摘要：三維數(shù)字化，亦稱“3D數(shù)字化”，即運(yùn)用3D工具（軟件或儀器）來(lái)實(shí)現(xiàn)模型的虛擬創(chuàng)建、修改、完善、分析等一系列的數(shù)字化操作，從而滿足用戶在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的使用需求?？紤]到三維掃描產(chǎn)品供給側(cè)技術(shù)水平的不斷提升所帶動(dòng)的產(chǎn)品迭代升級(jí)，以及全球?qū)τ谥悄苎b備制造行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求，三維數(shù)字化市場(chǎng)規(guī)模將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。未來(lái)，三維數(shù)字化產(chǎn)品也將不斷迭代升級(jí)，在光學(xué)、跟蹤識(shí)別、數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域使用更加先進(jìn)的技術(shù)，提升產(chǎn)品測(cè)量精度以滿足客戶更高的要求和更加復(fù)雜的測(cè)量環(huán)境，助力下游產(chǎn)業(yè)向高端制造成功轉(zhuǎn)型。

一、定義及分類

三維數(shù)字化，亦稱“3D數(shù)字化”，即運(yùn)用3D工具（軟件或儀器）來(lái)實(shí)現(xiàn)模型的虛擬創(chuàng)建、修改、完善、分析等一系列的數(shù)字化操作，從而滿足用戶在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的使用需求。相比2D成像，三維數(shù)字化能1:1還原真實(shí)物體三維空間尺寸，全面地展現(xiàn)物體的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，便于用戶通過(guò)多視角觀察其外觀并獲取更加全面準(zhǔn)確的認(rèn)知。根據(jù)下游應(yīng)用場(chǎng)景的不同精度要求、掃描及檢測(cè)的不同實(shí)現(xiàn)方法等，三維數(shù)字化產(chǎn)品主要下游應(yīng)用可分為高精度工業(yè)級(jí)領(lǐng)域、高效率專業(yè)級(jí)領(lǐng)域以及高性價(jià)比的商業(yè)級(jí)應(yīng)用領(lǐng)域。

二、行業(yè)政策

1、主管部門和監(jiān)管體制

我國(guó)三維數(shù)字化行業(yè)的行政主管部門為國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)、工業(yè)和信息化部、科技部和商務(wù)部等，通過(guò)制定產(chǎn)業(yè)政策、提出中長(zhǎng)期規(guī)劃目標(biāo)等方式對(duì)行業(yè)發(fā)展方向進(jìn)行調(diào)控和指導(dǎo)。行業(yè)自律組織主要包括中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)、中國(guó)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國(guó)電子專用設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商聯(lián)盟等，主要負(fù)責(zé)會(huì)員進(jìn)行自律性管理、提供公共服務(wù)，并負(fù)責(zé)產(chǎn)業(yè)與市場(chǎng)研究。

2、行業(yè)相關(guān)政策

面向高端制造業(yè)的光學(xué)三維數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)智能制造“補(bǔ)鏈強(qiáng)鏈”、建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵技術(shù)，長(zhǎng)期以來(lái)受到國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵(lì)和支持。為加強(qiáng)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，2023年2月，習(xí)近平總書記在中共中央政治局集體學(xué)習(xí)中強(qiáng)調(diào)，要打好科技儀器設(shè)備、操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件國(guó)產(chǎn)化攻堅(jiān)戰(zhàn)，提升國(guó)產(chǎn)化替代水平和應(yīng)用規(guī)模，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)用我國(guó)自主的研究平臺(tái)、儀器設(shè)備來(lái)解決重大基礎(chǔ)研究問(wèn)題。此后，中共中央、國(guó)務(wù)院、發(fā)改委、工信部等多個(gè)部門陸續(xù)發(fā)布《智能檢測(cè)裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2023—2025年）》《關(guān)于深化智慧城市發(fā)展 推進(jìn)城市全域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的指導(dǎo)意見》等一系列政策，高度重視數(shù)字化模擬測(cè)量技術(shù)，提出在工業(yè)方面利用虛擬仿真設(shè)備實(shí)現(xiàn)三維自動(dòng)化、智能化質(zhì)檢；在商業(yè)方面構(gòu)建商品三維模型、數(shù)字人導(dǎo)購(gòu)、虛擬商場(chǎng)，提升沉浸式購(gòu)物體驗(yàn)；在城市建設(shè)方面強(qiáng)調(diào)因地制宜發(fā)展新興數(shù)字產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)大數(shù)據(jù)、人工智能、三維建模等關(guān)鍵數(shù)字技術(shù)在城市場(chǎng)景中集成應(yīng)用，為行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。

三、行業(yè)壁壘

1、關(guān)鍵技術(shù)壁壘

三維數(shù)字化產(chǎn)品生產(chǎn)需要光學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、自動(dòng)化等多學(xué)科知識(shí)的融合貫通，涉及大量產(chǎn)品研發(fā)工作。行業(yè)頭部公司在測(cè)量技術(shù)、測(cè)量原理、掃描建模、數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域均已申請(qǐng)了專利保護(hù)，對(duì)于市場(chǎng)新進(jìn)入者來(lái)說(shuō)，需要較長(zhǎng)時(shí)間和大量資源開展技術(shù)研發(fā)工作和通過(guò)相關(guān)機(jī)構(gòu)的專利申請(qǐng)和審核，因此行業(yè)具有較高的技術(shù)壁壘。

2、營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)壁壘

目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)三維數(shù)字化產(chǎn)品主要采用經(jīng)銷方式進(jìn)行銷售。行業(yè)內(nèi)經(jīng)銷商更愿意代理比較知名的頭部品牌，而新進(jìn)品牌知名度低，在開拓市場(chǎng)時(shí)較難找到經(jīng)銷商進(jìn)行合作，對(duì)于新進(jìn)入者而言，需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間和成本建立品牌知名度和客戶認(rèn)可，因此短時(shí)間內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)全面覆蓋的銷售網(wǎng)絡(luò)。

3、先發(fā)優(yōu)勢(shì)壁壘

由于三維數(shù)字化行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈涉及面廣，行業(yè)內(nèi)企業(yè)需要與不同的上游供應(yīng)商培養(yǎng)良好、穩(wěn)定和長(zhǎng)期的合作關(guān)系，協(xié)調(diào)多種原料的測(cè)試及購(gòu)買，以配合生產(chǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量；同時(shí)企業(yè)還需要與多領(lǐng)域的不同下游客戶及經(jīng)銷商建立聯(lián)系，積極進(jìn)行營(yíng)銷并及時(shí)洞悉市場(chǎng)情況。市場(chǎng)已有的三維數(shù)字化企業(yè)作為先驅(qū)者，基于先發(fā)優(yōu)勢(shì)形成了一定的產(chǎn)業(yè)鏈影響力、銷售網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)以及穩(wěn)定的客戶合作關(guān)系，以限制競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的跟進(jìn)，從而形成較高的先發(fā)優(yōu)勢(shì)壁壘。

四、產(chǎn)業(yè)鏈

1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

三維數(shù)字化行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為原材料及生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商，為中游提供光學(xué)鏡頭、工業(yè)相機(jī)、激光發(fā)射器、電源供應(yīng)系統(tǒng)等零部件；三維數(shù)據(jù)采集軟件、三維數(shù)據(jù)處理及分析軟件、三維展示和處理的庫(kù)文件及算法支持等服務(wù)；以及組裝、測(cè)試所需生產(chǎn)設(shè)備。中游為三維數(shù)字化產(chǎn)品生產(chǎn)制造廠商以及綜合解決方案提供商。產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，包括航空航天、汽車制造、工程機(jī)械、交通運(yùn)輸、3C電子、新能源、教學(xué)科研、藝術(shù)文博、醫(yī)療健康、公安司法、虛擬世界、游戲娛樂(lè)等行業(yè)。

三維數(shù)字化行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

光學(xué)鏡頭

舜宇光學(xué)科技 (集團(tuán))有限公司

東莞市宇瞳光學(xué)科技股份有限公司

中山聯(lián)合光電科技股份有限公司

福建福光股份有限公司

廈門力鼎光電股份有限公司

激光發(fā)射器

大族激光科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司

珠海光庫(kù)科技股份有限公司

武漢金運(yùn)激光股份有限公司

深圳市創(chuàng)鑫激光股份有限公司

電源系統(tǒng)

北京動(dòng)力源科技股份有限公司

茂碩電源科技股份有限公司

杭州中恒電氣股份有限公司

深圳奧特迅電力設(shè)備股份有限公司

深圳市核達(dá)中遠(yuǎn)通電源技術(shù)股份有限公司

數(shù)據(jù)處理

煙臺(tái)紐耀數(shù)據(jù)系統(tǒng)處理有限公司

江蘇實(shí)達(dá)迪美數(shù)據(jù)處理有限公司

南京光谷數(shù)據(jù)處理有限公司

山東東港數(shù)據(jù)處理有限公司

上游

先臨三維科技股份有限公司

思看科技(杭州)股份有限公司

Creaform形創(chuàng)

海克斯康測(cè)量技術(shù)(青島)有限公司

中游

航空航天

汽車制造

工程機(jī)械

交通運(yùn)輸

3C電子

新能源

下游

2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析

（1）先臨三維科技股份有限公司

先臨三維主要從事高精度工業(yè)3D掃描和相關(guān)數(shù)字化設(shè)備及軟件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。其自主研發(fā)的以高精度三維視覺(jué)技術(shù)為原理的高精度3D掃描儀，可以高效、精確地測(cè)得物體的高精度、高品質(zhì)、全尺寸三維立體數(shù)字模型，可通過(guò)計(jì)算機(jī)接口或軟件傳輸至數(shù)字化制造設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化制造，主要應(yīng)用于高端工業(yè)制造、數(shù)字化精準(zhǔn)醫(yī)療、普及化專業(yè)三維建模等領(lǐng)域。先臨三維積極響應(yīng)高水平科技自立自強(qiáng)的國(guó)家戰(zhàn)略，專注于高精度三維視覺(jué)技術(shù)，在三維數(shù)字化技術(shù)領(lǐng)先性和獨(dú)特性方面取得全球范圍內(nèi)重要地位。2023年先臨三維營(yíng)業(yè)收入為10.18億元，同比增長(zhǎng)32.56%；毛利率為67.08%。

（2）思看科技(杭州)股份有限公司

思看科技是面向全球的三維數(shù)字化綜合解決方案提供商，主營(yíng)業(yè)務(wù)為三維數(shù)字化產(chǎn)品及系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。思看科技深耕三維數(shù)字化軟硬件專業(yè)領(lǐng)域多年，產(chǎn)品主要覆蓋工業(yè)級(jí)高精度和專業(yè)級(jí)高性價(jià)比兩大差異化賽道。致力于提供高精度、高便攜和智能化的三維數(shù)字化系統(tǒng)解決方案，打造三維數(shù)字化民族品牌。2023年思看科技營(yíng)業(yè)收入為2.72億元，同比增長(zhǎng)31.88%；毛利率為78.38%。

五、行業(yè)現(xiàn)狀

受限于軟硬件等各方面的限制，二維（2D）機(jī)器視覺(jué)發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)，技術(shù)相對(duì)更為成熟。但隨著工業(yè)智能化水平的不斷提升，機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)的需求從簡(jiǎn)單的有無(wú)檢測(cè)、瑕疵檢測(cè)升級(jí)為三維（3D）尺寸檢測(cè)、復(fù)雜曲面檢測(cè)。三維機(jī)器視覺(jué)具有可以識(shí)別空間坐標(biāo)信息和空間3D位置關(guān)系，因此在精準(zhǔn)測(cè)量和自動(dòng)化等方面都有較大優(yōu)勢(shì)。近些年來(lái)，三維數(shù)字化成為構(gòu)建三維機(jī)器視覺(jué)的重要基礎(chǔ)，三維數(shù)字化可通過(guò)光學(xué)原理，在不用接觸物體的情況下，以多種方式掃描物體后，識(shí)別收集視野內(nèi)空間每個(gè)點(diǎn)位的三維坐標(biāo)信息，使計(jì)算機(jī)得到空間的三維數(shù)據(jù)，并將實(shí)物三維信息轉(zhuǎn)換成為三維數(shù)字化模型，適用范圍更廣，精度更高，因而受到市場(chǎng)的青睞?？紤]到三維掃描產(chǎn)品供給側(cè)技術(shù)水平的不斷提升所帶動(dòng)的產(chǎn)品迭代升級(jí)，以及全球?qū)τ谥悄苎b備制造行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求，三維數(shù)字化市場(chǎng)規(guī)模將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。以國(guó)內(nèi)范圍來(lái)看，中國(guó)三維數(shù)字化產(chǎn)品市場(chǎng)同樣保持較快的增長(zhǎng)趨勢(shì)，2018-2023年，國(guó)內(nèi)三維數(shù)字化產(chǎn)品市場(chǎng)銷售收入由41.9億元增長(zhǎng)至90.8億元；產(chǎn)品滲透率由15.3%增長(zhǎng)至23.8%。

六、發(fā)展因素

1、有利因素

（1）政策支持與資金投入

2024年5月，國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部、自然資源部等部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于深化智慧城市發(fā)展 推進(jìn)城市全域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的指導(dǎo)意見》，提出以三維視覺(jué)技術(shù)賦能城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型，促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。同時(shí)，各地方政府紛紛出臺(tái)相關(guān)政策支持三維數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，并提供對(duì)應(yīng)的資金補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等。此外，社會(huì)資本受政策鼓勵(lì)影響也積極投入三維數(shù)字化領(lǐng)域，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。從而為三維數(shù)字化行業(yè)的發(fā)展提供了有力保障。

（2）下游需求增長(zhǎng)提供發(fā)展動(dòng)力

隨著人工智能、機(jī)器視覺(jué)、VR/AR以及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的突破，三維數(shù)字化設(shè)備在各領(lǐng)域的商業(yè)化普及程度有望進(jìn)一步提升，并實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的測(cè)量與建模。隨著工業(yè)、萬(wàn)物數(shù)字化等各領(lǐng)域?qū)θS空間信息和數(shù)據(jù)需求的增加以及硬件復(fù)雜度的降低，三維數(shù)字化的需求將不斷提升，進(jìn)而為行業(yè)發(fā)展提供原動(dòng)力。

（3）技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和光學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，三維數(shù)字化設(shè)備的精度和效率顯著提升。高精度相機(jī)、手持式三維掃描儀、激光掃描儀等設(shè)備的出現(xiàn)，使得產(chǎn)品在測(cè)量物體的尺寸、大小方面的限制不斷縮小，三維數(shù)據(jù)采集和處理也更加便捷和高效。同時(shí)，算法的不斷優(yōu)化也使得三維模型的重構(gòu)和渲染更加真實(shí)和細(xì)膩，推動(dòng)了三維數(shù)字化在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

2、不利因素

（1）行業(yè)規(guī)范及政策制度需進(jìn)一步完善

盡管國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)技術(shù)規(guī)范，但由于三維數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)備在企業(yè)中的普及程度較低，企業(yè)級(jí)的生產(chǎn)工藝文件制度中納入三維激光掃描設(shè)備來(lái)完成項(xiàng)目的情況較少，因而行業(yè)詳細(xì)的生產(chǎn)及使用規(guī)范尚未完善。同時(shí)，目前市場(chǎng)上的成熟產(chǎn)品已經(jīng)延用多個(gè)領(lǐng)域，并可滿足傳統(tǒng)制造生產(chǎn)需求，為替換引進(jìn)新測(cè)量設(shè)備產(chǎn)生了較大阻力。而政策性規(guī)章制度設(shè)立周期較長(zhǎng)，政策性制度的建立及更新成為行業(yè)推廣的另一項(xiàng)阻力。

（2）下游應(yīng)用場(chǎng)景復(fù)雜

隨著下游非工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景增加，三維數(shù)字化產(chǎn)品生產(chǎn)商需要提供更多不同精度、掃描速度、便攜度組合的產(chǎn)品以最大程度滿足多種需求。同時(shí)，由于家具家裝、文化保護(hù)與修復(fù)、教學(xué)科研、影視藝術(shù)、虛擬世界等非工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，且這些領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品及服務(wù)的需求具備差異化、個(gè)性化等特點(diǎn)，較難實(shí)現(xiàn)批量化、統(tǒng)一化，從而對(duì)三維數(shù)字化產(chǎn)品生產(chǎn)商的研發(fā)創(chuàng)新能力、銷售網(wǎng)絡(luò)和售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)搭建帶來(lái)新挑戰(zhàn)。

（3）數(shù)據(jù)安全問(wèn)題逐步顯現(xiàn)

三維數(shù)字化技術(shù)在采集和處理過(guò)程中涉及大量敏感數(shù)據(jù)，如個(gè)人隱私信息、商業(yè)秘密等，一旦數(shù)據(jù)泄露或?yàn)E用，將對(duì)企業(yè)和個(gè)人造成不可估量的損失。目前，我國(guó)三維視覺(jué)技術(shù)數(shù)字化應(yīng)用尚未普及，安全系統(tǒng)集成及隱私保護(hù)措施還未完善，三維數(shù)字化產(chǎn)品及生產(chǎn)商的應(yīng)急處理能力也有待進(jìn)一步加強(qiáng)，從而成為技術(shù)普及應(yīng)用的重要挑戰(zhàn)。

七、競(jìng)爭(zhēng)格局

目前，國(guó)內(nèi)三維數(shù)字化行業(yè)市場(chǎng)集中度較高，主要廠商企業(yè)包括先臨三維、思看科技、形創(chuàng)公司、?？怂箍怠⒖柌趟镜?。其中，卡爾蔡司、海克斯康等海外企業(yè)主要通過(guò)在中國(guó)直接布局銷售渠道、收并購(gòu)、與中國(guó)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品合作的方式拓展業(yè)務(wù)，在中國(guó)市場(chǎng)占有率較高。如卡爾蔡司于2019年收購(gòu)高慕有限公司，以拓展非接觸式光學(xué)三維視覺(jué)數(shù)字化市場(chǎng)；海克斯康于2021年收購(gòu)中國(guó)企業(yè)武漢中觀，以彌補(bǔ)其在中國(guó)便攜三維視覺(jué)數(shù)字化產(chǎn)品的市場(chǎng)空白。而先臨三維、以思看科技為代表的國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)大部分從2015年前后開始進(jìn)入三維數(shù)字化市場(chǎng)，具備本地化服務(wù)團(tuán)隊(duì)、對(duì)國(guó)內(nèi)客戶的需求更加了解等優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，國(guó)內(nèi)研發(fā)人員持續(xù)推動(dòng)產(chǎn)品迭代更新，行業(yè)產(chǎn)品矩陣不斷擴(kuò)大，已形成一定技術(shù)壁壘和渠道優(yōu)勢(shì)，從而使其在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占據(jù)較高地位。未來(lái)，隨著包括視覺(jué)算法公司、軟件信息技術(shù)公司等潛在進(jìn)入者拓展其硬件業(yè)務(wù)，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)將日益激烈。

八、發(fā)展趨勢(shì)

隨著中國(guó)制造業(yè)的不斷轉(zhuǎn)型升級(jí)，包括精密零部件等在內(nèi)的高端工業(yè)機(jī)械制造和高精尖工業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、檢驗(yàn)檢測(cè)等過(guò)程均需要三維數(shù)字化技術(shù)的參與，使機(jī)械具備更高的精度和更小的誤差。未來(lái)，三維數(shù)字化產(chǎn)品也將不斷迭代升級(jí)，在光學(xué)、跟蹤識(shí)別、數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域使用更加先進(jìn)的技術(shù)，如內(nèi)置攝影測(cè)量技術(shù)、跟蹤掃描標(biāo)定技術(shù)等，提升產(chǎn)品測(cè)量精度以滿足客戶更高的要求和更加復(fù)雜的測(cè)量環(huán)境，助力下游產(chǎn)業(yè)向高端制造成功轉(zhuǎn)型。