先臨三維江騰飛：技術入云塑造3D視覺行業(yè)新模式

來源：先臨三維

先臨三維副總裁兼軟件總監(jiān)江騰飛博士為阿里云【大咖說】的觀眾帶來主題為「技術入云塑造3D視覺行業(yè)新模式」的精彩訪談。他向大家介紹了企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要性，以及先臨三維的技術優(yōu)勢、科研成果以及行業(yè)應用等情況。

Q1：對于企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的看法
A1：企業(yè)運作中會產(chǎn)生很多生產(chǎn)、銷售和經(jīng)營等各類數(shù)據(jù)。我們會發(fā)現(xiàn)這些信息相互之間沒有聯(lián)通，形成了各種各樣的數(shù)據(jù)孤島，數(shù)字化轉(zhuǎn)型希望把這些信息給串聯(lián)起來，為公司的運行和決策提供有意義、有價值的數(shù)據(jù)。

從企業(yè)管理角度看，企業(yè)是要追求高效益，而企業(yè)運作效率的提升會有助于提高效益。數(shù)字化轉(zhuǎn)型就是企業(yè)提效的一種手段，需不需要轉(zhuǎn)，該怎么轉(zhuǎn)是要根據(jù)企業(yè)自身特點來決策的。我個人認為要先對企業(yè)運作效率進行可視化，找出瓶頸，再觀察這些瓶頸點是否可以通過數(shù)字化的方式來解決。從長期來看，這個過程會是螺旋式發(fā)展的，部分工作流程完成了數(shù)字化轉(zhuǎn)型，解決一部分問題的同時引入了一部分問題，需要通過迭代優(yōu)化的方式來推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型的廣度與深度，只要整體趨勢是利大于弊，就值得長期堅持。

Q2：高精度3D視覺技術主要的工作原理是什么？

A2：高精度3D視覺設備主要是采集被掃描物體的形貌數(shù)據(jù)，形貌里面包括形狀以及外觀，關鍵的基礎點就在于如何測量獲取空間中一個點到觀察端的距離，進而確定其空間數(shù)據(jù)，目前主要有兩種方法，第一種是通過向?qū)ν馔渡鋷в芯幋a信息的光源，然后通過相機捕捉來進行三維的重建，這類我們稱之為主動式。

另外一種是被動式，被動式不對外去提供主動去投射光源而是依賴于環(huán)境光照的變化進行計算，比如有光度立體法、共聚焦法等等。目前，先臨三維的產(chǎn)品主要以主動式結(jié)構(gòu)光的三維掃描設備原理為核心。

Q3：高精度3D視覺技術的開發(fā)難度是什么？

A3：高精度、高品質(zhì)數(shù)據(jù)的獲取與普及化應用之間平衡點的尋找是開發(fā)中最困難的點。普及化應用有4個特征：設備容易操作、數(shù)據(jù)處理簡單、數(shù)據(jù)應用方便、設備性價比高，這四個應用特征從不同維度對產(chǎn)品的軟硬件提出了要求，產(chǎn)品開發(fā)就是在這個約束空間內(nèi)尋找最優(yōu)解。目前先臨的三維產(chǎn)品在測量尺度上已經(jīng)可以覆蓋從一顆牙到一輛汽車，在精度上最高可達到5微米級，這個精度是什么概念？打個比方，如果測量一輛轎車的長度，偏差大約2根頭發(fā)絲。

先臨三維在后續(xù)的研發(fā)過程當中還有很多的技術問題需要去被攻克：如何以更低的算力成本實現(xiàn)高品質(zhì)數(shù)據(jù)的采集與理解；如何進一步保證設備測量精度的穩(wěn)定性和一致性；對比歐美頂尖企業(yè)，系統(tǒng)的解決方案能力。

Q4：數(shù)字化技術對于高精度3D視覺應用行業(yè)具有什么價值？

A4：高精度3D視覺技術的發(fā)展讓機器從看到、看清到看懂、看準世界。引入云計算的數(shù)字化技術相當于延展了數(shù)據(jù)采集、處理的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。3D設備就像人的眼睛，用于采集三維信息，端側(cè)與邊側(cè)的計算設備就像脊髓，可以完成三維數(shù)據(jù)重建等基本活動，而云計算的引入就像人類的大腦與脊椎，能支持多路、多源設備的輸入，支持高計算量的推理活動，從而滿足更大規(guī)模、更復雜場景的分析。因此云計算的引入甚至一定程度上重塑了3D視覺行業(yè)的工作方式。

阿里云作為IAAS服務供應商提供了高擴展性的計算與存儲服務，以及性能卓越的云原生關系型數(shù)據(jù)庫polarDB和全場景安全防護云防火墻WAF等一系列產(chǎn)品，為我們搭建上層應用提供了便利。

在設計檢測領域，基于云端產(chǎn)品可以進行實施采集數(shù)據(jù)的反饋和協(xié)同處理；

在口腔醫(yī)療方面，云平臺提供了醫(yī)生、患者以及為醫(yī)生提供生產(chǎn)服務的技工廠三類角色的接入。在平臺上可以方便地傳送牙齒三維數(shù)據(jù)，進行查看、審核和簡單的數(shù)據(jù)處理。

Q5：從技術方面看3D高精度視覺未來發(fā)展趨勢

A5：現(xiàn)在剛好處在元宇宙非常火爆的時間節(jié)點，很多行業(yè)的用戶都會關注元宇宙的發(fā)展態(tài)勢。元宇宙是想把整個世界進行3D數(shù)字化，從一個完全真實的世界逐漸的走向真實世界和虛擬世界相互交融，未來可以在虛擬世界里面完全1:1的呈現(xiàn)，甚至超越真實世界。這個過程很漫長，它需要一系列的基礎設施的搭建，比如，如何把一個人體高保真的搬到虛擬世界，就需要依賴于高精度三維掃描設備的介入，它能夠去非常真實的還原你的毛孔、頭發(fā)、瞳孔、眉毛、掌紋、指紋等細節(jié)，讓你在三維世界里面看起來更像是一個真實的人體。

我們也可以看到Facebook的CEO展示他在元宇宙中的模樣，大家第一眼覺得有點假，但是隨著這類技術的演化，它就會逐漸的讓你難分真假。另外一方面來看，工業(yè)制造的過程中也會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，我們的設備目前應用場景大多是離線檢測。現(xiàn)在應用場景也在逐漸轉(zhuǎn)移為線上檢測，工件都是實時通過數(shù)據(jù)對比進行檢測，自動判斷工件是否有瑕疵，實時幫助產(chǎn)線做干預和決策。瑕疵品的再加工就會使得線下和線上數(shù)據(jù)需要進行實時交互，整個過程中會使用大量的傳感器，對于傳感器獲取的數(shù)據(jù)精度要求也會很高，這其中充斥著高精度三維視覺從業(yè)者的機會。

未來，如果有志于加入這個領域的用戶可以從一個更廣的視角來看待高精度三維視覺技術，目前虛擬人這個方向已經(jīng)是非常的擁擠，但其實除了構(gòu)建人體以外還有大量的To B端的業(yè)務，比如醫(yī)療以及工業(yè)方向都需要擁有高精度三維數(shù)字化解決方案的供應商參與，才能夠幫助3D數(shù)字生產(chǎn)制造的過程逐漸往元宇宙去靠攏，這個大致的趨勢它是不會去變的。