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中国全景相机行业市场发展投资策略分析报告.docx

1、中国全景相机行业市场发展投资策略分析报告2017年全景相机行业市场发展分析报告正文目录图表目录1.全景拍摄:人机交互新阶段1.1.三维实景,自由环视全景(Panorama)来源于希腊语,意思是“都能看见”。现在主流的智能手机都有自动全景拍摄的功能,用户只要拿着手机“横扫”一圈,就可以得到一张长画幅或者柱形的全景图,但是拍摄的图像只能左右移动,上下视野则受到很大的限制,并不能算是真正的全景,真正的“全景”是指视角范围能够能达到或近似360360(即水平视角360,垂直视角360)的球形图像。图1:普通相机拍摄的宽景图图2:全景相机拍摄的全景图全景拍摄技术指的是利用科学技术、专业设备将整个真实的场

2、景映射成全景图像,从而将二维的平面图模拟为三维立体空间,实现虚拟现实浏览,同时,浏览者可以用户可以在全景空间里进行切换,自由地观看“天地万物”。全景拍摄具有全方位、真实性、三维性三大特点。其中,三维性是全景拍摄最重要的特点。表1:全景拍摄的三个特点图3:全景拍摄示意图图4:全景拍摄的三个基本特点全景相机,顾名思义就是能够进行全景拍摄的摄影器材。除拍照外,还可以应用于动态影像的拍摄,也被称为全景摄像机。由于单个相机镜头的视角范围小于360,所以全景相机至少配备两个镜头。与传统相机/智能手机的水平旋转拍摄不同,全景相机能够在水平和垂直方向同一时刻拍摄,再通过全景拼接软件处理,生成360180的全景

3、画面。图5:传统相机的水平拍摄图6:全景相机的球形拍摄1.2.光学和计算机视觉技术的结合拍摄全景图像大致可分为两步:首先,捕捉全方位实景图像;其次,将采集的平面图像拼接成三维图像。目前,捕捉全方位实景图像的常用的方法主要有以下两种:第一种:直接利用鱼眼光学镜头、凸面反射光学镜头等专用广角成像设备,一次摄取足够大的视场角的图像。其原理依据仿生学(鱼眼构造)采用物理光学的球面镜透射加折射原理一次性将水平360度,垂直180度的信息成像。图7:鱼在水中的视场图8:鱼眼镜头的光学设计结构第二种:将多台普通镜头相机拼装成一个相机阵列,同时对不同方向进行图像采集。使用普通镜头相机,为了获取大视场图像,需要

4、调节相机焦距才可以实现,但是这样获取的图像的分辨率很低,如果要提高分辨率,则图像的视场就会变小,这是普通镜头相机固有属性带来的约束。为了解决大视场和高分辨率的矛盾,一个最好的解决方法就是将多台普通镜头相机拼装成一个相机阵列,同步拍摄真实场景画面,即可获得将一组具有重叠区域的低高分辨率、广视角的全方位实景图像。图9:360Heros的多镜头全景相机PRO10HD图10:360Designs的多镜头全景相机EYE因为成像设备的视角限制,单个镜头不能直接拍摄到360度全视场图像的问题,所以都需要全景图像拼接技术对拍摄的局部场景进行实时拼接。全景图像拼接算法基本原理是:根据图像重叠区域的对应关系和图像

5、空间变换模型来对图像进行配准,然后利用图像融合技术将每个时刻的多通道画面进行无缝拼接。其中,最关键的环节是图像配准,主要是利用计算机视觉和模式识别技术。图11:全景图像拼接算法流程图1.3.有望破解VR内容匮乏难题和传统拍摄相比,全景拍摄具有视角广、三维立体效果、自由度大、节约资源等优异特性,改变了人们观看事物的方式,让人机交互更自然。全景拍摄和传统拍摄都可以起到记录和展示的作用,区别在于记录和展示的方式不同,传统拍摄视角范围有限,拍摄的画面是2D平面的,最多是2.5D(水平旋转全景拍摄),而全景拍摄通过扩展拍摄视角以及图像处理技术,呈现的图像是全方位3D立体,这和我们人类肉眼观察到的世界在同

6、一维度,改变了传统的交互方式,给人以身临其境的代入感。表2:三维全景拍摄相对于传统平面拍摄的优势图12:普通安防监控需要多台传统相机图13:全景安防监控只需要一台全景相机和三维建模相比,全景拍摄生动逼真地还原了现场原貌,而且制作简单方便、周期短、成本低,画面数据量小,观看系统要求低,导览性、交互操作性强等特点,应用场景要广泛的多。三维建模渲染主要是利用3D引擎进行全合成的动画场景,利用unity工具或者unreal引擎进行开发。的立体感和沉浸感无疑比全景相机更强,但是三维建模的制作需要大量的人力物力,特别是希望达到非常真实的程度时。而全景拍摄是实景拍摄,真实性强,更能够生动逼真地还原客观世界。

7、全景相机的拍摄和制作相对来说简单方便、周期短、成本低,这也就决定了全景拍摄的应用场景比三维建模要广泛的多,几乎包含所有现在需要实景拍摄的地方,例如VR影视、安防监控、军事普查等。表3:全景拍摄和三维建模渲染的优劣势和应用场景图14:三维建模渲染的游戏画面图15:全景相机拍摄的全景照片全景相机有望破解VR内容匮乏的难题。全景相机的摄影是用真实的照片来得到三维立体的感觉,这是一般图片和三维建模都无法达到。全景相机的这个优异特性,正好符合VR影视制作要求,因而成为了VR影视的最佳生产工具。2016年也被称为VR元年,VR产业持续升温,VR平台更是呈现雨后春笋,百家争鸣的景象。国外包括YouTube在

8、内的视频分享平台纷纷上线全景频道,而国内包括BAT在内的多家互联网公司也都加入了全景内容板块。但从各大网站VR频道的内容上来看,但VR优质内容仍然匮乏。我们认为,全景相机是开辟VR内容的新渠道,有望破解VR内容匮乏的难题。全景相机获取成本低,适用场景丰富。分享沉浸式体验的同时,也激发了科技影视爱好者进行VR内容创作的热情,全民UGC模式能够真正打破VR内容制约的瓶颈。当前,与VR头显一样,全景相机的普及需要一种类似于手机盒子的平价爆款设备来教育市场。图16:VR内容运营平台图17:利用全景相机进行两会VR直播全景相机的使用场景不仅仅局限在VR影视制作,基本上包含所有现在需要实景拍摄的地方,例如

9、旅游休闲、安防监控、电子商务展示、全景航拍、科学技术研究等领域。表4:全景相机的使用场景图18:全景相机用于智能电网布局图19:全景相机用于灾后救援2. 全景相机,技术革命引爆三维影视盛宴 2.1. 新技术革命登场,下一代影像生态初露锋芒传统相机市场持续萎靡,产业发展遭遇技术瓶颈。近几年来,数码相机市场持续萎靡。据日本相机工业协会(CIPA)过去几十年发布的数据显示,在经过了2010年的巅峰之后,数码相机市场就开始一路下滑,2014年整个数码相机市场的总体销量甚至还要略低于2000年的水平。而在2014-2016年,数码相机市场的整体销量也仍然处于下滑态势,2016年前六个月的单月销量几乎只有

10、2014年每月的一半。数码相机销量的快速下滑,主要原因是智能手机拍摄能力的长足进步引致的替代效应,但是更深层次的原因是像素、分辨率在往高处发展的时候面临瓶颈,传统用相机硬件及性能升级带给人们的使用体验已进入边际效应递减阶段。图 20:1951-2015每年相机出货量图 21:2014-2016每月数码相机货运量平面视频退出历史舞台,全景影像正在闪亮登场。相机和摄像机的出现,让历史从文字变成了更加生态的画面,尤其是数码相机的出现,人类的生活变得越来越丰富和生动。但是,我们人类生活在三维的物理世界里,二维视频始终是失真场景,而且交互内容与真实场景割裂开来的,更自然的交互内容应该是给人一种逼真的全方

11、位感知的立体视频。三维影像代替二维视频是历史发展的必然,具有不可逆性,人机交互的显示内容必然沿着文字/图片二维视频全景影像的路径演化。我们认为,传统相机市场销量的快速下滑,预示着平面视频时代正在迅速地退出历史的舞台,更自然的全景影像正在闪亮登场。图22:人机交互显示(输出)内容的演变路径双摄像头开启三维新视界,全景相机日渐走向聚光灯。实际上,手机业、相机业一直在努力研究如何还原人眼看到的真实情景。2011年,HTC发布了首款配备双摄像头机型G17,而后华为、中兴、三星等主流手机厂商相继推出双摄像头产品。双摄像头能够产生3D立体视觉,获得影像的景深。相比双摄像头手机,全景相机拥有更多的摄像头,能

12、够拍摄出全方位的现场实景和更大的景深空间,呈现出的3D效果更强。从2015年底,全景相机作为VR采集设备就逐渐成为VR头显设备之后的投资热点,国内外全景相机厂商密集曝光,众多360度全景摄像机在短时间内如雨后春笋般出现,已经成为了一种发展趋势。我们认为,双摄像头不是终点,恰恰是三维视界的开端,未来的终极形态一定是全景相机。尽管目前全景相机还存在一些问题,但技术向前发展,这些问题都会迎刃而解。未来,全景相机的形态应该和手机上的摄像头一样,可以集成在手机或者VR设备等计算平台上,还原现场的原貌,并且可以实时分享信息进行互动交流。图23:相机演化历程2.2.虚拟现实日趋成熟,全景相机有望受益VR硬件

13、日趋成熟,VR内容亟待突破。目前VR硬件已满足基本体验,品牌的格局已经初步形成,VR优质内容匮乏是目前制约VR发展很重要的一个原因。内容是最后驱动整个VR产业的核心,是能够让消费者真正去拥抱VR的原动力。只有内容足够丰富和优秀才能刺激消费者对VR设备的购买欲望。VR行业亟待杀手级应用出现快速激活市场。从资本动向来看,投资的热潮已经从VR头显硬件设备转向内容。随着资本的涌入,VR内容步入了发展的快车道。VR内容聚焦影视和游戏,VR影视有望先行爆发。VR技术的特点之一就是强烈的沉浸感和代入感,重在用户体验,天生带有娱乐的属性。因而,VR内容制作团队的首先聚焦的都是泛娱乐产业,目前主要集中在影视和游

14、戏领域。VR影视按照内容类型的不同,包括电影、电视剧、PGC(ProfessionallygeneratedContent)、UGC(UsergeneratedContent)、直播等,也泛指全景图片、全景漫游。图24:VR演唱会图25:VR游戏VR影视有可能先于游戏在C端中普及开来。主要是基于:(1)VR影视拥有更为庞大的群众基础。根据中国VR产业发展研究报告课题组中国VR用户行为调查的报告显示,最受VR重度用户(过去一年中购买过各种虚拟现实设备的用户)欢迎的内容是VR影视。其中,巨幕电影占比最高,超过八成,相对而言,女性用户对全景漫游、全景图片的偏好程度更高。图26:VR重度用户使用频次图

15、27:中国VR重度用户偏好的内容类型VR内容数量不断提升,VR用户活跃度呈上涨趋势。根据友盟+分析平台公布的统计数据,国内VR应用活跃用户规模在2016年上半年已经达到587万。较16年1月相比,增加了465%。随着VR资源日渐丰富,人均日消耗在VR类应用的时间在6月份达到了26分钟。着眼未来,ObrisR十月份新发布的报告预计从2016年到2021年,全球VR活跃用户年复合增长率将达到147%。从内容分析,GreenLight六月底发布的虚拟现实用户研究报告中显示,消费者感兴趣的内容中,排名前6名的分别为:旅行或冒险(73.5%),视频类(67.3%),现场活动直播(67%),家居设计(65

16、.9%),教育(63.9%)和游戏(61%)。全景相机在排名前六位中的四项内容(旅行冒险,视频录制,现场活动直播和教育)扮演至关重要的角色。图28:VRAPP活跃用户规模图29:典型VR平台内容数量(2)制作门槛和成本很低、制作周期短。尽管目前VR电影/电视剧的制作周期也较长、成本也较高,但是VR直播、PGC、UGC等形式的VR内容因为制作门槛和成本很低、制作周期短,将有可能率先在C端中普及开来,成为用户在虚拟现实设备中最为常见的内容。我们认为,PGC、UGC门槛虽低,但是将在很长时间内难以变现;VR直播异军突起,成为企业客户经常使用的传播方式,且VR体育赛事、VR综艺节目、VR演唱会等被越来

17、越多的消费者所知晓,有望成为最先成熟的VR影视形态。图30:NextVR用虚拟现实直播职业棒球比赛图31:两会记者用全景相机直播(3)VR影视更符合手机盒子头显的硬件设备配臵,市场推广的基础更好。手机盒子头显比如谷歌的Cardboard、三星的GearVR,结构简单、价格低廉,使用方便,只要放入手机即可观看。根据IDC对于VR市场调查报告来看,在2016年的第一季度中,手机盒子头显占据了市场持有量的95.8%,而PC端的VR设备只有3.8%。这无疑证明了移动VR目前已经成为市场的趋势和主流。但是,VR游戏对处理芯片的要求很高,一般的手机处理器计算能力相对较弱,难以像PC端VR那样很好的解决眩晕

18、、呕吐等问题。而VR影视尤其是全景图片、全景漫游、全景短视频具有数据量小,非常适合网络式访问观看;系统要求低,对不同VR设备的适配能力和兼容能力更强;导览性、交互操作性强,可与flash技术以及其它多媒体技术实现无缝结合。因此,VR影视的市场推广接受度会更高。全景相机是VR影视的基石所在,VR影视将最先驱动全景相机产业。VR影视和传统影视的区别就在于它能够身临其境的沉浸感,要营造出这种沉浸感不仅需要封闭视野的HMD设备,营造出3D的效果,还需要借助全景相机拍摄360画面,还原真实的世界,而全景拍摄的工具是全景相机。因此,全景相机是VR影视的基石所在,VR影视将最先驱动全景相机产业。ABIMar

19、ketResearch在2016年第三季度发布的研究报告中预测,2021年前,全球将会有超过7亿VR硬件设备出厂,其中有600万为专业或消费级VR相机。2.3.多方资本入局,全景相机融资额不断攀升2014年,全球最大的社交网络服务公司Facebook以20亿美元收购虚拟现实技术头显生产商Oculus,掀起了全世界进军VR领域的热潮。随后,谷歌、三星、HTC等互联网巨头纷纷通过头显切入VR市场。全景相机作为VR内容输入的承载体,逐渐成为VR头显设备之后的投资热点,投资额快速上升。原本只常见于机器人制造、工业、监控等领域的全景相机被越来越多地被应用到生活娱乐领域,市面上的全景相机日益丰富,目前,全

20、球范围内已经有六十多款全景相机。基于VR的广阔市场前景,越来越多的资本正在加速布局全景相机领域。图32:各式全景相机VR大厂密集布局,相机巨头使出洪荒之力。自2014年以来,以Google、Facebook、三星为首的一些VR大厂公司密集布局全景相机领域,投入大量的资金进行研发,以抢占市场先发优势,资本市场角逐愈演愈烈。不管是佳能、尼康还是卡西欧、理光,国际上主流的相机厂商们都已经全使出洪荒之力,纷纷通过全景相机或者是运动相机切入到了VR领域,相机巨头们觊觎VR市场的野心已经昭然。由于这些大厂商在技术基础和经济基础方面具有一定的优势,因而能够在较短的时间内推出自己的产品,甚至有的厂商已经推出了

21、第三代产品。表5:国外VR大厂和相机巨头公司纷纷布局全景相机创业公司扎堆进入,融资金额屡创新高。与巨头公司步调一致,全景相机创业公司如雨后春笋般出现,国外的知名创业公司有NextVR、JauntVR、360Heros以及Bubl等,国内方面,强氧、暴风魔镜、完美幻境、Insta360、得图、UCVR、兹曼等企业都进入了这个领域,纷纷推出自己的全景相机。从融资的公司数量上看,绝大部分分布在美国和中国;从融资的数额上看,美国全景相机初创公司的融资额要远超其他国家;从产品成熟度来看,美国资本市场上全景相机的投资以C轮居多,产品较为成熟;其他国家的投资以天使轮、A轮居多,B轮都较少,产品成熟度较低。表

22、6:国内外主要创业公司投融资情况3.全景相机产业格局与发展趋势3.1.产业链已具雏形,性能不断提升全景相机作为下一代影像设备,延续了数码相机/摄像机的产业链,主要由硬件和软件两部分构成。硬件方面主要是全景拍摄设备,包括轨道、云台、支架、无人机、摇臂、稳定器等辅助设备;软件方面主要全景图像拼接软件、播放器等。如果说传统用相机的出现让历史从文字变成了更加生态的画面,那么,全景相机则将这种平面的画面变成身临其境的动态化记录。全景拍摄作为一种新的人机交互方式,从时间上和空间上解放了用户,极大地丰富了人机交互的显示内容,未来产业从终端到生态环境、商业模式,都将发生重大革新。全景相机作为下一代影像主机,未

23、来应用场景也将不单单局限于娱乐,可能会颠覆各类行业的发展进程,市场空间将是千亿级以上。当然,目前全景相机存在诸多问题,例如畸变、分辨率不均匀、价格贵等,但是,我们认为全景相机代替传统相机的商业逻辑完备,而这些问题都可随着技术进步逐渐解决,进而走进千家万户,成为下一代影像主机,引导VR/AR走向普及。3.1.1.硬件架构:区别在于镜头、传感器和处理器全景相机和传统相机的内部硬件构造类似,主要由镜片、图像传感器、图像处理芯片、滤光片等零部件构成,最核心的部件还是图像传感器等核心光学器件。全景相机和传统相机的区别主要在于镜头、传感器和处理器。图33:三星Gear360拆解正面示意图图34:三星Gea

24、r360拆解背面示意图3.1.1.1.镜头按照镜头类别划分,可以分为鱼眼镜头和普通镜头相机。这两类镜头全景相机的工作原理不同,各有优缺点,适用的场景也不相同。表7:两种镜头全景拍摄方案的优缺点按照镜头聚焦方式不同,全景相机又可以划分成定焦镜头全景相机和变焦镜头全景相机两大类。微距镜头或超远摄镜头多为定焦镜头,在减少透镜枚数等方面具有很多优势。变焦镜头是指可用一款镜头覆盖多种焦距的镜头,使用非常方便,是目前相机镜头的主流聚焦方式。总的来说,两种聚焦方式各有优势和不足。表8:根据聚焦方式全景相机根据用途分成三类3.1.1.2.传感器传感器方面,全景相机除了包括图像传感器(CCD和CMOS),还包括

25、加速计、陀螺仪等传感器。这些传感器主要是用于不断调整摄像头的动作,保证设备在360度角上提供完美的内容。图35:加速计传感器图36:陀螺仪传感器3.1.1.3.处理器目前最广泛的全景视觉系统是在一块CCD或CMOS感光器件上形成360度的全景图像,然后通过软件算法还原真实图像。但是这带来一个问题,就是同样的感光器件上所容纳的市场越大,单个物体所占有的像素就会越小,势必导致分辨率大大降低。这就必须要增加感光器件自身的分辨率,但是分辨率增加的同时,通讯数据量也增加普通视频是被还多,这就给通用的CPU的处理功能和PCI总线的通讯能力提出了严峻的挑战。而且,拍摄的实景图像在实时拼接过程中的高计算量对处

26、理器性能提出了非常高的要求。图37:FPGA芯片概念图图38:理光全景相机ThetaS配臵了FPGA3.1.2.软件服务:核心是全景图像拼接算法全景相机软件部分的核心是全景图像拼接算法。因为成像设备的视角限制,不能直接拍摄到360度全视场图像的问题,所以需要全景图像拼接技术对拍摄的局部场景进行实时拼接。全景图像拼接算法的优劣不仅影响最终全景图像的效果,还将影响系统资源占有率、码流、带宽和存储。可以说,目前全景拍摄的最大的瓶颈就在于实时拼接的接缝效果算法。全景图拼接的复杂度要远高于普通的图像拼接。图像拼接(ImageMosaic)是将一组具有重叠区域的低分辨率或小视角图像,经过一定的处理技术,组

27、合成一幅高分辨率、大视角的新图像,组合后的图像包含拼接前全部图像的所有信息。全景图像拼接是图像拼接的一个特例,具体地讲,由于全景图像的视角范围很宽,小视角图像处理的很多假设己经不再成立,比如普通的图像拼接后水平视角小于110度时,直接输出线性平面图,则失真很小,图像的效果也很好,但是全景图像的水平视角都接近360度,如果直接输出线性平面图像,则会出现很严重的失真现象,根本无法显示全部全景图像。所以,相较于普通的图像拼接,全景图拼接的复杂度要更高。目前,很多开源和商业软件实现了全景图像的拼接功能。常用的拼接软件有:PanoramaStudio、Pano2vr、PTGui、VideoStitch、

28、Kolor等。3.1.3.开源建生态,全景相机加速突破全景相机技术开发难度大、成本高、周期长等,单个企业的研发力量有限,为了加速VR视频时代的到来,这就需要全球开发者互相开源自己全景系统,让更多的开发者们能够根据这些数据,做出调整,研发出更好的系统和硬件,并与全球开发者进行分享。事实上,Facebook已经做出了很好的榜样,2016年7月26日,Facebook正式将全景摄像机Surround360的硬件组装图和后期拼接软件放到了Github上,向全球开发者开放其成果。我们认为,未来会有越来越多的全景相机开发者开源自己的全景系统,全景相机的难题将会快速突破。3.2.发展趋势:小型化、一体化、生

29、态化、智能化随着越来越多的企业进入全景相机研发这个领域,在资金的驱动下,技术发展会越来越快,研发周期会越来越短,全景相机市场会朝着小型化、一体化、生态化、智能化的趋势不断发展。表9:全景相机发展趋势全景相机软硬件体系仍旧不够完善。硬件方面目前国内大部分的全景拍摄技术厂商只是结合自己的镜头和镜片参数,根据海外的开源版本做了修改和定制,真正具有核心技术的厂商比较少,主要原因是拼接算法的,即便是最简单的缝合,也需要大量的测试反馈来针对性的进行软硬件匹配。我们认为全景相机生态的发展路径与传统的数码相机的发展路径类似:第一阶段:以技术革命为主要驱动力,以良好体验的产品的出现为爆发点,以普通的自制全景内容

30、、简单的展示类项目为主。第二阶段:全景相机在VR影视领域取得突破性应用,预计VR直播、商业短片、PGC、UGC最先爆发。第三阶段:预计在硬件和软件完全成熟之后,全景相机的应用从VR影视制作延伸至其他垂直领域,硬件有可能像数码相机一样,消费级集成在手机等便携式终端之上,专业级和消费级旗舰产品保持独立。图39:全景相机有望在2018年开始进入高速发展通道3.3.产业格局:相机巨头优势明显,但谈胜负还为时尚早全景相机之战已然开始,市场竞争愈演愈烈。全景相机作为影像产品未来发展方向,吸引着国内外企业蜂拥而至,加入研发制作当中来,并纷纷推出自己的产品。资本的动向已经表明,全景相机之战已经开始。尽管全景相

31、机领域已经有了许多巨头进场分蛋糕,但目前仍然只是一个小众并且刚刚起步的行业在这个领域中,目前仍没有哪家表现出了明显的垄断或者多极鼎立控制市场的态势。未来,会有越来越多的企业进入全景相机这个领域,产品迭代也会越来越快,市场竞争也会愈演愈烈。相机巨头硬件优势明显,但谈胜负还为时尚早。由于技术基础的不同,全球全景相机发展情况并不均衡。传统相机巨头由于在光学领域积累经验多年,相较全景相机领域的初创公司,各大相机巨头们拥有明显优势,但是他们想要在全景相机领域延续当年的辉煌仍然面临着诸多挑战。然而创业公司们也仍然在VR产业链的配合、内容制作、产品价格以及产品推进速度等多个方面也拥有后发优势。因此,目前还很难预测谁是下一个尼康、佳能。表10:传统相机巨头拥有的优势和挑战国内全景相机产业追赶势头强劲,机遇与挑战并存。近2年中国许多企业也加入到全景相机研发的队伍当中,包括暴风魔镜、Wipet、完美幻境、Insta360、UCVR等等,相继研发出不同种类的全景相机,追赶势头强劲。尽管中国传统相机技术水平和日本、德国和美国存在一定的差距,但是目前全景相机行业才刚刚起步,优质全景相机还非常稀缺,就算是行业新秀,也有机会与科技巨头们站在同一起跑线上。全景相机使用场景广泛,产品种类较多,目前除了消费级与专业级相机/摄像机市场外

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