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季楠
長期以來，裸眼3D技術一直是科技前沿熱點領域，飛利浦、高通、東芝、三星等眾多公司都在裸眼3D領域作出了巨大努力，但一些技術瓶頸制約了他們在裸眼3D行業(yè)的發(fā)展。
如今，全新的裸眼3D技術在國內團隊的努力下獲得根本性突破，國內的技術團隊為裸眼3D找到了一個前景廣闊的應用領域——三維互聯(lián)網。所謂三維互聯(lián)網，就是在現(xiàn)有互聯(lián)網的架構下，互聯(lián)網網站和App全面兼容3D技術，可以兼容提供2D、3D服務，三維互聯(lián)網的兩個必需條件是網絡服務端的三維化和終端設備的顯示三維化。
裸眼3D技術以及基于此技術的三維互聯(lián)網，是數字化轉型、數字化發(fā)展的一個非常重要的切入口，是中國在科技領域的開創(chuàng)性突破，也是中國開辟的全新科技賽道，將使中國在全新領域擁有領先的起跑優(yōu)勢，帶動產業(yè)的爆發(fā)性增長，推動經濟“鏈式發(fā)展”。
裸眼3D可以促進顯示行業(yè)進步
裸眼3D從本質上講是顯示技術的一次重大跨越，可以促進顯示行業(yè)的革命性發(fā)展。人類的視覺信息傳達史就是一部從簡單到復雜、從模糊表達到真實再現(xiàn)的進化史。
人類對三維的需求是根據人的本性來決定的，是人類完成自我真實溝通的一種訴求，從象形文字交流情感，到慢慢出現(xiàn)文字，再從文字一步步演進到聲音、黑白圖像、彩色圖像、標清、高清，下一步的演進就是三維顯示。近年來，三維圖像采集技術、精密貼合技術、三維算法、瞳孔追蹤定位、終端裸眼三維顯示等三維技術的成熟，注定了更加逼真、更無距離感的3D顯示終將成為顯示領域的發(fā)展趨勢。任何與屏幕顯示相關的領域都將迎來深刻的變革。
所有與顯示技術相關的設備，例如手機、電腦、電子顯微鏡、工業(yè)顯示設備等，都有三維迭代升級的需求，這些升級可以催生更多的產業(yè)，提供更多就業(yè)機會，從而促進社會消費，增強經濟活力。
裸眼3D技術可以極大地促進電子信息終端產品跨越式發(fā)展，包括手機、電腦、電視等各個終端產品領域，都有平面顯示兼容裸眼3D顯示的需求。若裸眼3D得以實現(xiàn)，將極大地促進這些行業(yè)未來的發(fā)展。以手機行業(yè)為例，作為一個發(fā)展成熟的行業(yè)，目前各種技術已十分完善，硬件配置已經超越需求，消費者對置換新機的熱情在下降，整個手機行業(yè)的市場銷量呈萎縮趨勢。如果裸眼3D成為新的顯示發(fā)展方向，對硬件會有更多新的需求，例如，它可以帶動上游技術的發(fā)展，促進手機芯片行業(yè)如CPU、GPU需求的迭代更新，促進手機屏幕、內存、電池、鏡頭模組等方方面面迭代更新，給手機行業(yè)帶來一次發(fā)展的新機遇。
互聯(lián)網三維化建設將帶來互聯(lián)網跨越式發(fā)展
三維互聯(lián)網是新一代互聯(lián)網技術，是互聯(lián)網技術從二維平面向三維立體的跨越。三維互聯(lián)網由三維顯示技術和三維互聯(lián)網技術構成，三維互聯(lián)網技術包含三維瀏覽器和三維互聯(lián)網底層技術、三維互聯(lián)網應用技術。三維互聯(lián)網向下兼容二維互聯(lián)網，未來的互聯(lián)網既能展示二維的內容又能展示三維的內容。
三維互聯(lián)網相比傳統(tǒng)二維互聯(lián)網，具有空間坐標信息更多、信息覆蓋更全面、更多人機互動等顯著優(yōu)勢，可最大程度還原真實世界。在顯示方面，二維互聯(lián)網主要以文字、圖片、聲音、視頻等二維平面媒體進行展示，而三維互聯(lián)網展示的是立體場景。目前，三維互聯(lián)網從底層技術、終端顯示、三維網站建設技術三方面都已日漸成熟。
電子信息終端設備3D化普及將拉動對3D內容的需求。例如，在移動互聯(lián)網的設備端（主要是手機端），當手機全面兼容裸眼3D顯示技術以后，將促進移動互聯(lián)網向三維化跨越，催生3D觀影、3D短視頻、3D游戲、3D直播、3D購物、3D社交等各個行業(yè)蓬勃發(fā)展，帶動互聯(lián)網進行維度的跨越。
三維互聯(lián)網時代，對現(xiàn)行的軟硬件和數字內容提出了更高要求。實際生產中，二維向三維的升級過程，以片源內容60幀率為例，通過本地測試，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消耗會多出20%~60%，芯片計算量將大幅提升，這會對芯片運算能力提出更高的要求。此外，軟件開發(fā)量、數字內容開發(fā)量都會全面提升。這將加快推動我國數字產業(yè)實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展僅從短期來看，至少可為中國創(chuàng)造1.2萬億元的GDP增量，（以2020年中國GDP達到100萬億元計算）。放眼長期，三維互聯(lián)網的普及將開啟互聯(lián)網經濟的全新時代，帶動的經濟增長將是無法估量的。
三維互聯(lián)網建設將極大促進通信行業(yè)發(fā)展
新一代通信技術5G在促消費、助升級、培植經濟發(fā)展新動能等方面潛力巨大。作為新一輪科技革命的核心通用技術，5G技術給經濟社會帶來了空前的想象空間和巨大的潛能，但目前發(fā)展仍然存在著一些問題。2020年4月，賽迪智庫工業(yè)經濟研究所發(fā)布《中國各省區(qū)市“新基建”發(fā)展?jié)摿Π灼繁砻鳎?G新基建啟動伊始，“產能過剩”“建易管難”“入不敷出”等潛在風險值得高度警惕。如果不考慮運營模式與市場實際需求情況，盲目擴大5G基站建設規(guī)模，不利于5G新基建持續(xù)健康發(fā)展。因此，擴充5G使用場景、加快5G民用，在當前形勢下尤為必要。
移動互聯(lián)網時代，移動端與互聯(lián)網的聯(lián)結是通過通信技術實現(xiàn)的。三維互聯(lián)網時代，所有網上事物的信息都會以更加真實且全面的三維形式呈現(xiàn)，龐大的數據量會以幾何級增長，這使得網絡的信息通量也會數倍增長。例如，目前市面上1080P的高清視頻在播放時碼率大概為4~6mbps，但3D視頻的碼率一般要到最少8～10mbps才能清晰播放，這就帶動了用戶對于5G大帶寬的需要。另外，因為分辨率和碼率的增加，一個3D的視頻會比2D的視頻大1~3倍，流量也隨之增大。屆時，當前的4G網絡將無法滿足三維互聯(lián)網時代的基本需求，5G大帶寬、低時延、高速率的優(yōu)勢就有了用武之地。因此，三維互聯(lián)網堪稱5G的“殺手級”應用，可以極大地促進5G通信技術的發(fā)展。在三維互聯(lián)網全面普及之后，必會成為5G的最大應用場景。三維互聯(lián)網與5G二者組合發(fā)展，能夠更好地擴充5G使用場景，釋放5G效能，提升5G商業(yè)價值，促進經濟發(fā)展。
當前，三維互聯(lián)網與5G事業(yè)正在開展融合發(fā)展，并取了良好的進展。例如，華為5G事業(yè)的相關部門正把三維互聯(lián)網作為5G未來的一個應用方向，向客戶展示其作為5G最大的、也是全新的應用場景。
三維互聯(lián)網對建設數字中國具有重要意義
發(fā)展三維互聯(lián)網產業(yè)，對建設數字中國具有重要意義，有利于推動數字產業(yè)化發(fā)展，加快構筑全民暢享的數字生活。3D瀏覽器、3D觀影等三維互聯(lián)網應用將推動各類生活場景三維數字化，為人民提供更新穎、更豐富、更便捷的數字生活體驗，加快構筑全民暢享的數字生活。
在影視娛樂方面，可以在移動互聯(lián)網端打造移動3D院線，三維影像更加立體真實，觀眾體驗感更佳。視頻平臺打造網絡3D院線，可實現(xiàn)平臺方與用戶方、制片方、品牌方的多贏局面。對視頻平臺而言，在行業(yè)競爭中獲得優(yōu)勢，受到資本市場青睞，新增更多盈利模式，迎來新一輪發(fā)展機遇。對用戶而言，網絡3D院線通過真實立體的三維影像，煥新觀眾視覺體驗。對制片方而言，網絡3D院線拓寬了3D影片宣發(fā)渠道和播放平臺，可以降低制片方投資風險，提高票房收益。對品牌方而言，3D廣告的超強代入感有利于提高客戶購買率和轉化率，提升品牌方投入產出比。
在互聯(lián)網社交平臺方面，3D技術的引進可以帶來新的社交體驗。例如，用戶可拍攝3D圖片、3D視頻，立體記錄精彩瞬間，也可與他人分享三維影像的真實美好。親人、朋友間可以進行三維視頻通話。
在網絡購物方面，三維立體的產品展示，可以讓消費者對產品的形態(tài)、細節(jié)有更立體的了解。例如在線購買家具，三維技術可讓消費者了解家具的各種形態(tài)和細節(jié)，讓消費者能擁有更加真實、自然的商品購買體驗，為購物決策提供最真實可靠的依據。
在互聯(lián)網游戲方面，三維技術的加入，將使游戲場景更加立體呈現(xiàn)，游戲形象更加生動逼真，玩家游戲體驗更加震撼。對于游戲行業(yè)來說，新技術的加入將會給行業(yè)帶來很多新機會。
在網絡直播方面，三維直播縮短了觀眾與現(xiàn)場距離，3D技術可以讓場景更真實。例如網絡賽事直播方面，三維足球、籃球、乒乓球、網球、高爾夫球等賽事直播，給觀眾帶來新的視覺體驗，仿佛親臨現(xiàn)場。各種文藝表演、大型賽事也可以進行3D直播；在旅游方面，三維直播旅游，可以讓游客足不出戶就能享受清晰、真實、全方位的世界風光。
在三維拍攝方面，金融管理上通過三維影像拍攝，客戶現(xiàn)場簽約可留存立體影像，避免因簽約現(xiàn)場影像造假導致的經濟糾紛；在保險取證方面，在進行現(xiàn)場事故確認時，通過三維影像立體記錄，可真實還原事故現(xiàn)場，同時避免二維影像后期易于造假的弊端，證據鏈更加完善可靠，事故判定更公正；在公檢法的證據鏈管理方面，三維立體的影像管理和留存，因為不易后期造假，證據更有信服力。
在3D視覺訓練方面，只需利用手機、平板電腦等移動終端，結合專業(yè)3D護眼訓練操就可以實施以往需在大型醫(yī)院中才能進行的3D視覺訓練，讓科學護眼變得簡單易行，成為科技改變生活、科技造福人類的典型案例。
三維互聯(lián)網建設會促進各行各業(yè)的全面升級
三維互聯(lián)網建設將改變各行各業(yè)發(fā)展格局，促進工業(yè)、農業(yè)、國防、教育、醫(yī)療衛(wèi)生、文化藝術等各行各業(yè)全面轉型升級，實現(xiàn)跨越式發(fā)展。
在工業(yè)消費定制方面，三維技術可讓消費者在線向生產者提出符合自身要求的商品需求，實現(xiàn)個性化產品定制。三維服裝定制，通過三維技術進行量體裁衣，滿足用戶的合體性、個性化需求。
在工業(yè)生產設計方面，三維互聯(lián)網技術可以實現(xiàn)復雜產品的顯示和傳輸，將極大地方便工程師開展工作。例如發(fā)動機設計，傳統(tǒng)的計算機輔助三維模型與裸視三維圖形顯示技術結合，更能完整地呈現(xiàn)各種機械結構的空間立體關系。
在建筑工程設計方面，通過三維圖形顯示技術與BIM技術相結合，工程設計人員可以十分形象地展示設計成果，梁柱、管道、電路等更加清晰立體。設計人員可以通過三維互聯(lián)網與施工人員清晰交流，有利于提高項目的施工質量和準確性，更好地促進建筑行業(yè)發(fā)展。
在教育教學方面，三維技術應用于課堂，將為師生創(chuàng)造一個視覺立體化的多媒體教學課堂，使得教學體驗具有身臨其境感，提升授課效率。例如數學課上的立體幾何，三維技術可以讓學生更容易理解空間的概念；生理衛(wèi)生課上的人體結構，三維技術可以讓學生更清晰地了解人體內部。
在醫(yī)療手術方面，在前期診斷時，三維技術與CT技術相結合，優(yōu)化CT計算機斷層掃描技術，創(chuàng)造出新的解決方案，三維立體呈現(xiàn)病變組織的具體空間位置，利于病情精確診斷。在微創(chuàng)手術中，目前的內窺鏡是二維平面顯示，醫(yī)生只能通過經驗判斷實施手術，而通過三維內窺鏡顯示技術可以看到人體內部病灶與臟器、神經、血管間的空間關系，協(xié)助醫(yī)生精準完成高難度手術，降低手術風險。三維可視化技術還可以協(xié)助醫(yī)生遠程醫(yī)療。
在交通建設方面，三維技術可以讓立體交通路網規(guī)劃和設計更直觀展現(xiàn)出來。
在三維導航方面，在立體橋區(qū)的導航指引，三維導航更直觀，可立體展現(xiàn)交通場景和駕駛路線，徹底解決了傳統(tǒng)二維導航在復雜立交橋、上下橋等道路區(qū)產生的遮蓋、視覺錯誤等問題而導致的路線行駛錯誤。
在安防系統(tǒng)方面，三維技術的引入，可實現(xiàn)安防系統(tǒng)中的人臉識別、指紋錄入三維呈現(xiàn)，有效提升安全系數，進一步優(yōu)化安全防范體系。三維互聯(lián)網可以協(xié)助打造遠程安防體系。
在國防軍工方面，三維顯示技術可真實立體呈現(xiàn)戰(zhàn)場環(huán)境信息，是提高軍隊綜合作戰(zhàn)指揮能力的重要技術支撐。例如在軍事教學、訓練、演習活動中，三維技術可讓指戰(zhàn)員、官兵更好地掌握現(xiàn)場的真實情況，為指揮員進行作戰(zhàn)規(guī)劃、作戰(zhàn)決策和指揮控制提供更加準確的依據。
在生物研究方面，建立三維動、植物數據庫，有利于科研人員研究鑒別新物種。據英國《每日郵報》報道，地球上可能存在著億萬種不同物種，這意味著地球上還有大量物種未被發(fā)現(xiàn)。三維技術可以全方位記錄物種的個體特征，呈現(xiàn)相似物種在形態(tài)、結構上的微小差別，以提高物種鑒別的準確性。
在文化藝術方面，裸視三維技術的融合應用，可以更真實地呈現(xiàn)藝術品細節(jié)，不僅可以讓觀眾在互聯(lián)網上不受時空限制、任意角度觀看展柜中的展品。與此同時，博物館庫房中那些不宜展出、難得一見、展出風險系數高的珍貴藏品，也可以通過此技術和普通大眾“見面”，最大程度提高藝術價值。
在農業(yè)發(fā)展方面，用三維影像技術記錄、科普、監(jiān)控動植物的生長過程以及病蟲害的防治，可以提高生產質量及效率。例如農業(yè)生產中關于病蟲害的防治上，三維立體的害蟲圖片資料具有辨識度高的特點。在植物生長過程中出現(xiàn)病蟲害，農業(yè)生產人員可通過觀看三維立體影像資料，迅速判斷并采取有效措施，有利于農業(yè)科學技術的普及，促進農業(yè)發(fā)展。
在新聞媒體方面，記者在新聞采訪時可以拍攝三維視頻和三維照片，網站可以顯示三維視頻和照片，實現(xiàn)頁面三維化，還可以利用三維技術進行廣告宣傳，給讀者新的新聞體驗。
在3D打印方面，傳統(tǒng)的3D打印技術屬計算機輔助三維技術，裸視三維顯示技術替代計算機輔助三維技術，將成為發(fā)展趨勢。
在搜索網站方面，隨著三維信息的大量應用，搜索網站也必將兼容三維技術。
三維互聯(lián)網建設具有重大現(xiàn)實意義
三維互聯(lián)網產業(yè)鏈長、涉及范圍廣、跨領域綜合性強，是一個可能影響國民經濟發(fā)展全局的重要技術。
三維互聯(lián)網的發(fā)展將直接催生裸視三維智慧膜、3D相機、3D直播設備等三維硬件產品萬億市場規(guī)模。據工信部統(tǒng)計，2019年僅中國大陸手機用戶數已達16億，就裸視三維智慧膜產品而言，作為手機的必備配件，擁有千億市場體量。三維硬件市場，無論其市場空間還是發(fā)展前景，都是空前巨大，將對擴大內需，拉動經濟發(fā)展起到至關重要的作用。
三維互聯(lián)網的發(fā)展還將給各行各業(yè)帶來新的機會，例如，網絡3D院線、3D游戲、3D直播的率先打造等都蘊含著巨大的機會，新技術將為人們的美好生活帶來新需求，每年將帶動數千億互聯(lián)網消費。
軟件方面，全球數百萬軟件工程師已經在二維互聯(lián)網開發(fā)出了上百萬個應用軟件，發(fā)展?jié)u趨飽和。三維互聯(lián)網的誕生為軟件工程師們提供了一個嶄新的工作舞臺。未來十年，隨著他們的加入和努力，會有無數三維互聯(lián)網應用誕生，未來的世界會更科幻、更方便，未來三維軟件開發(fā)的價值無法估量。在硬件方面，由于手機的硬件性能已經遠遠超越軟件需求，手機用戶對新手機的性能升級興趣不強，手機銷量正逐年呈下降趨勢。但三維顯示對手機的硬件需求非常高，讓手機行業(yè)迎來新的發(fā)展高潮。三維互聯(lián)網可以在未來十年極大地促進手機行業(yè)的發(fā)展。
未來十年將會是三維互聯(lián)網發(fā)展的黃金十年。三維互聯(lián)網的打造，將加快新一輪科技革命，加速產業(yè)變革演進。隨著各種新技術、新應用、新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)，三維互聯(lián)網將迎來更強勁的發(fā)展動能、更廣闊的發(fā)展空間。國家互聯(lián)網中心發(fā)布報告顯示，截至2020年3月，中國網民數量為9.04億人，互聯(lián)網普及率達64.5%。三維互聯(lián)網的建設所涉及的行業(yè)范圍之廣、參與企業(yè)之多、戰(zhàn)略意義之大都是空前的。三維互聯(lián)網是新一輪國際競爭中必須抓住的機會，也是拉動經濟新增長的核心引擎。
發(fā)展三維互聯(lián)網，為消費升級、產業(yè)創(chuàng)新、社會治理提供新工具、新要素、新場景。借力裸眼3D信息生成和處理技術的不斷發(fā)展，3D內容將延伸至更多行業(yè)，助力屏幕使用相關領域的技術進步，間接促進工業(yè)、農業(yè)、國防、教育、醫(yī)療衛(wèi)生、文化藝術等領域的全面轉型升級，真正做到讓科技賦予人們更好的生活。
發(fā)展三維互聯(lián)網，符合中國“十四五”規(guī)劃方向?！笆奈濉币?guī)劃明確指出，要加快建設數字經濟、數字社會、數字政府，以數字化轉型整體驅動生產方式、生活方式和治理方式變革，要求“到2025年實現(xiàn)數字經濟核心產業(yè)增加值占GDP比重達到10%?！笨梢?，大規(guī)模發(fā)展數字經濟產業(yè)，推動全社會數字化轉型已作為頂層設計重要部分，而三維互聯(lián)網正是數字經濟領域的全新拓展，可以作為數字經濟發(fā)展的著力點和支撐點。
發(fā)展三維互聯(lián)網，有利于重構世界互聯(lián)網新秩序。在互聯(lián)網的發(fā)展歷史上，美國擁有絕對的主導優(yōu)勢，全球互聯(lián)網都架構于美國的底層技術之上。美國貢獻于互聯(lián)網，也霸權于互聯(lián)網。三維互聯(lián)網的打造，是互聯(lián)網行業(yè)的一次重大變革，是從二維向三維的維度跨越。與之相適應，底層邏輯和架構都會發(fā)生漸進式重大變革。如果中國能率先打造出三維互聯(lián)網生態(tài)和體系，將在此領域獲得先發(fā)優(yōu)勢，為互聯(lián)網發(fā)展作出中國貢獻。
發(fā)展三維互聯(lián)網，有利于促進中國5G事業(yè)發(fā)展。三維互聯(lián)網技術及生態(tài)圈，是5G的重要應用落地場景，我們應該進一步搶抓5G產業(yè)歷史機遇，豐富5G應用場景，賦能5G發(fā)展的新動能。中國在5G基礎設施建設上處于世界領先地位，但是應用場景的匱乏會制約5G行業(yè)的健康發(fā)展。三維互聯(lián)網的建設，擁有龐大的信息量傳輸需求，將極大促進通信行業(yè)和5G的發(fā)展。
發(fā)展三維互聯(lián)網，有利于加速構建“雙循環(huán)”發(fā)展新格局。我國經濟發(fā)展擁有充分的后發(fā)優(yōu)勢，可一旦融入全球產業(yè)鏈中高端，往往就面臨著其他先發(fā)優(yōu)勢國家的阻撓，所以必須以自主創(chuàng)新為主，加速雙循環(huán)格局的形成。三維互聯(lián)網建設，從技術、生態(tài)到模式，都將是完全由中國“從0到1”創(chuàng)造的一條全新賽道，具備獨立的全流程創(chuàng)新鏈條。如率先建設成功，將擁有強大的新經濟增長動能，其他國家難以望中國之項背。
發(fā)展三維互聯(lián)網，有助于中國搶占科技競爭制高點。當今世界處于以信息全面引領創(chuàng)新、以信息基礎重構國家核心競爭力的新階段，而網絡信息技術成為當前全球科技競爭的制高點。以裸眼3D顯示技術為核心的三維互聯(lián)網作為未來重大信息技術創(chuàng)新的“動力源”和“助推器”，有助于中國形成未來網絡建設的先發(fā)優(yōu)勢，在底層技術、行業(yè)標準等方面爭得先機，在全球創(chuàng)新版圖中掌握主導權，搶占未來科技競爭制高點，最終在全球的發(fā)展格局中擁有更大話語權。
發(fā)展三維互聯(lián)網，是中國為全人類作出的新貢獻。放眼全人類來說，三維互聯(lián)網有望是新一輪信息傳遞革命的重要推動力量，將在生產、交換、分配和消費方式等方面，全方位、長周期地影響人類社會，助力拓展人類社會生產新領域、創(chuàng)造人類社會新空間。
（作者系北理立體通三維互聯(lián)網科學研究院執(zhí)行院長）