20170914-广发证券-电子行业_光学创新2.0_苹果开启AR黄金时代_37页_3mb
报告摘要
电子行业总结:苹果开启AR黄金时代
核心内容
苹果在2017年推出iPhone X,搭载3D成像技术,标志着AR技术在移动端的全面落地。此次技术突破解决了AR在输入端的短板,为AR技术的广泛应用奠定了基础。苹果通过结构光方案获取深度信息,提升了AR的注册跟踪和环境感知能力,使AR体验更加真实和精准。
主要观点
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3D成像技术的突破:3D成像通过获取深度信息,解决了AR在环境感知和交互体验上的不足,为AR的普及提供了硬件基础。相比2D成像,3D成像能更准确地重建现实空间,从而提升AR的沉浸感和实用性。
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苹果引领AR生态发展:苹果凭借其完整的生态系统(硬件、操作系统、应用商店、开发者群体和用户粘性),成为AR市场的重要推手。其推出的ARKit平台和3D成像技术,为AR应用开发提供了强大支持,也推动了移动端AR的普及。
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AR发展的三阶段模型:苹果的示范效应将推动AR市场分三阶段发展:
- 第一阶段:以智能机为平台,快速打开市场,完成用户教育和渗透;
- 第二阶段:用户和应用积累后,推出眼镜、头显等专用设备,实现输入输出的全面打通;
- 第三阶段:技术成熟后,过渡到类似HoloLens的集输入、输出、计算于一体的终端,成为下一代计算平台。
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安卓阵营积极跟进:谷歌推出ARCore平台,降低了AR应用开发门槛;Facebook则以相机为核心,打造社交和游戏体验。三星等安卓厂商在软硬件上均有布局,未来将与苹果形成竞争格局。
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光学核心厂商受益:苹果的3D成像技术带动了光学相关产业链的发展,如水晶光电、福晶科技、联创电子等,成为AR浪潮中的主要受益者。
关键信息
- 3D成像技术:苹果采用结构光方案,利用红外激光发射器和接收端进行深度信息的获取,提升AR的交互体验。
- ARKit平台:苹果推出的ARKit平台为AR应用提供了通用支持,降低了开发门槛,使AR体验在移动端迅速普及。
- AR产业链:AR产业链由底层零组件(如红外激光器、图像传感器等)、系统级平台(如ARKit、ARCore)、终端设备(如手机、眼镜)和顶层应用组成。
- 技术对比:3D成像相比2D成像,具有更高的精度和更丰富的应用场景,但成本和功耗也相应提高。
- 投资建议:重点推荐水晶光电、福晶科技、联创电子等具备技术储备的光学核心厂商,以及歌尔股份、苏大维格、利亚德、全志科技等在VR/AR领域布局较早的公司。
风险提示
- AR渗透率不及预期的风险;
- 行业竞争加剧的风险。
行业评级
- 买入
相关研究
| 研究标题 | 日期 |
|---|---|
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| 电子行业:3D成像开启光学入口新浪潮,产业链拥抱成长新动能 | 2017-08-09 |
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图表索引
- 图1:AR是苹果新机型的重头戏之一
- 图2:3D成像的关键是深度信息获取
- 图3:3D成像激活了摄像头的交互属性
- 图4:结构光方案示意图
- 图5:TOF方案示意图
- 图6:增强现实系统结构及核心技术
- 图7:基于稀疏特征的视觉SLAM与HoloLens采用的SLAM计算流程
- 图8:iPhoneX的前置镜头组
- 图9:VR/AR领域风险投资额(百万美元)
- 图10:AR进入大众消费市场的5个条件
- 图11:2016年VR/AR设备出货量(万台)
- 图12:任天堂开发的Pokémon Go游戏
- 图13:PrimeSense的Light Code技术方案
- 图14:苹果在WWDC上演示的ARKit
- 图15:iPhoneX上的AR游戏
- 图16:Pokémon Go的火爆曾将AR概念推上风口
- 图17:移动AR与专业级AR硬件对比
- 图18:2017年第二季度AR公司全景图
- 图19:AR Studio游戏特效展示
- 图20:三星Monitorless眼镜,以眼镜代替屏幕
- 图21:MV与PrimeSense技术对比
- 图22:软硬件确保安卓能够跟进苹果
- 图23:AR产业链
- 图24:传统的2D摄像头模组结构
- 图25:典型的3D摄像头模组结构
- 图26:3D结构光成像方案元器件(Kinect)
- 图27:TOF-3D成像方案中的元器件排列
- 图28:3D成像零组件厂商盘点及国内厂商受益顺序分析
- 图29:A11采用6核设计
- 图30:A11性能相比A10大幅度提升
- 图31:麒麟970的性能强劲
- 图32:骁龙835全面升级
- 图33:Stereoscopic3D技术的机制
- 图34:AR Studio游戏特效展示
- 图35:三星Monitorless眼镜,以眼镜代替屏幕
技术对比表
| 对比项目 | 2D成像 | 3D成像 |
|---|---|---|
| 光源 | 被动光源 | 主动光源 |
| 波段 | 可见光 | 窄带红外光 |
| 结构 | 接收端 | 发射端+接收端 |
| 计算方式 | 直接转变成数模信号经芯片计算生产图像 | 通过计算时间差、畸变等变量获得深度信息,并由芯片生成全幅的深度信息图 |
| CMOS类型 | 可见光 CMOS | 红外 CMOS |
3D成像三大技术路径对比
| 方案 | 运行原理 | 点云生成 | 使用距离 | 深度精度 | 分辨率 | 扫描速度 | 高光性能 | 低光性能 | 软件复杂度 | 功耗 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TOF | 红外脉冲、测量光传输时间 | 直接在传感器内 | 大(与光源功率成正比) | 高 | 低 | 快(取决于传感器速度) | 一般 | 良好 | 低 | 中等(与距离成正比) |
| 双目成像 | 两个2D传感器模仿人眼 | 高级软件处理 | 中等(依据两台摄像机之间距离) | 低 | 高 | 中 | 良好 | 较差 | 高 | 低 |
| 结构光 | 图形光或红外照明、检测失真 | 中级软件处理 | 小(与照明强度成正比) | 中等 | 高 | 中 | 一般 | 良好 | 中等 | 中等 |
专业级AR设备对比
| 项目 | HoloLens | Meta 2 | Magic Leap |
|---|---|---|---|
| 独立式 | 是 | 否 | 是(尚未实现) |
| 屏幕分辨率 | 1268*720 | 2560*1440 | 未知 |
| 视野范围 | 有限视觉窗口 | 完整视觉窗口 | 完整视觉窗口 |
| 电池寿命 | ~3h | N/A | 未知 |
| 操作系统 | Windows 10 | Prioprietary | 未知 |
| 工作/生活应用 | 是 | 是 | 是 |
| 游戏应用 | 是 | 否 | 是 |
| 售价 | $3000 | $949 | 未知 |
3D成像相关厂商对比
| 厂商 | 模块大小(mm) | 精度 | 视角 | 功耗 | 适用环境 |
|---|---|---|---|---|---|
| 欧菲光 | 145.369.37 | 3mm | H38° W44° (MV F5-SR) | 2-3w | 室内外 |
| 奥比中光 | 1653830 (Astra) 802019.3 (Mini) | 1m内 ±1-3mm | H58.4° V45.5° | <2w | 室内 |
| 图漾 | 803835 | 1-3mm | V58° | 3.5w | 室内外 |
| 乐行天下 | 1203030 | 10mm | H67° V53° 对角80° | 2.4w | 室内外 |
技术储备与专利
| 专利 | 申请时间 | 主要技术 |
|---|---|---|
| 透视屏幕 | 2015年5月 | 在固体发光像素周围设计许多小孔,将屏幕轻薄柔软化 |
| AR显示使用的类似光波导技术 | 2016年7月 | 使得图像可以从离轴源文件中投射出来 |
| AR映射系统 | 2016年9月 | 利用iPhone的硬件将增强现实功能叠加到直播视频上 |
| AR头盔 | 2016年11月 | 保留移动电子设备屏幕的头盔式显示屏仪器 |
| 利用景深加强人脸检测 | 2017年3月 | 通过计算机视觉系统,利用专门的硬件和软件进行人脸识别 |
总结
苹果通过iPhone X的3D成像技术,开启了AR在移动端的黄金时代。其强大的生态系统和软硬件整合能力,使AR技术得以快速普及。3D成像作为AR的核心输入方式,显著提升了AR体验的精准度和沉浸感。随着安卓阵营的跟进,以及谷歌ARCore、Facebook Camera Effects等平台的推出,AR市场有望迎来爆发式增长。光学核心厂商、AI处理器厂商及芯片供应商将在这一浪潮中受益,而行业竞争也将加剧。
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