“大自然花費了數百萬年時間，讓人類進化出空間智能，眼睛捕捉光線，將2D圖像投射到視網膜上，大腦將這些數據轉換成3D信息。”

這段話來自“AI教母”李飛飛的最新分享。不久前，她宣布創業，方向是“空間智能”。在她看來，充分了解人類所生活的3D世界，是人工智能實現下一步突破的重點。

無獨有偶，在剛結束的GTC2024大會上，英偉達創始人黃仁勛表示，“下一波AI浪潮將是AI對物理世界的學習。”

在與3D視覺技術打交道這件事上，位于杭州蕭山“中國視谷”的先臨三維已經做了20年。

紡織生意孵化出先進制造“獨角獸”

時間撥回2004年，李濤從浙江大學國際金融專業畢業后，在導師的引薦下，體驗了3D技術，當即被吸引；同樣對這一技術充滿期待的還有當時位于蕭山的一家民營紡織企業——“永盛”。李濤的創業熱情加上永盛對技術創業的支持，3D的火種就此而生，同年12月，先臨三維成立。李濤帶領團隊探索了一條從技術、產品到市場應用的全新路徑。

“我們的第一款產品是高分辨率、能實現瞬時拍攝的三維相機，用非接觸式結構光技術獲取物體的三維模型。”李濤解釋，原先一張照片里的信息是平面的，通過三維呈現就可以在真實空間里獲得物體的位置、角度、尺寸等信息。

他透露，當時這款產品在國內還沒有市場，只能遠銷海外發達國家。“我們根據光的特點給公司取了英文名shining，后來才音譯成‘先臨’”。

一個月前，掛牌新三板的先臨公布了去年的業績：營收10.18億元，增幅32.56%；歸母凈利潤1.42億元，增幅622.5%。其中的絕大部分營收來自于3D掃描儀。

3D掃描是科幻片里幾乎必備的場景。先臨三維通過高清攝像頭和激光發射器，再借助算法快速獲得復雜物體的精準三維模型，目前這一方案廣泛應用于汽車工業、航空航天、能源重工、電子電器、文博藝術、齒科醫療、康復矯治、虛擬現實、教育科研等行業。

不久前，在《2024杭州獨角獸&準獨角獸企業榜單》里，先臨三維是新晉3個“獨角獸”之一，成了先進制造的代表。

讓微米級的尺寸“誤差”無處遁形

何為先進制造？李濤認為，先進制造意味著更高的效率、更強的品質以及更低的損耗。以一輛車的生產為例，全車上萬個零件，一旦一個零件超出誤差標準，就會導致返工、浪費，打破生產節拍。

要想實現精準組裝，每一個零件都要做尺寸控制，而高精度3D視覺掃描技術，是工業制造領域進行全尺寸控制的優選方案——通過3D掃描快速獲取零部件全尺寸信息，導入軟件匹配，加工誤差清晰可見。

目前，先臨三維的高精度工業3D掃描儀最高精度已經達到了5微米，差不多是普通人一根頭發絲直徑的十分之一。

“這20年，我們一直在做的就是讓精度更高、更穩定。”李濤表示，影響一臺設備精度的因素有很多，涉及成百上千個控制點，每一點都要做大量測試，從而找到發揮硬件性能和算法的最優解，實現精度提升。

有了好產品，還得想辦法賣出去。大概10年前，先臨三維向客戶推介產品和技術，經過測試驗證，客戶的認可度和接受度很高，但就在準備引入時卻發現沒有相關標準支持。

“如果沒有相關標準，就只能算作科研項目。”李濤表示，從那個時候開始，公司著手推進3D測量相關行業標準的制定。截至目前，先臨三維已經主導或參與制定了3D測量領域1項國家計量技術規范、1項國家標準、2項行業標準的制定，這也成為高精度3D視覺產品和技術在更廣闊領域應用的依據。

“刷個牙”就能生成牙齒模型

除了在工業制造領域的應用，近些年先臨三維進軍齒科醫療領域，推出了齒科數字化解決方案。用一臺長得像“槍”的口腔數字印模儀對準牙齒，用“刷個牙”的功夫就能完成牙齒全套的3D建模。

李濤回憶，2011年，有義齒領域的生產商向他們定制3D掃描和打印方案，他們發現義齒制作過程中的取模、實物制作、定制設計等環節，和工業生產流程非常相似，“開發這個領域，至少有六七成的技術邏輯都是相通的。”

經過產品的多次迭代，2019年，先臨三維發布的新款手持口腔數字印模儀，一舉打開了全球齒科數字化市場，也讓三維掃描技術從工業領域走進每個人的生活。

借助這一技術，普通人到牙科醫院做矯正、種植牙等項目，不需要咬厚厚的硅橡膠來取模倒模，只要用裝有探頭的儀器在口內輕輕掃描一兩分鐘。

這套3D模型讓患者能直觀地看到自己牙齒的情況，醫生也可以通過軟件設計下一步的治療方案，通過3D打印直接獲得實物模型。李濤透露，生成的牙齒模型全口誤差在50微米以內，單顆牙齒的誤差在10微米以內。

第四次視覺革命

讓AI“看懂”真實世界

回顧先臨三維走過的20年，李濤說公司發展的“分水嶺”出現在2019年。這一年，通訊技術領域發生了一件大事，中國正式進入5G商用時代。

李濤認為，信息傳輸技術邁上新臺階，大容量、高精度的三維數據將會有更廣闊的應用天地。作為技術流的掌門人，他連續十幾年堅持將公司年營收的20%投入研發。

1826年人類第一次通過拍攝的手段獲取到了第一張黑白照片，通過機器獲取了真實的影像信息。后來的一百多年，從黑白照片到彩色照片，從膠卷時代的模擬信號到手機的數字信號，從低分辨率影像到高清影像，機器視覺經過了三輪技術革命。

伴隨著AI的迅猛發展，所有科技公司都在思考，如何讓機器像人一樣感知和理解現實世界？

正如李飛飛所說，3D視覺所代表的“空間智能”將會開啟第四輪視覺革命：讓機器獲得人的“眼睛”，通過光線看清三維世界中的物體，并加以識別和理解，最終在大腦形成認知或決策。

打個比方，所有人看到貓把杯子推向桌邊，就能立刻意識到接下來會發生什么，并及時采取行動。在AI發展的下一階段，機器將通過大量學習3D數據，擁有對空間的判斷能力。

作為3D視覺領域的先行者，李濤明顯感覺到各行各業對于3D數據的使用需求在急劇增長，這令他更加篤定公司的發展戰略：“一項技術能有廣泛的應用領域是好事，但如果什么都想做，恰恰有可能什么都做不好。”

他介紹，目前公司38%員工都是研發人員，平均年齡29歲，主要因為近幾年在海內外頂尖高校開啟了大力度的校招。這支年輕團隊的研究方向也高度一致：專注高精度3D視覺掃描技術和配套軟件、硬件的開發，繼續打磨這把開啟AI時代的利劍。

文|儲帆

攝影|陳中秋 海報|李前芳

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