詳拆蘋果 MR 頭顯：會用到哪些新技術和新硬件？

在不到一週後舉行的 WWDC 大會上，蘋果將發佈其繼 iPhone、iPad、Mac、Apple Watch 之後全新硬件平台——一款名字可能是 Reality Pro 的 MR 頭顯。

這款被蘋果寄予厚望，有望開啓虛擬現實行業 iPhone 時刻的重磅產品，將用到哪些新技術和新硬件？

安信證券分析師王晶晶在最新研報中對此進行了分析。

以下為研報內容：

光學：3P Pancak+ 可變焦

Pancake 逐步成為主流光學方案，蘋果 MR 有望搭載。VR 光學沿着 “非球面透鏡—菲涅爾透鏡—Pancake〞路徑發展，相比於菲涅爾透鏡方案，Pancake 方案優勢明顯：

1）輕薄化，採用多鏡片摺疊光路設計有效減小鏡片組厚度，厚度較菲涅爾方案減少 50%+，重量減輕 30%+；

2）可提高邊緣成像質量，降低圖像畸變；

3）支持屈光度調節，一般可支持 0-700°屈光度調節。

Pancake 方案還可通過動態變焦解決 VAC（視覺輻輳調節衝突）問題，蘋果在可變焦方向上研究多年，擁有多項動態變焦專利。蘋果於 2019 年、2020 年、2021 年、2022 年，一直在探索和完善一種基於視網膜投影的 3D 動態變焦 VR 顯示技術。VR 設備中屏幕光線沒有深度信息，焦點定在屏幕上，輻輳和調焦的位置發生了分離，從而產生視覺輻輳調節衝突，引發視覺疲勞、暈眩等問題。

蘋果 MR 採用 3P Pancake 方案：三片裝的 Pancake 方案，能夠實現目前 Pancake 中最大的 120°視場角，由台灣光學廠商玉晶光、揚明光代工。

顯示：龍頭示範效應，有望推動硅基 OLED 方案普及

顯示方案發展超勢：AMOLED-Fast LCD(Mini LED 背光)-Micro OLED。早期 VR 頭戴式設備大部分採用普通 LCD，而後逐漸被 OLED 取代。

2016 年前後，OLED 技術嘗試用於 VR 設備中，並一度成為 VR 設備生產商的首選。2018 年以後，Fast-LCD 技術的出現讓 LCD 逐漸成為主流選擇。

自 2022 年起，顯示方案進一步迭代，行業龍頭開始使用帶有 Mini LED 背光的 Fast LCD 顯示面板，或者使用硅基 OLED (OLEDoS)，來提升顯示性能，如蘋果 MR 將使用 Micro OLED 顯示方案，Quest Pro 使用 Mini LED 背光的 Fast LCD 顯示面板。

蘋果 MR 的 Micro OLED 屏幕將由索尼提供，其他廠商亦在積極擴建 Micro OLED 產能。三星 Micro OLED 產線預計 24 年量產，且計劃於 25 年進一步擴產；LG 正與 Meta、海力士合作開發 Micro OLED 面板，計劃用於 Meta XR 產品；Kopin 在國內的兩條新建產線將於 25 年起陸續投產。京東方二期產線預計 24 年 1 月建成，年設計產能 523 萬片；TCL 子公司華星光電＆英寸產線在建，達產後每年可供應 62.4 萬台 XR 設備；清越科技將使用 IPO 募投資金擴建 Micro OLED 產能。隨着 2024 年起各大廠商 Micro OLED 新建產能逐步落地，Micro OLED 成本有望逐步下探。

交互：支持全綵透視與眼動追蹤

VR/AR/MR 的交互方式需被重構，一方面是交互方式變得更加多樣化，另一方面是交互體驗更加接近自然的體驗。蘋果最有希望定義新一代硬件 VR/AR/MR 的交互方式。蘋果一向喜歡打造一個突破性的交互界面，使其產品和競爭對手拉開差距。在 iPod 時代，是點擊輪；在 iPhone 和 iPad 時代是多點觸控；在 Apple Watch 時代是數字皇冠 (Digital Crown)。而在 MR 頭顯產品上，則很有可能是眼動交互或者手部交互。

蘋果 MR 頭顯將會有通過外部攝像頭追蹤手部定位，以及通過內部傳感器讀取眼睛的相關數據。用户可以通過眼動交互來選擇某個按鈕、應用程序或者是列表項目，然後通過拇指和食指捏在一起的動作激活某個特定的任務。

目前，蘋果已經有至少 3 項專利涉及到眼動追蹤技術，如通過 3 顆眼動攝像頭完成眼動分析、如何處理眼動追蹤中的數據過濾等。同時，蘋果也有多項專利探索智能戒指、手指傳感器、裸手交互等方向。

目前主流透視方案為視頻透視。視頻透視又分為黑白透視和全綵透視，黑白透視下數字內容與物理背景存在明顯脱節感，難以實現真實世界交互融合，全綵透視包括透視、空間錨點、三維重建和環境理解四個環節，能夠實現更高精度、色彩更豐富的畫面效果。22H2 以來多款新品開始搭載全綵透視攝像頭，包括創維 Pancake 1 Pro、 Pico 4、 Quest Pro、奇遇 mix 等，全綵透視有望成為 MR 標配。

蘋果 MR 支持全綵透視，可實現 VR 和 AR 兩種模式。蘋果 MR 配備兩個與索尼集團合作開發的超高分辨率顯示器來處理 VR 模式，以及一系列外部攝像頭來實現 AR 的 “直通模式〞。與現有產品快速切換的方式有所區別，蘋果 MR 用户可通過轉動特定旋鈕，在 VR 和 AR 模式間進行漸進式平滑切換。（蘋果 MR 能夠通過滾動技鍵，調整數字信息逐新淡出視野，更好地與現實世界直接結合，或許能夠為 MR 內容交互提供更多的空間。）

芯片：M2 加持性能領先

蘋果 MR 預計將採用雙芯片設計，即圖像信號處理器（代號 Bora)+SoC 芯片（代號 Staten)，SoC 芯片預計為 M2 系列芯片。

M2 系列芯片包括 M2 基礎版、M2 Pro 和 M2 Max 三款芯片，均採用台積電二代 5nm 工藝，目前 M2 Pro 和 M2 Max 已搭載於 MacBook Pro。

M2 Pro：12 核 CPU+19 核 GPU+32GB 內存，內部集成 400 億隻晶體管，CPU、GPU 處理速度較 M1 Pro 分別提高 20%、30%；

M2 Max：性能較 M2 Pro 更強，12 核 CPU+38 核 GPU+96GB 內存，內部集成 670 億隻晶體管，內存帶寬是 M2 Pro 的 2 倍、M2 的 4 倍。

本文來自安信證券分析師王晶晶（S1450121070132）撰寫的研究報告，有刪節