一、5G商用落地，VR/AR迎来新变革
移动通信自20世纪80年代以来已经迎来了多次变革，而且从1G到2G、2G到3G、3G到4G，信息通信技术的发展步伐正在加快，由原来的十年一次的革命性技术，到现在5年左右新的跨时代技术更新。而且不同于1G—4G简单的数据传输能力的简单革新，4G到5G的更新，带来的是数据传输能力从量变到质变的变革，其带来的对于下游应用终端划时代的转变。预计在5G的时代下VR/AR、车联网、无人驾驶、万物互联等等将迎来飞跃发展。
相比4G来讲，5G有多方面的优势：峰值速度从1Gbps到20Gbps；时延从10ms缩减到1ms；带宽从2—4MHZ，增加到100—400MHZ，多个性能指标增长10倍到100倍不等，所以其在连接万物上具有天然的优势，在5G时代将实现每平方公里100万个终端连接，比4G提升10-100倍。
而正是这些在指标性能上的优势，使得在5G 时代，将突破移动互联网的限制走向VR/AR、车联网、无人驾驶、万物互联等应用场景。典型的在5G时代，ITU 定义了 5G 的三大应用场景：eMBB（增强移动宽带）、mMTC（大规模连接）、和 uRLLC（超可靠低时延通信）。1.增强移动宽带场景指在现有移动宽带业务场景的基础上进一步提升用户体验，代表应用：4K 高清视频、AR/VR、远程教育等；2.大规模连接，代表应用工业物联网、智慧城市、智能家居等；3.高可靠低时延场景则是对于实时性有非常高的要求，4G时代对于时延的要求在10ms左右，而5G时代对于时延的要求是少于4ms甚至，在1ms内， 例如自动驾驶/辅助驾驶、远程医疗等。eMBB是对于4G时代，简单的高宽带、高速的体验增加，而mMTC 和 uRLLC则是5G时代特有的应用场景，其实构建万物互联时代的过渡性、基础性应用场景。根据中国信通院数据， eMBB、 mMTC 和 uRLLC 三大应用场景将分别驱动 4.4、 3.6 和 4.3 万亿美元的经济活动，带来巨大的市场能量。
而预计在5G商用的推进中，将以高清视频传输、 VR/AR 产品为代表的大带宽应用将首先实现商用；其次，以物联网和大规模连接为代表的智慧城市、工业应用将快速普及；最后以人工智能和自动驾驶为代表的先进技术将在 5G 网络的辅助下加快发展。
2019年6月6日，国家工业和信息化部正式发放5G牌照，首批获得牌照的单位有中国移动，中国联通，中国电信和中国广播电视网络有限公司四家；同时，6月25日下午，华为Mate 20 X（5G）双模手机获得国内首张5G终端电信设备进网许可证，编号为001。两个里程碑事件标志着5G大规模商用正式开启。而随着5G商用的开启，VR/AR也将迎来爆发前的黎明。
二、VR/AR产品的发展历程、瓶颈以及新变局
1、VR/AR产品的发展历程
VR，即Virtual Reality，又称虚拟现实，其本质是利用计算机技术实现用户在虚拟的三维空间中体验到身临其境的沉浸感。AR，即Augmented Reality，又称增强现实，其本质是在用户现有的视觉空间下叠加虚拟物体，以实现用户在真实空间下对于附加场景的增强性需求。两种技术相互重合而又有本质区别。
VR和AR产品在技术、实现方式上有相通性，但由于最终目的不同，其实现方式还是有很大差别的。VR追求的是创造一个完全虚拟的环境，使用户沉浸其中，提供的是一个完全隔离于现实世界的环境；而AR产品则主要是通过提供一个虚拟的物体，叠加于现实世界进而辅助现实世界，本质还是以现实世界为核心。所以在实现方式上，VR主要侧重于制造一个完全虚拟的环境，通过光学元件，制造双目的视觉之差形成幻象实现，其主要技术是如何制造出一个完全沉浸的虚拟场景，其技术瓶颈是定位精度和传输速度；而AR主要侧重于虚拟环境和现实环境的交互，自动跟踪并且对周围真实场景进行 3D 建模，从而在合适的位置建立虚拟影像，其主要技术是怎样使虚拟和现实联系起来，其主要瓶颈是算法和算力。
最早的 VR /AR产品均是应用于军事领域，分别可以追溯到 1962 年莫顿海利希推出的多种感官交互影院设备 Sensorama和1966年萨瑟兰研制的机械式增强现实系统 Sword of Damocles；其后，随着技术的进步，各代产品不断得到革新，90年代被世嘉、任天堂等游戏机厂商将VR应用于消费领域并分别发布了SEGA VR-1、Virtual Boy 等产品；而2010年Oculus Rift 问世，其细腻的分辨率、宽广的视野与 6DOF 高沉浸体验标志着VR产品获得初步的消费属性，使得VR设备的发展迎来飞跃。此后2014 年 Facebook 以 20 亿美金收购Oculus VR 设备，巨头进入，VR产品开始受到市场的追捧；2014 年 3 月，索尼在游戏开发者大会上展示了 PlayStaion VR 的原型机；2015 年三月的世界移动大会上，HTC 也展出了其 VR 产品 HTC VIVE；2016 年 3 月在 GDC 大会上索尼正式宣布旗下首款虚拟现实头戴设备 PS VR 将于 2016 年 10 月正式推出。VR产品在2016年达到一个小高潮，各种VR初创企业受到资本市场追捧，获得融资规模创出新高。
而AR产品的发展相对滞后于VR，谷歌2012年发布的Google Glass，算是第一款具有消费属性的AR设备，2015年任天堂推出的AR 手游《Pokemon GO》是首款具有杀手级属性的内容，使得AR产品获得广泛的认知。此后在2017—2019年经过，2016年的资本狂欢后，由于性能的不成熟、下游应用的匮乏，使得VR/AR的热度大幅下降，但是在此期间苹果、微软、谷歌、Facebook、华为以及各大巨头并和初创公司并没有停止对VR/AR产品的布局，特别的代表性公司HoloLen和Magic Leap分别在2019年发布了最新的HoloLens 2和 Magic Leap One，苹果和谷歌分别推出了AR kit 2和AR Core平台，国际巨头正在加快布局VR/AR行业 。而现在随着5G的商用，新的变局开始出现，VR/AR产品重新回到大众视野。
目前VR/AR产品可以分为三种类型，外接式头显、一体机以及移动式手机盒子。目前看，移动式手机盒子仅作为早期过渡性产品，将逐步退出历史舞台；分体机和一体机将成为未来细分场景下的主流，而一体机目前正展现强劲增长态势。
移动式手机盒子指以智能手机作为显示、控制、存储设备，VR产品仅提供简单的功能是最早期的VR产品，代表产品是Google Cardboard、三星 Gear VR，由于其携带方便、造假低廉是早期主流产品。但由于智能手机算力有限，所以在用户体验上大幅受限，仅作为早期过渡性产品，预计会逐渐的退出历史舞台。
外接式头显是依靠计算机依靠外接计算机、游戏机等设备强大的处理能力由头戴显示器实现 VR 效果呈现的产品，也是目前技术含量最高、沉浸感最强、使用体验最佳的 VR 产品类型。 目前主要的外接式头戴显示器产品包括HTC Vive、Oculus Rift、 PlayStation VR、华为VR Glass等。虽然外接式头显功能强大，沉浸感、体验感佳，但其依托于外接计算机在便利性较差，同时外接计算机需要由强大的处理能力，导致一套设备下来，价格昂贵，普通消费者很难负担。
一体机是介于外接式头显和移动式手机盒子之间，兼顾便利性和用户体验的产品。其内置计算单元，自带存储和显示设备，能够独立的运行VR内容。代表产品是Oculus Quest、HTC Focus 等。不过由于目前处理能力的限制，其用户体验还不能媲美外接式头显设备，下游应用依然有较大限制；另外由于独立集成各种元件，导致其续航较差；而且需要考虑再较小的空间内集成大量元件，对技术要求较高。
2、VR/AR产品的发展瓶颈和新变局
中国信息通信院通过对近眼显示、感知交互、 网络传输、 渲染处理与内容制作等技术体系的演进发展将虚拟现实技术的发展分为4个阶段：初级沉浸、部分沉浸、深度沉浸、完全沉浸。目前的发展阶段处于目前处于部分沉浸阶段，主要表现为 1.5K-2K 单眼分辨率、 100-120 度视场角、百兆码率、20毫秒 MTP 时延、4K/90 帧率渲染处理能力、由内向外的追踪定位与沉浸声等技术指标。
2015—2016年VR/AR由于Oculus 、索尼以及HTC相继发布革命性新产品，同时2015年《Pokemon GO》的杀手级应用，VR/AR迎来大热，资本大肆进入。但由于在上述技术指标上的瓶颈，特别是带宽和时延导致互动性不强、可移动性较差；近眼显示上在分辨率、刷新率等较低等，导致产品眩晕感严重，长期佩戴导致出现恶心等症状。而在渲染处理、感知交互上的瓶颈使得优质内容匮乏、整套设备价格昂贵等。上述消费者痛点严重限制了VR/AR产品的发展，也是在经过2016年大规模的资本进入后，行业迎来冷静期的一大因素。
而5G的商用预计将会在上述近眼显示、分辨率、网络带宽和时延、渲染能力以及移动性等方面迎来突破，同时对下游内容、成本控制等产生积极影响， VR/AR行业在5G时代将产生新的变局。
网络带宽和时延。如上所述，5G时代相比于4G时代，峰值速度从1G bps到20G bps；时延从10ms缩减到1ms；带宽从2—4M HZ，增加到100—400M HZ。5G带来的带宽变化，将会使VR/AR产品摆脱有线传输的限制，100—400M HZ远远高于现在的Wifi连接水平，使得产品的便利性大大增强。而时延从10ms大幅缩减到1ms，研究显示在时延小于10ms的水平，人眼基本感受不到察觉，而1ms完全可以满足完全沉浸水平。
近眼显示、分辨率、渲染能力和成本控制。5G时代带来的一个新的变革是，处理能力、渲染效果的云化。在当前VR/AR设备中，不论是一体机还是外接显示头显，其处理能力依赖于智能手机、PC或者游戏机等智能设备的CPU、GPU，即使是最顶级的计算机设备，当前的处理能力也非常有限，终端的图像渲染分辨率仅为 2K-4K，帧率一般为 30fps-60fps。而在5G时代，由于其超高的传输速率，完全可以将处理、渲染等环节放在云端，依托云端强大的数据存储和高速计算能力（甚至可以应用神经网络的卷积计算），VR/AR 图像渲染可达 8K 分辨率，并实现 120fps 帧率，而后续加入人工智能的计算能力后，可能达到更高的水平。据诺基亚测算，通过 5G 网络+云端 GPU 集群运算处理，其算力可达传统 4G 解决方案的十倍量级，可大幅提升 VR/AR 应用的显示效果和沉浸式体验，至少达到深度沉浸的水平。同时将处理和渲染放置云端也有助于减少当前VR/AR 终端对高性能 CPU、 GPU 的依赖，从而降低硬件成本，推动 VR/AR 产品的普及。
另外，在一直掣肘VR/AR发展的内容领域，由于现在的优秀内容都比较分散，而且由于VR/AR内容所占空间非常大，下载本地需要占用较大内存且不利于流通。在5G时代也可以将内容放置云端，可以大幅增加内容的传输效率，利于VR/AR的传播和普及。
三、VR/AR重回高速增长且市场空间广阔
VR/AR有望成为在5G时代爆发的新一代智能终端产品。VR/AR在经过2016年的大幅爆发之后，由于众多消费者痛点无法解决，导致短期发展陷入停滞，2017年VR/AR 产业融资规模缩减了近 30%，但同时产业融资频次增长近 20%，说明市场开始在VR/AR细分领域多元化投资，以其全方位打开VR/AR产业的发展空间。而2018年VR/AR产业的融资规模开始全面复苏，不论是融资规模还是融资频次都有大幅提升，根据映维网数据2018年VR/AR产业全年投资总额达到 120.4 亿元，在全年大多数月份远高于 2017 年同期的投资额；2019上半年同样是延续全面复苏的增长趋势，2019 年1-4 月投资总额达到 63.04 亿元，且在行业各个细分领域均有了大幅的进展，一些明星企业也在2019年更新的旗舰型的产品，比如HoloLens 2和 Magic Leap One。在经过一年蛰伏期后，由于VR/AR行业的趋势性机会，其全面的复苏在意料之中，预计随着5G商用的落地，5G发展进程的加快，VR/AR的更新迭代进程也将日新月异。
市场规模上，根据 Greenlight 预测，2018 年全球 AR\VR 市场规模超过 700 亿元人民币，同比增长 126%。其中，VR 整体市场超过 600 亿元，VR 内容市场约 200 亿元，AR 整体市场超过 100 亿元，AR 内容市场接近 80 亿元，预计 2020 年全球虚拟现实产业规模将超过 2000 亿元，其中 VR 市场1600 亿元，AR 市场 450 亿元。整个VR/AR产业年复合增长率有望达到约70%。
而根据赛迪顾问的数据， 2017年我国VR市场规模为160亿元，同比增长164%， 预计到2020年将增长至918亿元，2017-2020年期间复合增长率将达77.85%， 高于全球约70%的增速。
而从出货量上看，根据IDC2019年3月28日的报告《Worldwide Quarterly Augmentedand Virtual Reality Headset Tracker》显示，全球VR/AR头显出货量预计在2019年达到890万，同比增长54.1%；未来出货量预计将以66.7%的复合年增长率在2019-2023年间保持强劲增长，并在2023年达到6860万。IDC预测，VR头显出货量将会以46.7%的复合年增长率保持增长，并在2023年达到3670万；其中，2023年，VR一体机将占据市场出货量的59%；头戴式显示器将占据市场出货量的37.4%；剩余约3.6%的份额则属于VR眼镜。AR头显出货量将会保持140.9%的复合年增长率，并在2023年达到3190万。其中AR一体机出货量预计将以1760万占据市场的55.3%，头戴式显示器则占据市场的44.3%，而AR眼镜则只能占有不到1%的市场。
而2018年中国AR/VR头显设备出货量分别达3.2万台以及116.8万台，预计到2023年中国VR头显设备出货量将突破1050.1万台，AR头显设备出货量将达到821.4万台，2019-2023年期间复合年增长率为55.15%，高于全球约46.7%的增速。
四、VR/AR的应用空间广阔，产业链将极大的受益
VR/AR产品可以赋能生活中各种各样的场景，从目前的发展状况看VR应用于视频、游戏等娱乐场景，已经开始逐步的在消费者中渗透，一些重度游戏玩家对VR游戏非常有兴趣。而随着技术的成熟，特别是5G的商用落地，VR/AR的应用场景会朝教育、营销、电竞馆、健身、音乐、K歌、医疗、旅游、房地产等产业快速渗透。
VR/AR+视频（包括VR影视和VR直播）。VR影视可以突破现在3D电影的限制，用户不单单可以看到立体的影像，而且可以在任何位置和角度观影，并且可以重复观看，大幅提升观感体验，而且由于可以在任何位置、角度观看，不同的用户在观看同一电影时，所感受的也千差万别，更加继续观影乐趣。不过目前VR影视不论从拍摄还是播放，都难度颇高，仅有少量短片可以观看。VR直播能够使观众真正体验到身临其境的感受，如同在现场观看球赛、演唱会以及其他娱乐节目，让用户感觉正在与明星、球星面对面，同时可以听到现场海啸般的立体欢呼呐喊声。目前在各大体育赛事均已经有了初步的应用。2019年的春晚中央电视总台首次采用“5G+VR”技术对2019年央视春晚进行实时直播，为亿万观众带来全新的视听体验。
VR/AR+游戏。VR/AR游戏目前已经有了较为成熟的应用，比如AR最先应用的手游《PokemonGO》，自发布以来一直有广泛的用户参与，且体验正在逐步的提升。全球最大的游戏数字内容发行平台Steam，根据TeraNguyen统计数据，截至2019年3月12日，Steam上的VR游戏总数已超过2700款，2016-2018年该平台上线的VR游戏数量进入爆发式增长阶段，但占总游戏的比重目前仍在10%左右。而且VR/AR游戏还能增强朋友之间的沟通，可以支持在线的多人VR/AR游戏，如同朋友间一起去探险一般极大地增强彼此之间的感情。
VR/AR+教育。VR/AR技术应用于教育领域能够让不同地区的学生，汇聚在一起倾听同一堂课，而且获得如同在同一个教师一样的效果，有望打破地域对于教育资源的限制，极大的促进学下效果的提高；同时VR/AR产品还能使研究生物、学习天文、地理以及还原历史等更加生动、直观，让学生学习效率达到事半功倍的效果。IDC市场报告显示，预计2018年国内教育市场VR/AR出货量份额将占整体市场接近7%，而且正有越来越多更多的高校采用VR/AR内容进行课程培训。
VR/AR+医疗。医疗领域有望成为AR时代下获得跨越式发展的行业。AR产品可以完全的模拟人体的各种器官，使医生在学习阶段能够更加直观的了解人体的构造；同时在进行治疗，特别是手术时，可以借助AR的技术手段，获得更加直观、精准的手术效果，为病人带来更小的创伤、更好的治疗效果。
鉴于VR/AR产品下游丰富的应用场景，以及广阔的市场空间，预计涉及产业链的公司将会在未来几年受到快速的发展。VR/AR作为智能硬件分一个分支或者有望成为下一代信息交互平台，其产业链也可以分为上游零部件、中游制造和下游应用；而上游零部件和中游制造有可以按照硬件和软件分为两个部分。
上游硬件部分主要包括：芯片、光学设备、传感器、显示面板等，软件部分主要包括操作系统、应用软件以及数据采集、渲染、3D建模等；中游的硬件部分主要是：显示模组、处理器模组、光学模组、整机代工等，而软件部分主要包括：动作捕捉、头部跟踪、眼球跟踪、手势识别等功能的开发。
芯片。由于VR/AR设备中，仅有一体机含有独立的芯片，外接式头显和移动式手机盒子都需要借助计算机或智能硬件的处理能力。一体机芯片的主要参与者，特别是高端的芯片还是国外的巨头，如高通、英特尔、三星、英伟达等，呈现出高通一家独大的态势，国产的芯片主要有联发科、全志科技、北京君正、瑞芯微、炬芯科技等。
传感器。应用于VR/AR的传感器主要是惯性传感器，其包括加速度传感器、陀螺仪和地磁传感器，主要用于捕捉头部运动，加速度计和陀螺仪可以集成为六轴惯性传感器；磁力计和加速度计集成为电子罗盘，加速度计、陀螺仪和磁力计可集成为9轴传感器。另外，动作捕捉传感器主要包括红外摄像头和红外感应传感器；眼球跟踪传感器主要是红外摄像头方案；以及利用景深摄像头进行定位等等。VR/AR传感器也主要由国际巨头参与，包括微软Invensense、Kinect、三星、索尼、苹果、意法半导体、旭化成微电子、博世等国内参与公司有豪威科技（被韦尔股份收购）、歌尔股份等。
光学设备。光学设备是VR/AR设备的核心器件之一，因为不论是制造虚拟幻象还是将虚拟景象叠加至现实世界，都需要运用光学器件达到以假乱真的效果。光学设备包括图像源和光学系统两部分，图像源目前主要有LCD、LCOS、OLED、MicroLED、MicroOLED等几种，光学显示方案主要包括：棱镜、自由曲面棱镜、光波导、光场等。
图像源来讲，目前主流的技术是LCOS方案，但目前该方案更深度的沉浸效果时，由于刷新率难以达到200Hz以上，导致“拖尾”现象严重，所以有其弊端。未来的MicroLED、MicroOLED大幅提高刷新率以及解决屏幕亮度过低问题，有望成为未来的趋势方案，但是目前依然不成熟，高端产品还是以LCOS方案为主。国内公司水晶光电、中光学有LCOS的技术储备。
光学显示方案。棱镜、和自由曲面棱镜都相对比较低端，目前主流的高端产品主要应用光波导方案。光波导方案又可以分为阵列光波导（几何光波导）和光栅光波导光波导，而光栅光波导光波表面浮雕和全息体光波导。阵列光波导的代表公司是Lumus（水晶光电持股5%），但是基于阵列光波导的VR/AR产品还没有大规模量产。目前顶级的VR/AR厂商Hololens和MagicLeap应用的就是光栅光波导方案，其他厂商包括索尼、苹果、肖特（水晶光电合作）以及WaveOptics（歌尔股份）。
软件主要包括操作系统和应用软件。操作系统主要还是基于安卓系统的开发，目前依然是国外厂商主导，国内有中科创达设计VR/AR操作系统。
五、核心标的
按照上述产业链上下游，对应的A股重点标的包括：
芯片和存储：韦尔股份、全志科技、北京君正、兆易创新等。
光学设备、显示器件：水晶光电、联创电子、欧菲光、中光学、福晶科技、永新光学、歌尔股份、苏大维格、京东方A等。
传感器：韦尔股份、歌尔股份等。
整机制造：歌尔股份、欣旺达、闻泰科技等。
下游应用：顺网科技、恒信东方、易尚展示等。
