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发展裸眼3D及三维互联网为何受到高度重视

时间:2021-08-22 06:47

  长期以来,裸眼3D技术一直是科技前沿热点领域,飞利浦、高通、东芝、三星等众多公司都在裸眼3D领域作出了巨大努力,但一些技术瓶颈制约了他们在裸眼3D行业的发展。

  如今,全新的裸眼3D技术在国内团队的努力下获得根本性突破,国内的技术团队为裸眼3D找到了一个前景广阔的应用领域三维互联网。所谓三维互联网,就是在现有互联网的架构下,互联网网站和App全面兼容3D技术,可以兼容提供2D、3D服务,三维互联网的两个必需条件是网络服务端的三维化和终端设备的显示三维化。

  裸眼3D技术以及基于此技术的三维互联网,是数字化转型、数字化发展的一个非常重要的切入口,是中国在科技领域的开创性突破,也是中国开辟的全新科技赛道,将使中国在全新领域拥有领先的起跑优势,带动产业的爆发性增长,推动经济“链式发展”。

  裸眼3D从本质上讲是显示技术的一次重大跨越,可以促进显示行业的革命性发展。人类的视觉信息传达史就是一部从简单到复杂、从模糊表达到真实再现的进化史。

  人类对三维的需求是根据人的本性来决定的,是人类完成自我真实沟通的一种诉求,从象形文字交流情感,到慢慢出现文字,再从文字一步步演进到声音、黑白图像、彩色图像、标清、高清,下一步的演进就是三维显示。近年来,三维图像采集技术、精密贴合技术、三维算法、瞳孔追踪定位、终端裸眼三维显示等三维技术的成熟,注定了更加逼线D显示终将成为显示领域的发展趋势。任何与屏幕显示相关的领域都将迎来深刻的变革。

  所有与显示技术相关的设备,例如手机、电脑、电子显微镜、工业显示设备等,都有三维迭代升级的需求,这些升级可以催生更多的产业,提供更多就业机会,从而促进社会消费,增强经济活力。

  裸眼3D技术可以极大地促进电子信息终端产品跨越式发展,包括手机、电脑、电视等各个终端产品领域,都有平面显示兼容裸眼3D显示的需求。若裸眼3D得以实现,将极大地促进这些行业未来的发展。以手机行业为例,作为一个发展成熟的行业,目前各种技术已十分完善,硬件配置已经超越需求,消费者对置换新机的热情在下降,整个手机行业的市场销量呈萎缩趋势。如果裸眼3D成为新的显示发展方向,对硬件会有更多新的需求,例如,它可以带动上游技术的发展,促进手机芯片行业如CPU、GPU需求的迭代更新,促进手机屏幕、内存、电池、镜头模组等方方面面迭代更新,给手机行业带来一次发展的新机遇。

  三维互联网是新一代互联网技术,是互联网技术从二维平面向三维立体的跨越。三维互联网由三维显示技术和三维互联网技术构成,三维互联网技术包含三维浏览器和三维互联网底层技术、三维互联网应用技术。三维互联网向下兼容二维互联网,未来的互联网既能展示二维的内容又能展示三维的内容。

  三维互联网相比传统二维互联网,具有空间坐标信息更多、信息覆盖更全面、更多人机互动等显著优势,可最大程度还原真实世界。在显示方面,二维互联网主要以文字、图片、声音、视频等二维平面媒体进行展示,而三维互联网展示的是立体场景。目前,三维互联网从底层技术、终端显示、三维网站建设技术三方面都已日渐成熟。

  电子信息终端设备3D化普及将拉动对3D内容的需求。例如,在移动互联网的设备端(主要是手机端),当手机全面兼容裸眼3D显示技术以后,将促进移动互联网向三维化跨越,催生3D观影、3D短视频、3D游戏、3D直播、3D购物、3D社交等各个行业蓬勃发展,带动互联网进行维度的跨越。

  三维互联网时代,对现行的软硬件和数字内容提出了更高要求。实际生产中,二维向三维的升级过程,以片源内容60帧率为例,通过本地测试,以2D模式播放和以3D模式播放,CPU占比不同,2D占比38.2%,3D占比50.4%,CPU消耗会多出20%~60%,芯片计算量将大幅提升,这会对芯片运算能力提出更高的要求。此外,软件开发量、数字内容开发量都会全面提升。这将加快推动我国数字产业实现创新发展仅从短期来看,至少可为中国创造1.2万亿元的GDP增量,(以2020年中国GDP达到100万亿元计算)。放眼长期,三维互联网的普及将开启互联网经济的全新时代,带动的经济增长将是无法估量的。

  新一代通信技术5G在促消费、助升级、培植经济发展新动能等方面潜力巨大。作为新一轮科技革命的核心通用技术,5G技术给经济社会带来了空前的想象空间和巨大的潜能,但目前发展仍然存在着一些问题。2020年4月,赛迪智库工业经济研究所发布《中国各省区市“新基建”发展潜力白皮书》表明,5G新基建启动伊始,“产能过剩”“建易管难”“入不敷出”等潜在风险值得高度警惕。如果不考虑运营模式与市场实际需求情况,盲目扩大5G基站建设规模,不利于5G新基建持续健康发展。因此,扩充5G使用场景、加快5G民用,在当前形势下尤为必要。

  移动互联网时代,移动端与互联网的联结是通过通信技术实现的。三维互联网时代,所有网上事物的信息都会以更加真实且全面的三维形式呈现,庞大的数据量会以几何级增长,这使得网络的信息通量也会数倍增长。例如,目前市面上1080P的高清视频在播放时码率大概为4~6mbps,但3D视频的码率一般要到最少8~10mbps才能清晰播放,这就带动了用户对于5G大带宽的需要。另外,因为分辨率和码率的增加,一个3D的视频会比2D的视频大1~3倍,流量也随之增大。届时,当前的4G网络将无法满足三维互联网时代的基本需求,5G大带宽、低时延、高速率的优势就有了用武之地。因此,三维互联网堪称5G的“杀手级”应用,可以极大地促进5G通信技术的发展。在三维互联网全面普及之后,必会成为5G的最大应用场景。三维互联网与5G二者组合发展,能够更好地扩充5G使用场景,释放5G效能,提升5G商业价值,促进经济发展。

  当前,三维互联网与5G事业正在开展融合发展,并取了良好的进展。例如,华为5G事业的相关部门正把三维互联网作为5G未来的一个应用方向,向客户展示其作为5G最大的、也是全新的应用场景。

  发展三维互联网产业,对建设数字中国具有重要意义,有利于推动数字产业化发展,加快构筑全民畅享的数字生活。3D浏览器、3D观影等三维互联网应用将推动各类生活场景三维数字化,为人民提供更新颖、更丰富、更便捷的数字生活体验,加快构筑全民畅享的数字生活。

  在影视娱乐方面,可以在移动互联网端打造移动3D院线,三维影像更加立体真实,观众体验感更佳。视频平台打造网络3D院线,可实现平台方与用户方、制片方、品牌方的多赢局面。对视频平台而言,在行业竞争中获得优势,受到资本市场青睐,新增更多盈利模式,迎来新一轮发展机遇。对用户而言,网络3D院线通过真实立体的三维影像,焕新观众视觉体验。对制片方而言,网络3D院线D影片宣发渠道和播放平台,可以降低制片方投资风险,提高票房收益。对品牌方而言,3D广告的超强代入感有利于提高客户购买率和转化率,提升品牌方投入产出比。

  在互联网社交平台方面,3D技术的引进可以带来新的社交体验。例如,用户可拍摄3D图片、3D视频,立体记录精彩瞬间,也可与他人分享三维影像的真实美好。亲人、朋友间可以进行三维视频通话。

  在网络购物方面,三维立体的产品展示,可以让消费者对产品的形态、细节有更立体的了解。例如在线购买家具,三维技术可让消费者了解家具的各种形态和细节,让消费者能拥有更加真实、自然的商品购买体验,为购物决策提供最真实可靠的依据。

  在互联网游戏方面,三维技术的加入,将使游戏场景更加立体呈现,游戏形象更加生动逼真,玩家游戏体验更加震撼。对于游戏行业来说,新技术的加入将会给行业带来很多新机会。

  在网络直播方面,三维直播缩短了观众与现场距离,3D技术可以让场景更真实。例如网络赛事直播方面,三维足球、篮球、乒乓球、网球、高尔夫球等赛事直播,给观众带来新的视觉体验,仿佛亲临现场。各种文艺表演、大型赛事也可以进行3D直播;在旅游方面,三维直播旅游,可以让游客足不出户就能享受清晰、真实、全方位的世界风光。

  在三维拍摄方面,金融管理上通过三维影像拍摄,客户现场签约可留存立体影像,避免因签约现场影像造假导致的经济纠纷;在保险取证方面,在进行现场事故确认时,通过三维影像立体记录,可真实还原事故现场,同时避免二维影像后期易于造假的弊端,证据链更加完善可靠,事故判定更公正;在公检法的证据链管理方面,三维立体的影像管理和留存,因为不易后期造假,证据更有信服力。

  在3D视觉训练方面,只需利用手机、平板电脑等移动终端,结合专业3D护眼训练操就可以实施以往需在大型医院中才能进行的3D视觉训练,让科学护眼变得简单易行,成为科技改变生活、科技造福人类的典型案例。

  三维互联网建设将改变各行各业发展格局,促进工业、农业、国防、教育、医疗卫生、文化艺术等各行各业全面转型升级,实现跨越式发展。

  在工业消费定制方面,三维技术可让消费者在线向生产者提出符合自身要求的商品需求,实现个性化产品定制。三维服装定制,通过三维技术进行量体裁衣,满足用户的合体性、个性化需求。

  在工业生产设计方面,三维互联网技术可以实现复杂产品的显示和传输,将极大地方便工程师开展工作。例如发动机设计,传统的计算机辅助三维模型与裸视三维图形显示技术结合,更能完整地呈现各种机械结构的空间立体关系。

  在建筑工程设计方面,通过三维图形显示技术与BIM技术相结合,工程设计人员可以十分形象地展示设计成果,梁柱、管道、电路等更加清晰立体。设计人员可以通过三维互联网与施工人员清晰交流,有利于提高项目的施工质量和准确性,更好地促进建筑行业发展。

  在教育教学方面,三维技术应用于课堂,将为师生创造一个视觉立体化的多媒体教学课堂,使得教学体验具有身临其境感,提升授课效率。例如数学课上的立体几何,三维技术可以让学生更容易理解空间的概念;生理卫生课上的人体结构,三维技术可以让学生更清晰地了解人体内部。

  在医疗手术方面,在前期诊断时,三维技术与CT技术相结合,优化CT计算机断层扫描技术,创造出新的解决方案,三维立体呈现病变组织的具体空间位置,利于病情精确诊断。在微创手术中,目前的内窥镜是二维平面显示,医生只能通过经验判断实施手术,而通过三维内窥镜显示技术可以看到人体内部病灶与脏器、神经、血管间的空间关系,协助医生精准完成高难度手术,降低手术风险。三维可视化技术还可以协助医生远程医疗。

  在三维导航方面,在立体桥区的导航指引,三维导航更直观,可立体展现交通场景和驾驶路线,彻底解决了传统二维导航在复杂立交桥、上下桥等道路区产生的遮盖、视觉错误等问题而导致的路线行驶错误。

  在安防系统方面,三维技术的引入,可实现安防系统中的人脸识别、指纹录入三维呈现,有效提升安全系数,进一步优化安全防范体系。三维互联网可以协助打造远程安防体系。

  在国防军工方面,三维显示技术可真实立体呈现战场环境信息,是提高军队综合作战指挥能力的重要技术支撑。例如在军事教学、训练、演习活动中,三维技术可让指战员、官兵更好地掌握现场的真实情况,为指挥员进行作战规划、作战决策和指挥控制提供更加准确的依据。

  在生物研究方面,建立三维动、植物数据库,有利于科研人员研究鉴别新物种。据英国《每日邮报》报道,地球上可能存在着亿万种不同物种,这意味着地球上还有大量物种未被发现。三维技术可以全方位记录物种的个体特征,呈现相似物种在形态、结构上的微小差别,以提高物种鉴别的准确性。

  在文化艺术方面,裸视三维技术的融合应用,可以更真实地呈现艺术品细节,不仅可以让观众在互联网上不受时空限制、任意角度观看展柜中的展品。与此同时,博物馆库房中那些不宜展出、难得一见、展出风险系数高的珍贵藏品,也可以通过此技术和普通大众“见面”,最大程度提高艺术价值。

  在农业发展方面,用三维影像技术记录、科普、监控动植物的生长过程以及病虫害的防治,可以提高生产质量及效率。例如农业生产中关于病虫害的防治上,三维立体的害虫图片资料具有辨识度高的特点。在植物生长过程中出现病虫害,农业生产人员可通过观看三维立体影像资料,迅速判断并采取有效措施,有利于农业科学技术的普及,促进农业发展。

  在新闻媒体方面,记者在新闻采访时可以拍摄三维视频和三维照片,网站可以显示三维视频和照片,实现页面三维化,还可以利用三维技术进行广告宣传,给读者新的新闻体验。

  在3D打印方面,传统的3D打印技术属计算机辅助三维技术,裸视三维显示技术替代计算机辅助三维技术,将成为发展趋势。

  三维互联网产业链长、涉及范围广、跨领域综合性强,是一个可能影响国民经济发展全局的重要技术。

  三维互联网的发展将直接催生裸视三维智慧膜、3D相机、3D直播设备等三维硬件产品万亿市场规模。据工信部统计,2019年仅中国大陆手机用户数已达16亿,就裸视三维智慧膜产品而言,作为手机的必备配件,拥有千亿市场体量。三维硬件市场,无论其市场空间还是发展前景,都是空前巨大,将对扩大内需,拉动经济发展起到至关重要的作用。

  三维互联网的发展还将给各行各业带来新的机会,例如,网络3D院线D直播的率先打造等都蕴含着巨大的机会,新技术将为人们的美好生活带来新需求,每年将带动数千亿互联网消费。

  软件方面,全球数百万软件工程师已经在二维互联网开发出了上百万个应用软件,发展渐趋饱和。三维互联网的诞生为软件工程师们提供了一个崭新的工作舞台。未来十年,随着他们的加入和努力,会有无数三维互联网应用诞生,未来的世界会更科幻、更方便,未来三维软件开发的价值无法估量。在硬件方面,由于手机的硬件性能已经远远超越软件需求,手机用户对新手机的性能升级兴趣不强,手机销量正逐年呈下降趋势。但三维显示对手机的硬件需求非常高,让手机行业迎来新的发展高潮。三维互联网可以在未来十年极大地促进手机行业的发展。

  未来十年将会是三维互联网发展的黄金十年。三维互联网的打造,将加快新一轮科技革命,加速产业变革演进。随着各种新技术、新应用、新业态不断涌现,三维互联网将迎来更强劲的发展动能、更广阔的发展空间。国家互联网中心发布报告显示,截至2020年3月,中国网民数量为9.04亿人,互联网普及率达64.5%。三维互联网的建设所涉及的行业范围之广、参与企业之多、战略意义之大都是空前的。三维互联网是新一轮国际竞争中必须抓住的机会,也是拉动经济新增长的核心引擎。

  发展三维互联网,为消费升级、产业创新、社会治理提供新工具、新要素、新场景。借力裸眼3D信息生成和处理技术的不断发展,3D内容将延伸至更多行业,助力屏幕使用相关领域的技术进步,间接促进工业、农业、国防、教育、医疗卫生、文化艺术等领域的全面转型升级,真正做到让科技赋予人们更好的生活。

  发展三维互联网,符合中国“十四五”规划方向。“十四五”规划明确指出,要加快建设数字经济、数字社会、数字政府,以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革,要求“到2025年实现数字经济核心产业增加值占GDP比重达到10%。”可见,大规模发展数字经济产业,推动全社会数字化转型已作为顶层设计重要部分,而三维互联网正是数字经济领域的全新拓展,可以作为数字经济发展的着力点和支撑点。

  发展三维互联网,有利于重构世界互联网新秩序。在互联网的发展历史上,美国拥有绝对的主导优势,全球互联网都架构于美国的底层技术之上。美国贡献于互联网,也霸权于互联网。三维互联网的打造,是互联网行业的一次重大变革,是从二维向三维的维度跨越。与之相适应,底层逻辑和架构都会发生渐进式重大变革。如果中国能率先打造出三维互联网生态和体系,将在此领域获得先发优势,为互联网发展作出中国贡献。

  发展三维互联网,有利于促进中国5G事业发展。三维互联网技术及生态圈,是5G的重要应用落地场景,我们应该进一步抢抓5G产业历史机遇,丰富5G应用场景,赋能5G发展的新动能。中国在5G基础设施建设上处于世界领先地位,但是应用场景的匮乏会制约5G行业的健康发展。三维互联网的建设,拥有庞大的信息量传输需求,将极大促进通信行业和5G的发展。

  发展三维互联网,有利于加速构建“双循环”发展新格局。我国经济发展拥有充分的后发优势,可一旦融入全球产业链中高端,往往就面临着其他先发优势国家的阻挠,所以必须以自主创新为主,加速双循环格局的形成。三维互联网建设,从技术、生态到模式,都将是完全由中国“从0到1”创造的一条全新赛道,具备独立的全流程创新链条。如率先建设成功,将拥有强大的新经济增长动能,其他国家难以望中国之项背。

  发展三维互联网,有助于中国抢占科技竞争制高点。当今世界处于以信息全面引领创新、以信息基础重构国家核心竞争力的新阶段,而网络信息技术成为当前全球科技竞争的制高点。以裸眼3D显示技术为核心的三维互联网作为未来重大信息技术创新的“动力源”和“助推器”,有助于中国形成未来网络建设的先发优势,在底层技术、行业标准等方面争得先机,在全球创新版图中掌握主导权,抢占未来科技竞争制高点,最终在全球的发展格局中拥有更大话语权。

  发展三维互联网,是中国为全人类作出的新贡献。放眼全人类来说,三维互联网有望是新一轮信息传递革命的重要推动力量,将在生产、交换、分配和消费方式等方面,全方位、长周期地影响人类社会,助力拓展人类社会生产新领域、创造人类社会新空间。

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