目 录

1 苹果、谷歌相继发布 AR 产品 .................................................................... 4

2 AI 芯片提升 AR 计算能力............................................................................ 4

3 ARKit、ARCore 促进 AR 生态系统成熟..................................................... 6

4 AR 加速深度摄像头的渗透........................................................................ 10

5 投资建议 .................................................................................................. 13

6 风险提示 .................................................................................................. 15

图表目录

图 1：AR 原理示意图 ...................................................................................................................4 图 2：《Pokemon Go》将虚拟精灵融合在真实外部环境中............................................................4 图 3：CPU 和 GPU 均不适合 AR 应用 ..........................................................................................4 图 4：用于云端和终端的 AI 芯片有不同的侧重点 .........................................................................5 图 5：手机 SOC 新增 NPU 单元专门用于处理 AI 任务..................................................................5 图 6：华为麒麟 970 和苹果 A11 的 AI 处理能力均大幅提升 ..........................................................6 图 7：Tango 需要包括深度摄像头在内的额外硬件 .......................................................................7 图 8：联想 Phab 2 Pro 拆解图和外观图 ......................................................................................7 图 9：ARKit 完整工作流程 ...........................................................................................................7 图 10：ARKit 对软硬件的要求较低 ..............................................................................................8 图 11：2020 年支持 ARKit 的 iPhone 数量将达到 8.5 亿台...........................................................8 图 12：ARCore 的三个核心功能...................................................................................................8 图 13：ARKit 和 ARCore 的比较 .................................................................................................9 图 14：游戏 Star Wars 即将支持谷歌 AR..................................................................................10 图 15：ARKit 存在一些缺陷 .......................................................................................................10 图 16：三种深度摄像头技术对比 ................................................................................................ 11 图 17：结构光原理图 ..................................................................................................................12 图 18：双目视觉原理图 ..............................................................................................................12 图 19：TOF 飞行时间法原理图 ..................................................................................................12 图 20：AR 推动硬件创新 ............................................................................................................13

1 苹果、谷歌相继发布 AR 产品

苹果在 6 月的 WWDC 大会上推出了应用程序开发工具包 ARKit，并在 9 月中旬 iPhone 8 和 iPhone X 新品会上发布 iOS 11 操作系统，AR 是其重要的新功能。谷歌在 8 月底发布类似 ARKit 的安卓 开发工具包 ARCore，并在 10 月 4 日发布的 Pixel 2 手机中正式实现 AR 功能。

我们认为，这是 AR 发展的重要里程碑，A11 芯片的神经网络模块具有高效的 AR 计算能力，iOS 11 即将带来 5 亿的潜在苹果 AR 用户。谷歌 ARCore 及相关安卓手机也将带来 1 亿潜在 AR 用户，巨 大的用户基数将促进 AR 软件和内容的高速增长，AR 生态系统将不断完善。

2 AI 芯片提升 AR 计算能力

AR 的实现涉及一系列的计算：探测真实物体——计算物体的空间位置和方向——计算虚拟物体叠 加的位置——渲染虚拟物体等，为避免眩晕和实现实时显示，整个过程要求在极短的时间内完成（不 超过 20 ms，而鼠标移动到屏幕光标更新一般是 50 ms 左右）。

图 1：AR 原理示意图 图 2：《Pokemon Go》将虚拟精灵融合在真实外部环境中

芯片需要满足的功能排序是：CV/AI 算法 > 显示 > 通讯（CV 即 Computer Vision，AI 即 Artificial

Intelligence），且实现 CV/AI 算法的过程要求时间短、功耗低，具有 AI 功能的芯片能够高效实现

AR 计算。

传统 CPU 芯片通用性强，无法放入大量的计算核心以实现大规模的并行计算，因此 CPU 的性能 不足以支持 AR 操作的流畅执行；GPU 芯片在 AI 领域的处理能力远大于 CPU，如在“谷歌大脑” 中，12 个 GPU 相当于 2000 个 CPU 的性能，但 GPU 功耗太大且基于 batch 算法模式导致延时过 大，不适用于 AR 应用。

图 3：CPU 和 GPU 均不适合 AR 应用

数据来源：半导体行业观察、新华社、

AR 应用需要专用 AI 芯片。根据应用端的不同，AI 芯片可分为应用于云端（服务器端）和应用于

终端（移动端）两大类。用于云端的 AI 芯片要求保障正确率和泛化能力，且要求支持高精度浮点 数运算，运算量级为每秒执行 次运算，芯片功耗大，为了提升性能还要求支持多块芯片组 成一个计算阵列的结构。用于终端的 AI 芯片注重低功耗，要求保证高计算能效，允许一些计算精 度的损失，可采用定点数运算和网络压缩的方法实现运算速度的加速。

图 4：用于云端和终端的 AI 芯片有不同的侧重点

数据来源：互联网、

随着华为麒麟 970 和苹果 A11 的发布，应用于终端的 AI 芯片的处理能力进一步提升，为 AR 在终

端的应用奠定了基础。华为麒麟 970 和苹果 A11 均搭载了神经网络处理单元（Neural-network Processing Unit，NPU），该单元专用于处理 AI 相关的计算，极大提升了芯片高效处理 AI 相关计 算的能力。

图 5：手机 SOC 新增 NPU 单元专门用于处理 AI 任务

数据来源：智东西、

两款芯片的性能均有大幅度提升。相对各自的上一代产品而言，华为麒麟 970 在处理 AI 任务时能

效提升 50 倍、性能提升 25 倍，苹果 A11 性能核速度提升 25%，能效核提升 70%，整体提升 70%。

图 6：华为麒麟 970 和苹果 A11 的 AI 处理能力均大幅提升

数据来源：华为、苹果、互联网、

3 ARKit、ARCore 促进 AR 生态系统成熟

“硬件等内容，内容看硬件”是 AR 不能快速普及的痛点。以 Google Tango 为例，三年时间里仅 被应用于联想 Phab 2 Pro 和华硕 Zenfone AR 两款手机中，且两款机型销量均不理想，支持 Tango 的应用下载也仅突破了 1000 次。不能广泛应用的原因归根到底有两点：一是 Tango 要求专用的 红外深度感应摄像头，成本高，一般手机难以承受；二是 AR 应用不够丰富。

图 7：Tango 需要包括深度摄像头在内的额外硬件 图 8：联想 Phab 2 Pro 拆解图和外观图

数据来源：威腾网、 数据来源：亿智蘑菇、tech2ipo、

ARKit 和 ARCore 一举解决了这两个痛点：不需要额外搭载任何硬件便可实现效果优秀的 AR 应用；

开发 AR app 变得容易，开发的门槛被大大降低。ARKit 和 ARCore 通过设备自带的单目 RGB 摄 像头和 IMU（惯性测量单元）传感器，在不增加任何硬件设备的基础上实现了 AR 的应用。其中， 单目摄像头采集外部信息，通过对外部图像中特征点的识别和跟踪，重建 3D 模型，IMU 中陀螺仪 和加速度计负责跟踪尺度信息。

图 9：ARKit 完整工作流程

数据来源：简书、

苹果 AR 对硬件的要求为 A9 处理器及以上，对软件的要求是 iOS11 及以上，也就是说 iPhone 6S、

iPhone SE 等现有的机型都可以运行 AR 应用。根据 Artillry 的预估，17 年底支持 AR 的 iPhone

数量约为 5 亿台，2020 年将达到 8.5 亿台，数量庞大的 iPhone 用户将提供 AR 应用的强力保障。

图 10：ARKit 对软硬件的要求较低 图 11：2020 年支持 ARKit 的 iPhone 数量将达到 8.5 亿台

1000

800

600

400

200

0

支持ARKit的iPhone数量（百万台）

ARKit在iPhon中的渗透率

2016 2017E 2018E 2019E 2020E

120%

100%

80%

60%

40%

20%

0%

数据来源：苹果、 数据来源：Artillry、

ARKit 为 AR 系统架构中的每个部分提供了实现方案，且提供了简单便捷的 API，使开发者可以快

速和轻松地打造 AR app，不需要对标记、初始化、深度摄像机和专用的创建工具进行修改。在

ARKit 发布后不到 35 天时间里，仅推特的一个 ARKit 新建网站便发布了 35 个 AR 短片，吸引超过

3.5 万名粉丝关注。

在 Android 阵营，Google 于今年 8 月底发布 ARCore。ARCore 与 ARKit 一样，均具有三个核心 功能，两者的三个核心功能本质上一致，依次解决了 AR 的三个目标：运动跟踪解决运动一致性问 题、环境感知解决了环境一致性问题、环境光检测解决了光照一致性问题。

图 12：ARCore 的三个核心功能

数据来源：Google、

与 ARKit 不同的是，Google 将 AR 引入 web，发布了两个实验性质的浏览器：基于 Android、使用

ARCore 的浏览器和基于 iOS、使用 ARKit 的浏览器。此外，ARCore 可能会因不同 Android 手机的兼 容性问题和摄像头的不同而受到制约。

图 13：ARKit 和 ARCore 的比较

数据来源：InfoQ、

ARCore 目前支持 Google Pixel 2、Google Pixel 手机和 Galaxy S8，系统要求升级到 Android 7.0

Nougat 或最新的 Android 8.0 Oreo。Google 声称 ARCore 将在年底冬季正式推出，计划将支持 1

亿台手机。

ARKit 面向 iOS 系统，ARCore 面向 Android 系统，两者的面世覆盖了当今手机的两大阵营，即将

支持 6 亿部存量手机，不仅将整个 AR 应用推上了一个台阶，而且将门槛降到了新低点。

图 14：游戏 Star Wars 即将支持谷歌 AR

数据来源：互联网、

4 AR 加速深度摄像头的渗透

ARKit 和 ARCore 通过单目 RGB 摄像头和 IMU 传感器在移动端实现了 AR 应用。但受限于单摄像 头的限制，ARKit 和 ARCore 无法应用于复杂的场景和功能，存在一定的缺陷。以 ARKit 为例， ARKit 只能进行简单的平面和边界识别，存在一些缺陷诸如不能解决环境光遮蔽、物理识别有缺陷、 三维重建能力不足和跨平台能力不足。

图 15：ARKit 存在一些缺陷

数据来源：搜狐科技、

深度摄像头可以获取物体的三维位置和尺寸信息，可有效提升 AR 显示效果，随着 AR 内容的逐渐

丰富，深度摄像头是未来发展趋势。深度摄像头主要有三类技术：结构光、双目视觉和 TOF 飞行 时间。其中，结构光是目前应用最广泛、最成熟的技术，双目视觉成本相对较低，TOF 受环境光 线影响最小。

图 16：三种深度摄像头技术对比

数据来源：搜狐科技、

图 17：结构光原理图 图 18：双目视觉原理图

数据来源：搜狐科技、 数据来源：雷锋网、

图 19：TOF 飞行时间法原理图

数据来源：搜狐科技、

进一步展望，智能眼镜有望凭借更好的视觉融合效果成为 AR 的主流终端。

图 20：AR 推动硬件创新

数据来源：

5 投资建议

AR 生态圈的逐步成熟将拉动 AR 终端核心零部件的需求，建议关注三安光电（VCSEL 芯片制造）、 歌尔股份（AR 终端和核心零部件的设计和制造）、欧菲光（双摄像头、3D 摄像头）、联创电子

（摄像头）、水晶光电（光学器件）。

三安光电(600703，买入)：深度摄像头打开光芯片新蓝海市场

1） 公司早已生产光通讯芯片，包括 10G /25G VCSEL。iPhone X 引领 VCSEL 芯片在 3D 摄像头 的应用，打开消费电子新蓝海市场。

2） 公司规模效应和技术优势不断扩大，市场份额持续提升，已超越晶电成为全球 LED 芯片制造

龙头。已布局汽车照明、投影等 LED 新兴应用，将维持 LED 业务的可持续增长。

3） 化合物半导体业务将受益于 5G 和物联网行业大趋势。

歌尔股份(002241，买入)：AR/VR 驱动后续高成长

1） 歌尔具备成熟的光学元件和智能硬件设计制造能力，与全球科技大厂深度合作布局 AR/VR 产 业链，是 Sony PS VR 和 Oculus 的独家代工厂商，同时苹果、迪士尼引领 AR 市场机遇，公 司 AR 产品未来成长空间广阔。

2） 歌尔电声器件在今年苹果新机占据主要份额，随着真立体声、防水等升级，ASP 也有翻倍提 升，未来几年电声器件升级趋势明确，电声业务预计将保持高增长；此外，公司在 Hearables

（智能音箱/耳机）、Wearables 等新型智慧硬件超前布局，未来成长空间大。

欧菲光(002456，买入)：双摄领先厂商，抢先布局深度摄像头

1） 双摄：后置双摄像头是明后年的确定性趋势，市场空间倍增，欧菲供国内各大品牌的后置双摄 像头出货进展顺利。

2） 3D 摄像头：公司股东数年前就入股海外 3D 摄像头技术公司，把握前瞻技术。

3） 触摸屏：OLED 带来触摸屏供应链的重构，欧菲有望凭借薄膜式 sensor 的竞争优势突破大客 户，行业地位进一步提升。

4） 汽车电子：融合电子和汽车行业资深团队，在车载摄像头、触控显示模组、传感器、算法等方 面深入布局，正形成智能化解决方案。

联创电子(002036，买入)：光学业务深耕多年将全面开花

1）运动相机镜头稳定增长：是公司的传统强项领域，业内龙头地位，将随着行业保持稳定的增长。

2）手机摄像头高速增长：市场 233 亿美元，双摄带来手机行业 CAGR20%以上。公司通过参股

Kolen 将打开韩国手机市场，500 万、800 万、1300 万像素已有出货。

3）汽车摄像头享行业红利：市场近 30 亿美元，行业 CAGR 近 35%。公司车载镜头已出货美国 T 客户，与英伟达深度绑定合作，并开发多款样品给法雷奥、博世等国际一线大厂，车载镜头单价高、 毛利率高，未来是重要利润增长点。

4）AR/VR 新产品将成就下一阶段的高增长：AR/VR 摄像头市场有望达到 100 亿美金，公司在 AR 投影成像、VR 手势识别，VR 全景相机领域均有优秀布局，客户也为国内外知名领军企业。行业 的大发展机遇将促成公司下一阶段的光学高增长。

水晶光电(002273，买入)：光学器件领先企业加快 AR 布局

1） 公司是以薄膜光学产品、蓝宝石和反光材料为核心技术的领先光学元器件企业，受益于手机双

摄模组产品的增长，手机用产品销售快速提升，传统光学业务发展迅速。

2） 窄带滤光片用于国际大厂的结构光深度摄像头。

3） 参股以色列 AR 方案商 Lumus，积极布局智能显示领域，Lumus 曾是 Google Glass 组件供应 商，优势是 LOE 光导光学元件。

6 风险提示

可能缺乏具有用户黏性的 AR 应用：AR 技术的推动力当前主要来自生态圈的相关公司，大多数用 户还未感受到 AR 应用的痛点，相关公司可能不能够开发出具有用户黏性的 AR 应用。

AR 核心硬件供应链和技术进步不达预期：当前的单目摄像头+传感器的硬件仅仅能提供效果一般 的 AR 体验，更加沉浸式的 AR 体验需要深度摄像头等创新硬件，相关技术和供应链还不够成熟， 可能会影响 AR 的快速渗透。

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