【精选】从吊炸天的微软神器HoloLens看15年的投资方向
微软近日在 Windows 10 大会上亮出了重量级的明星产品 HoloLens，这是一款头戴式显示设备。
Business Insider 记者 Matt Rosoff 在微软的秘密实验室中体验了40 分钟后，表示他透过 HoloLens 看到了未来。
“看完live的我激动了留下了热泪，这才是我们想要的眼镜！”
这才是可穿戴设备！这才是全息设备！完甩谷歌眼镜八条街！！！
想象一下，钢铁侠中的场景吧...
每天早上起来就这样开始了
来看看真实的HoloLens界面什么样吧：
废话少说，连WiFi，看视频HoloLenshttp://v.qq.com/iframe/player.html?vid=t01468q7j25&width=668&height=501&auto=0&encryptVer=6.0&platform=61001&cKey=5kO1J81JAT+tdPxN3EMu8d0CyEpcqYccoz4hGvSCPH41cHr/hCC1peZLJd06uu8F
看过这段视频，绝对是款拽酷炫屌咋天。一秒钟让人置身于科幻片中!
沉寂了这么多年的微软，似乎终于硬了一次。
微软自己说：It was science fiction, Microsoft brings it into science fact.
比前两天谷歌眼镜宣布停止销售相比，微软这次在穿戴设备上的布局十分正确，其实大部分时间，我们更希望能在家里使用，将日常生活更加出彩，而不是头顶个摄像头出门装逼…
为什么说微软这次真的太牛逼，因为目前为止这几乎是市场空白。
在Hololens之前最强的技术只能到这样…
简单来说就是你对着Kinect做动作得到反馈…
而最新的这个全息影像技术，是微软与NASA喷气推进实验室(JPL)合作共同开发的，NASA也将在今年年7月开始将这项技术用于火星探索。此项目称为OnSight。更深入的全息技术整合将会被应用于2020年新一代火星车项目。
就不用着急把宇航员送上去了，像这样子…
看过了HoloLens吊炸了的简单介绍后，我们来看从投资的角度如何看这款神器给我们带了的投资机会。
HoloLens开启智能穿戴领域的新纪元
HoloLens增强现实的实现原理。HoloLens实际是一个具备了CPU（中央处理器）、GPU（图形处理器）和HPU（全息处理器）的特殊计算机；主要的工作有三个步骤：（1）通过设备上的多个高精度传感器获对周围环境进行扫描，并获取景深数据，相当于了解周围环境；（2）通过同步定位与建图系统将不同角度的景深图进行迭代，来实现对周围环境的三维建模，以便于下一步构建增强现实；（3）虚拟物体经由GPU渲染，通过全息处理单元（HPU）以全息投影的形式与现实环境的三维模型进行叠加，最终展现在使用者眼前，实现虚拟和现实无缝拼接的“增强现实”效果。
图：HoloLens增强现实的实现原理
资料来源：微软，中信证券研究部整理
与Oculus的虚拟现实技术不同，HoloLens采用的是增强现实技术。所谓虚拟现实技术，就是在真实世界之外凭空创造一个世界，通过对使用者的视觉、触觉和听觉感受进行模拟，来实现身临其境般的体验。虚拟现实的实质是摆脱现实世界，而增强现实技术则是立足于现实世界中，将虚拟的世界与现实世界进行叠加，使用者将可以在增强现实世界中自由行动，完成日常生活中的一切活动。
表：增强现实与虚拟现实对比
增强现实（AR） | 虚拟现实（VR） | |
含义 | 将虚拟信息叠加到真实环境 | 构造一个逼近真实的虚拟空间 |
功能 | 增加用户对现实世界感知 | 尽可能消除人们对真实世界的感知 |
核心技术基础 | 跟踪定位技术、交互感应技术、实时三维计算机图形技术、广角立体显示技术 | 实时三维计算机图形技术、广角立体显示技术 |
应用产品及可穿戴设备 | HoloLens、Meta Glass、Google Glass | Oculus 头盔、Depth-VR眼镜、蚁视头盔、蚁视VR相机、 |
资料来源：中信证券研究部整理
和目前市场上主流的增强现实或虚拟现实的穿戴设备相比，HoloLens的优越性非常明显。主要体现在以下三个方面：（1）显示效果体验更好，双目透视三维空间实现虚拟和现实结合，参与感强于虚拟现实；（2）交互方式更加多元，能够用手势和体感操控全息影像；（3）应用的扩展远超同类产品，基于windows10统一的开发平台、应用商店，HoloLens天生支持开放的软件体系。
图：目前主流增强现实及虚拟现实的可穿戴产品对比
资料来源：中信证券研究部整理
同为增强现实的产品，HoloLens完胜Google Glass。虽然Google Glass本意是希望通过增强现实来解放人的眼睛和双手，但其在产品实现上通过较多的妥协去规避技术的难度，带来明显的产品缺陷：（1）人眼透过镜片的微型屏幕看到的虚拟场景非常有限，虽然人可以同时看到虚拟场景和现实场景，但两个世界并没有真正的叠加在一起；（2）镜片的微型屏幕太小，清晰度差，需要大尺度转动眼球，调整眼球聚焦；多次使用眼睛将极度疲劳；（3）无法做到虚拟场景的复杂交互。2015年1月19日，Google官方宣布停售Google Glass，并承认该项目的“失败”。相反，Hololens打破了GoogleGlass的所有妥协和限制，从实时三维图像建模、精细手势和体感的识别、多元交互方式的融合等多方面，构建了较为完整的技术体系，虽然复杂度大大提升，但是由此却带来了颠覆性的用户体验。
图：HoloLensvs. Google Glass
资料来源：百度图片、微软、中信证券研究部整理
HoloLens对信息展示方式、媒介及人机交互方式带来了巨大变化
HoloLens展现全息影像，极大颠覆了信息展示的方式和媒介。HoloLens带来最直观的变化就是将信息以空间全息投影的方式进行展现；这一进步所带来的影响将远大于电脑屏幕上2D到3D的展示革命。传统意义上的3D展示借助的是是电脑屏幕这一平面媒介，其所显示的信息仍需使用者在头脑中进行空间建模。而在全息影像的展示则以真实三维世界为媒介，无需使用者进行任何思维加工；呈现在观察者面前的投影除了无法碰触以外，与实物并无差别。目前信息展示的主流媒介，诸如各种类型的显示屏、触摸屏，未来在HoloLens的冲击下将面临巨大的变革。
图：HoloLens颠覆式的信息展示方式和交互体验
资料来源：微软、中信证券研究部整理
HoloLens重新定义了人机交互方式的发展方向。全息影像其实并不是新概念，HoloLens之所以会引起各界的广泛关注，是因为其惊艳的人工交互体验：可以像操控实物一般操作全息影像，极大地拓展了人类的想象空间。传统的人机交互方式经历了键盘、鼠标、机械手、语音、体感等阶段，仍处在缓慢积累量变的过程，直到HoloLens的出现才真正产生了质变。HoloLens不仅能够捕捉人体的细微动作、三维位置、语音、光线等信息的变化，并且能够做出及时的反应，让人机交互更贴近人类的天性。HoloLens打破了传统人机交互的限制，将极大释放人类的想象空间和创造力，是真正的划时代的产品。
图：HoloLens重新定义人机交互的发展方向
资料来源：微软、中信证券研究部整理
HoloLens有望成为下一代替代手机的智能穿戴设备
智能手机和平板快速普及，人机交互方式及便携性是不可或缺的推动因素。从智能手机替换功能机、平板替代PC的发展历史来看，人机交互方式及便捷性的提升是重要的推动因素。（1）PC主要依靠的是键盘和鼠标来实现人机交互，智能手机及平板设备则是通过触摸屏的方式，大大降低了人机交互的难度，提升了交互的效率；（2）智能便携设备采用语音、图片、视频、地理位置等作为输入信息，相比与PC的交互数据更加丰富；（3）智能手机、平板设备在移动互联网快速发展的背景下，应用更加丰富，便携性不断提高，成本逐渐下降，因而在全球范围内迅速普及。
HoloLens解放了人类的眼睛和双手，交互体验更接近人类天性。传统智能手机的使用场景下，交互方式主要是通过手指触控屏幕、语音等方式进行信息输入，交互过程中人的眼睛离不开屏幕，手离不开手机，和手机之外的现实环境完全是割裂的，典型的例子是人在看手机时下楼梯容易摔跤、过马路容易造成事故等等。HoloLens基于增强现实给人类带来的体验完全不同，不仅可以实时、持续的获取真实环境和虚拟场景的双重维度信息，更重要的是通过手势、语音甚至体感来操控虚拟影像，交互过程更加精细，更加贴近人类的天性，极大解放了人类的眼睛和双手。
HoloLens未来极有可能成为下一代替代手机的智能穿戴设备。从众多展示未来世界的科幻电影中，全息技术以及炫酷的交互体验早已成为普通大众心目中描绘未来科技的符号之一；而Hololens的出现，大大加速了全息技术走进现实生活的进程。未来，如果HoloLens能够做到足够轻薄、交互足够准确和流畅、基于Hololens的应用足够丰富，将极有可能逐步替代智能机，成为下一代普及的智能穿戴设备。
表：智能手机、全息眼镜等产品在便携性、人机交互方式两方面特性对比
个人电脑（PC） | 智能手机（Phone） | 全息眼镜（Glass） | |
便携性 | 需要人坐到电脑前才能使用 | 优点：轻薄便于携带 缺点：眼睛和双手不能离开触摸屏 | 优点：便于携带且手和眼睛脱离了触摸屏 缺点：穿戴舒适性较差 难点：制造需要更轻薄化 |
人机交互方式 | 通过鼠标键盘、显示器进行数据交互，信息输入较被动 | 人机交互方式贴近人使用天性，但虚拟信息和真实环境完全隔离且获取信息持续性较差 | 可实时、持续地获取融合真实场景虚拟场景信息；支持手势操纵，交互过程更真实 |
资料来源：雷锋网、搜狐CEO王小川，中信证券研究部整理
HoloLens终将颠覆众多行业
HoloLens开启人机交互的新时代，将对信息产业带来广泛而深远的影响。从信息产业发展的历史来看，每次人机交互的重大创新都引发了波澜壮阔的科技革命；鼠标以及图形视窗式的交互方式，引发了操作系统、个人桌面电脑的变革，造就了微软的伟业；触摸屏和手势的交互方式，引发了移动互联网时代的变革，成就了苹果在智能手机、平板电脑的霸业；Hololens的出现，创造了通过手势、语音、体感等操控全息影像的交互方式，是人机交互发展历史上里程碑的事件，将对信息产业的方方面面产生广泛而深远的影响。我们判断，Hololens的人机交互方式，将改善人与人、人与环境、人与信息三个维度的交互体验，在个人信息消费领域、商业应用领域、政府及其他领域，颠覆现有的众多应用模式。
图：HoloLens颠覆性的交互体验将对信息产业带来深远影响
资料来源：中信证券研究部整理
Hololens将深刻改变人与人的交互体验，“穿越”将成为现实
HoloLens将颠覆沟通、社交类应用的用户体验。从电报、电话、智能机、可视电话的发展历史来看，传递信息的形势从文字、语音到图像、视频，丰富度不断提高；直到可视电话的出现才真正意义上进入了面对面的交互时代。而HoloLens的出现，互动体验将会出现全新的变化：增强现实技术能够把对方的影像通过全息投影的形式实时呈现在彼此面前，打破了远程沟通造成的距离感；除无法碰触对方以外，在线互动的体验将与面对面会谈完全一致，“穿越”将成为现实。基于沟通的其他应用场景，比如社交、远程会议、虚拟政务等，将在全息技术的推动下发生巨大的变革。
图：《星战前传》的全息影像沟通
资料来源：星战前传剧照、中信证券研究部整理
HoloLens将极大突破传统教育模式的沟通障碍。教育的本质是思想的传递，传统的教育方式通过语言、文字、音频、视频等手段，不断拓展了信息传递的途径和手段，但是局限于空间和时间的距离、语言等传递方式的有效性，思想的准确传达依然任重道远；其中重要的原因之一是人类天生的学习能力是通过直接模仿而来的。未来HoloLens将在远程教育大展身手，通过传递全息图像以及远程人机交互的方式，不仅能够清晰的传递对未知事物的全景描述，而且能够通过远程示范指导学员现场模仿，做到面对面、手把手的教学，极大打破了传统教育方式的限制。
图：HoloLens远程教育打破传统教育的时空限制
资料来源：微软、中信证券研究部整理
Hololens将极大颠覆人与环境的交互体验
HoloLens对游戏娱乐体验的最大颠覆在于虚拟和现实环境的统一。传统游戏中，玩家需要通过手柄或者键盘才能实现对角色的控制，而Kinect等产品的出现，对体感操控做了新的尝试，但HoloLens的出现，将人机交互的模式提升到了前所未有的高度。未来基于Hololens的游戏，将通过游戏场景叠加到现实环境中，使玩家能够更加直观的在游戏场景中获得真实体验，甚至分不清现实和虚拟的差别，视觉和交互的逼真程度极大提升。
图：增强现实场景下的游戏场景
资料来源：51CTO、中信证券研究部整理
人类衣食住行和外界环境的交互体验将被HoloLens重新定义。从衣食住行的方方面面，Hololens都将带来极大的变革。（1）穿衣方面，未来三维全息试衣将成为可能。消费者将无需实地到商场的试衣间，增强现实技术可以将成衣投影与身体投影相互叠加，甚至通过远程的量体裁衣，完成个性化的设计和定制。（2）餐厅消费方面，假象消费者来到一个陌生的城市，就餐前通过HoloLens查看附近的餐馆，通过餐馆的全息广告了解餐厅内部的就餐环境，点菜之前通过全息菜单看到食材采购及菜品的制作过程，甚至融入丰富的社交元素，将极大颠覆目前的就餐体验。（3）住房方面，用户在房屋租赁过程中能够通过Hololens了解房屋的全息介绍，远程了解房屋的实地环境；用户在房屋装修过程中能够通过hololens重复进行设计方案的修改和效果的预览，甚至邀请远程的设计师参与其中。（4）出行方面，全息地图的替代过程可能是一项非常浩大的工程，但全息地图的导航、智能交通中的远程虚拟交通诱导、虚拟执法、后台全息监控也将极大颠覆现有的应用模式。
全息交互式地图的普及将极大丰富人类对物理世界的感知体验。现有地图及导航所展示的信息十分有限，用户有时很难根据地图坐标位置精确地找到目的地点。不论是路上行人、车联网应用还是GIS服务，都对更加精确、详细且人性化的全息地图提出了需求。HoloLens的出现重新指明了解决此类问题的方向，通过定位模块、全息投影技术、更快的传输网络，HoloLens能够快速以全息的形式，将实景地图呈现在使用者的面前；目的地的位置、特征信息及交通状况都将一目了然。未来的数字城市管理应用，全息地图将有助于深入了解整个城市的运转情况；智能交通应用领域，全息展示以及交互技术能够协助交管部门实现远程虚拟交通诱导、虚拟执法、更详尽的管理监控。
图：《阿凡达》中所展示的全息地图技术
资料来源：阿凡达剧照、中信证券研究部整理
HoloLens将借助“空间穿越”重新定义在线旅游业。目前的在线旅游通常指：在线完成景区或者旅游线路的订单，而后用户到景区实地游览。HoloLens的出现将重新定义在线旅游，未来景区的实景将远程传输到本地，人在本地通过全息影像的交互，实现“远程旅游”。微软与美国宇航局合作的OnSight项目为HoloLens用户提供了体验火星探险的机会；用户无需亲自前往，就可对火星进行探索，所有视觉体验全部是全息三维影像而非二维图片；带上耳机之后，用户无论是视觉还是听觉感受都将如同亲临火星一般。未来随着景区的全息影像数据的丰富，那么通过HoloLens就可以足不出户游遍全世界、探索全宇宙了。
图：HoloLens模拟火星探索
资料来源：微软、中信证券研究部整理
HoloLens测绘和建模的交互方式将对建筑工程、地质勘探行业带来深远影响。随着精度和稳定性的提高，HoloLens基于景深的全息影像定位、测量和建模技术将对地质勘探、测量等行业带来巨大变革；（1）通过holoLens全息扫描近场的物理实景，自动完成测量和物理建模，极大提高测量效率，未来将在建筑工程领域大显身手；（2）高危环境的勘探，可通过机器人远程部署全息传感器，人类无需身犯险地即可实现科学研究、勘探、测量；例如HoloLens所展示的火星全息三维影像就是来自于现场传感器采集的数据。
HoloLens将重新定义人与信息的交互方式
HoloLens重新定义信息展示方式，对传统展示屏应用带来巨大影响。在增强现实的世界中，信息将以实体的形式出现，任何一个空间都将是展示界面。无论是墙壁还是地面，甚至是在空中、水下，都可以显示出我们所需要的内容。而且，全息投影所表达的信息丰富程度也将远远超过传统展示手段。未来包括广告在内的几乎所有展示性应用，都将可能被全息投影所替代。
图：增强现实应用下的广告模式（Layar）
资料来源：DamnDigital、中信证券研究部整理
HoloLens将对电子出版业产生深刻影响。未来电子图书的内容，除了文字、声音、视频之外，全息视频以及交互过程将极大的丰富出版内容。未来基于HoloLens的平台，出版商开发的内容，将不再局限于智能机、平板电脑等设备的屏幕，通过HoloLens的全息展示技术可以将书中内容投影到任何地方；内容将突破以往的形式，变得更加具有可交互性；阅读将变成真正沉浸式的体验过程，不再枯燥乏味。
图：增强现实技术让图书动起来
资料来源：Sony、中信证券研究部整理
HoloLens下人与信息的交互体验，在军事领域有着广阔的应用前景。现代战争中，掌握了信息的主动权几乎意味着掌握了战场的全部；HoloLens带来了信息交互革命性的体验，在军事领域将会得到广泛应用。（1）模拟训练：目前英国军队已经开始用Oculus来模拟训练新兵，HoloLens能够在Oculus的基础上，引入实地战场的真实环境，能够做到更加逼真的训练场景。（2）单兵作战系统：未来战争中，单兵作战系统将普遍配备全息头盔，作为近地战场的扫描、勘察以及综合作战信息的处理中心；HoloLens的全息交互方式进一步释放了单兵处理战场信息的能力，未来极有可能快速在军事领域中获得突破。（3）作战指挥，全息电子沙盘的应用未来将快速普及，在战争模拟推演、战术部署、实地战况的跟踪方面，Hololens的信息交互方式能够帮助指挥官在战场全局和细节两方面做到充分的把握。
图：增强现实技术在军事上的应用
资料来源：阿凡达剧照、中信证券研究部整理
HoloLens能够协助进行远程医疗诊断和医疗手术。HoloLens将对远程医疗的应用带来巨大变革，（1）医生通过全息影像设备对患者完成全面的体检；在疑难杂症面前，可以远程邀请专家进行远程全息医疗诊断；HoloLens对全息影像的交互打开了远程医疗手术示范的想象空间；（2）HoloLens也可以基于众多患者的全息病例、手术案例，实现医疗辅助教学，学员可以在全息模拟环境下，反复的学习和模仿；目前Philips已经研发出全息的心脏手术模拟系统，医生可以和全息心脏影像互动，用手术刀解剖、做标记、放大、移动、旋转，就像操作一颗真实的心脏一样。
图：全息心脏模拟手术
资料来源：百度图片、中信证券研究部整理
HoloLens将带来工程设计领域的巨大变革。微软在发布会现场演示了HoloLens的HoloStudio软件。通过该软件，用户可以在全息影像的展示下，操控三维的零组件，进行三维立体喷色，创造出物体的全息三维模型；最后通过3D打印完成实物的制造。传统的工程设计制图软件，是基于显示屏的二维或三视图设计图纸；相比之下，HoloLens的视觉效果和交互性全面胜出。虽然目前HoloStudio仅支持简单模型的全息展示和交互，但是已经向前实现了历史性的跨越。
图：HoloStudio的辅助设计制造
资料来源：微软、中信证券研究部整理
未来基于全息影像交互的工程设计将支持足够复杂的工程需求。目前HoloStudio仍然比较单薄，看起来像儿童的玩具；随着全息工程设计的发展，有望逐步引入更复杂的设计功能，例如控制电路、动力系统、武器系统、总成测试等；像《钢铁侠》电影里描绘的全息工程设计场景在不远的未来终将成为现实。
图：未来的全息工程设计
资料来源：钢铁侠剧照、中信证券研究部整理
HoloLens的普及尚需时日
HoloLens普及仍需要从提升自身硬件性能指标开始，成本因素同样不容忽视。HoloLens在发布会上虽然展示了许多革命性的产品交互体验，但目前仍停留在原型机的阶段，仍存在诸多问题：（1）便携性不足，HoloLens外观仍然相对笨重，长时间佩戴中会产生明显的不适感；（2）大量数据的计算，会导致设备发热量较大，长时间运行时产生的高温对用户可能造成直接的伤害；（3）交互方式仍需极大完善，传感器的灵敏性、扑捉手势的准确程度、控制系统的稳定性，都有很大的改进空间。（4）性能和成本的折中也是Hololens推广进程中不容忽视的重要因素之一。
HoloLens的普及，需要各行各业应用的支持。参照iPhone发展的历史，硬件的普及离不开软件应用的支撑。同样HoloLens的推广，依赖众多基于HoloLens硬件的软件应用。我们判断，随着HoloLens硬件成本的降低，最先流行的应用领域是将从个人娱乐消费中获得突破，比如游戏、阅读、社交沟通，行业应用将在军事、辅助设计、广告、教育、医疗等行业率先落地。
HoloLens应用的普及需要开放的生态体系。参照苹果App Store发展的历史，应用的普及反过来推动了苹果硬件产品的普及，开放的软件平台在其中扮演了关键的连接作用，将消费者、开发商、研发人员、设备厂商等众多行业参与者聚集在自循环的生态体系中。目前，微软正在积极向此方向努力，（1）Windows 10开始免费向用户提供升级；（2）Windows 10统一了Windows开发平台、开发工具、支持跨屏设备、Windows应用商店，为了更大程度上吸进Windows应用开发商和开发社区；（3）HoloLens的SDK未来有望逐渐丰富起来，吸引更多的开发商为HoloLens开发更多的创新应用；支持HoloLens的配套硬件设备（例如全息传感器）的发展也将不断推进。乐观估计HoloLens初步普及需要3~5年的时间，取决于微软在以下三方面的进展：（1）HoloLens硬件性能提升、成本控制的进展；（2）开放平台的推广效果；（3）基于HoloLens的软件应用、配套硬件的丰富程度。
投资机会
HoloLens颠覆性的全息呈现以及交互方式将在未来带来系统性的信息产业投资机会。我们从HoloLens改善人与人交互、人与环境交互、人与信息交互三个维度来挖掘未来的投资机会；虽然HoloLens类的全息智能穿戴设备普及尚需时日，但对整个信息产业的影响将非常巨大。（1）从全息智能穿戴设备、全息手机等终端更新换代的需求来看，将利好相关的电子元器件制造商、终端制造商；（2）从上层应用来看，远程沟通、社交、在线教育类、远程会议等领域，将引入新交互方式的人与人沟通需求；（3）生活服务类、工程建筑类、复杂环境的远程作业、全息地图及导航、智能交通、军事及航空航天等领域，将引入全新的人与环境交互的需求；（4）O2O、广告产业、广电传播、电影制作、全息电子出版、全息远程旅游、工程设计、仿真制造、数字城管、全息电子出版等领域，将引入全新形式的人与信息交互的需求。HoloLens将深远影响未来信息产业的投资格局。
图：HoloLens将深远影响未来信息产业的投资格局
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