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元宇宙行业专题研究:VR、AR、脑机接口是通往元

作者: 精装之家 来源: 精装之家 发布时间: 2022年02月23日 18:45:40

  (报告出品方:华泰证券)

  1 元宇宙应用对硬件提出更清晰的需求,将推动人机交互逐步升级

  我们认为 VR/AR/脑机接口是集合了微显示、传感器、芯片和算法等多项技术在内的下一代 人机交互平台。回顾整个人机交互发展历程,我们看到人机交互的指令输入形式和反馈输 出形式都在朝着更低的操作门槛和更高的交互效率演变。当前我们正站在智能手机时代和 下一个交互形态的交界处,我们认为尽管 VR/AR 在输入技术(传感)和输出技术(显示) 方面均较上一代交互设备有显著飞跃,但目前仍处于发展的早期阶段。随着元宇宙应用的 发展和内容生态的完善,元宇宙对硬件的需求逐步清晰,将推动 VR/AR/脑机接口设备的逐 步升级,最终有望出现可以和 PC、智能手机媲美的下一代硬件。

  从人机交互发展史来看,当前我们处在什么阶段?

  低操作门槛与高交互带宽是人机交互平台核心发展方向

  我们梳理了人机交互不同发展阶段下输入和输出形式的特征和演变趋势,认为兼具便捷操 作性和高交互带宽的 AR/VR/脑机接口将有望引领下一代交互方式。人机交互主要是指人和 系统互相影响、互相作用的循环过程。具体而言,人类在接收并处理信息后通过行为输出 指令,计算机接受指令后改变系统形态,再通过显示输出反馈信息并被人类感知,从而引 发人脑的信息处理和下一个人机交互过程。回顾人机交互发展历程,过去的人机交互主要 经历了卡带式交互、问答式交互和音视觉交互这三个阶段,输入和输出形式持续向贴近人 类本能进化。

  

元宇宙行业专题研究:VR、AR、脑机接口是通往元

  从指令输入形式的演变来看,在最早期的卡带式交互阶段,人们只能用穿孔卡向计算机单 向传递数字指令,指令单一且具有极高的使用门槛;随着主机的出现,人类可通过键盘键 入命令语句来实现与计算机的问答(对应命令行界面),虽然较上一代输入设备提高了键入 效率,但仍要求操作者记住大量命令语言;随着个人 PC 时代全面到来(对图形用户界面 GUI),通过使用鼠标键盘组合,结合“点/敲击、滚动、拖拽”等动作,操作者可轻易实现 快速切换和精准定位,显著降低了操作门槛;而在手机时代,实体按键的消失及音频输入、 触摸屏的陆续出现则进一步丰富了用户输入方式,简化交互流程。我们看到人机交互的输 入形式从用机器语言与机器交互,进化到了用自然语言与机器交互。

  从反馈输入形式的角度,人机交互经历“命令行界面(CLI)-图形用户界面(GUI)-自然 用户界面(NUI)”的更迭过程,对应视觉输出内容从单调的一维语句到二维图形,最终有 望以三维空间物体的形式呈现,同时辅以声学设备强化听觉输出效果。此外输出设备也从 大型主机、台式屏显,演变至笔记本电脑、手机甚至微型投影,逐步走向可移动化。

  元宇宙来临,有望带动 VR/AR/脑机接口蓬勃发展

  我们认为 VR/AR/脑机接口将是下一个交互时代的代表性操作平台,主要因为其高度符合输 入和输出形式上的演变趋势。输入角度,VR/AR 消除以往的实体按键,主要结合了手势输 入、眼动追踪、面部表情识别以及语音操控,而脑机接口则由肌电输入进一步转变为脑电 输入;输出角度,VR 将为用户构建一个融合视觉、听觉、触觉等多维感官体验的移动虚拟 空间,AR 则将其与现实空间叠加,充分实现虚实融合。

  初期的 VR/AR 概念分别在上世纪 50-60 年代先后提出,之后 20 年内经历了漫长的实验室 开发和 B 端商用探索,波动上升中产品形态不断向轻量化、小型化、深度沉浸迭代。2010 年以后,随着互联网和智能手机终端的逐步成熟和消费端持续渗透,ARVR 应用开始 C 端 落地的探索。进入 21 世纪的第二个十年,元宇宙被预言将成为互联网的下一个形态,而 ARVR 也被寄希望成为元宇宙中全新的人机交互平台。

  Qculus quest 2 带动 VR 出货量首次达千万。2020 年 9 月 Oculus quest 2 推出后迅速成 为爆款,持续销售火热。2021 年在这款 VR 产品的推动下,VR 销售量近 1000 万台,达历 史新高,其设计范式也为国内厂家竞相模仿。未来,我们看到随着应用生态的持续成熟, 相应的对 VR 硬件也提出了升级要求。我们认为下一代的显示单元的清晰度或将从目前的 4K 提升到 8K,重量也将从近 500g 下降到 300g 左右,同时目镜厚度将降至目前的 1/3, 也将搭载更多传感器,实现眼动追踪、手势追踪等更多的交互方式。

  

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