頻：目前可支持空間音頻但延遲較高(百毫秒量級)，未來不僅要降低延遲，亦需補充主動降噪、自適應均衡等功能。

　　3. 交互性：人機交互更自然，聯動交互更多元，端云交互更實用。人機交互：當前采用頭顯&手柄6自由度(DoF)方案，但操作復雜、便攜性差，預計將向眼動追蹤、手勢識別等升級;聯動交互：當前以VR設備與其他顯示設備投屏為主，預計未來將與手表/手環、智能汽車、手套等產生豐富聯動，拓展更多元應用領域;端云交互：本地化處理的VR仍然有局限性，包括渲染能力弱、功耗與算力難以平衡、續航短等，未來實時渲染和數據處理所需的GPU龐大算力將由云端或者MEC邊緣云完成，就近完成渲染處理后進行下發，憑借高速穩定的網絡降低傳輸造成的時延，實現進一步的端云交互。

　　VR設備未來發展趨勢上，前期將更聚焦沉浸感，后期則更關注交互性。VR設備是元宇宙初期虛擬建設階段的硬件載體，核心功能是創造沉浸感極強、足夠真實的虛擬世界，只有足夠沉浸才能吸引更多用戶加入元宇宙，因此我們認為VR設備在發展前期將聚焦于沉浸感提升;而為實現更豐富多元的應用和內容，則需要在交互上不斷改善提升，因此我們認為VR設備在發展后期會更關注交互性的優化，完善虛擬世界建設。

　　東佑達

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