??技術的發展歷來遵循解放生產力、提高生產力的基本原則，不斷拓展人類視覺、聽覺和各項生理機能，人機交互也向更直觀、更簡潔、更本能的方向發展。在元宇宙科技浪潮的推動下，人類已經進入到數字世界與真實物理世界共存、融合、相互關聯的信息新時代。

??（一）對未來3D數字世界的認知

??（1）虛實融合一體的混合世界

??由于技術條件限制，目前信息采集、展示并不符合人類本能，我們希望在需要的時候在空間中及時得到想要的信息，而不是通過一個矩形框（顯示器）來進行檢索和展示，如我們行走在大路上，我們希望導航線路是直接呈現在前進方向的空間中，而不是在矩形框中顯示一個箭頭。隨著技術的進步，構建與真實物理世界平行融合的數字世界成為可能，這也恰恰是最大的3D場景，不論采用何種技術，鏡像三維的真實物理世界得到的結果必然是三維的數字世界，三維的數字世界其基礎必然是3D數據，數字世界與真實物理世界融合一體的混合世界，從數據展示、人機交互到直觀感受都更符合人類本能，能滿足人們對未來科技發展的期望，從而也必然是科技進步的方向。
由于虛實融合特性和巨大的潛在優越性，3D數據有著當前圖片、視頻等信息載體無可比擬的沉浸性、可操作交互性、空間分布性、時間性等特點，隨著元宇宙、AR、VR等技術的發展，從局部到整體，從點到面，從不成熟到成熟，已開始演化進程，由于符合人類本能、符合世界本原，技術的發展趨勢是確定的，雖然可能這個過程比較曲折漫長。

??（2）拓展人類感知世界的能力

?? 如同電視拓展了人類的視力，電話拓展了人類的聽力一樣，數字3D世界拓展了人類感知世界的能力。由于人類本身器官的功能局限性，我們并不能感知到感知器官功能之外的信息，比如看到一朵蘑菇時，我們并不能馬上獲知到該蘑菇的毒性、成分等信息，也不能從本身之外的資源中實時得到想要的信息。而在數字世界中，我們可以從全人類的整個資源中獲取信息，從而大大的拓展我們感知世界的能力，比如，我們在進入隧道之前就可以檢索并展示整個隧道的三維模型，直觀的獲取其形狀、長度、限速等信息。
在高速通信技術、硬件算力技術、ARVR技術、人工智能技術、大數據技術等各類信息技術的融合之下，人類感知世界的能力將得到前所未有的拓展，知識的傳承將更加高效、信息利用效率將極大提高，可匯集全人類的智慧延展個體能力。

??（3）改變人類對世界的認知

??由于虛實融合整合了數字世界與物理世界，對人類可感知的物理世界進行了增強，我們看到的世界不再是世界表面現象的集合，而增加了更多深層次、多角度、本質性信息，從而改變人類對世界的認知，就像在電話發明之前，我們無法理解人與人之間的交流可以延伸以視距之外，在有了電話之后，我們突然具備了了解千里之外發生事件的能力，從而重新定義人與人之間交流的距離。3D數據及相關技術的發展，可以以更加自然的方式增強人類感知世界的能力，改變原先對世界的認知。

??（4）信息獲取與傳遞向更高效直觀方向發展

??數字世界與物理世界融合，信息的獲取與展示以人類本身為中心，與時間和空間相關聯，在需要的時候、在合適的空間位置呈現恰當的信息，信息的獲取由被動變為主動，信息的類型由通用變為特定關注，信息的呈現也與時間和空間強相關。這是一種前所未有的信息獲取、融合方式，也是一種更符合人類本能的方式，更加高效、直觀。

??（5）人機交互向本能操作演進

??相比與傳統PC、手機應用，AR、VR、MR應用最大的區別是顯示方式的變革。傳統應用所有的圖像、文字、視頻等信息均是排布在一個2D屏幕內，人與機器存在天然的隔離，WIMP（Window、Icon、Menu、Pointer）是其典型的操作方式，而AR、VR、MR則完全打破了傳統屏幕信息顯示模式，顯示內容徹底擺脫了屏幕的限制，并可與真實的現實世界融為一體，人機交互也向著更自然、直觀的3D形式演進。交互空間（包括空間大小、平面類型、遮擋關系）、輸入方式（語音、手勢、控制器、眼動）、信息呈現方式（3D模型、2D界面、UX元素）、音效（空間音效、界面反饋音效、背景音效）、融合方式（疊加、遮擋、跟隨）等等都更加符合真實世界規律，更符合人類操作本能。
世界本身就是三維的，AR、VR、MR是將人也置于應用之中，而不再將其當成旁觀者，我們可以使用操作真實物理對象的方式操作虛擬數字對象，如直接通過用手抓取、通過語音控制、通過眼睛凝視觸發等，而無需再通過鍵盤、鼠標這類中間媒介，更加的直觀高效。

??（二）未來3D技術發展方向

??信息時代已經開始由以文字、圖片、視頻為信息載體向3D場景、3D模型、3D交互的新階段邁進，這個進程迫切需要新型3D數據采集設備、傳輸編輯、計算處理、展示呈現方法、設備、技術的出現，大幅度降低各階段成本、簡化流程，需要整個行業、整個產業鏈協同發力。未來3D技術一定是朝著以更簡單、更直觀、更便宜的方式打通各產業鏈條環節的方向發展。

??（1）3D數據采集設備普及化

??3D數據是比較高級的數據格式，目前還主要由人工方式生成，成本高，制作周期長，不能適應大規模、批量化生產，而且高昂的制作成本極大的限制了模型制作數量，不能滿足快速發展的技術需求。在市場需求的推動下，快速、高效、便攜的3D數據采集設備及相關技術必將迎來高速發展，簡單、微型、可嵌入式、低成本的3D數據采集設備普及化是數字世界得以實現的前提和基礎。

??（2）3D數據傳輸編輯簡單化

??3D格式數據量大，傳輸、加載時間長，分步傳輸和加載相關技術將會迎來發展。目前，3D數據編輯、修改需要專業人員利用專業三維編輯軟件進行，無法適應快速及時的數據處理要求，理想的3D數據編輯修改應該像圖像裁剪一樣簡單，無需額外的人員培訓、復雜的操作流程，方便普通人群對3D數據的高效編輯。當3D數據成為社會信息基礎數據時，3D數據的編輯處理必須足夠簡單，方便。

??（3）3D渲染處理云端化

??隨著硬件技術的發展，設備處理速度越來越快，但像手機、可穿戴便攜式等設備算力受限于重量、體積、電池續航、發熱等各種因素影響，越來越不能滿足日益增長的算力需求，特別是對3D數據這類處理量大、實時性要求高的應用仍然會顯得力不從心，因此，高畫質、高質量、高時效、高響應的處理、渲染、交互計算仍然需要放置到云端，通過遠程渲染方式將結果流送到用戶端，從而大幅度降低對用戶端設備硬件算力的需求，改善用戶體驗。

??（4）3D呈現渲染近眼化

??3D數據天生的三維特性，在當前以屏幕、顯示器等2D平面矩形顯示的情況下效果并不明顯，只有在以近眼顯示、虛實融合的AR、VR、MR中才能最大程度發揮3D數據的特性，展現其立體、直觀、本能化交互的優勢。因此，從這個角度，寬視角、高可視、高密度顯示的智能眼鏡才是3D數據發揮威力的最佳載體形式。

??（三）3D數據的應用前景

??世界原本就是三維的，以三維的方式展示、操作、鏡像世界符合人類本能，元宇宙是計算機硬件處理能力、AI技術、新型軟硬件、新型傳感器等技術發展成熟到一定階段的必須趨勢，以AR、VR、MR、XR信息展示載體為代表的下一代信息終端，其數字世界的物質基礎是3D數據，整個數字世界將由2D的示意性表達轉到3D的客觀性表達，3D數據會成為像今天照片、視頻一樣普及的基礎性數據，會成為元宇宙世界的沙石混泥土基建材料，成為各行各業的基礎數據，并在所有社會領域獲得應用，特別是以下行業。

??（1）ARVR

??在元宇宙科技浪潮席卷之下，不僅騰訊、字節跳動、Meta等國內外互聯網巨頭紛紛入局，就連微軟、英偉達、AMD等硬實力廠商也扎堆入局，推動了整個行業的發展。可以預計，在未來相當長一段時間內，元宇宙都將成為科技和互聯網公司的一項重要戰略目標，而作為元宇宙內容生態物質基礎的3D數據領域，也將擁有巨大的應用增長空間。AR、VR、MR、XR等作為連接人與元宇宙的中間媒介承載著虛實融合、渲染展示、傳感計算、人機交互等重要功能，其操作對象也是3D數據。

??元宇宙的發展依賴于硬件、軟件、生態、內容，而內容創作又依賴于相關工具，只有內容創作、3D模型創建成本降低到可以忽略的程度（就像當前拍攝照片、錄制視頻一樣）才有可能推動元宇宙概念的大規模落地，因此，與當前信息網絡依賴于文字、圖片、視頻構建內容生態一樣，元宇宙依賴3D數據構建內容生態，沒有3D內容，元宇宙將成為無源之水，無本之木，無法普及落地。

??（2）數字孿生

??數字孿生是通過數字手段鏡像現實世界的一種手段，數字孿生強調對真實世界的數字重建復刻，實現數字世界與真實世界的聯動。重建真實世界的過程就是創建真實世界3D數字表達的過程，因此3D數據也是數據孿生的物質基礎，是構建與真實世界平行數字世界的物質基礎。

??（3）電商零售

??3D數據由于其相比于照片、視頻更直觀、更真實、可交互的特性，正在改變商品、產品的展示方式，并且3D數據在與AR、VR的結合上擁有天然的優勢，更容易實現購物體驗的提升，營造沉浸式購物體驗。通過3D交互展示商品的價值，對消費者而言，體驗得到優化；對于商品而言，展示效果得到增強；對于商家而言，可以實現線上線下場景融合。3D數據在電商零售領域前景廣闊。

??（4）娛樂游戲

??隨著技術的發展，從2D到3D到AR、VR，娛樂游戲向著越來越真實，越來越具沉浸體驗的方向發展，而且，隨著娛樂游戲的進一步發展，以真實環境為原型的體驗將進一步加強。如以真實數字地球、真實城市、真實景點為原型的游戲、文旅、新型體驗將獲得極大的發展。而這些類型體驗的基礎又都是3D數字模型、測繪數據，特別是真實物體、真實環境的數字化模型。

??（5）工業教育

??在工業、教育領域，3D數據直觀、真實、可交互特性使其相比2D圖像、文字描述、圖片具有無可比擬的優勢，從仿真模擬、CAD/CAM（計算機輔助設計與制造）設計、工業檢測維修、工業培訓、遠程指導、機器人控制，到教育行業的數據可視化、直觀化、AR/VR教學，都會帶來前所未有的視覺體驗和效率提升。

??（6）建筑醫療

??建筑醫療設施設備建設都存在投入大、周期長、風險高等特點，借助于建筑模型仿真，可以為設計專家和工程人員展示設計、裝修、美化等各方面的信息，使他們能夠獲得具體細節信息，并在正式施工前即可查看建設后的效果，AR/VR技術在建筑行業的發展應用，可幫助降低工程管理難度，提升進度管理能力。

??醫療數字人體可用于醫學教育培訓，并且隨著遠程醫療技術的發展，3D技術能夠在遠程診斷中為醫生和專家提供直接的檢查實況和診療實況，使醫務人員獲得比平面顯示更多的視覺信息。此外，3D技術在內窺鏡圖像顯示、眼科疾病診斷、MRI、CT、B超成像、手術模擬以及虛擬醫院等方面同樣具有十分重要的應用前景。

??（7）軍事

??3D技術已廣泛應用于模擬訓練、對抗演習，VR沉浸式培訓能真實展現戰場環境，已廣泛用于飛行模擬訓練、坦克裝甲車訓練、潛艇水下訓練等方面。結合航空立體偵察、星際遙感遙測成像分析、實時戰場環境生成、高速戰術通信網絡、融合戰術指揮控制的MR技術將會大量應用于戰場。

??（8）孿生數字人

??數字人是計算機技術、人工智能技術、大數據、物聯網等技術融合展示的載體，也是重要的人機交互手段，數字人處于3D數字世界中，數字人需要借助各類3D數據向用戶展示各類信息，包括數字人本身，3D數據是數字人應用的基礎。除此之外，用戶個體的數字化身孿生數字人將帶來大量人體建模需求。

??世界已經開始從以文字、圖像、視頻為信息載體的時代進入到以3D數字環境、3D模型、3D語音等3D數據為載體的新時代，AR、VR、元宇宙的發展對3D數據的需求爆發期已經來臨。世界對低成本、快速、高效獲取、傳輸、展示3D數據的需求越來越迫切。未來信息時代，3D數據將成為數字世界的物質基礎。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的3D数据---未来数字世界的物质基础的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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