先臨三維江騰飛：技術(shù)入云塑造3D視覺(jué)行業(yè)新模式

來(lái)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(shuō)】的觀眾帶來(lái)主題為「技術(shù)入云塑造3D視覺(jué)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(shù)優(yōu)勢(shì)、科研成果以及行業(yè)應(yīng)用等情況。

Q1：對(duì)于企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的看法
A1：企業(yè)運(yùn)作中會(huì)產(chǎn)生很多生產(chǎn)、銷售和經(jīng)營(yíng)等各類數(shù)據(jù)。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這些信息相互之間沒(méi)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(lái)，為公司的運(yùn)行和決策提供有意義、有價(jià)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(yùn)作效率的提升會(huì)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(diǎn)來(lái)決策的。我個(gè)人認(rèn)為要先對(duì)企業(yè)運(yùn)作效率進(jìn)行可視化，找出瓶頸，再觀察這些瓶頸點(diǎn)是否可以通過(guò)數(shù)字化的方式來(lái)解決。從長(zhǎng)期來(lái)看，這個(gè)過(guò)程會(huì)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(wèn)題的同時(shí)引入了一部分問(wèn)題，需要通過(guò)迭代優(yōu)化的方式來(lái)推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的廣度與深度，只要整體趨勢(shì)是利大于弊，就值得長(zhǎng)期堅(jiān)持。

Q2：高精度3D視覺(jué)技術(shù)主要的工作原理是什么？

A2：高精度3D視覺(jué)設(shè)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(guān)鍵的基礎(chǔ)點(diǎn)就在于如何測(cè)量獲取空間中一個(gè)點(diǎn)到觀察端的距離，進(jìn)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(guò)向?qū)ν馔渡鋷в芯幋a信息的光源，然后通過(guò)相機(jī)捕捉來(lái)進(jìn)行三維的重建，這類我們稱之為主動(dòng)式。

另外一種是被動(dòng)式，被動(dòng)式不對(duì)外去提供主動(dòng)去投射光源而是依賴于環(huán)境光照的變化進(jìn)行計(jì)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(dòng)式結(jié)構(gòu)光的三維掃描設(shè)備原理為核心。

Q3：高精度3D視覺(jué)技術(shù)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(yīng)用之間平衡點(diǎn)的尋找是開發(fā)中最困難的點(diǎn)。普及化應(yīng)用有4個(gè)特征：設(shè)備容易操作、數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)應(yīng)用方便、設(shè)備性價(jià)比高，這四個(gè)應(yīng)用特征從不同維度對(duì)產(chǎn)品的軟硬件提出了要求，產(chǎn)品開發(fā)就是在這個(gè)約束空間內(nèi)尋找最優(yōu)解。目前先臨的三維產(chǎn)品在測(cè)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(dá)到5微米級(jí)，這個(gè)精度是什么概念？打個(gè)比方，如果測(cè)量一輛轎車的長(zhǎng)度，偏差大約2根頭發(fā)絲。

先臨三維在后續(xù)的研發(fā)過(guò)程當(dāng)中還有很多的技術(shù)問(wèn)題需要去被攻克：如何以更低的算力成本實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)數(shù)據(jù)的采集與理解；如何進(jìn)一步保證設(shè)備測(cè)量精度的穩(wěn)定性和一致性；對(duì)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(shù)對(duì)于高精度3D視覺(jué)應(yīng)用行業(yè)具有什么價(jià)值？

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

阿里云作為IAAS服務(wù)供應(yīng)商提供了高擴(kuò)展性的計(jì)算與存儲(chǔ)服務(wù)，以及性能卓越的云原生關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)polarDB和全場(chǎng)景安全防護(hù)云防火墻WAF等一系列產(chǎn)品，為我們搭建上層應(yīng)用提供了便利。

在設(shè)計(jì)檢測(cè)領(lǐng)域，基于云端產(chǎn)品可以進(jìn)行實(shí)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(tái)提供了醫(yī)生、患者以及為醫(yī)生提供生產(chǎn)服務(wù)的技工廠三類角色的接入。在平臺(tái)上可以方便地傳送牙齒三維數(shù)據(jù)，進(jìn)行查看、審核和簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理。

Q5：從技術(shù)方面看3D高精度視覺(jué)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

A5：現(xiàn)在剛好處在元宇宙非常火爆的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，很多行業(yè)的用戶都會(huì)關(guān)注元宇宙的發(fā)展態(tài)勢(shì)。元宇宙是想把整個(gè)世界進(jìn)行3D數(shù)字化，從一個(gè)完全真實(shí)的世界逐漸的走向真實(shí)世界和虛擬世界相互交融，未來(lái)可以在虛擬世界里面完全1:1的呈現(xiàn)，甚至超越真實(shí)世界。這個(gè)過(guò)程很漫長(zhǎng)，它需要一系列的基礎(chǔ)設(shè)施的搭建，比如，如何把一個(gè)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(shè)備的介入，它能夠去非常真實(shí)的還原你的毛孔、頭發(fā)、瞳孔、眉毛、掌紋、指紋等細(xì)節(jié)，讓你在三維世界里面看起來(lái)更像是一個(gè)真實(shí)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(jué)得有點(diǎn)假，但是隨著這類技術(shù)的演化，它就會(huì)逐漸的讓你難分真假。另外一方面來(lái)看，工業(yè)制造的過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，我們的設(shè)備目前應(yīng)用場(chǎng)景大多是離線檢測(cè)�，F(xiàn)在應(yīng)用場(chǎng)景也在逐漸轉(zhuǎn)移為線上檢測(cè)，工件都是實(shí)時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比進(jìn)行檢測(cè)，自動(dòng)判斷工件是否有瑕疵，實(shí)時(shí)幫助產(chǎn)線做干預(yù)和決策。瑕疵品的再加工就會(huì)使得線下和線上數(shù)據(jù)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，整個(gè)過(guò)程中會(huì)使用大量的傳感器，對(duì)于傳感器獲取的數(shù)據(jù)精度要求也會(huì)很高，這其中充斥著高精度三維視覺(jué)從業(yè)者的機(jī)會(huì)。

未來(lái)，如果有志于加入這個(gè)領(lǐng)域的用戶可以從一個(gè)更廣的視角來(lái)看待高精度三維視覺(jué)技術(shù)，目前虛擬人這個(gè)方向已經(jīng)是非常的擁擠，但其實(shí)除了構(gòu)建人體以外還有大量的To B端的業(yè)務(wù)，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(yīng)商參與，才能夠幫助3D數(shù)字生產(chǎn)制造的過(guò)程逐漸往元宇宙去靠攏，這個(gè)大致的趨勢(shì)它是不會(huì)去變的。