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稀土天使的博客

天使是为稀土衔来橄榄枝的和平鸽

 
 
 

日志

 
 

电子行业AR技术上市公司一览  

2016-05-17 09:04:01|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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增强现实技术又名Augmented Reality 技术,简称AR 技术,是在虚拟现实(VR)技术的基础上发展起来的,该技术将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中,从而实现对现实场景的增强,增加用户对现实世界的感知。AR 系统必须具有虚实结合、实时交互、3D 定位的三种主要功能。为完成上述功能,AR 系统主要由信息输入、信息处理和信息输出三部分组成。AR 技术需要采用图形图像渲染技术、模式识别技术、界面和可视化技术、跟踪和定位技术和标定技术。
    一、从Google眼镜感受增强现实技术
    2012年6月Google I/O大会上,谷歌创始人佩奇戴着Google眼镜出场。这款眼镜在一个镜片中专门安臵了独立的半透明区域,用来叠加显示各种信息,包括新闻、位臵资讯等。这款增强现实眼镜的主体是一根戴在眉线处的钢圈,右眼前方是一块小型屏幕。携戴者行走时,自身位臵、周边景物及朋友的信息会根据用户需要实时传递到屏幕上;屏幕可由一个“虚拟鼠标”控制,只需微微倾斜一下头部,就能操控这个“虚拟鼠标”,如果想与某人进行通话,可以使用一个内臵扩音器来呼叫对方。它还有一个前臵摄像头,既能收集信息,又能拍照。
    Google眼镜的交互方式简单、直观,随时随地将信息推送到用户的视野中,满足了用户在驾车、会议等状态下方便获取和处理信息的迫切需求。
    Google眼镜背后的核心技术是增强现实技术。增强现实技术(Augmented Reality技术,简称AR技术)是在虚拟现实(VR)技术的基础上发展起来的,该技术将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中,从而实现对现实场景的增强,增加用户对现实世界的感知。使用者不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的“身临其境”的逼真性 ,而且能够突破空间、时间以及其它限制 ,感受到在真实世界中无法亲身经历的体验。
    AR与VR技术的主要区别在于VR技术是创造一个全新的虚拟世界出来,用户将完全沉浸于一个虚拟的合成世界中,无法看到所处的现实世界。而AR技术则是强调虚实结合,让用户看到真实世界的同时也能看到叠加在真实世界上的虚拟对象。
    AR 系统中真实物体和虚拟物体必须无缝结合在一起,并能够进行交互。AR 系统具有虚实结合、实时交互、3D 定位的三种主要功能,整个系统由信息输入、信息处理和信息输出三部分组成。
    AR系统三部分
    系统环节    对应设备
    信息输入    触摸屏、摄像设备、电声设备
    信息处理    处理器、网络传输设备
    信息输出    显示设备、电声设备
    AR 系统需要采用图形图像渲染技术、跟踪和定位技术、界面和可视化技术、标定技术和模式识别技术。其中图形图像渲染技术用于渲染虚拟物体和场景;界面与可视化技术用于实现友好的人机交互界面并将渲染的物体和场景清晰显示出来;跟踪和定位技术与标定技术共同完成对位臵与方位的检测,并将数据报告给AR 系统,实现被跟踪对象在真实世界里的坐标与虚拟世界中的坐标统一,达到让虚拟物体与用户环境无缝结合的目标。为了生成准确定位,AR系统需要进行大量的标定,测量值包括摄像机参数、视域范围、传感器的偏移、对象定位以及变形等。模式识别技术用于图像等特征信息识别和提取。
    AR系统所需技术及其用途
    技术种类           技术用途
    图形图像渲染技术   渲染出虚拟的三维图形或二维图像
    界面与可视化技术   实现友好的人机交互界面,显示渲染的图形图像
    模式识别技术       根据用户要求识别出相关的特征物体和图形图像
    标定技术           将用户的实时位置信息映射到虚拟的三维空间中
    跟踪定位技术       获取和跟踪用户的实时位置信息

    二、AR 技术应用领域广阔,移动终端应用是最大看点
    早在Google 眼镜之前,AR 技术在专业和民用领域均有应用,在专业领域的应用主要集中于工业和医疗领域,对定位精度要求高,技术较为复杂,整套AR 系统的价格也比较高。民用领域对AR 技术定位精度要求较低,对价格较为敏感,对技术复杂性的要求也低于专业领域,主要集中在家庭娱乐及移动终端应用,其中移动终端应用在民用领域中最有发展前景。
    2.1 工业领域
    在工业领域,AR技术可用于用于复杂机械的装配、维护和维修。AR技术可以在真实机械表面显示出具有3D悬浮效果的虚拟指令,可以告诉操作者每一步该做什么,怎么做,比带有文字和图片的操作手册更加直接明了。下图中展示的就是哥伦比亚大学的Steve Feiner的团队就使用AR制造了一套激光打印机维修系统
    2.2 医疗领域
    在医疗领域,手术医生可以佩戴基于AR技术的眼镜看到病人体内的虚拟画面。核磁共振成像、计算机断层扫描等技术实时收集病人的三维影像数据集,眼镜实时渲染这些数据集并投射至医生眼中,和病人实体进行结合,让医生看到病人的“体内X射线视图”,这在微创伤外科手术中尤其有用。此外,AR技术也给予医生指导和提示,例如,在头部手术中显示头盖骨钻孔的具体位臵。
    2.3 家庭娱乐等领域家庭日常生活中有很多可以应用AR的地方,其中最典型的就是游戏娱乐、模拟装修、模拟试衣等。游戏娱乐AR设备一般通过摄像装臵获取现实场景图像,并通过自身计算和渲染在获取的现实场景图像中融合3D虚拟形象显示出来,增加了游戏的互动性和趣味性。索尼推出的EyePet游戏就是典型的相关应用。而微软的Kinect游戏机虽然并没有获取现实场景图像,但由于其通过摄像头获取用户的动作姿态等信息并融合到游戏场景中,这也是一种增强现实技术的游戏应用。而在模拟装修和模拟试衣等应用方面,AR技术通过在现实环境中增加家具、衣服等3D虚拟物体,可以实现快速便捷的款式比较和更换。
    AR技术的实现方式有多种,可以通过Kinect等游戏机在电视上实现,也可以在专业游戏设备上实现,如PSP。
    2.4 移动终端应用领域
    随着移动智能终端CPU、GPU等处理器性能的提升,大尺寸、高分辨率触摸屏的使用、摄像头成像质量的提高以及手机天线、wifi模组数据传输能力的提升,已经达到了AR技术的对图形图像渲染及显示、大容量数据计算及传输、友好人机交互等硬件性能要求,大大降低了民用AR技术的硬件门槛;3G等移动网络的建设和拓展也显著地提高了网络数据的传输速度;同时不断下降的移动智能终端价格也大大了民用AR技术的价格门槛。而移动智能终端相关软件应用的不断丰富,使得越来越多的移动互联网用户通过移动智能终端体验到了AR技术的魅力。
    目前已经有一些移动终端AR应用程序,在实景图像中显示各种文字提示信息,渲染出各种2D或3D图像及文字。主要用途包括:⑴基于位臵的搜索,如:诺基亚Lumia 920手机的City Lens功能;⑵生活和医疗,如:Yelp街景实时评分;⑶游戏和娱乐;⑷教育;⑸社交;⑹企业。
    AR技术在移动智能终端中的实现方式,是根据GPS装臵获得当前位臵,通过MEMS传感器获得手机朝向,通过摄像头获得实景图像,再根据用户应用选择在实景图像中投射出相关的位臵方向等文字信息或是渲染出虚拟图像图形信息,并在屏幕里显示出来。

    三、A股电子行业AR投资标的分析
    AR技术是模式识别、图像渲染、跟踪定位等多种技术的综合运用,运用AR技术的产品可能独立存在,但更多还是现有产品的新增功能,AR技术的运用对于手机等现有产品的硬件升级具有积极作用。移动智能终端的CPU和GPU处理器、网络传输部件、摄像头、GPS部件及MEMS传感器、电声器件的性能好坏将直接影响到AR技术的实现效果和用户体验。同时AR技术的不断发展也将对以上零部件提出更高的性能要求。
    AR技术的发展对移动智能终端零部件的需求
    零部件         AR技术要求                                                  相关标的
    处理器         目前主流CPU的主频都在1GHz以上,主流GPU的像素填充率已超过    北京君正
                   1000M/s,能基本满足对简单AR应用运算要求,但成熟的AR技术需
                   要更强大CPU的计算能力和GPU的渲染能力。1GHz双核CPU足够手机
                   使用了,AR技术可能是手机CPU计算能力持续升级的一个推动力。
    网络传输部件   AR应用信息量的增大和用户对实时性和流畅性要求的提高,需要    环旭电子
                   数据能更快地传输。对网络传输速度以及Wifi无线通讯模组、手
                   机数据传输能力有更高的要求。
    摄像头         摄像头直接关系到实景图像的质量,影响到图像识别效果。在不    水晶光电
                   同的光线环境下稳定获得高质量图像非常重要。
    导航、MEMS     对位臵、方向、重力和加速等数据进行分析和渲染,需要导航和    国腾电子
    传感器         MEMS传感器更高的精度。
    电声器件       语音控制未来将是AR应用的重要人机交互方式,性能更好的电声    歌尔声学、
                   器件可以采集到更好的语音质量,提高语音识别的准确度和成功率。共达电声
    梳理A股电子行业上市公司中对应的投资标的。摄像头领域的水晶光电、Wifi模组领域的环旭电子、电声器件领域的歌尔声学将是首先受益于AR技术发展的公司。这三家公司在各自领域内均处于国内龙头地位,技术实力领先,且和国际移动智能终端龙头厂商建立了良好的合作关系,有望率先受益于国际大厂在AR技术、产品和市场的开拓以及带来的相关零部件订单。
    3.1、水晶光电
    公司是红外截止滤光片领先厂商。随着照相模组对像素和成像质量要求的提高,红外截至滤光片材质从普通光学玻璃升级为蓝玻璃,市场单价有10 倍的提高,从而打破公司在该产品的成长瓶颈,公司在视频眼镜和Kinect产业链上也有所布局,将受益于AR产业的发展,未来成长空间巨大。二季度业绩已恢复正常,三季度是行业旺季,公司将重返业绩高增长,四季度蓝玻璃红外截至滤光片将贡献显著业绩,全年业绩将逐季改善。
    3.2、环旭电子
    公司是苹果Wifi模组主要供应商,产品广泛应用于iPhone和iPad上。下半年随着主要苹果新产品的推出和放量,该项业务有望继续发力。随着移动智能终端市场的继续增长,Wifi模组渗透率的提高,以及AR技术对Wifi性能的要求,公司业务有望继续快速增长。
    3.3、歌尔声学
    公司是领先的电声器件厂商,通过强大的研发能力向上游整合,实现了关键原材料、自动化生产线和精密模具的自制,具备了较强的垂直一体化能力,使得公司可以向客户进行大规模地快速出货,并提供一站式的服务和产品供应,同时可以更好地控制成本。大客户战略使得公司不断切入缤特力、索尼、三星和苹果等全球消费电子巨头主流供应链。公司一方面加强电声器件、3D眼镜等优势产品向核心客户的渗透,提高市场份额;另一方面积极开发如摄像头模组等新产品挖掘客户需求,拓展新的市场空间。随着AR技术对电声器件性能要求的提高,公司将凭借领先的电声技术和大客户关系占据先发优势,未来的摄像头模组产品也可能受益。

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