AR行业知识整理
随着显示技术、通讯手段、芯片和算法等使能技术的演进，AR赛道在2019年重新成为热门，投资热度逐渐回升。
移动终端市场上，智能手机在用户渗透率和用户碎片时间的赋能上逐渐疲软；而AR可以充分利用用户视觉空间，给用户带来全新的价值，从而掀起用户信息终端的巨大革新。同时，微软已经发布第二代Hololens，Magic Leap和苹果也计划在2019~2020年推出新一代的AR消费级终端，针对消费级用户的AR市场一触即燃！
【行业背景】
AR/VR行业将保持迅猛增速，市场规模年增速将达到47%；预计在2025年，接近千亿级市场。
增强现实（Augmented Reality，AR）是一种实时采集现实世界信息，并将虚拟信息、图像等与现实世界相结合的显示技术，有望成为继PC、手机后的下一代信息终端，具有更大的市场规模和想象空间。
【行业理解】
自2013年google发布Google Glass以来，AR行业受到资本市场的广泛关注；但AR行业在接下来的2015~2017年间发展缓慢，主要瓶颈是AR显示效果、硬件用户体验、产品价格仍然无法满足消费者预期。
2018年以来，随着AR关键技术的突破性进展（光学显示模块、计算芯片性能、SLAM技术、5G技术等技术的进展），AR迎来史无前例的高速发展期。未来5年内，具有较好体验的消费级AR眼镜与更加低成本的工业级AR眼镜将在持续面世并快速迭代。伴随着AR硬件的发展，AR整体产业链也将快速繁荣。
AR行业链包括（1）底层技术模块（2）硬件终端设备（3）软件构架服务（4）内容生产（5）分发渠道（6）垂直应用；其中，底层技术模块和硬件终端设备的突破，是AR市场爆发的必要条件。
【行业建议】
显示模块是底层技术模块中技术壁垒最高的部分，核心要求包括：多景深、高显示亮度、高视场角、镜片轻薄等；多景深光学芯片和衍射光波导技术是解决上述显示问题的有效技术路径。
由于优质显示模块是稀缺技术，因此显示技术是硬件终端产品的核心竞争力。
增强现实（AugmentedReality， AR）是一种实时采集现实世界信息，并将虚拟信息、图像等与现实世界相结合的显示技术；而虚拟现实（Virtual Reality，VR）则是沉浸式的模拟环境，不与或很少与现实世界进行结合。
据高盛预测，AR/VR行业将保持迅猛增速，市场规模年增速将达到47%；在未来的3~5年内，迅速逼近千亿市场。其中，AR由于与现实世界进行交互、应用情景更多，具有更大的市场规模和想象空间。
目前，智能手机充分开发了用户的碎片化时间,但近年在用户增长和单用户使用时间上，也逐渐遇到发展瓶颈.智能手机给用户带来的价值增长速度逐渐减缓。
AR则强调现实场景与虚拟场景的融合，通过颠覆性的三维信息交互体验，首次在空间维度上给用户带来了巨大价值，其挖掘潜力和市场想象力巨大。因此，AR眼镜有机会成为继PC和智能手机后具有开创性的下一代信息终端。
AR终端使用的关键技术包括：环境采集技术（三维信息、光场信息等）、交互技术（手势、语音、眼球等）、SLAM技术、三维显示技术。其中，三维显示技术是AR显著区别于其他移动终端的特性，也是目前AR终端使用体验不佳的瓶颈所在。
目前，AR显示技术的主要问题包括：辐辏晕眩、色彩偏差、视场角小、显示模块体积过大等。多景深光场显示和微纳光学技术将是解决上述问题的关键技术。
随着使能AR的技术逐渐发展，行业巨头纷纷准备在2019年发力AR消费级终端市场。微软HoloLens在19年2月已经推出新一代产品Hololens2，MagicLeap和苹果也预计将在今明两年推出全新产品。在行业巨头的带动下，AR消费级市场有望引燃。
广义的AR赛道包括基础技术层、软硬件服务层、内容生产层、分发和应用层。
硬件是软件、内容与应用发展的基础，也是资本方和行业巨头布局AR赛道的核心竞争点。AR硬件赛道涵盖底层技术模块和硬件整机设备。显示模块是底层技术模块的核心，也是硬件整机设备的重中之重。具备自主显示技术将成为硬件赛道胜出的关键。
显示技术关键（一）：多景深显示
景深是指图像与人眼之间的距离。由于现实世界景深范围大，AR显示只有实现了多深度景深显示，才能实现AR虚像与现实实物的结合。然而，目前多数AR眼镜仅能实现单一景深显示，这将导致人眼在AR虚像和现实实物之间不停切换，极易造成人眼疲劳，无法长时间使用。
多景深显示的主流实现方案包括：
2D光源+光场器件，即通过LCoS等方案形成2D光源，再通过微纳光学的光场器件可以形成多层景深图像源；该路线为目前最接近大规模推广的方案。
3D光源，其高分辨率、小型化模组尚不成熟。
视网膜成像，如光线扫描技术等，尚无成熟方案。
显示技术关键（二）：光学Combiner
光学Combiner是指将AR图像与现实世界光线相结合的光学器件。传统Birdbath和离轴反射式的光路设计难以在单一的轻薄镜片上实现大视场角现实，不是消费级终端的最终解决方案。光波导方案则通过光线在镜片中的全反射实现光路设计，带来了全新的解决方案。自由曲面光波导和阵列光波导仍采用几何光学的Combiner设计：
自由曲面光波导的Combiner仍然无法在薄镜片下实现大视场角；
阵列式光波导则为了解决上述矛盾，将自由曲面分割成多个平行排列的反射面，但是其缺陷在于（1）不同阵列面的景深难以统一调控，导致阵列式波导方案的景深在无穷远处，无法实现多景深；（2）多层玻璃切割量产难、良品率低；
衍射光波导则采用微纳光学器件作为Combiner方案，是实现视场角和镜片厚度平衡的最佳方案；目前，微软、Magic Leap和苹果均采用该方案；其主要难点在于微纳光学设计制造和光学材料。
光学显示设计同时也是决定AR眼镜使用体验的主要因素。基于微纳光学显示技术的AR眼镜是目前被行业龙头微软、苹果、Magic Leap等采用的技术路线，拥有自主微纳光学显示技术将成为AR硬件公司的核心竞争力。
AR终端硬件是下游产业发展的必要条件。我们相信，随着AR显示技术的逐步成熟，AR势必将为消费者日常使用和工业产生带来颠覆性变革。
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