详拆苹果 MR 头显：会用到哪些新技术和新硬件？

在不到一周后举行的 WWDC 大会上，苹果将发布其继 iPhone、iPad、Mac、Apple Watch 之后全新硬件平台——一款名字可能是 Reality Pro 的 MR 头显。

这款被苹果寄予厚望，有望开启虚拟现实行业 iPhone 时刻的重磅产品，将用到哪些新技术和新硬件？

安信证券分析师王晶晶在最新研报中对此进行了分析。

以下为研报内容：

光学：3P Pancak+ 可变焦

Pancake 逐步成为主流光学方案，苹果 MR 有望搭载。VR 光学沿着 “非球面透镜—菲涅尔透镜—Pancake〞路径发展，相比于菲涅尔透镜方案，Pancake 方案优势明显：

1）轻薄化，采用多镜片折叠光路设计有效减小镜片组厚度，厚度较菲涅尔方案减少 50%+，重量减轻 30%+；

2）可提高边缘成像质量，降低图像畸变；

3）支持屈光度调节，一般可支持 0-700°屈光度调节。

Pancake 方案还可通过动态变焦解决 VAC（视觉辐辏调节冲突）问题，苹果在可变焦方向上研究多年，拥有多项动态变焦专利。苹果于 2019 年、2020 年、2021 年、2022 年，一直在探索和完善一种基于视网膜投影的 3D 动态变焦 VR 显示技术。VR 设备中屏幕光线没有深度信息，焦点定在屏幕上，辐辏和调焦的位置发生了分离，从而产生视觉辐辏调节冲突，引发视觉疲劳、晕眩等问题。

苹果 MR 采用 3P Pancake 方案：三片装的 Pancake 方案，能够实现目前 Pancake 中最大的 120°视场角，由台湾光学厂商玉晶光、扬明光代工。

显示：龙头示范效应，有望推动硅基 OLED 方案普及

显示方案发展超势：AMOLED-Fast LCD(Mini LED 背光)-Micro OLED。早期 VR 头戴式设备大部分采用普通 LCD，而后逐渐被 OLED 取代。

2016 年前后，OLED 技术尝试用于 VR 设备中，并一度成为 VR 设备生产商的首选。2018 年以后，Fast-LCD 技术的出现让 LCD 逐渐成为主流选择。

自 2022 年起，显示方案进一步迭代，行业龙头开始使用带有 Mini LED 背光的 Fast LCD 显示面板，或者使用硅基 OLED (OLEDoS)，来提升显示性能，如苹果 MR 将使用 Micro OLED 显示方案，Quest Pro 使用 Mini LED 背光的 Fast LCD 显示面板。

苹果 MR 的 Micro OLED 屏幕将由索尼提供，其他厂商亦在积极扩建 Micro OLED 产能。三星 Micro OLED 产线预计 24 年量产，且计划于 25 年进一步扩产；LG 正与 Meta、海力士合作开发 Micro OLED 面板，计划用于 Meta XR 产品；Kopin 在国内的两条新建产线将于 25 年起陆续投产。京东方二期产线预计 24 年 1 月建成，年设计产能 523 万片；TCL 子公司华星光电＆英寸产线在建，达产后每年可供应 62.4 万台 XR 设备；清越科技将使用 IPO 募投资金扩建 Micro OLED 产能。随着 2024 年起各大厂商 Micro OLED 新建产能逐步落地，Micro OLED 成本有望逐步下探。

交互：支持全彩透视与眼动追踪

VR/AR/MR 的交互方式需被重构，一方面是交互方式变得更加多样化，另一方面是交互体验更加接近自然的体验。苹果最有希望定义新一代硬件 VR/AR/MR 的交互方式。苹果一向喜欢打造一个突破性的交互界面，使其产品和竞争对手拉开差距。在 iPod 时代，是点击轮；在 iPhone 和 iPad 时代是多点触控；在 Apple Watch 时代是数字皇冠 (Digital Crown)。而在 MR 头显产品上，则很有可能是眼动交互或者手部交互。

苹果 MR 头显将会有通过外部摄像头追踪手部定位，以及通过内部传感器读取眼睛的相关数据。用户可以通过眼动交互来选择某个按钮、应用程序或者是列表项目，然后通过拇指和食指捏在一起的动作激活某个特定的任务。

目前，苹果已经有至少 3 项专利涉及到眼动追踪技术，如通过 3 颗眼动摄像头完成眼动分析、如何处理眼动追踪中的数据过滤等。同时，苹果也有多项专利探索智能戒指、手指传感器、裸手交互等方向。

目前主流透视方案为视频透视。视频透视又分为黑白透视和全彩透视，黑白透视下数字内容与物理背景存在明显脱节感，难以实现真实世界交互融合，全彩透视包括透视、空间锚点、三维重建和环境理解四个环节，能够实现更高精度、色彩更丰富的画面效果。22H2 以来多款新品开始搭载全彩透视摄像头，包括创维 Pancake 1 Pro、 Pico 4、 Quest Pro、奇遇 mix 等，全彩透视有望成为 MR 标配。

苹果 MR 支持全彩透视，可实现 VR 和 AR 两种模式。苹果 MR 配备两个与索尼集团合作开发的超高分辨率显示器来处理 VR 模式，以及一系列外部摄像头来实现 AR 的 “直通模式〞。与现有产品快速切换的方式有所区别，苹果 MR 用户可通过转动特定旋钮，在 VR 和 AR 模式间进行渐进式平滑切换。（苹果 MR 能够通过滚动技键，调整数字信息逐新淡出视野，更好地与现实世界直接结合，或许能够为 MR 内容交互提供更多的空间。）

芯片：M2 加持性能领先

苹果 MR 预计将采用双芯片设计，即图像信号处理器（代号 Bora)+SoC 芯片（代号 Staten)，SoC 芯片预计为 M2 系列芯片。

M2 系列芯片包括 M2 基础版、M2 Pro 和 M2 Max 三款芯片，均采用台积电二代 5nm 工艺，目前 M2 Pro 和 M2 Max 已搭载于 MacBook Pro。

M2 Pro：12 核 CPU+19 核 GPU+32GB 内存，内部集成 400 亿只晶体管，CPU、GPU 处理速度较 M1 Pro 分别提高 20%、30%；

M2 Max：性能较 M2 Pro 更强，12 核 CPU+38 核 GPU+96GB 内存，内部集成 670 亿只晶体管，内存带宽是 M2 Pro 的 2 倍、M2 的 4 倍。

本文来自安信证券分析师王晶晶（S1450121070132）撰写的研究报告，有删节