报告发布方：中金企信国际咨询《2024-2029年三维视觉数字化行业调研分析及投资战略预测评估报告》

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专业级三维视觉数字化产品典型应用领域分析

1）教学科研：科学教育行业是国家一直以来重视发展的民生行业。据国家统计局数据，国内教育经费总投入规模从 2018 年约 4.6 万亿元增长至 2022 年 6.3 万亿元，复合年增长率约为 8%。随着国家持续加大对教育行业的投入和发展的支持，预计未来教育经费规模将持续增长。预计 2022 年到 2027年间，教育经费规模将以复合年增长率约 7.7%的速度，于 2027 年超过 9.1 万亿元。

① 教学应用与职业教育：在教学科研领域，三维视觉数字化产品的普及一方面提供三维信息和数字化模型，与 3D 打印设备等一起为科研过程提供更加全面完善的数据和技术支持。例如在智能制造领域，三维视觉数字化产品可用于相关装备制造的工程教学演示，通过三维视觉数字化技术在生产与教学中的结合，可为生产制造提供相应的技能培训和科研创新支持，促进装备制造领域的持续创新与发展；在文物艺术设计教学当中，可以利用三维视觉数字化设备再现文物实体信息，结合 3D 打印技术让文物藏品变得触手可及，有效解决了贵重艺术品的展览与修复问题。

另一方面，随着三维数字化的应用越来越广泛，市场对具有三维技术能力的人才需求也不断加大。国家对职业教育的重视程度不断提高，随着三维重建、三维感知、三维识别等不同细分领域研究应用的不断发展与技术创新，职业院校对3D 扫描仪采购需求不断增长。高等院校及研究机构科研教育、职业教育学校、职业技能大赛等三维数字化领域人才梯队的建设也正在被各大院校所重视，需要更多的三维视觉数字化产品以提供专业技能培训和培养三维数字化人才。

② 学术研究与技术发展：三维视觉数字化技术是当前学术界和产业界均关心的技术前沿课题。包括清华大学、中科院等知名高校和研究机构在三维视觉数字化方向设立研究课题，着力于研究三维视觉技术在三维重建、三维感知、三维识别等不同细分领域中的应用与技术创新。如清华大学长期深耕于三维视觉技术在动态捕捉上的研究课题，旨在创造一种快速、低成本、且易于设置的动态三维重建系统；中科院自动化研究所则长期与国家文物局，国家远程遥感中心，国家天文台等机构开展视觉应用项目，在建筑三维重建、地形三维结构重塑及移动端增强现实展示等领域取得了阶段性成果；中国教育行业的不断发展以及相关领域科研成果的不断突破，也将带来对三维视觉数字化产品更多的需求与应用。

2）医疗健康：中国庞大的人口基数产生对医疗健康，特别是医疗器械市场的大量需求。受益于良好的政策扶持和医疗器械研发和生产技术的不断进步，中国医疗器械销售收入快速增长。中国医疗器械销售收入从 2018 年约 5,200 亿元快速增长至 2022 年约 9,600 亿元，复合年增长率超过 15%。考虑中国人口老龄化等社会趋势和消费升级等因素，对医疗健康领域的需求和消费水平将持续攀升，2022 年到 2027 年间，中国医疗器械销售收入预计将以复合年增长率超过 12%的速度，于 2027 年超过 1.7 万亿元。三维视觉数字化产品在医疗美容、生物医学工程、骨科义肢、数字牙科等医疗健康领域均有广泛的应用场景和大量的市场需求。在未来，包括应用在齿科、骨科等领域的医疗健康行业的发展将推动市场对三维视觉数字化产品需求的不断增长。

① 数字齿科：在数字齿科领域，应用在口腔领域的三维视觉数字化产品通过结合专业齿科3D 打印等设备，可为医生和患者提供成套的数字化齿科解决方案，大幅度提高齿科产品制作效率，另外可免除传统工艺的复杂流程和人工误差，实现数据到产品一步完成，保证包括口腔支架、牙模、隐形正畸牙套等在内的口腔和齿科产品的高品质制作。

② 手术领域：在骨科手术中，三维视觉数字化产品可以辅助骨科手术机器人对患者病灶进行实时跟踪定位，大幅度减少传统敞开式手术中需要的反复透视定位，大面积创口，和病人辐射暴露等问题带来的风险。例如在单髁膝关节置换手术中，利用三维视觉数字化产品和技术采集到的实时骨架数据模型和手术过程的三维视图，医生可以获得实时的肢体位置和膝盖屈曲度，精准把控手术工具和人造骨骼的进入位置与角度，提高手术成功率并减少并发症的出现。

③ 骨科领域：对骨科领域，包括彩色 3D 扫描仪等在内的三维视觉数字化产品可以有较好的应用。例如在脊柱矫形场景下，通过使用对人眼隐形且安全的红外结构光对患者的身体部位进行扫描获取人体精确的几何特征；将扫描数据导入三维软件，通过对患者的医学CT图像等和3D扫描数据进行分析，设计出最合适的三维模型，最后结合三维打印设备打印出针对各个患者身形量身定做的三维矫形设备。这种方法相比传统石膏疗法，可以迅速、高效采集到患者完整、精准的三维数据，避免石膏的不透气和移动不便等问题。

④ 整形美容：三维视觉数字化技术在整形美容等方面亦有广阔的应用前景。以脸部整形应用为例，彩色三维视觉数字化产品通过投射对人眼无害的光源，获取用户面部包括额头、鼻部、唇部、下颚等在内的三维外形数据和彩色纹理数据，对人脸高精度智能建模，实现面部三维数据测量诊断评价，模拟手术变形，以及术后包括水平比例、高度比例、对称性等在内的模拟分析，辅助设计美丽整形方案，为医患双方提供精准模拟效果和直观的展示，同时也为手术安全性和可靠性提供保障。

3）艺术文博数字化：艺术文博数字化是指通过三维扫描仪将文物的现实信息进行数字化，转换为计算机能够识别的数字信息。要实现文物的数字化，其难点在于色彩和形状的同步数字化。

目前艺术文博的重点已逐渐从“抢救”转向“预防”。但传统的文物采集、存档方式，不仅容易造成二次破坏，很难将文物的细节和色彩完整保存下来，还存在诸多缺陷，例如传统数字记录方式只有通过影像进行的数字记录，再配合简单的平面图或剖面图，不能表现出文物或艺术品复杂的几何外形；文物及艺术品的照片和尺寸信息在分开存放的情况下，文物表面纹理映射关系无法实现准确对应等弊端。

三维数字化扫描技术恰好解决了这一难题，较传统方式而言，使用 3D 扫描技术采集数据具有速度快、采集精准等优势，可以无接触、无损害、全方位完全数字化的方式准确、有效地记录文物真实信息，并能在虚拟现实领域以生动的、交互的手段集中展示，建立可供随时调阅的“文物数字化档案库”，让文物得以“永存”。

同时，随着近年来线上新经济模式的不断发展，衍生出包括“云展览”、“云考古”、“云直播”等在内的诸多新经济模式。其中，借助三维数字化、多媒体及 AR 虚拟现实等技术所搭建的“云上虚拟博物馆”，以其无界限、异地化、沉浸式的展示功能和特点，受到更多观众的追捧。三维数字化技术是还原文物展品及场景的理想方式，为云上虚拟博物馆的建设提供了可靠的技术数据基础。通过借助 3D 扫描设备，可实现文物纹理的毫米级扫描，利用多媒体及 AR 技术将文物“复原”，可为观众营造亲临其境的观赏体验。

4）公安司法：长期以来，刑事案件的办理中主要采用拍照、录像等传统方式来记录案件现场。但对于某些重大复杂案件，传统的现场勘查方式难以实现案件的场景化重现，且对案情的还原不够直观，难以做到细节化的完整还原。同时，到案件现场实地进行侦查实验、反复勘查、案件推演又会进一步推高司法成本，且实地案发现场难以长久保存。司法办案的痛点迫切需要一种新型的场景化手段，来尽可能全面、准确、真实地重现案件现场。

在刑事侦查领域，通过使用具有机器视觉功能的三维相机在案件现场进行扫描，技术人员成功复刻了现场物品的尺寸、方位等关键信息，通过与原始场景等比例呈现，制作出与实景一致的模拟现实影像，从而达到记录案件所有细节，真实还原案件现场的目的。以足迹采集分析为例，足迹采集分析是刑警探案的重要方法之一，传统的足迹提取采取石膏制模法，先在足迹周围作一道 2-4 厘米高的围墙，从足迹较低部位开始灌注石膏浆，待石膏凝固后取出，用水冲净阴干，就获得了石膏足迹模型。这种方法存在诸多弊端。石膏制模耗时通常在 30 分钟以上，一旦提取失败，不仅无法获得足迹模型，还破坏了现场的足迹信息，无法挽救。雪地、沙地、粉尘上往往能留下丰富的足迹信息，但要靠石膏在这些材质上提取足迹，无疑是难上加难。三维扫描为足迹提取提供了全新的思路，通过扫描获得高精度的模型。有了高精度的模型后，既可以用高精度的工业 3D 打印机对现场足迹打印复刻，作为物证留存和研究，也可以测量各种尺寸信息（比如测足底的最低点、脚宽等尺寸信息），用于辅助判别嫌疑人的性别、年龄、体形及行走特征等。还可以进行多角度、放大缩小观察，重合比对，为办案人员提供更多信息。

除刑事侦查领域外，三维数字化技术在物证管理等民事领域也逐渐崭露头角。嘉兴市中级人民法院首创数字化智能物证管理新模式，运用人工智能、司法区块链、三维数据及建模等技术搭建物证管理平台。具体而言，技术人员通过使用三维数字化扫描仪获取物证 3D 数据及空间点云模型，把物证以数据形式上传智能物证管理平台，即可让诉讼人把将物证领回保管，并于需要时再行提供实物。通过三维数字化技术，有效地解决物证存储难、管理难、查找难的痛点。

此外，三维视觉数字化产品还可进一步用于足迹采集分析、创伤鉴定、刑侦教学等各个环节。目前，在司法鉴定和取证实践的探索过程中，三维数字化技术已逐步赢得了司法调查人员和取证专家的信赖，为“法治中国”和智慧司法建设提供了更为便携、高效的数字化方案。

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