摘要：三維數字化，亦稱“3D數字化”，即運用3D工具（軟件或儀器）來實現模型的虛擬創建、修改、完善、分析等一系列的數字化操作，從而滿足用戶在各個應用領域的使用需求。考慮到三維掃描產品供給側技術水平的不斷提升所帶動的產品迭代升級，以及全球對于智能裝備制造行業轉型升級的迫切需求，三維數字化市場規模將呈現快速增長趨勢。未來，三維數字化產品也將不斷迭代升級，在光學、跟蹤識別、數據處理等領域使用更加先進的技術，提升產品測量精度以滿足客戶更高的要求和更加復雜的測量環境，助力下游產業向高端制造成功轉型。

一、定義及分類

三維數字化，亦稱“3D數字化”，即運用3D工具（軟件或儀器）來實現模型的虛擬創建、修改、完善、分析等一系列的數字化操作，從而滿足用戶在各個應用領域的使用需求。相比2D成像，三維數字化能1:1還原真實物體三維空間尺寸，全面地展現物體的空間數據結構，便于用戶通過多視角觀察其外觀并獲取更加全面準確的認知。根據下游應用場景的不同精度要求、掃描及檢測的不同實現方法等，三維數字化產品主要下游應用可分為高精度工業級領域、高效率專業級領域以及高性價比的商業級應用領域。

二、行業政策

1、主管部門和監管體制

我國三維數字化行業的行政主管部門為國家發展改革委員會、工業和信息化部、科技部和商務部等，通過制定產業政策、提出中長期規劃目標等方式對行業發展方向進行調控和指導。行業自律組織主要包括中國儀器儀表行業協會、中國機械工業聯合會、中國機器視覺產業聯盟、中國電子專用設備工業協會、中國智能制造系統解決方案供應商聯盟等，主要負責會員進行自律性管理、提供公共服務，并負責產業與市場研究。

2、行業相關政策

面向高端制造業的光學三維數字化是實現智能制造“補鏈強鏈”、建設制造強國的關鍵技術，長期以來受到國家產業政策的鼓勵和支持。為加強基礎研究領域，2023年2月，習近平總書記在中共中央政治局集體學習中強調，要打好科技儀器設備、操作系統和基礎軟件國產化攻堅戰，提升國產化替代水平和應用規模，爭取早日實現用我國自主的研究平臺、儀器設備來解決重大基礎研究問題。此后，中共中央、國務院、發改委、工信部等多個部門陸續發布《智能檢測裝備產業發展行動計劃（2023—2025年）》《關于深化智慧城市發展 推進城市全域數字化轉型的指導意見》等一系列政策，高度重視數字化模擬測量技術，提出在工業方面利用虛擬仿真設備實現三維自動化、智能化質檢；在商業方面構建商品三維模型、數字人導購、虛擬商場，提升沉浸式購物體驗；在城市建設方面強調因地制宜發展新興數字產業，加強大數據、人工智能、三維建模等關鍵數字技術在城市場景中集成應用，為行業發展創造了良好的政策環境。

三、行業壁壘

1、關鍵技術壁壘

三維數字化產品生產需要光學、電子學、計算機科學、自動化等多學科知識的融合貫通，涉及大量產品研發工作。行業頭部公司在測量技術、測量原理、掃描建模、數據處理等領域均已申請了專利保護，對于市場新進入者來說，需要較長時間和大量資源開展技術研發工作和通過相關機構的專利申請和審核，因此行業具有較高的技術壁壘。

2、營銷網絡壁壘

目前，國內企業三維數字化產品主要采用經銷方式進行銷售。行業內經銷商更愿意代理比較知名的頭部品牌，而新進品牌知名度低，在開拓市場時較難找到經銷商進行合作，對于新進入者而言，需要花費較長的時間和成本建立品牌知名度和客戶認可，因此短時間內難以實現全面覆蓋的銷售網絡。

3、先發優勢壁壘

由于三維數字化行業產業鏈涉及面廣，行業內企業需要與不同的上游供應商培養良好、穩定和長期的合作關系，協調多種原料的測試及購買，以配合生產，保證產品質量；同時企業還需要與多領域的不同下游客戶及經銷商建立聯系，積極進行營銷并及時洞悉市場情況。市場已有的三維數字化企業作為先驅者，基于先發優勢形成了一定的產業鏈影響力、銷售網絡優勢以及穩定的客戶合作關系，以限制競爭對手的跟進，從而形成較高的先發優勢壁壘。

四、產業鏈

1、行業產業鏈分析

三維數字化行業產業鏈上游主要為原材料及生產設備供應商，為中游提供光學鏡頭、工業相機、激光發射器、電源供應系統等零部件；三維數據采集軟件、三維數據處理及分析軟件、三維展示和處理的庫文件及算法支持等服務；以及組裝、測試所需生產設備。中游為三維數字化產品生產制造廠商以及綜合解決方案提供商。產業鏈下游應用領域廣泛，包括航空航天、汽車制造、工程機械、交通運輸、3C電子、新能源、教學科研、藝術文博、醫療健康、公安司法、虛擬世界、游戲娛樂等行業。

三維數字化行業產業鏈

光學鏡頭

舜宇光學科技 (集團)有限公司

東莞市宇瞳光學科技股份有限公司

中山聯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

激光發射器

大族激光科技產業集團股份有限公司

珠海光庫科技股份有限公司

武漢金運激光股份有限公司

深圳市創鑫激光股份有限公司

電源系統

北京動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

深圳奧特迅電力設備股份有限公司

深圳市核達中遠通電源技術股份有限公司

數據處理

煙臺紐耀數據系統處理有限公司

江蘇實達迪美數據處理有限公司

南京光谷數據處理有限公司

山東東港數據處理有限公司

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

海克斯康測量技術(青島)有限公司

中游

航空航天

汽車制造

工程機械

交通運輸

3C電子

新能源

下游

2、行業領先企業分析

（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3D掃描和相關數字化設備及軟件的研發、生產和銷售。其自主研發的以高精度三維視覺技術為原理的高精度3D掃描儀，可以高效、精確地測得物體的高精度、高品質、全尺寸三維立體數字模型，可通過計算機接口或軟件傳輸至數字化制造設備進行數字化制造，主要應用于高端工業制造、數字化精準醫療、普及化專業三維建模等領域。先臨三維積極響應高水平科技自立自強的國家戰略，專注于高精度三維視覺技術，在三維數字化技術領先性和獨特性方面取得全球范圍內重要地位。2023年先臨三維營業收入為10.18億元，同比增長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字化綜合解決方案提供商，主營業務為三維數字化產品及系統的研發、生產和銷售。思看科技深耕三維數字化軟硬件專業領域多年，產品主要覆蓋工業級高精度和專業級高性價比兩大差異化賽道。致力于提供高精度、高便攜和智能化的三維數字化系統解決方案，打造三維數字化民族品牌。2023年思看科技營業收入為2.72億元，同比增長31.88%；毛利率為78.38%。

五、行業現狀

受限于軟硬件等各方面的限制，二維（2D）機器視覺發展時間較長，技術相對更為成熟。但隨著工業智能化水平的不斷提升，機器視覺檢測的需求從簡單的有無檢測、瑕疵檢測升級為三維（3D）尺寸檢測、復雜曲面檢測。三維機器視覺具有可以識別空間坐標信息和空間3D位置關系，因此在精準測量和自動化等方面都有較大優勢。近些年來，三維數字化成為構建三維機器視覺的重要基礎，三維數字化可通過光學原理，在不用接觸物體的情況下，以多種方式掃描物體后，識別收集視野內空間每個點位的三維坐標信息，使計算機得到空間的三維數據，并將實物三維信息轉換成為三維數字化模型，適用范圍更廣，精度更高，因而受到市場的青睞。考慮到三維掃描產品供給側技術水平的不斷提升所帶動的產品迭代升級，以及全球對于智能裝備制造行業轉型升級的迫切需求，三維數字化市場規模將呈現快速增長趨勢。以國內范圍來看，中國三維數字化產品市場同樣保持較快的增長趨勢，2018-2023年，國內三維數字化產品市場銷售收入由41.9億元增長至90.8億元；產品滲透率由15.3%增長至23.8%。

六、發展因素

1、有利因素

（1）政策支持與資金投入

2024年5月，國家發改委、財政部、自然資源部等部門聯合發布《關于深化智慧城市發展 推進城市全域數字化轉型的指導意見》，提出以三維視覺技術賦能城市數字化轉型，促進新興產業融合發展。同時，各地方政府紛紛出臺相關政策支持三維數字化技術的發展，并提供對應的資金補貼、稅收優惠等。此外，社會資本受政策鼓勵影響也積極投入三維數字化領域，推動技術創新和產業升級。從而為三維數字化行業的發展提供了有力保障。

（2）下游需求增長提供發展動力

隨著人工智能、機器視覺、VR/AR以及物聯網等技術的突破，三維數字化設備在各領域的商業化普及程度有望進一步提升，并實現更精準的測量與建模。隨著工業、萬物數字化等各領域對三維空間信息和數據需求的增加以及硬件復雜度的降低，三維數字化的需求將不斷提升，進而為行業發展提供原動力。

（3）技術進步推動產品創新

隨著計算機技術和光學技術的不斷進步，三維數字化設備的精度和效率顯著提升。高精度相機、手持式三維掃描儀、激光掃描儀等設備的出現，使得產品在測量物體的尺寸、大小方面的限制不斷縮小，三維數據采集和處理也更加便捷和高效。同時，算法的不斷優化也使得三維模型的重構和渲染更加真實和細膩，推動了三維數字化在多個領域的應用。

2、不利因素

（1）行業規范及政策制度需進一步完善

盡管國家出臺了相關技術規范，但由于三維數字化產品設備在企業中的普及程度較低，企業級的生產工藝文件制度中納入三維激光掃描設備來完成項目的情況較少，因而行業詳細的生產及使用規范尚未完善。同時，目前市場上的成熟產品已經延用多個領域，并可滿足傳統制造生產需求，為替換引進新測量設備產生了較大阻力。而政策性規章制度設立周期較長，政策性制度的建立及更新成為行業推廣的另一項阻力。

（2）下游應用場景復雜

隨著下游非工業應用場景增加，三維數字化產品生產商需要提供更多不同精度、掃描速度、便攜度組合的產品以最大程度滿足多種需求。同時，由于家具家裝、文化保護與修復、教學科研、影視藝術、虛擬世界等非工業應用領域廣泛，且這些領域對產品及服務的需求具備差異化、個性化等特點，較難實現批量化、統一化，從而對三維數字化產品生產商的研發創新能力、銷售網絡和售后服務網絡搭建帶來新挑戰。

（3）數據安全問題逐步顯現

三維數字化技術在采集和處理過程中涉及大量敏感數據，如個人隱私信息、商業秘密等，一旦數據泄露或濫用，將對企業和個人造成不可估量的損失。目前，我國三維視覺技術數字化應用尚未普及，安全系統集成及隱私保護措施還未完善，三維數字化產品及生產商的應急處理能力也有待進一步加強，從而成為技術普及應用的重要挑戰。

七、競爭格局

目前，國內三維數字化行業市場集中度較高，主要廠商企業包括先臨三維、思看科技、形創公司、海克斯康、卡爾蔡司等。其中，卡爾蔡司、海克斯康等海外企業主要通過在中國直接布局銷售渠道、收并購、與中國企業進行產品合作的方式拓展業務，在中國市場占有率較高。如卡爾蔡司于2019年收購高慕有限公司，以拓展非接觸式光學三維視覺數字化市場；海克斯康于2021年收購中國企業武漢中觀，以彌補其在中國便攜三維視覺數字化產品的市場空白。而先臨三維、以思看科技為代表的國內領先企業大部分從2015年前后開始進入三維數字化市場，具備本地化服務團隊、對國內客戶的需求更加了解等優勢；同時，國內研發人員持續推動產品迭代更新，行業產品矩陣不斷擴大，已形成一定技術壁壘和渠道優勢，從而使其在國內市場上占據較高地位。未來，隨著包括視覺算法公司、軟件信息技術公司等潛在進入者拓展其硬件業務，行業競爭將日益激烈。

八、發展趨勢

隨著中國制造業的不斷轉型升級，包括精密零部件等在內的高端工業機械制造和高精尖工業產品的研發設計、生產制造、檢驗檢測等過程均需要三維數字化技術的參與，使機械具備更高的精度和更小的誤差。未來，三維數字化產品也將不斷迭代升級，在光學、跟蹤識別、數據處理等領域使用更加先進的技術，如內置攝影測量技術、跟蹤掃描標定技術等，提升產品測量精度以滿足客戶更高的要求和更加復雜的測量環境，助力下游產業向高端制造成功轉型。