三维视觉数字化行业发展概况
思瀚产业研究院 思看科技    2023-06-18

（1）三维数字化行业

三维数字化（3-Dimension Digital，亦称“3D 数字化”），即运用 3D 工具（软件或仪器）来实现模型的虚拟创建、修改、完善、分析等一系列的数字化操作，从而满足用户在各应用领域的使用需求。3D 数字化通过设备仪器获取物品的外形数据，将获得的数据信息进行加工拼接，通过建模的方式加以处理，将各个孤立的单视角 3D 数字模型无缝集成，经过贴图、渲染处理后形成 3D 数据文件。

相比 2D 成像，三维数字化能 1:1 还原真实物体三维空间尺寸，全面地展现物体的空间数据结构，便于用户通过多视角观察其外观并获取更加全面准确的认知。2D 成像技术在过去数年中已获得了成熟且长足的进步，分辨率从几十万像素提升至上亿像素，色彩还原真实度也有了显著提高；然而，2D 图像仅能提供空间平面的纹理信息，无法提供为实现更精准识别及追踪等功能所需要的空间形貌、几何尺寸、位姿等多维信息。三维数字化则充分弥补了 2D 成像技术在空间维度数据及信息不足上的缺点，可用于实现更复杂、更智能的功能。

（2）三维扫描行业

三维扫描技术（3D Scanning Technology），是集光、机、电和计算机技术于一体的全自动高精度立体扫描技术，主要用于对物体空间外形和结构进行扫描，以获得物体表面的空间三维坐标，亦被称之为“实景复制技术”。它的重要意义在于能够将实物的空间立体数据及维度信息转换为计算机能直接处理的数字信号，从而为实物的三维数字化提供更加方便快捷的测量手段。

对三维信息的有效感知，深刻地影响着人类生产活动。如何通过现代技术手段获取精准、可靠的三维数据信息，正受到越来越多的关注。与此同时，基于三维感知技术的相关产品和应用场景亦不断扩展。

三维扫描技术的应用领域包括工业设计、瑕疵检测、模拟装配、逆向工程、医学信息、艺术文博与数字文物典藏、3D 展示、3D 打印等诸多场景。以飞机制造业为例，采用传统的二维图样和模拟手段检验产品质量的模式，已难以满足现代化新型飞机的制造要求。

美国波音公司和欧洲空客公司的客机组装产线，均采用了大量三维扫描和测量系统。在非工业领域，近年来不断涌现出各种具备三维感知功能的产品。以苹果公司为例，其通过将 Face ID 人脸识别技术应用于 iPhone，手机机身除搭载环境光传感器和距离感应器以外，还集成了红外镜头、泛光感应元件和点阵投影器，实现用户 3D脸部模型测量与识别。

近年来，AI、VR/AR 等产业的蓬勃发展带来大量对实物三维信息采集和数字化的需求，对三维视觉数字化产品的灵活使用，可以有效降低三维建模的技术门槛，协助创造全真、全息的三维内容。

三维扫描核心指标包括：（1）精度，即测量结果与实际数据之间的精确程度及重复测量的结果一致性；（2）分辨率，衡量所得到的三维扫描图像的精细度；（3）表面材料适应性，即该种三维扫描技术能否适用于多种物品表面；（4）便携性，即扫描仪的体积、重量是否便于携带，以及功能多样性等方面；（5）重建效率，即获取三维空间数据的速度与质量。

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