在VR市场，Pico可以说是国产VR一体机性能最强体验最好的产品，而Oculus VR是综合性能最强的VR一体机，这两款综合对比孰高孰低？近期，方正证券拆解了Oculus Quest2和Pico Neo3两款VR设备，从整体外观、光学结构、核心零件等方面对比了两款设备。本期我们推荐方正证券的报告《Pico & Quest VR拆机：Pancake 化 & MR 化》，从两款VR设备的细节看未来VR发展趋势。 《Pico & Quest VR拆机：Pancake 化 & MR 化》作者：杨晓峰 陈杭
01.
Oculus Quest2和Pico Neo3整体都是由头戴主机和两只手柄组成，定位方案也是摄像头捕捉手柄的追踪光环。头戴主机包括输入设备（摄像头、麦克风）、输出设备（屏幕、镜片、麦克风）、内部运算、蓄电锂电池等。手柄包括追踪光环、遥杆（方向）、按键（功能）、 扳机（确认）、侧按键（抓取），手柄内有干电池仓。Pico Neo3前盖相比Quest2额外增加了一个散热口帮助散热，同时电池后置也是两者在外观上的明显差异。
▲Quest2（右）&Pico Neo3（左）外观对比
Pico Neo 3的面罩设计更加宽大，配搭舒适度 更高。和Quest 2相比上端凹口更宽、更浅。
▲Pico Neo3（上）与Quest2（下）面罩外观对比
▲Pico Neo3（上）与Quest2（下）面罩外观对比
Pico Neo3将电池移出主机，通过连接线置于脑后位置，因此虽然整体重量与Quest2接近，但正面主机重量只有440g（官方395g），后部220g，脑后重量的平衡，能显著降低面部和鼻部压力。外移后的电池包减重需求弱，Pico Neo3配备5300mAh电池，相比Quest2的3640mAh多出近50%。手柄方面，Pico Neo3手柄由面板上的摇杆、两个功能按键，侧按键和正面板机组成。手柄追踪光环环绕手柄换装部分外侧，使用时可发出难以观测的弱光，暂时是一种通用的识别方案。手柄内部具有陀螺仪传感器，辅助视觉定位方案。
▲Pico Neo3手柄拆解俯视、右侧、左侧、正面视图
后置电池方案显著提高佩戴舒适度，实际佩戴时，Quest2所采用的前置电池的方案导致主机有明显的下坠，产生视觉效果不清晰，眼部、额头承受压力的不良体验。同时减少一体机的减重要求，为更大的电池容量提供设计上的基础。未来，“手势识别”或迎来“无手柄”方案。手势识别方案可能进一步减小VR使用装置上的束缚，增强使用沉浸感。Meta在2019年底首次在初代Quest的V12测试版本中推出无手柄的手势追踪技术，随后开放了开发者 SDK。2020年5月19日，Oculus Quest正式发布了手动跟踪更新，更新版本为v17，去掉了特性和 SDK中的预览标签。2022年4月，Meta升级Quest 2的手部追踪能力，涵盖追踪连续性、手势支持和性能的优化，实现遮挡、 高移动速度、手遮手场景下的手势识别。
02.
目前在VR一体机上使用的光学成像方案主要有三种，分别 是非球面透镜、菲涅尔透镜和反射折射透镜（Pankcake 方案）。1）非球面透镜：其特点是低散光，但需要使用更大的显示 屏幕和更厚的光学元件，导致设备非常笨重；2）菲涅尔透镜：在反射折射透镜与非球面透镜之间的这种 解决方案，散光的问题可能会导致低对比度和分辨率的降 低；成像距离在40mm左右；3）反射折射透镜（Pancake方案）：Pancake方案的成 像距离极大的缩短，使得VR设备变得更加轻巧，但同时其 光效显著的受到影响，对屏幕亮度有更高的要求（需要采 用发光能力更强的屏幕方案），成像距离缩短到24mm。
▲Pico Neo3透镜部分数据实测
Pancake光学方案通过折叠光路，压缩成像距离可达40%-60%，镜片也更加轻薄。Pancake技术所面临的制约因素正在减弱：之前Pancake并未大量在一体机采用，是因为1）光线利用率低，需要屏幕有较高亮度；2）需要更高的光路精准度。从近期已发布及将要发布的主流VR产品来看，Pancake方案的使用将成为未来VR一体机的主流透镜方案。
▲Pancake一体机与菲涅尔一体机厚度对比
▲近期已发布与将要发布的VR一体机光学方案
目前市面上大多数VR眼镜多使用LCD屏幕，依靠背光源照亮像素， 尤其在高环境光的环境下，所以其亮度较低，通常只有500nit左右；由于Pancake光学方案，光线需要经过多次折射才能实现显示屏和镜头距离更低情况下，达到同样的进入人眼的面积。因此光利用率通常较低，仅为10-20%，LCD屏幕亮度可能无法满足该方案。采用Pancake光学方案需要更强发光亮度的屏幕如Micro OLED、Mini-LED等。
▲Pancake光学方案产品的显示屏材质
Pico Neo 3和Quest 2在瞳距上都采用了3档的齿轮啮合的手动调节方案。Neo 3的瞳距分别为58mm 、63.5mm、69mm，Quest 2的瞳距分别为58mm、63mm、68mm。市面上还有无极调节的瞳距调节方案，即在规定范围内的任意大小均可使用，其中创维数字 PANCAKE1支持59-68mm的无极调节，arpara AIO 5k支持56-72mm的无极调节。
▲Pico Neo3（下）&Quest2（上）的瞳距调节方案
Pico&Quest声音设备：扬声器分布于头显两侧。Quest 2和Neo 3目前扬声器音质、响度上仍有提高空间。
▲Quest2（右）&Pico Neo3（左）电池、扬声器位置对比
未来趋势：头显的清晰度分辨率仍需提高。Pico Neo 3屏幕双眼分辨率为 3664*1920，单眼分辨率为1832*1832，视场角为 98°。根据前文所述的原理计算，Pico Neo 3的PPD = 1832/98 = 19，其1°单位视线范围内的像素量 =π*（PPD / 2）2 = 274。Oculus Quest 2双眼分辨率与Pico Neo 3相同，视 场角为101°，PPD = 1832/101 = 18，略低于Pico Neo 3。
▲Pico Neo 3部分参数指标
03.
拆机后观察到的主机内部来看，Neo 3和Quest 2在布局上非常类似。中部是一个风扇散热器；散热器下方是一体机的主板；摄像头分布在四个角落。相比较而言，Quest2 多了保护杠，且拥有一块银色金 属材料固定件，更加紧凑，但是重量也相应提升。
▲Quest2（左）&Pico Neo3（右）主机内部对比图
Quest 2的在散热上有更多准备。由于Quest 2的电池放置于头显外壳内侧，与主机距离较近，散热负 担重。因此其采用导热性更好的金属片面板提高散热性能，同时散热风扇中Quest2的散射器采用扇形结构，更有利于散热。
▲Quest2（左）&Pico Neo3（右）散热风扇正反面对比图
尺寸数据：Pico Neo3主板长度为98mm，宽度为44mm；Quest2主板长度为96mm，宽度为36mm 。
▲Pico Neo3（上）&Oculus Quest2（下）主板对比图
摄像头：采用四黑白摄像头，有望提升“数量和色彩”。Neo 3和Quest 2头戴主机上均装有四个追踪摄像头，但均为黑白摄像头，未来有望升级更新为彩色摄像 头或者更多摄像头。
▲Quest2（上）&Pico Neo3（下）主板及周边
▲Pico Neo3黑白摄像头
未来趋势：彩色摄像头支持一体机AR化的进一步发展。未来的MR产品将真实世界和虚拟世界融合在一起，需要通过摄像头将真实世界捕捉进去，这就需要采用彩色摄像头，进而与虚拟世界用类似的色彩融合在一起。无手柄全身追踪方案：目前摄像头布置仅能实现前方的肢体动作捕捉，即手势识别方案。通过摄像头对手部空间位置信息进行捕捉，在获取其位置、形状等信息后对其进行建模，处理后从一体机屏幕中显示具体位置。未来在摄像头能够实现身体下方包括脚部、腿部视觉信息获取的情况下，即可通过相同的技术手段实现无手柄的全身追踪方案。VR设备无论如何变化，方向一定是向着“便携”、“高性能”和“高交互体验”三大方向发展。所以，电池后置、Micro-OLED+Pancake是必然的趋势。来源：智东西
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