世界各国政府加快布局,XR 产业不断创新和发展。
1. 良好政策环境带来发展机遇
欧盟于 2014 年推出“地平线 2020”计划,其中多个项目与XR技术高度相关;英国国防部在2017 年提出《科学与技术战略》,明确将加快 XR 等技术利用;日本内阁会议发布《科学技术创新和战略 2017》,强调将进行XR 技术的研发;美国白宫在 2022 年发布《先进制造国家战略》,指出将XR等技术推广至更广泛的学生和教师群体。
在国内,国家和地方省市政府高度重视XR产业,相关政策陆续出台。2016 年 3 月,“十三五”规划明确指出要将虚拟现实产业作为我国经济发展的重要增长点;2018年,国家出台《关于加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》,指明了 XR 产业的发展方向;2021 年,在“十四五”规划纲要将虚拟现实和增强现实产业列为未来五年数字经济重点产业;2022 年,工信部等五部门联合印发《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022-2026 年)》,分别从推进关键技术融合创新、提升全产业链条供给能力、加速多行业多场景应用落地、加强产业公共服务平台建设、构建融合应用标准体系等方面提出了 5 大重点任务,并在产业规模、出货量以及应用场景方面均给出了具体指引。2023 年,工信部等五部门联合印发《元宇宙产业创新发展三年行动计划(2023-2025年)》,提出要强化人工智能、区块链、云计算、虚拟现实等新一代信息技术在元宇宙中的集成突破。此外,山东、上海、北京、重庆等也陆续出台了多项政策,旨在推动XR技术的创新和应用,促进 XR 产业发展,打造全新的数字经济生态体系。
在国家政策的有力支持下,我国XR 产业正蓬勃发展,生态体系不断完善,呈现良好发展态势。XR核心技术不断突破,与 5G、人工智能等技术体系加速融合,带动一体机、头戴式、移动端各类产品百花齐放。XR 融合应用不断深化,赋能产品研发、装配、维修等各个环节,广泛应用到智慧景区、文物修复、虚拟直播、展览展示等场景,深度融入杭州亚运会、数字火炬人、VR 观赛等给观众带来震撼新奇的赛事体验,XR 新场景、新模式、新业态层出不穷。
目前 XR 产业链企业主要集中在北京、广东、上海等地区,其中广东为国内申请 XR 专利数量最多的省份,江西和青岛联合组建首个国家虚拟现实创新中心。与此同时,中西部地区加大对 XR 产业引导力度,2023 世界VR产业大会、第 13 届西部 VR/AR 技术展,相继在南昌、成都和重庆成功举办,通过产业大会及技术博览会,聚合XR资源,聚焦产业数字化和数字产业化方向,深入挖掘应用场景,统筹推进网络、算力、应用等基础设施建设,积极推进数字经济和实体经济融合,实现 XR 产业高质量发展。
2. 软硬件+内容构建XR产业生态
XR 产业包括硬件、软件、内容制作与分发、应用和服务等产业链条。硬件、软件和内容三者相辅相成为XR产业生态发展注入活力。 硬件性能迭代优化,持续向轻薄超清化目标迈进。硬件按照功能划分可分为核心器件、终端设备和配套外设三部分。核心器件包括芯片、显示器件、传感器、通信模组等;终端设备包括具备手势识别、追踪定位和体感交互的各类整机设备;配套外设包括手柄、摄像头体感设备等视/触/力觉反馈装置等。
硬件产品的迭代更新主要体现在以下核心部件上:芯片方面,苹果推出的 Vision Pro 采用M2+R1 芯片组合,算力水平相当于一台普通个人电脑。国内的PICO4 Pro 搭载7纳米制程的高通骁龙 XR2 芯片,能进行高效场景理解和三维重建。显示器件方面,京东方公司为VR/AR/MR智慧终端提供的显示解决方案包括高刷新率的Fast-LCD和超高分辨率、超高对比度的硅基 OLED 等具有代表性的显示技术。光学器件方面,具有高透过率、大视场角等特点的Pancake 透镜成为轻薄式 XR 设备的热门解决方案,国内的华为、创维及国外的 Meta、苹果、谷歌等公司都在积极布局Pancake 光学方案研发。感知交互器件方面,微软AR 眼镜兼具语音识别和手势控制等多种交互方式,为用户提供更为便捷和智能化的体验。小米 AR 眼镜采用了高清摄像头和深度传感器,融合语音识别和智能推荐等功能,实现更为精准的手势控制以及虚拟场景的逼真呈现。
开发软件及平台不断涌现,国内外创新热情高涨。开发软件方面,市场上核心 3D 开发引擎为Unity 的U3D和EpicGames 的 Unreal Engine 等。苹果、谷歌等推出了面向AR开发者的便捷化软件开发工具 AR Kit、AR Core。商汤、华为、亮亮视野、亮风台、容悦信息等国内头部XR企业也推出了XR 内容开发引擎、系统和内容制作系列软件,部分产品已有大量开发者入驻。开发平台方面,Facebook 发布了最新XR 协作平台 Horizon Workrooms,该软件集成了AR透视、桌面识别、手势追踪、键盘识别、多任务模式和虚拟化身等功能,创造了虚拟办公环境。Pico 为创作者提供了一站式的发布、管理和服务平台,涵盖了XR 内容创作、应用检测获取、创作者激励等全方位服务。国内移动运营商也发布了结合 5G 的 VR 开发平台,通过云上图像渲染和内容制作,结合边缘计算和 AI 技术,促进终端轻量化和移动化。
消费级 XR 内容正在突破单一限制,生态逐步完善。XR内容涵盖视频直播、游戏、社交等多个领域,在短期内,游戏仍然是 XR 平台上的主流。2023 年6 月,苹果携手迪士尼开发头显内容,为用户带来了身临其境的体验,让用户能够随时随地畅游于魔幻乐园之中。Pico 应用商店汇聚了超过400 款引人入胜的 XR 应用,其中包括350 款游戏内容,此外,该平台还提供了高质量的串流功能,使用户能够轻松访问原本只为个人电脑设计的优质XR 内容。Steam平台作为当前拥有最多 XR 内容应用的平台之一,已经推出了超过7344 款支持 XR 的内容应用,XR 活跃用户更是突破了250万人。为了进一步推动创新和内容的多样性,Facebook推出了 AppLab 渠道,允许开发者提供实验性、小众和早期的内容,规避了 Oculus Store 的限制。例如,《GorillaTag》这款内容在 App Lab 渠道中获得了相当数量的评价,接近甚至超越了 Oculus Store 上备受瞩目的《Beat Saber》。爱奇艺的内容资源库独家定制了 iOUT 内容制式,其内容在分辨率以及码率等方面都超越了行业平均水平。与Pico 相比,爱奇艺提供了更加丰富多彩的内容,为用户呈现出更为引人入胜的XR 体验。
硬件、软件与内容协同发展的飞轮效应已初步形成。硬件需满足软件不断增长的算力、网络等需求,为日渐丰富的内容应用提供坚实高品质显示等保障,赋予内容更加生动、真实的呈现形式。软件对硬件发展提出高标准高要求,是硬件发挥作用的途径,软件和内容开发者协同打造适配硬件平台的应用和内容。作为最终呈现给用户的部分,丰富多样的内容会激发用户购买软硬件产品的愿望,推动软硬件销售的增长,促进 XR 消费市场的逐步扩大。三者协同发展为整个XR 产业生态构建提供了源源不断的推动力,也使得国内XR市场的前景更加值得期待。
3. 产业体系
3.1 XR 产业链初步形成
XR 产业生态体系按产业链环节划分,包括基础通用、内容生产、内容分发、内容呈现与交互、行业应用。基础通用环节主要涉及 XR 技术的研发和标准化工作,包括硬件和软件的基础技术研发,以及制定相关的技术标准和规范;内容生产环节涵盖了从场景设计、角色建模到交互设计等一系列内容制作过程;内容分发环节主要负责将制作好的XR内容进行发布和推广,通过各种渠道和平台将内容传递给用户;内容呈现与交互环节主要负责将XR 内容以高质量的方式呈现给用户,并提供良好的交互体验,包括头戴式显示设备的设计和优化,以及交互方式的设计和实现;行业应用环节主要将 XR 技术应用到具体的行业中,为各行业提供创新的解决方案,包括工业、游戏、教育、医疗、旅游等。目前,我国 XR 产业初步形成全产业链生态体系,核心技术加速迭代,近眼显示、影像捕捉、人机交互等关键技术不断进步,XR 与 5G、人工智能、超高清视频等技术加快融合创新,头戴式、一体机、移动端等各种形态的XR设备纷纷涌现。
3.2 XR 产业市场初具规模
5G 商用加速到来,开启了XR 产业发展的新一轮热潮,推动 XR 的应用范围从直播、游戏等消费娱乐领域,加速向工业、医疗、教育等垂直领域渗透,实现规模化发展。从硬件生产来看,中国是早期出现和流行XR的国家之一,积累了丰富的硬件生产经验,但XR 头显产品销售仍呈现波动状态。据 IDC 统计,2023 年,中国AR/VR头显出货72.5 万台,同比 2022 年下滑39.8%,其中AR出货26.2万台,同比上涨 154.4%,VR 出货46.3 万台,同比下滑57.9%。2023 全年,AR 出货占整体中国市场AR/VR出货的36.1%,创历史新高。
从 XR 的应用场景看,除游戏、娱乐等大众熟知的应用场景外,XR 已涉足医疗保健、教育、机械工程等新领域,行业渗透率不断提升。其中 AR 游戏的表现尤为引人注目,根据 MarketsandMarkets 的预测,2025 年AR在电子游戏应用领域所占份额将达到 AR 领域的28.1%。2021 年,元宇宙概念席卷全球,元宇宙本质上是对现实世界的虚拟化、数字化过程,需要对内容生产、经济系统、用户体验以及实体世界内容等进行大量改造,其中XR在现实物理世界基础上为用户开拓了一个数字化的虚拟世界空间,是元宇宙的核心。元宇宙的兴起导致XR行业投资数量明显增加。2022 年中国 XR 行业投资数量154 起,较2021年增加了 55 起;投资金额 336.91 亿元,较2021 年增加了227.71 亿元。截止到 2023 年6 月中国XR 行业投资数量65起,投资金额 64.56 亿元。
3.3 XR 生态体系尚未完善
国内 XR 产业链已较为完整,但整体来看自主产业生态体系尚未完善。XR 重点领域龙头企业少,具有领先自主技术、国际市场竞争力产品的企业少,围绕领军企业的产业生态体系尚未形成。核心元器件和软件较为薄弱,对国外芯片、传感器的依赖程度较高,国产系统软件、开发工具产品有一定突破,但难以取代国外软件的市场地位。XR高端研发人才缺乏,相关政策法规和标准测试认证体系亟待完善。XR应用的推广度和深度有待加强,消费者对XR的认知认可程度不高。XR 硬件市场规模偏小,XR 内容缺乏变现渠道影响了开发者的积极性,内容和终端互相促进的正向循环产业生态尚未形成。