3D产业范文

3D产业范文（精选11篇）

3D产业 第1篇

产业地图是介于年鉴和行业报告之间的数据分析工具。它以图表为主要表现形式,描述产业众多资源和要素的空间分布,形成具有可视化特征与高级分析功能的产业全景态势图。产业地图将产业纷繁复杂的数据信息通过地图这种简洁的形式表现出来,为深入了解产业发展状况、发展趋势提供了一个简洁、直观、多角度、多层次的观察工具。通过产业地图方法提取和展现数据,可以发现隐含在产业数据中不易直接观察到的产业发展规律。

2 产业地图的作用

这种方式能够将产业与区域经济领域纷繁复杂的信息通过简洁的形式表达和传播,使政府决策者、专家学者与企业人员能够一目了然地了解各个产业的基本状况,为展示和分析各产业发展趋势提供一个简洁、直观的观察平台,为产业升级、产业转移提供决策支持平台。产业地图对于政府宏观决策、企业战略决策都具有参考价值。

3 3D打印产业地图

3D打印是近年来最为热门的技术之一,近年来成为国内外竞相部署的战略性新兴产业之一。2015年8 月,李克强总理主持召开“加快发展先进制造与3D打印问题”的国务院专题讲座。我国从中央到地方都掀起了3D打印的高潮。本文以产业地图的形式,将3D打印的产业分布、创新资源分布等情况集中展现在图表中,以利于政府、企业等相关人员较为迅速、直观地把握产业的基本情况。

3.1 美国占据3D打印设备生产和销售的领先地位

根据Wohlers Associates发布的2012 年度报告,截至2011 年,全球累计销售4.9 万台工业级3D打印机,其中近3/4 由美国制造,以色列和欧洲各国的份额分别占到9.3%和10.2%,而中国3D打印设备仅占到3.6%。此外,美国还是拥有3D打印设备保有量最多的国家,截至2012 年年底,世界38.3% 的专业工业级3D打印机在美国,中国占到8.6%,日本和德国各占10.2% 和9.3%。全球近6 成的3D打印机由美国3 家企业Stratasys公司、3D Systems公司、Z Corporation公司售出。具体如图1~3 所示。

3.2 国内3D打印企业集中于东部沿海省市

我国从事3D打印的公司数量很大,全世界大约100 家从事3D打印行业的企业中,有30 多家为中国企业,但影响力较小。从事工业级3D打印机研制的企业主要有武汉滨湖机电科技有限公司、北京隆源自动成型系统有限公司、湖南华曙高科有限公司、中航天地激光有限公司、无锡飞尔康快速制造有限公司、江苏永年激光成形技术有限公司等。从事桌面级3D打印机研制的主要有南京紫金立德电子有限公司、北京太尔时代有限公司、杭州先临三维科技股份有限公司、南京宝岩自动化有限公司、青岛尤尼科技有限公司等。其他主要是材料企业、代理商或相关联的配套服务企业。以中航重机为代表的10 多家上市公司已介入3D打印产业,一大批中小企业进入到3D打印装备制造、材料、激光器、3D数据采集技术、3D软件及3D打印服务等领域。具体如图4~5 所示。

3.3 我国3D打印的研究力量集中于北京、西安、武汉、南京、广州等地

我国3D打印技术的研究早在20 世纪90 年代初就已开始,研究力量主要集中在华中科技大学、清华大学、北京航空航天大学、西北工业大学、西安交通大学等高校。目前,这几所高校仍是我国3D打印技术的研究重地,其中,华中科技大学的优势在于激光粉末烧结技术,清华大学侧重塑料堆积技术和生物医学领域,北京航空航天大学和西北工业大学主要集中在金属3D打印机领域,西安交通大学则主要集中在光固化领域。具体如图6~7 所示。

3.4 3D打印专利申请几乎覆盖全国,国外来华申请主要来自美、德、日

截至2013 年3 月,全国除西藏、青海、甘肃、宁夏、内蒙古等少数地区外,其他省市均有3D打印的专利申请,其中北京、陕西、上海的专利申请量最大。目前,在我国申请3D打印专利的国内申请占2/3,国外申请主要来自于美国、德国、日本。与国外来华专利申请相比,国内的技术侧重点更倾向于工艺研究,材料方面的研究薄弱。研究单位以高校为主,国外行业巨头如美国3D Systems公司、德国EOS公司已开始利用专利在中国跑马圈地。具体如图8~11 所示。

3.5 江苏省3D打印企业主要在苏南集聚

江苏省十分重视3D打印产业发展,已将3D打印列入战略产业。2013 年1 月,江苏省科技厅发布了《江苏省三维打印技术发展及产业化推进方案(2013-2015 年)》。2013 年3 月“江苏省三维打印产业技术创新战略联盟”正式成立,目前共有包括产业链上下游企业、科研院所等50 家成员单位。

江苏的3D打印产业主要布局于苏南地区,在这些地区都建有3D打印的产业园或创新中心、示范中心。目前江苏已经形成了以南京紫金立德、南京宝岩、无锡飞尔康、江苏敦超、江苏永年等一批具备自主知识产权的骨干企业,这些企业的3D打印产品及业务在国内外具有一定的影响力。具体如图12~13 所示。

3.6产业政策

以美国为首的欧美国家正加大3D打印技术的资金投入和研发力度,3D打印日益成为发达国家关注的战略性产业核心技术。美国、英国、德国、日本、韩国、新加坡、澳大利亚、南非等国政府出台政策措施支持3D打印产业发展。具体如表1 所示。

我国高度重视3D打印技术产业化发展,工信部、科技部出台了支持3D打印产业的政策,全国各地政府也掀起了3D打印产业布局的高潮。具体如表2 所示。

4 结语

本文以3D打印产业为例,展示了产业地图的研究方法。产业地图为快速了解行业基本情况提供了参考。产业地图是静态的,是产业布局的沙盘,今后可与动态的技术路线图相结合,形成产业发展的行军路线图,从而帮助阅读者迅速了解产业发展的状态及变化发展的趋势。

摘要：产业地图是一种产业分析方法,它以图表为主要表现形式,为深入了解产业发展状况、发展趋势提供了一个简洁、直观、多角度、多层次的观察工具。文章以3D打印产业为例展示了产业地图的研究方法。

关键词：产业地图,3D打印,产业布局

参考文献

[1]廖志坚,张金水,吕亮雯.基于产业地图的广东国家级高新区产业特征分析[J].广东科技,2011(24):6-7.

[2]张进洁.关于中国产业地图[EB/OL].[2011-07-20].http://www.cnblogs.com/luspa/archive/2011/07/20/2112091.html.

[3]周放生.如何阅读中国产业地图[J].上海国资,2007(5):25-26.

[4]罗军.中国3D打印的未来[M].北京:东方出版社,2014.

广东省3D 打印产业创新联盟成立 第2篇

11月25 日，广东省3d 打印产业创新联盟成立仪式暨广东省3d 打印产业发展战略对话在广州举行。广东省科技厅副厅长龚国平、广东省科协书记何真、中科院广州分院副院长李定强、广东发改委高技术处处长李彬、广东省科技厅高新处处长林萍、广东知识产权局产业处处长黄文霞等领导出席会议。会上，中科院广州电子所所长、广东省3d 打印产业创新联盟理事长李耀棠代表39 家单位发起倡议成立广东省3d 打印产业创新联盟，并将中科院广州电子所自主开发的10 台3d 打印机捐赠给广州市青少年科技中心。广东省科技厅副厅长龚国平为大会致辞，提出广东需要打造一个以市场需求为牵引，行业应用示范为核心，关键技术为突破重点和技术成果产业化为目的的3d 打印产业生态环境。希望联盟发挥在3d 打印产业的智库作用并积极承担省内3d 打印技术和应用产业发展的相关具体工作，加快我省3d 打印产业的发展和抢抓新一轮科技革命和产业变革的重大机遇。联盟顾问钟世镇院士、瞿金平院士、颜永年教授均对联盟成立表达了热烈祝贺，钟世镇院士亲赴会议现场为大会热情致辞。中国3d 打印技术产业联盟秘书长罗军也到会议现场祝贺广东3d 打印产业创新联盟的成立。接着，召开了学术报告会。清华大学颜永年教授报告了计算机集成激光3d 打印制造平台；南方医科大学黄文华教授报告了3d 打印技术在医学的应用研究；李耀棠理事长报告分析了广东省3d 打印产业的机遇与挑战。之后，会议现场就“如何促进广东3d 打印技术产业发展”展开了战略对话，参与对话的嘉宾有广东省科技厅高新处副处长龚建文、华南理工大学汽车与机械学院教授杨永强、广州迈普再生医学科技有限公司总经理袁玉宇、佛山峰华卓立制造技术有限公司副总经理金枫、中国3d 打印技术产业联盟秘书罗军以及来自全省52 家3d 打印设备、材料、软件开发和技术应用服务的企业同仁。龚建文副处长通过对话介绍了广东省下一步对3d 打印产业的推进计划。本次会议由中科院广州电子技术研究所、华南理工大学联合主办，广东省发改委、广东省科技厅、广东省科协、中科院广州分院作为指导单位，特邀广东省知识产权局、广东省经信委、广东省教育厅、广东省人力资源与社会保障厅、广东省发展研究中心、广东省国税、广东省地税以及广州市、区有关主管部门领导，联盟成员单位、会员单位、新闻媒体等约200人参加了会议。（张天一 供稿）

3D打印产业化蓄势待发 第3篇

“就是这台打印机，我们用它打印了几尊佛像，当作礼物送给了美国客人，客人们非常高兴。”在南京紫金立德电子有限公司（以下简称紫金立德），总经理连宁指着一台打印机，兴奋地跟《支点》记者分享这份极具中国特色的礼品。

通过照片记者看到，这尊佛像通体琥珀色，身上佩戴的佛珠，衣服的褶皱等均清晰可见，是份非常精美的艺术品。这尊佛像原本是一名画家的画作，当连宁正苦于不知送什么礼品给美国客人时，突然灵光一闪，当即决定要把这幅画作打印成实物。

打印当天出现了一个小插曲，美国客人正在现场观摩佛像的打印时，突然停电了。令人意外的是，打印机依然在工作。连宁当场解释道：“因为打印时间长，这台3D打印机在设计时就考虑到各种意外的发生，包括突发停电。下班后，人离开公司后，打印机还在继续打印，这尊佛像打印完成共花了13个小时。”

“95%的市场在海外”

紫金立德是中以合资企业，是国内少数几家专门从事3D打印机及其耗材的开发、生产和销售的企业之一。本刊记者抵达南京并找到该企业时，厂区内空无一人，门口的保安说，“今天周六，工人们都休息了。”

保安介绍，目前厂里有60多名工人。虽然人员不算多，但令记者吃惊的是，该企业却拥有33380平方米的总占地面积，其中厂房建筑面积为23000平方米。公司内外，路面平整宽阔，景观树、绿化带修剪得非常整齐。保安告诉记者，经常有领导来公司考察。

在记者等待的时间，连宁正在市内为美国客人送行。下午2点多，连宁匆匆赶回公司，说那几位美国客人已经是第二次来访，目的是想寻觅3D打印的合作伙伴，他们陆续考察了日本、韩国、中国以后，最终选择与紫金立德进行深度沟通，并有意代理该公司生产的3D打印机。

“谈得非常好！对方很有诚意！”连宁说，他对这一合作抱有很高期望。在连宁看来，与其远赴美国开拓市场，不如找一家有实力有资源的美国企业做代理，哪怕要让出很大一部分利润给对方。“让利给代理商是没有办法的事，国内的市场还没起来，这是开拓国外市场较为稳妥的模式。”

这种合作模式对紫金立德并不陌生。连宁说，公司95%的市场都在海外，市场拓展几乎都是以色列公司Solido在负责。Solido有先进的3D打印技术，因局势不稳，人力成本高昂，于是到亚洲国家寻求生产基地。找到紫金集团时，双方一拍即合。

紫金集团本来就是国内老牌的打印机生产商，对3D打印技术非常看好。2008年，紫金立德公司正式成立，紫金集团占股75%，Solido占股25%。紫金集团在南京市经济技术开发区圈了一大块土地用来建厂，连宁原本是紫金集团副总，当时被委以重任担任紫金立德总经理一职。

“当时，国内知道3D打印的人非常少，几乎没有什么市场，因此我们一开始就决定对外开拓市场。今天，我们的产品市场遍布美国、英国、法国、德国、荷兰、日本、韩国等30多个国家和地区。”

连宁称：“生意最好的时候是2010年，基本上是下一台（机器）走一台。机器一下线，老外就拿走，几台机器一打包就空运走了。当时的生产速度没有现在快，老外经常催我们快一点。为保证多出货，那时周六周日都加班生产。”

记者在该公司的一个操作间看到，该企业生产的3D打印机都是小型桌面机，机身净重36公斤，打印材料为PVC工程塑料、胶水、解胶剂等。在会议室的展览柜里，摆放着用PVC材料打印的人体骨头、玩具手枪等物品。该公司产品的应用领域主要涉及工业设计、智能制造、高等教育、文化创意、生物医疗、建筑设计等行业。

连宁透露，公司目前年产量1000台左右，预计今年市场形势会好一些，因为美国经济复苏，拉动了全球经济增长，从市场反馈情况来看，预计下半年的销量会更好。

可与国外媲美

中国3D打印技术产业联盟秘书长罗军公开表示，中国的3D打印技术与国外先进技术处于同一水平线上。

目前，国内从事3D打印机生产的企业，大多是以打印非金属材料为主，技术比较单一。相比之下，武汉滨湖机电技术产业有限公司（以下简称滨湖机电）的3D打印技术，是少数能与国外相媲美的技术之一。

在华中科技大学的西南角，有一大栋平房，是滨湖机电的销售部门和厂房所在地。车间内，一台巨无霸3D打印机特别醒目，“这台打印机刚从北京参展回来，是至今为止全球最大的3D打印机，里面有4台激光器。”该公司销售经理王博告诉《支点》记者。记者看到，车间内，有的打印机还在装配中。在一个工作间，有2台3D打印机正在作业，打印机一侧的电子屏幕上，正在打印的层数、总共的层数、温度等数据一目了然。

该公司以华中科技大学快速制造中心为依托单位，生产快速制造装备，提供快速制造、快速制模、三维测量成套技术，并进行技术服务和咨询，是国内生产快速制造装备品种最多的单位。

该公司人员介绍，华中科技大学快速制造中心于1991年开始快速成形技术的研究，是我国最早开展该项技术研究的单位之一。该中心在快速制造领域已获得30多项专利，1994年成功开发出我国第一台快速制造设备，立即受到业内广泛关注。

2011年，该公司研制出的工业级1.2米×1.2米、基于粉末床的激光烧结快速制造装备，是全球最大成形空间的此类装备，获国家技术发明二等奖并入选“中国十大科技进展”。同时，“HRPM系列金属粉末熔化快速成型系统”也成为国内领先的商品化快速制造设备。

华中科技大学材料学院副院长史玉升带领的团队是这一技术的学术攻关者，随着3D打印技术在发达国家的广泛应用和媒体热捧，原本潜心科研的史玉升变得异常忙碌，接受采访、写报告、参加各种论坛和会议，这些“杂事”让他有些吃不消。然而令人高兴的是，3D打印技术，终于从“藏在深闺无人识”到如今被广泛热议，而且在应用领域已经超出了工业范畴，走进了文化创意、医疗甚至家用等领域。

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滨湖机电生产的3D打印机有4种类型，分别代表了4种不同的技术（SLS 选择性激光烧结，SLM 选择性激光熔化，SLA光固化，LOM 分层实体制造），使用的材料也不同。目前，国内大多数3D打印机只能打印工程塑料，而滨湖机电生产的打印机，不仅能打印陶瓷粉末、覆膜砂、液态树脂，还能打印钛合金、镍基高温合金、钨合金、不锈钢等金属粉末材料。

王博称，公司的3D打印机基本用于工业制造，“价格从几十万到几百万元不等，最大那台1000多万元，适合大型的工业铸造，比如汽车发动机。”目前，公司的客户包括国内大型汽车制造商、工程器件铸造商、航空航天领域制造商、高校及科研所等近200家企业和机构。

瓶颈在于材料

无论是武汉的滨湖机电，还是南京的紫金立德，这两家国内赫赫有名的3D打印公司都向《支点》记者强调，3D打印产业最大的瓶颈是材料，与国外差距最大的也是材料。

目前，国内专门从事3D打印材料的企业寥寥无几。很多经营其他材料的企业，发现3D打印产业具有爆发式增长的趋势后，纷纷进入该领域进行研发和生产，深圳市光华伟业实业有限公司（以下简称光华伟业）便是如此。

光华伟业原本是一家从事生物材料研发和销售的公司，主营乳酸盐、乳酸酯、聚乳酸（PLA）和聚己内酯（PCL）等产品。这家公司的目标是，未来5-10年内，力争成为可生物降解材料行业的领军者，实现年产能突破20万吨。一个偶然的机遇，让他们走进了3D打印产业。公司总经理杨义浒在深圳接受《支点》杂志专访时，讲述结缘3D打印的故事。

2007年，一个客户上门咨询：能否提供3毫米的焊条？“起初，我们以为客户是要做焊条。后来，要求做这种‘焊条’的客户越来越多。”杨义浒说，那时候，3D打印的概念已经出来了，并且已经从工业的大型机向家用的桌面机发展。

随后，这些要“3毫米焊条”的客户不断提意见：能否做得软一点，能否不要有气泡，光华伟业不断改进。后来，杨义浒来到温州，特意去拜访这类客户，才知道他们都在尝试3D打印。

更有趣的是2008年，杨义浒去拜访荷兰的一家客户，“起初我以为这是一家大公司，当我从机场花了七八十欧元坐出租车找到这个客户时，让我大跌眼镜。原来，这个一个月跟我们订货5吨的客户是一个小伙子，他自己在家做3D打印机的装配，装配完毕，放一两卷我们的材料在包装箱里，然后寄给别人。”

今年，当杨义浒再去拜访时，这个荷兰小伙早已租了仓库，雇了工人，每个月从光华伟业的订货量已经突破5吨。他不仅装配3D打印机，还在网上出售打印材料，他以每公斤15美元的价格从光华伟业订货，再以每公斤50美元的价格在网上出售。

随着欧美热捧，3D打印开始在国内走红。杨义浒敏感地捕捉到这一市场信息后，便迅速调整公司业务结构，开始生产更适合3D打印的材料。“因为介入得早，知道客户需要什么。因此，我们建立了一个高效的转化体系，根据市场需求来研发，先小批量生产，然后完善工艺，转向大规模生产。”杨义浒说。

目前，3D打印的业务只占光华伟业总业务的10%，而且客户大多是欧美买家，但该公司非常看好这个领域。杨义浒透露，未来，他们已把3D打印业务列为公司的重中之重，并抽调核心研发团队，成立了3D打印材料研发中心，加大研发投入。

该公司生产的材料以PLV为主，显然无法满足3D打印对材料的多样化需求。国内大部分材料企业，暂时没有进入该领域的打算。不过很多高校材料学院已经加大研发力度，其中北大深圳新材料学院在3D微纳打印领域取得了新进展。

产业链积极蓄能

杨义浒坦言，他虽然非常看好3D打印产业，却无法面面俱到。他给公司的定位是，专注于PLA，其他材料的基础性研发由高校承担，而光华伟业要做资源的整合者。

目前，该公司已经与国内多家高校建立合作关系，其中包括清华大学、武汉大学、华南理工大学、北京大学、深圳大学等，在材料改性加工、生物降解等细分领域，采用“拿来主义”。

“从0到1（指其他材料的基础性研发）是高校在做，从1到1万是我们在做，在3D打印材料方面，我们要做的是后端应用型研究和批量生产。”杨义浒告诉本刊记者，未来，公司3D打印的业务量将会增加20%。

与高校合作的还有紫金立德公司。该公司已经与南京航空航天大学、南京师范大学、南京工业大学等高校建立校企联盟，在彩色打印机、开发生物材料等方面进行合作。

连宁透露，“我们不做千手观音，未来我们还会继续以桌面式的小型打印机为主。”他强调，销售是重中之重，未来，会重点关注文化创意领域的销售。紫金立德已经通过高校代理商，与众多高校的艺术、工业设计系建立联系，开始培育学生市场，学生的创意设计，通过紫金立德可直接打印成实物。未来，等学生进入社会后，就会成为公司的潜在客户。

此外，连宁告诉《支点》记者，他们正跟南京市政府申请，希望能以紫金立德为平台，成立3D打印研究院和3D打印服务中心。“成立研究院是为了把南京的科研资源整合起来，服务中心是想让更多单位了解3D打印，同时提供服务和宣传。通过把研究院研发的产品投放到制作平台上，实现科技产品产业化和商业化。”

记者了解到，南京市政府和深圳市政府已对3D打印进行立项，下一步将给予重点扶持。而武汉市政府也在光谷未来城特批100亩土地，用于支持3D打印产业的发展。虽然目前产业链还不完善，但产业链各企业已经开始整合资源，蓄势待发。（支点杂志2013年9月刊）

3D电影:技术打通产业链 第4篇

Real D新技术:

高科技重新定义3D电影, 开启Real D 3D新纪元

这当然不是第一部3D电影, 但是它的划时代意义却让它显得如此与众不同。2.37亿美元的大手笔足以印证技术的重要性。卡梅隆等了15年, 终于可以借助现代科技完成那个看似遥不可及的梦。而且, 他的梦是如此真实, 如此恢弘。

如果你曾有过观看3D电影的经验, 或许你会对飞机突然俯冲过来的场景记忆犹新。但是, 那时屏幕的景深决定了观众依旧相信这是舞台上的一幕戏, 而非真实的冲撞。所以, 早期的3D电影, 需要观众带上眼镜以获得身临其境的神奇感受。但是, 眼镜戴长了会觉得头晕。因为镜片分为不同的过滤层, 它自动将影像的不同部分送到观众眼前, 使得大脑产生假象, 仿佛画面来自两个不同的角度, 从而产生3D的效果。

不过, 励精图治的卡梅隆用他的超高清摄像机完成了《阿凡达》的造梦使命。Real D新技术让卡梅隆可以在影片中自由穿梭, 并通过虚拟摄像机, 使故事的主人公可以在3D的区域中运动。这真是一个终极无限的媒体, 它让卡梅隆都为之动容。同名的电脑游戏也随着影片的上映而推出, 故事情节一样, 但是视觉效果显然差强人意。

卡梅隆利用高科技重新定义了3D电影, 让它不再陌生, 从而满足了很多科幻迷的美梦。一个命运多舛的英雄无意中踏上了发现与救赎的旅程, 从此, 他开始领导一场拯救文明的未来世界大战。真实足迹与动态捕捉, 成就了卡梅隆的3D之梦。在电影工业的历史上, 《阿凡达》注定被载入史册, 成为浓墨重彩的一章, 它所掀起的3D热潮足以证明其在影史中的不朽地位。此前, 乔治卢卡斯曾经凭借《星球大战》史诗系列推动了工业光魔的诞生, 而后者已然被《阿凡达》谋朝篡位。20世纪福克斯与詹姆斯卡梅隆联手缔造的《阿凡达》神话, 注定要开启Real D3D的新纪元。《阿凡达》构建了奇幻无比的想象世界, 詹姆斯.卡梅隆已经预定了明年3月奥斯卡的小金人, 特效大奖舍我其谁的霸气万夫莫当。4年磨一剑, 《阿凡达》以革命性的技术宣告了新技术电影的时代。

同时, 熟悉3D、IMAX的观众, 又接触到了一种新影院系统Real D 3D, 比3D更逼真, 又不会像IMAX那么头晕, 观众们在Real D 3D影院中, 感受到了《阿凡达》所释放出了独特魅力与能量。

而Real D公司凭借此片, 盘活上下游, 拉动了整个产业的提升。全球3D技术的领头羊在影院、家庭和专业设施里三管齐下, 打造了全球最大的3D平台, 提供了超值的观影体验。如今, 全球3D电影平台共包括9500块屏幕, 其中Real D 3D跟全球48个国家的300个赞助商共同运营了4800屏幕。

从《冰河世纪3:恐龙的黎明》《圣诞颂歌》《怪兽大战外星人》再到卡梅隆的巨制《阿凡达》, 在3D电影领域耕耘30年的美国品牌Real D的3D技术得到了广泛应用, 先后征服了NASA、Pfizer、宝马、波音等豪强, 不但电影成为院线的头号得分手, 而且还成为了厂商巴望合作的香饽饽。

据报道, 索尼已经宣布, 为了瓜分3D娱乐市场的地盘, 提高自身的竞争实力, 决定采用Real D的技术, 让自己的产品重装上阵。无独有偶, 在索尼宣布与Real D合作的几天后, 影音大厂JVC也表示要与Real D联姻, 并称在明年春推出采用Real D 3D技术的新产品, 该产品的主要功能就是支持2D影像向3D影像切换, JVC计划将该产品以300万日元的售价卖给电影公司或电视台。

三大杀手锏:

虚拟摄像技术、表情抓取和联合数字立体摄影机

据外媒报道, 为了让潘多拉星球栩栩如生, 卡梅隆跟众多生物学家甚至出了一本书《潘多拉生物百科全书》, 条分缕析、纲举目张地将各种生物的进化和来龙去脉。同时, 卡梅隆还使用三个杀手锏, 分别是虚拟摄像技术、表情抓取, 和联合数字立体摄影机 (fusion camera system) 。

虚拟摄像机技术, 即技术人员操控着潘多拉星球上的神、人、兽, 将它们的行为信息实时双向反馈, 使之所处的3D环境随着其动作位置变化实时发生变化。在《阿凡达》中, 配搭感应器的演员随时进行的动作被抓取, 然后由电脑对抓取的数据进行处理, 将其所代表的虚拟人物按预制比例直接显示在监控器上, 从而使导演能实时观测虚拟人物与虚拟电子潘多拉世界的交互效果。

表情抓取的方法跟动作抓取类似, 但是更加细腻、难度也更大, 导演卡梅隆特意在洛杉矶的Playa Vista建造了5倍于一般表演抓取工作室的大舞台 (the volume) , 安装了120个固定摄像头, 全角度抓取演员表情的全部信息;扮演Na'vi人的演员同时佩戴一个特制的帽子, 一部微型DV详细记录所有的面部特写。然后, 将95%的面部表情信息传输到数码虚拟人物身上, 于是呈现出栩栩如生的外星人效果, 观众几乎是真假难辨。

联合数字立体摄影机的父母, 分别是导演卡梅隆和数字摄像技术创新者摄像师Vince Page。两人共同开创的3D立体摄像系统。它使用两台索尼HDC-F950高清摄像镜头, 如同人的左右眼一样距离大约70毫米同时拍摄, 随着人物距离镜头远近的变化自动调整左右两个镜头之间的距离, 并将数据传回相应的EVS XT[2]成像处理系统进行合成, 制造出最类似人眼的立体景深感受。联合数字立体摄影机如今已被广泛用于了不少3D电影的拍摄, 包括卡梅隆自己使用同一技术拍摄的3D纪录片《深海异形》。

正是这花样繁多的技术, 让潘多拉星带给观众无以伦比的视觉体验。神秘、瑰丽的胜景, 骑龙鸟翱翔的速度、漫游夜森林的色彩, 生命之树的呼吸, 这一切的感受都让影片逼真传神、脱胎换骨。

3D电视销售遭遇产业链失衡短板 第5篇

内容标准发展滞后

中国3D产业研究院首席分析师白世明认为，3D电视销售不理想的原因主要是产业链建设失衡的结果。终端显示发展快，而内容制作、编解码、内容存储和传输的发展相对滞后。对此，中国工信部电子工业标准化研究所电子设备与系统研究中心主任张素兵在某次会议的演讲中透露，中国自主制定的3D标准即将出台，目前内容已基本成型，计划年内完稿。标准将对各类3D电视进行全方位的检测和评价，包括3D图像的真实感、清晰度、亮度差、左右眼的干扰、3D色度均衡性等。

3D电视需求放缓

3D打印产业发展问题分析 第6篇

一、3D打印产业自身存在的问题

(一) 技术与研发问题。

3D打印机对打印对象逐层打印, 叠加成为打印最终产品。就目前技术而言, 打印速度缓慢是尚待解决的问题, 不同打印工艺的生产效率与质量存在差别。如北京上拓科技有限公司某技术团队使用熔融堆积成型工艺 (FDM) 打印尺寸为长288mm、宽153mm、高67mm的产品, 耗时约为40小时;欧洲率先使用3D打印技术的比利时梅洛特 (Melotte) 公司打印一个纺织机轴承, 需要24小时;湖南华曙高科技有限公司采用激光烧结工艺 (SLS) , 在两小时内可制造一个汽车轴承;根据国内外现有的几家3D打印照相馆的打印速度, 打印一个10cm高的人偶大约需要8个小时左右。因此, 3D打印技术与市场化发展方面还有进一步提升的空间。

当前, 不同打印工艺在质量与成本上存在差别:立体平版印刷 (SLA) 打印的产品表面质量最优, 分层实体制造 (LOM) 耗材方面最经济, 但使用率较低, 容易产生废料。在工业级应用上, 3D打印产品的强度和精度还需要进一步提升, 且工业级打印机价格有的上百万, 耗材价格也较昂贵。因此, 产业化发展初期, 3D打印更适合产品开发、贵重或复杂零部件的小批量生产。另外, 在大件产品打印方面, 3D打印系统的可靠性还需要加强。

中国企业对技术研发投入不足, 虽已有几家企业能自主制造3D打印机, 但研发力量总体不足。国内高校与科研院所尽管在某些技术环节研究方面有所突破, 但是在基本理论研究方面, 对于3D打印技术的未来走向、4D打印理论方面的创新还不够。

(二) 风险问题。

Gartner公司研究人员认为, 3D打印技术成熟到适应市场需求还将需要5~10年的时间。处于技术更新频繁的年代, 5~10年是个漫长的过程, 3D打印产业可能会面临新的技术瓶颈, 或被新技术取代, 从而加大了投资风险。

(三) 成本问题。

总体上, 3D打印机和耗材成本过高将阻碍3D打印产业发展:一是3D打印机造价昂贵, 阻碍了产品的家用消费;二是生产成本过高, 与传统制造业相比较不具有优势, 阻碍市场推广。

(四) 产业资源整合问题。

就中国而言, 国内产业链的完善和资源整合等问题急需解决。产业资源整合的一方面是成立行业协会:2012年, 中国3D打印技术产业联盟成立。该联盟的成立有利于促进科研院所与企业合作, 提升中国在该产业领域的技术水平与话语权, 但要注意的是, 如果联盟成为一个垄断性排他组织, 就与技术进步、提升社会福祉的初衷背道而驰了。这是应该提请注意的。另一个方面是建立产业集群, 以西交大、华科、清华、北航等高校为依托, 以湖南华曙高科、武汉滨湖机电、南京紫金立德、杭州铭展科技等企业为核心, 在西安、武汉、长沙、北京、杭州等地建立重点扶持产业园区, 培育产业集群。切忌各地一哄而上, 重蹈光伏产业覆辙。2012年, 武汉东湖高新区武汉光谷设立国内首个3D打印产业园, 规划首期用地500亩, 为华中地区3D打印产业集群成长奠定了基础。

二、知识产权保护问题

数字化产品信息、互联网和3D打印技术三者融合, 使产品很容易复制和传播, 可以预见的是, 随着3D打印的普及, 盗版也会变得更加猖獗。可以说, 3D打印技术的出现, 将对知识产权保护产生前所未有的挑战。

(一) 现有的知识产权法对3D打印的适用性问题。

现行的版权法主要防止二维平面标的被生产与复制, 并不足以保护3D打印的知识产权。其结果是:创新者拥有竞争优势的时间比以往更短。

(二) 知识产权法如何调整的问题。

现行的知识产权法是应该更严厉还是更宽松, 这将导致两难境地:前者会阻碍创新, 后者会鼓励盗版行为。究竟哪种政策能为社会带来更多福利, 还有待进一步观察。就目前来说, 政府应制订更灵活的知识产权保护政策。比如, 目前国内已经出现的3D打印机生产企业中, 一些是通过模仿美国等企业的设备来生产的;在民间, 也出现了一批DIY发烧友, 热衷于仿制打印机。一个3D打印机“山寨”产业链三、五年内就会形成, 对在位企业带来巨大冲击。不排除DIY发烧友中或“山寨”厂家会在技术上有所创新, 但对于整个社会的可持续创新能力将带来极大的消极影响。

三、技术人才短缺与培养问题

3D打印技术是多科学融合的结果, 集数字技术、软件开发、自动控制、光电子技术、快速成型技术、材料科学等于一体, 其应用过程中需要大量不同专业背景的技术人才。据研究, 目前中国3D人才的缺口超过千万, 制造行业对3D应用人才需求最大, 缺口约为800万人, 3D打印技术人才培养是一个亟待解决的问题。如3D打印需要CAD (计算机辅助设计) 作为数字技术支撑, 基于3D的CAD对编程技术人员提出了更高的要求, 一般技术人员难以担当。对此, 中国应在3D技术培训、推广方面进一步优化, 高校应加紧相关课程教师的引进、对在岗教师专业培训或从企业聘请兼职, 缩小与市场脱节的差距, 在机械、材料、信息技术等工程学科的教学课程体系中, 开设相关课程, 增加必修环节。或者对民办3D打印培训机构进行政策扶持与经济扶持, 促进他们与高校、职业技术学院间的合作。

四、环境污染问题

3D打印在环境方面的问题表现为两个矛盾的方面:既有利于环保的一面, 又有不利于环保的一面。

利于环保的一面体现在制造工艺与产品上。一是3D打印采用的增材制造工艺, 将传统制造业制造工艺中常用的注模、车、铣、钻、切、削、打磨、抛光、电镀、上色等工艺合为一体, 减少了设备数量与机床生产, 整体上有利于降低能源与机床制造材料消耗。二是3D打印增材制造工艺生产过程中需要的原材料数量远远低于传统制造业减材制造工艺, 产生的多余废料更少。三是3D打印有利于减轻零部件重量。以3D打印在飞机制造上的应用为例, 3D打印的飞机零部件更轻, 每减少1千克重量, 一年将节省3, 000美元的燃料, 也减少二氧化碳排放。

不利于环保的一面体现在耗材与成品打印的随意性上。一是打印材料的污染性。目前使用的3D打印材料中, 有一些材料对环境具有污染性。二是过度打印产生的浪费。由于3D打印使普通人具有一定的生产能力, 如果有人无节制地打印, 将造成耗材大量消耗。同时, 大量打印的废、次产品可能会被随意丢弃, 造成环境污染。

因此, 在3D打印耗材研制方面, 如果可以研制出能迅速降解、能反复打印、能回收再利用的耗材, 将使3D打印产业更受青睐, 为环保类耗材带来巨大的市场。这将是耗材市场的一个发展方向。

参考文献

[1].Print me a Stradivarius[J].Economist, 2011

[2].Terry Wohlers.Can3D Printers Reshape the World[EB/OL].www.npr.org, 2012

[3].The printed world[J].Economist, 2011

3D打印产业化难在哪 第7篇

2013年,武汉滨湖机电技术产业有限公司(以华中科技大学快速制造中心为依托单位)共卖出了30台工业级3D打印机,其中有两台分别出口到了巴西和新加坡。2013年公司营收5 000多万元,利润率约10%,均比2012年增长50%左右。

不过,对于这样的成绩,该公司的副总经理周刚并不满足。“由于应用市场有限,企业只能靠自身积累,发展得比较慢。”周刚在接受记者采访时坦言。

事实上,这也是国内其他3D打印公司面临的问题。一度被热炒的3D打印概念,如今已经到了发掘内在价值的阶段,但中国应用市场的“不给力”,却在很大程度上制约了3D打印的发展。

在世界3D打印技术产业联盟近日召开的媒体沟通会上,该联盟秘书长罗军用“危机四伏”来形容当前国内的3D打印行业。罗军指出,与欧洲同行相比,国内3D打印虽然同处于“小而散”的状态,但是,在企业规模、研发投入、产品成熟度、市场开发、材料开发等方面,欧洲同行远远超过我们。

罗军在接受采访时表示,应该将3D打印的科普、教育培训、科研、加工服务四者统筹结合,让社会各界更广泛、更全面地接触3D打印、认识3D打印,从而促进3D打印技术与传统产业的有效结合。

2013年,全球3D打印市场规模约40亿美元,较2012年增长了一倍。其中美国的市场规模最大,为15亿美元,其次是欧洲, 为10亿美元,中国则为3亿美元。

虽然表面看来,只是市场规模的差距,而且距离并不是太远。但背后的问题却十分令人担忧。

西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室主任、中国机械工程学会增材制造(3D打印)专业委员会主任李涤尘告诉记者,虽然国外的3D打印设备在可靠性和细节等方面做得比国内好,但差距并不是很大。目前主要的问题是在应用方面。

“我们很多技术已经作了许多基础研究。但是企业使用积极性不高。”李涤尘有些无奈地对记者说。

在李涤尘看来,企业对3D打印兴趣不高,一个很重要的原因是产品创新需求不强。“深圳、广东等地的中小企业由于竞争激烈,使用3D打印设备比较多。而很多国营的大企业则缺乏创新动力,所以对3D打印的需求也有限。”李涤尘说。

周刚也表示,国外企业对研发十分看重,只要能够改进研发手段,对研发有促进作用的工具都会重视,而国内这方面的重视程度则不够。

周刚还向记者指出,国外很多产品是定制化、个性化的,产量不是很大,可以直接使用3D打印设备进行生产。而中国市场则更喜欢大规模制造生产出来的物美价廉的产品,对定制化、个性化产品的接受程度有限,这也在一定程度上制约了3D打印在国内的应用和发展。

从设备到服务面对国内3D打印市场尚未启动的现状,一些企业也在卖设备之外,通过提供服务的形式,获得自己生存和发展的空间。

如2012年2月成立的上海彩石激光科技有限公司,就将自己的业务重点放在了零件修复上面。

“目前3D打印技术还不是很成熟,市场认可度也比较低,所以我们选择了零件修复这一定位。”上海彩石激光科技有限公司总经理齐欢对记者说。

齐欢告诉记者,在工业领域,这种附加值高、值得修复的零件有很多。“凡是有摩擦、有损耗的零件,都可以使用3D打印技术进行修复。”

据齐欢介绍,传统的零件修复手段电弧焊工艺的热量输入较大,而且无法精确控制,易造成零件变形及裂纹等问题。而3D打印技术则可以精确控制热量输入,并一点点将材料融化成型,成型后材料的强度也比较高。

齐欢向记者透露,目前彩石激光已经与国内某航空领域的客户签订了合同,将3D打印设备投入到客户的场地提供服务。此外,彩石激光还与一家石油钻井勘探服务商达成合作,通过3D打印技术为其进行零部件的修复。

周刚告诉记者,滨湖机电也在尝试3D打印服务这一业务模式。一些买不起设备的企业,可以在滨湖机电的服务中心,通过3D打印技术制造零件。

周刚向记者透露,目前正在考虑将这一业务模式进行推广。“下一步可能会寻求合作,我们以装备的形式入股,然后在重点城市建立服务中心,承接周边的3D打印业务。”

“学院派”的贡献与挑战

中国的3D打印发展和国外还有一点不同,那就是我国从事3D打印技术研究的资源主要在高校,很多3D打印公司都是以学校的研发资源为依托成立的,因此被称为“学院派”。

而在国外,企业在3D打印的技术研发和市场应用方面则发挥了很大的作用。比如美国的GE公司和德国的西门子公司,均在3D打印方面投入了大量的资源。目前,GE公司已将3D打印技术应用于制造超声设备中的超声探头以及飞机发动机的零部件中,西门子也开始采用3D打印技术制造燃气轮机的金属零部件。

从历史发展的角度来看,高校对于我国3D打印的发展贡献了积极的力量。“高校教师是中国3D打印技术的先锋,不仅成功进行了研发,而且是自主技术产业化的勇敢探索者。”中国工程院院士、快速制造国家工程研究中心主任卢秉恒记者表示。

谈到这一点,李涤尘也颇有感触。“我们从上世纪90年代开始,一个企业一个企业的跑,学校老师既要做装备,也要做工程应用,在国内一定要让企业看实际的东西,否则企业不会接受。而国外的企业则不同,其自身的研发能力很强,可以把3D打印技术与自己企业的研发和生产结合,体现出新技术的作用。”

不过,“学院派”在发展过程中,也面临着一些现实的挑战, 其中一个很大的制约因素是人才问题。李涤尘告诉记者,3D打印的技术性很强,而且会改变企业的设计和生产模式,因此往往需要和企业的高层对话,但是这种既懂技术又懂经营的经理人却很稀缺。

周刚则表示,国家除了通过“863”计划对3D打印的前沿技术进行支持,还应该在产业化方面提供一些支持,促进企业做大做强。

“比如对于那些购买和使用3D打印设备的企业,国家可以提供一些补贴,从而推动3D打印设备应用的发展。”周刚说。

来源:《中国科学报》

中国3D打印产业的现状及发展思路 第8篇

关键词：3D打印技术,产业化,发展思路

3D打印产业是工业制造领域新发展起来的技术, 被誉为“具有工业革命意义的制造技术”。运用3D打印技术的主要生产流程是先用计算机软件设计出一个立体的加工样式, 再通过3D打印机用特制的固体材料进行打印。广泛应用于工业制造、文化创意及数码娱乐、航空航天、生物医疗、消费品、建筑工程、教育和个性化定制等领域。由此可见3D打印技术需要依托信息技术、精密仪器和科学材料等多个领域的技术, 作为一项新兴的多科学交叉的技术, 必须在这些相关的领域投入相应的研发力量才能真正掌握其整个的核心技术。

一、我国3D打印产业的发展现状

目前我国已经有一部分技术处于世界领先水平。比如生物细胞的3D打印技术发展较为显著, 目前已经可以创造出立体的模拟生物组织, 这为我国的生物领域包括医学领域尖端科技的研究提供了重要的技术支持。同时, 在激光直接加工金属技术的使用上面也得到了很大的突破, 基本上能满足各种零部件的机械性能的要求, 为应用于航空航天装备制造提供了可能性。在产业的应用方面也比较广泛。同时我国3D打印产业的发展还存在很多问题。

(一) 缺乏相应的宏观规划和投入

我国在工业转型升级和智能制造业的发展等相关规划中, 对3D打印产业的不够重视, 还没有明确3D打印产业是一项多科学交叉的高新技术, 因此对该技术缺乏总体规划和引导。另外, 由于我国的企业规模普遍偏小, 没有足够的资金进行技术研发, 因而没有能够真正掌握其核心技术, 导致在生产过程中很多环节都存在较大的缺陷, 从而达不到产品生产的要求。

(二) 产业链缺乏统筹发展,

完善的供应和服务体系、市场平台是3D打印产业发展的基本要求, 我国目前的3D打印企业还处于初步发展的阶段, 产业的整合程度比较低, 主导的技术标准和开发平台还没有得到确立, 技术的研究和推广应用仍处于一种无序状态。

(三) 缺乏人才培养和社会推广

3D打印产业是一项多科学融合的结果, 这就要求在产业发展的过程中需要大量的不同专业、不同领域的技术人才, 而我国这方面的人才相对比较缺乏。3D打印产业在社会的推广方面做的还不够, 主要表现在设备的购置数量有限, 应用的范围也比较狭窄, 高校的一些具有工程性的学科教学中, 缺乏与3D打印相关的必修课程。

二、我国3D打印产业的发展思路

(一) 加强顶层设计和统筹规划, 加大科研投入

我国应高度重视3D打印技术的发展, 认真对待3D打印技术的发展带来的工业变革, 结合我国的实际情况, 深入研究3D打印产业的发展趋势, 制定3D打印技术和产业化中长期发展的计划, 成立相关行动小组, 分别负责组织、协调和管理工作。明确这一技术发展战略的技术路线、重要任务以及相关政策措施。做好顶层设计和统筹规划的同时也要加大资金投入, 充分利用现有的政策支持, 寻求相关优惠政策, 重点投入到3D打印技术的研发项目上。加强国际技术合作与交流, 保持与世界同轨。在税收政策上鼓励企业对3D打印技术的投资, 对其进行研发、生产和应用, 支持进出口3D打印设备。

(二) 加强产业联盟, 推动产业协同发展

完善供应商和服务商体系, 积极引导3D数字化技术提供商、工业化设计企业等相关企业组建产业联盟, 充分利用各种协会、论坛等平台加强交流与合作, 共同推进3D打印技术的市场平台建设。建立共同性科技研发体系, 以高校为基础研究, 研究所侧重共性研究, 而企业则主要负责应用性研究以及最后的产品化, 三方面相互协调, 共同合作, 促进产业可持续发展。而不是高校、研究所与企业相互竞争的状态。

(三) 加强人才培养和社会推广

将3D打印技术纳入高校相关性学科中, 引进相关课程的教师, 培养3D打印技术高级人才。对在职教师进行专业培训, 或者从企业中聘请兼职, 从而缩小学校和市场的差距。同时也要促进高校和职业技术学院、民办的3D打印技术培训机构之间的合作。各地方政府要针对本地的产业需要, 制定符合本地可持续发展的政策, 大力扶持3D打印技术的发展。依靠相关组织进行散点培训, 在科技馆等宣传中心进行宣传。发展3D打印服务体系, 推广3D打印技术的应用, 为3D打印产业化积累应用经验。

三、结语

随着科学技术水平的不断提高, 3D打印技术的研发也越来越成熟, 3D打印产业在工业上的运用也越来越广。作为多科学性交叉的项目, 3D技术可以为基础性科学的研究提供重要的技术支持。发展3D打印产业, 不仅可以提高我国工业领域的产业发展水平和工业设计能力, 而且还可以制造出各种复杂、个性化的产品, 对我们攻克相应的技术难关具有重要作用。同时, 3D打印作为一种新产业的发展, 可以形成新的经济增长点, 为我国提供就业, 促进我国经济、社会的发展。

参考文献

[1]第三次产业革命[J].经济学人 (英) , 2012.

[2]王忠宏.李扬帆.张曼茵.中国3D打印产业的现状及发展思路[J].经济纵横, 2013.

运动鞋产业3D技术动向与发展趋势 第9篇

在大部分人心中, 3D打印是十分前沿的技术, 只存在于高新科技领域, 但其实3D打印并不新奇, 从飞机、建筑等重工业制造到服装、饰品与玩具定制, 特别是运动鞋类、运动靴类与运动袜类的个性化定制, 3D打印制造的运动鞋靴产品早已渗透到发达国家时尚产业、顶级时装会展与人们的日常生活中。

一、颠覆传统的时新鞋品

3D打印正带着它源源不断的创意, 冲击着传统制造工业和传统艺术, 乃至你我的耳目。同时, 3D打印技术的发展, 也正在向着一个又一个不可能去挑战, 然后将其以一种不可思议的方式展现在你面前。而恰恰是因为如此, 在时尚产业中, 运动鞋类的设计师们更快地吸收了这项新技术。伦敦时装学院数码工作室主任菲利普·德拉莫尔指出, “在服装行业, 特别是运动鞋类设计师, 他们对手3D打印技术非常兴奋, 因为他们不必买现成的脚跟与鞋底 (模型) 就能提供真正独特的艺术成品。”法国路易·威登品牌首席设计师凯文·卡瓦莫托认为, 在越来越追求个性化、定制化的时尚产业, 3D技术使得运动鞋类设计师更容易满足消费者的这些需求, 他们只需要将电脑中的3D模型稍微作出一些改变, 甚至消费者可以自行设计。从这个角度而言, 3D打印是颠覆传统鞋类时尚设计与生产的创新技术, 它将复杂的产品结构绘制在虚拟的物体或动态模型上, 实现了常规材料无法完成的概念, 并创造出更殉实用的运动艺术细节。同时, 可以把跨学科的知识运用到运动鞋类时尚设计中, 通过3D打印技术将灵感变成现实。

3D-SOLS运动鞋品。两年前, 富有制鞋工厂管理经验和3D打印专长的卡吉·丝温葆和设计师乔尔·文斯威伊在纽约创立了SOLS技术制鞋公司, 他们一直致力于利用3D技术为NBA球星打印个性化运动鞋与休闲鞋。据悉, 许多NBA球星都青睐3D-SOLS技术打印的一比一尺寸“独属于你的完美的”的运动鞋品, 但整个过程其实非常简单:你只需要先从三个不同角度给自己的脚拍照 (用普通的智能手机拍照即可) , 并上传至电脑, 3D-SCLS技术软件便会根据照片建立3D模型, 再打印出完全贴合你实际脚型的运动鞋垫或鞋品。每周, 该公司会为客产生产数百双这样的运动鞋垫与鞋品。据咨询公司Wohlers Associates的消息, 最近SOL5 公司再次获得2000 万美元融资, 投资方包括之前的投资机构Founders Fund、Lux Capital及新加入的Tenaya Capital、Mel07 Tech Partners。让人感兴趣的是, 其融资中有部分来自NBA球星“甜瓜”卡梅隆安东尼;达拉斯小牛队的总经理Terdema Ussery也宣布加入SOLS董事会。如今, SOLS决定把打印业务拓展到大众化运动鞋类定制上来。为了尽快实现规模化生产, SOLS正在同德国3D打印公司EOS合作, 在德克萨删叫建立一个大型3C打印鞋厂。这家工厂将能够每日生产5000 双运动鞋品与10000 个鞋垫。他们的目标是, 未来用产只需通过手机上传照片, 他们即可受理订单, 然后将其分送到流水线和工作室上进行生产和加工。

3D-Springblade-II运动鞋品。不久前, 德国运动用品制造商阿迪达斯推出了一款名为“Springblade-II (刀锋II) ”的3D运动鞋新品, 这款酷炫的运动鞋采用—体化内设优化冷却水路的鞋模以3D-SLM工艺打印成品。该运动鞋设计了16 个半透明独立叶片组成的减震中底, 解决了整体一片式复杂鞋底的难题, 保证了鞋底注塑成品的超强韧性、弹性与持久性。德国赛跑老将亚历山大·克塞诺科夫评论:“Springblade-II跑鞋属于春天, 因它同样艳丽诱人。”

3D-Nike系列运动鞋。作为全球著名的体育用品品牌, 近年来耐克公司利用3D打印技术不断挑战运动鞋创新和设计的极限。在3D-Nike系列鞋新品中, 2013 年的“40Yard Dash Project”项目使用3D打印技术开发了一款名为“蒸汽激光爪”的橄榄球鞋。同年在2013NFLCombine上又推出了首款采用3D技术打印的新型足球鞋New Nike Vapor Laser Talon。2014 年耐克还推出了新款Vapor Carbon 2014 精英版, 作为专门针对今年的第四十八届超级碗的NFL耐克银速系列 (Sdyer Speed) 的一部分。这款鞋也是使用3D打印技术开发的。最近, 耐克公司再次推出了第三款利用3D-Vapor Hper Agility技术的足球鞋。这款鞋创新设计并放大了三角星形鞋钉的形状, 耐克声称这种设计将使球员在草坪上获得最大启动速度, 同时能创造快速减速和改变方向所需的最佳牵引力。

3D-Re-inventing Shoes运动鞋品。在2015 年米兰设计周时尚大会上, 美国Nude公司和30Systems公司再次出手, 展出了富于异域风情的“3D-Re-Inventing Shoes”时新运动鞋品。该展览囊括了五位大师级建筑师和设计师的3D打印鞋类作品, 他们是罗梅罗·费尔南多的“3D-Ammonite”、本·范·伯克尔的“3D-Unx2”、罗斯·拉吉尔设计的“3D-Ilabo”和哈迪德·扎哈的“3D-Flames”。这些顶级时尚运动鞋品的坚硬部分都是用尼龙纤维材料, 通过3DSystems公司的选择的3D-SLS技术打印而成, 而鞋子柔软的部分则使用的是柔性的热塑性聚氨酯 (TPU) 纤维材料, 打印机用的是3DS-Pro Jet打印系统。

3D-LENS / EBSM健身鞋品。 最近, 芬兰Morimekko公司推出一批女士健身健美与休闲瑜伽的3D健身鞋新品, 这些健身鞋现代感十足, 成本也低, 其款式有叶状式、马其顿式、平面式以及中世纪经典式等, 受到了众多城市女士的欢迎。该公司采用的是激光近净成形 (LENS) 和电子束选区熔化 (EBSM) 综合熔化成形的3D-LENS / EBSM打印技术。更受女士们青睐的是, 只要用手机扫描一下自已的双脚, 再说明自已所需鞋品的造型与款式, 以及所用材料或透明质或生物质抑或柔性纤维材料等, 就可在Cubify网站上传, 当天就可以收到自已所衷爱的3D健身鞋新品了。

3D-Contour Pensar运动鞋品。 英国茵宝体育用品公司最近成立了开发3D技术打印运动鞋的Contour Pensar团队。该团队是由许多设计师和工程师组成的一支综合性团队, 主要是将数据获取、用户行为和快速成型技术结合在—起, 以生物力学为基础来创造符合人们各自身体结构的鞋, 其核心概念是利用3D打印这种快速的制造方式来生产贴合人们脚部轮廓的鞋子。该公司新近推出的3D-Contour Pepsor运动鞋配有压力传感器和加速器, 其可在这一过程中搜集相关数据, 在电脑计算出数据以后, 研究人员可以在外观方面作出修饰, 让鞋子变得更美观, 然后使用3D打印机制造出完全合脚的鞋。

3D-Wool Runners运动鞋品。 新西兰Three Over Seven公司最近开发推出一款名为“3D-Woot Runners”的休闲运动鞋新品, 它的鞋底与鞋傍采用可生物降解的合成聚合物纤维PVA打印, 鞋面则应用透气性出色的羊毛纤维。在上个月由维珍传媒举办的“Threellew Things”竞赛中, 3D-Wool Runners被消费者选为最佳的获奖作品。现在该公司正在开发并优化用户全面定制化的每一个生产环节, 即利用Wool Runners让用户用手机镜头扫描脚部轮廓, 然后再根据得到的脚部模型, 就可以打印出贴合用户双脚的合适鞋款。“3D-Wool Rudners”开发负责人乔纳森·斯潘诺斯说, “研究显示, 大约2 / 3 的男性和3 / 4 的女性拒有不同的双脚尺寸, 且各人穿鞋运动时着力点、用力点等都是不同的。Three Over Seven为市场提供的定制化方案绝对会让人大感兴奋。”

二、3D制鞋新技术新工艺

3D打印无疑是一种颇具创造性的新技术, 尤其是对于运动鞋品设计领域具有重大意义, 能够帮助设计师们更简单方便地制造设计运动鞋类用品原型及其艺术。而且, 3D技术可以轻松定制产品, 这使得它成为时肖运动鞋业的理想工具。伴随着3D技术及其打印工艺在制鞋业的兴起, 目前世界各国在3D打印运动鞋类用品等方面开发并利用的新技术与新工艺主要有:

3D-Adaptive技术。 美国Start-up公司利用3D-Adaptive技术, 最近在FAST-AWl5 的NBA全明星周末互动活动中展出一款3D打印运动鞋新品。这款名为“Adaptive”的智能运动鞋, 其鞋面是皮革, 但是在3D打印皮革时植有运动传感器, 而脚踝区域则装上3D打印的硅胶气囊, 它能够监视其穿用者的动作, 并相应地改变整个鞋子内部的压力分布, 以支撑脚、脚踝和穿用者身体的其它部分, 还能够通过充气和放气以改变支撑力度。更令人印象深刻的是, 鞋子上还安装了色彩感应摄像头和RGB LED, 可以根据穿戴者的衣着改变不同的颜色。对于运动员来说, 这种鞋子能够通过其适应性更好地帮助他们身体活动, 并提高运动成绩。

3D-Grid技术:这是美国Sha playstruth公司研创的新型打印球鞋技术, 该技术利用生物质尼龙、聚酯、酰胺类等原材料, 就能打印出结实时尚的网格状运动鞋。这种带有未来主义风格的网状结构运动鞋, 主要由新型3D-Nylon12 打印机完成, 在打印过程中要连续不断的给材料分层, 直到焊接完成, 制作出精细复杂的成品。鞋子外形看上去似乎比较易碎, 但实际上不仅轻便而且强韧, 足以让爱健美的人们欢喜。

3D-Biosynthesis技术:最近伦敦设计师沙姆斯·亚丁和研究人员基于可再生合成原细胞微粒优势的原理, 利用3D打印技术开发了一款能在一夜之间自我修复的生物跑鞋“阿米巴”。这种生物跑鞋穿着时就像一层皮肤一样与双脚完美贴合, 成为支撑和保护双脚的一种全新方式。它还能够对压力、运动、光或热产生反应, 跑步时它的特定区域会发生膨胀, 提供额外的缓冲贴身舒适, 且具有自动修复损伤功能。未来人们将对生物服装的社会化3D制造和个性化生产具有广泛需求, 可以说3D-Biosynthesis技术的市场前景相当乐观, 潜力非常可观。

3D-Vacuumlamination技术。 现任香奈儿与芬迪两大品牌的首席设计师卡尔·拉格菲尔德与法国3D打印Proways公司合作, 选择3D-Vacuumlamination技术, 应用Pro Way S公司新创的Pro Makers3D打印机, 开发出Variableshell健身健美时尚鞋品系列。据卡尔·拉格菲尔德的助理凯丽·鲍瑞尔披露, 采用3D-Vacuumlamination技术打印这类时尚运动鞋的奥妙在于:其壳型鞋款是ABS真空成型, 并以破素层压使所有维度的水平和垂直达到高精确;该鞋款的内部是可变壳型设计, 既可以作为防水胶靴也可以看做是轻便帆布鞋。3D-Vacuumlamination技术的另一优势是:不仅可以制作出完美尺寸的鞋子, 还能完全按顾客需求打造鞋款;即使用者可以将自己的脚尺寸3D化, 在此基础上从各个设计图案中自我找寻完全合脚的鞋款。

3D-Printo Optical技术。 荷兰LUXe Xce L公司最近向市场推出一款轻柔透明的休闲运动鞋新品。这种命名为“Leisurefashion”的运动鞋采用该公司专有的3D-Printo Optical技术, 以Ultimoker23D机一步式“从CAD到成品”打印制成的。据该公司设计师赫布·凯莱赫介绍, “Leisurefashion”运动鞋的整体使用了日益流行的柔性材料Ninja Flex, 打印时, 一种可UV固化的纤维聚合物透明液被喷射出来, 然后被集成在打印头上的强UV灯固化。最终可形成任意几何形状的鞋子部件, 包括透明鞋面、鞋傍与鞋底, 以及鞋面附加的全彩色饰图和饰物形态。“Leisurefashion”运动鞋将受到青少年、学生与年轻女性的极大欢迎。

3D-Laser claw acceleration技术。 耐克自2013年推出“40Yard Dash Project” 项目到今年初利用3D-Vapor Hyper Agilit V技术的3D-Nike系列鞋之后。现在该公司已经决策以3D-Laser claw acceleration技术定型耐克新型足球鞋面向市场。这款新品足球鞋命名为“Newgenerationsteamlaserclaw”, 技术重新设计并放大了三角星形鞋钉的形状, 其整体采用mid-cut设计使得球鞋与鞋钉结合得更加紧密;该运动鞋全重158 克, 特别适合草皮场地, 其鞋底防滑板和异形板由3D-SL5 技术打印制造, 以提供最大限度的锁定, 并防止在球鞋内部打滑。与以往的制作工艺不同, “Newgenerationsteamlaserclaw”用料包括尼龙、玻璃纤维、聚醚铜、人造橡胶及碳纤维的混合材料。打印时, 3D-SLS技术可以通过高功率激光器央速成型, 拥有鞋面柔性度高、鞋傍舒适性好、鞋底加速度等特点目的就是让运动员更能提高40 码冲刺的能力。

3D-ABEE新技术。意大利Recreus3D公司与与世界著名运动鞋品牌乐途合作, 以3D-ABEE新技术打印推出一款命名为“Elastic bendingll”的运动鞋。Elastic bendingll的设计者是Recreus3D的发明家加西亚·伊格纳西奥, 制作材料为该公司新开发的1.75mm / Willow Fiiafiex弹性纤维这是一种可任意弯曲并富有弹性的材料, 所以Elastic bendingll可以被折叠起来然后塞进牛仔裤的口袋里。可以说它是迄今为止最便携、最舒适的3D打印运动鞋。但使用Willow Filafiex弹性纤维进行3D打印有一个问题, 那就是它在打印过程中经常缠丝。伊格纳西奥称为解决这个问题, 他们研制出了特殊的3D-ABEE挤压打印叽, 并结合不锈钢热端, 如众就不会出现缠丝现象。

三、解读3D运动鞋市场发展前景

作为一种全新的制造方式, 3D技术打印运动鞋正在给传统的运动鞋制造产业及其市场形态带来深远的影响。特别是跑步鞋、休闲鞋、足球鞋为世界范围内三大重要运动鞋品牌制造商及其品牌必须在运动鞋经济领域都有强大竞争力。所以, 基于3D技术的打印特点和延伸性优势:仅从制造商及其品牌方分析运动鞋制造业近年来致力于产业转型升级, 普遍应用3D人体测量技术、大规模定制技术、敏捷与快速制造技术、—次成型技术、生物与自适应技术等高新科技, 形成了相当的应用基础。另一方面, 3D打印机制造业在许多国家越来越得到重视, 欧美有些运动鞋制造商及其品牌建立了3D打印技术产业联盟, 也形成了一定的市场新格局。

一个运动品牌如果没有一个有价值的运动鞋开发与创新的市场潜力, 就不会在国际上取得成功, 更不可能在运动鞋经济领域具有强大竞争力。根据英国《金融时报》最近报道, Adidas和Nike都已经将3D打印应用于生产领域了。现在世界上最大的三家3D打印机制造商——德国的EOS、美国的30Systems和美国以色列合资公司Stratasys的客户订购新型3D打印机的名单上, 都已经出现了锐步、新平衡、彪马、斐乐、茵宝、背靠背、迪亚多纳、乐途等世界运动鞋著名品牌商家。

一双运动鞋里的经济学, 是否能“足下生风”, 也要看如何以人为本。从跑步、休闲与足球三大运动鞋进化到篮球鞋、网球鞋、高尔夫鞋以及旅游鞋、瑜伽鞋、健身鞋……人们的生活方式正在发生改变, 而生活方式的改变, 源于经济社会的发展。但只有当鞋类创新科技与体育运动真正融合成为人们生活的时新方式, 运动鞋业才会获得源源不断的发展动力。根据咨询公司Wohters Associates的统计, 2014年全球30打印产品 (设备+ 服务) 的销售总额已经达到45.4 亿美元, 其中3D打印运动鞋 (设备+ 服务) 的市场份额只有5-7 亿美元左右。该机构预计:未来十年全球运动鞋产业的3D打印市场将会以年均25% -40%的速度膨胀, 预计至2024年, 全球运动鞋产业的3D打印市场规模可达80-150 亿美元的总量。另据Frost & Sullivan发布的远景调研信息, 预期到2030 年, 全球运动鞋产业的30 打印市场规模将达到200-300 亿美元。国际金融服务公司摩根士丹利也在近期的一份相关报告中认同:全球30 运动鞋市场将是未来十年文体用品产业中最有前景的行业之一。这意味着, 拥有不同市场份额的耐克、阿迪达斯、锐步、彪马等世界运动鞋品牌将会掀起新一轮“3D捞金”的新兴热潮。

现在全球文体用品市场, 足球鞋类国际零售额大约为55 亿美元, 跑步鞋约为120 亿美元, 休闲鞋约为150亿美元, 而其中3D运动鞋的市场目前只是“千粟一粒”。但据佛瑞斯特研究院首席顾问恩里克·莫诺教授指出, 世界3D运动鞋市场的消费虽然刚刚开始、但随着人们生活方式的转变, 市场对3D运动鞋的需求会快速增长, 从而给这个行业带来巨大机会。这个产业现在正处于从春秋进入战国的阶段, 市场将会逐步集中到少数几个品牌手中, 未来全球文体用品行业前7-8 个运动鞋品牌都会有很大的机会。可以预见, 未来世界各地运动用品店商必将继续扩大3D运动鞋货架, 才能满足不断增加的市场需求。

在3D运动鞋市场发展形态中, 私人定制以往只是富人的游戏, 诸如服装、珠宝等行业借此来服务和笼络高端客户。然而随着运动鞋市场竞争日趋激烈, 以及在网络的不断发展之下, 进军运动鞋网络3D定制市场, 也将是各大制造商及其品牌必须在运动鞋经济领域都应拥有的重要市场潜力。

此前, 阿迪达斯的个性化3D设计在线社区、锐步的专卖网店3DNew等国际品牌进军运动鞋网络3D定制市场;近日, 比利时鲁汶3D打印运动鞋连锁专卖店、亚马逊3D打印商城、Officeworks3D打印体验中心、Standardlnnovation个人运动鞋3DEA店也相继开张推出网络定制3D运动鞋, 为消费者提供一些比较基础与时新的个性化3D打印服务。

从公开信息来看, 以运动鞋类为代表的网络3D定制还处于比较初级的阶段。但长期以来规模化标准化的传统生产方式更多地方便了厂商, 无形中也压抑了消费者的个性化需求, 最终整个鞋类市场的销售也受到影响, 库存大量增加。而网络3D定制最起码在一定程度上提高了用户体验, 并满足了部分个性化需求。特别是依照“Thereisalovecalledletqo (有一种爱叫做放手) ”的互联网TILCLG定律, “网络DIY设计+3D打印”绝对会吸引很多年轻的玩家, 这些人也正是运动鞋品牌的目标客户群。如果未来可以在网络3D定制技术上不断发展与完善, 那未来的发展空间将是非广阔的。

3D产业 第10篇

中国3D打印产业的制约因素

目前，3D打印技术正在欧美掀起如火如荼的产业化发展热潮，而中国在这个领域还欠缺影响力。尽管新材料和高端装备制造两个战略性新兴产业的落地执行，为3D打印在中国的突破奠定了相关技术基础，但是3D打印技术的发展仍存在瓶颈。

研发力量小而零散，且各自为战。美国由于企业介入3D打印技术较早，因此研发实力较强。占据3D 打印产业主导地位的一些美国公司，每年研发投入占销售收入的10% 左右。而中国虽然上世纪80 年代末就已在西安交通大学、华中科技大学和清华大学等高校开始研究，但几所院校的研发和设计都是各自为战，发展很慢。而且中国3D打印的研发投入与美国相比有较大差距，占销售收入的比重也很少。

材料存在问题。在我国，可适用的材料成熟度跟不上整个3D打印市场的发展。目前3D打印耗材有限，多为石膏、塑料、可粘结的粉末颗粒、树脂等，制造精度、复杂性、强度等难以达到较高要求，一般只能应用于模型、玩具等产品领域。而对于金属材料来说，如果液化打印则难以成型，如果采用粉末冶金方式，除高温还需高压，因此恐怕短期内很难成熟。另外，当前不能将不同材料混在一起打印，只能一次打印一种材料。换言之，现有的3D打印技术只能生产由一种材料组成的零件，再组装成成品，距离一次性通过3D打印生产汽车、飞机的设想，还有相当一段距离。同时，还存在打印时的流畅性与固化程序需要时间的矛盾、冷却定型与材料强度之间的矛盾以及材料对人体的安全性及对环境的友好性之间的矛盾等。

产品性能存在缺陷。首先，由于3D打印是材质一层一层堆积成形，每一层都有厚度，这决定了它的精度难以企及传统制造方法。提高制造精度需不断降低每一层的厚度，这样在难度提高的同时，也大幅延长了制造时间。即便层和层之间粘结再紧密，其产品性能也无法和传统模具整体浇铸的零件相媲美。其次，喷嘴问题难以解决。目前喷嘴有用胶漆喷的、铺粉后再用激光融化后进行打印的（后者做金属类的东西）、金属和非金属兼容的。后者一般要同时用到两个喷头，目前国内还没有此类技术，即便在国外，也无法轻易解决。

价格高企，价值有限。当前3D打印机价格高企，昂贵的设备只能提供有限的价值。即使3D打印机成本能够降下来，但单个商品的制造成本依然得不到解决。使用3D打印机制造商品，其成本要远高于大型企业规模化生产后均摊到每一件商品的成本，而后者批量生产也比3D打印产品的制造速度要快得多。目前市场上3D打印机价格差距悬殊，例如西安交通大学推出的一款家用3D打印机售价仅为6800元，而打印树脂制品的设备价格在40万到200万元，打印金属制品的设备价格竟在350万到1500万元。不仅如此，3D打印所需原料价格同样差距甚大。低端原料国内已能自产，价格比较便宜，但高端原料只能从国外进口，价格昂贵。进口树脂材料高达每公斤数千元，而用于组织器官培育生物材料每克在百元左右。以飞机零件为例，打印这类部件的金属粉末原料，一公斤售价8万元，一枚零件打印出来后至少要卖到2万元。因此，高昂的成本限制了产业化和相关研究的推进。

所占市场份额较小。据全球知名的3D 打印行业咨询机构——美国沃勒斯合伙公司的报告显示：2012 年，3D 打印全球市场规模为22 亿美元，同比增长了29%。其中3D 打印机的销售量同比上升了25%，其中有38%产自美国，8.5%来自中国。我国的3D打印企业北京殷华（依托于清华大学）、陕西恒通智能机器（依托西安交通大学）、湖北滨湖机电（依托华中科技大学）等虽然都已实现了一定程度的产业化，部分企业生产的便携式桌面3D 打印机的价格已具备国际竞争力，成功进入欧美市场，但企业规模普遍较小，对技术研发投入不足，在加工流程稳定性、工件支撑材料生成和处理、部分特种材料的制备技术等诸多环节存在缺陷，难以完全满足产品制造的需求。

应用领域有限。国外的3D打印技术已经在新产品开发、生物医疗、航空航天、汽车、模具制作、影视教育、创意等方面有较多应用。特别在西方国家，3D 打印技术打印出来的个性化假牙、假肢在医疗健康领域已经取得成效。美国在2011年就达到了每4公里范围内一定会有一台3D 打印机的程度，而我国还主要局限于模具打印、文化创意产品等少数领域。

无法应用于工业化大批量生产。与模具制造等传统工艺相比，3D激光打印机制造的同类产品可减重65%、节材90%。但如果是批量生产，传统技术仍具有优势。如果新研发一种新产品，单件小批量生产，3D打印肯定比传统开模生产要快。但如果进入批量生产阶段，3D打印显然还不适合。这点与普通打印如出一辙——打印几张纸很快，如果印书，还是到印刷厂制版印刷效率更高。因此，3D打印技术只能在传统产业做不了的领域发挥作用。特别是在传统产业批量不大、价格昂贵的部分，利用3D打印一次成型技术，打印设计好的复杂结构，可以节约材料，降低零部件研制周期和成本。此外，在制造精度上，3D打印目前与传统的机械加工制造技术仍有差距，传统机械制造的精度可以达到微米级，而3D打印目前只能做到百微米级，这种差距很难迅速消失。

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产业链上企业整合度低。从完整产业链看，3D打印技术至少包括上游的设计、材料和下游的制造、营销等环节，国内制造商在制造环节也许并不落后，但在上游的软件开发、设计研发以及市场营销等方面，则缺乏“整体化配合”。3D打印产业的发展需要完善的供应商和服务商体系及市场平台。在供应商和服务商体系中，包含工业设计机构、3D数字化技术提供商、3D打印机及耗材提供商、3D打印设备经销商、3D打印服务商；市场平台包含第三方检测验证支持、金融支持、电子商务、知识产权保护等支持。而目前国内的3D打印企业的产业整合度较低，主导的技术标准、开发平台尚未确立，技术研发和推广应用还处于无序状态。

缺乏教育培训和社会推广。目前，我国多数制造企业尚未接受“数字化设计”、“批量个性化生产”等先进制造理念，对3D 打印这一新兴技术的战略意义认识不足。企业购置3D 打印设备的数量非常有限，应用范围狭窄。在机械、材料、信息技术等工程学科的教学课程体系中，缺乏与3D 打印技术相关的必修环节，还停留在部分学生的课外兴趣研究层面。

发展中国3D打印产业的对策

从国家战略层面统筹规划，避免一哄而上。英国增材制造联盟主席格瑞汉姆·卓曼表示，能推动产业发展的是工业级应用，而中国以中心工业城市集聚带动产业、依靠政府支持是目前比较好的一种发展途径，有利于工业级3D打印技术的发展和应用推广。中国3D打印技术产业联盟秘书长、亚洲制造业协会首席执行官罗军也预测，中国有潜力成为世界最大的3D打印市场，这引起了不少地方政府对发展相关产业的兴趣。有人觉得3D打印是万能技术，是赚钱的良机，而实际上，有发展3D 打印产业技术基础的城市并不多，盲目一哄而上的结果可能会损害3D打印产业的发展。因此，应从国家战略层面统筹规划，避免各地政府竞相上马，过度竞争。

制定3D打印产业相关的扶持政策。2012年，在工信部的支持下，中国3D打印技术产业联盟成立，这也是世界上首个3D打印技术产业联盟。目前，国内有40多家从事3D打印技术的上下游企业、科研单位都加入了联盟。为整合资源，促进3D打印尽快产业化，产业联盟已首批选择在南京、青岛建设3D打印技术产业创新中心，三年内正式启动至少10个3D打印创新中心，发展500家传统企业进入3D打印技术产业联盟。

在科技部2013年公布的《国家高技术研究发展计划（863计划）以及国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南》中，3D打印产业首次入选。未来仍应加大对3D打印产业的支持力度。首先，要创新科研机制，使3D打印研发力量既各有分工，又互助互补。同时，要利用社会主义集中力量办大事的制度优势，打破当前各自为政的局面，集中优势资源，来共同突破3D打印在原材料、操作范围和工艺稳定性等诸多方面面临的技术瓶颈。另外，要设立专项基金，重点推进数字化技术、软件控制、打印装置、材料技术等关键技术的研发。在研发扶持中，要注意建立公平、公正的研发绩效评估体系，鼓励各研发主体探索不同的技术路径。最后，通过制定税收、金融、政府采购及人才引进等方面的优惠政府，重点在若干产业链环节支持几家团队实力强、研发基础扎实的企业作为发展这个产业的先导。

加强材料方面的基础研究。据悉，国内做材料方面的基础研究的人员不多，造成了当前“有锅没米”的局面，而缺乏材料也影响应用领域的扩展。随着大量材料或混合物应用于3D打印技术，如何更好地理解每种材料的加工、结构、属性之间的关系，并发挥好它们的特性仍需大量的研究工作。同时，开发质量测试的程序和方法以帮助扩展可用材料的种类也十分重要。在3D打印技术完全过渡到可提供切实可行的制造解决方案之前，需要整合研究机构和材料制造商等多方力量来为材料提供力学性能数据的规范性标准。未来还应针对3D打印制定通用的材料物性标准，使3D打印的适用材料（特别是金属材料）通用化，以降低3D打印的应用门槛。此外，应开发更为多样的新材料，如智能材料、功能材料、复合材料，特别是多种金属材料直接成型，以及金属粉末材料的国产化等等。

加强产业联盟建设，推动3D产业协同发展。应积极引导高等院校、工业设计企业、3D数字化技术提供商、3D打印机及材料研发企业和机构、3D打印服务应用提供商组建产业联盟，利用有关学会、协会的平台加强研讨和交流，共同推动3D打印技术研发和行业标准制定。促进3D打印技术发展的市场平台建设，包括3D打印电子商务平台、3D打印数据安全和产权保护机制、3D打印及周边项目投融资机制等，以促进产业可持续发展。

加大产学研合作力度。国外专利权人以企业为主，注重企业间的合作，其专利权人之间已经形成产业协同发展的模式。国内专利权人以高校和科研机构为主，缺少大型独立研发的企业，且合作意识不强，企业之间缺少交流。因此，应借鉴美国3D 打印企业的运营模式，将研发重点移向技术应用，加大产学研合作力度，加大扶植重点企业的研发，以突破“校园模式”，向市场和产业化转变。

加强对3D打印知识产权保护规则的设计。3D打印工程师们已经开始在产品设计及硬件开发上进行交流和协作，这促进了这个行业技术上的合作与发展，同时也使得我们不得不重视对3D打印知识产权的保护。当产品设计的所有数据都保存于一个数字档案中时，这个档案就极易被复制、传播以及盗版。虽然目前还无法明确关于3D 打印的知识产权的规则是应该更严格（这将阻碍创新）还是更宽泛（这将鼓励盗版），但关于3D 打印知识产权的规则设计无疑对于3D 打印产业的发展极为重要。

寻找中国3D打印当前的出路。核心技术掌握在外国企业手中，中国3D打印的出路在哪里？目前，最理想的方式是利用该领域的开源趋势，把国外的图纸、控制器引进到国内，使我国企业与国际公司站在同一起跑线上。当然，要想真正解决技术难题，仍需要投入大量的时间和精力，需要政府持续进行支持。否则，核心技术的缺失将导致3D打印的未来发展难以为继。

加强教育培训，促进3D 打印技术的社会化推广。应将3D 打印技术纳入相关学科建设体系，培养3D 打印技术人才。还要依靠行业协会、博览会、论坛等组织形式进行3D 打印技术和应用的培训。同时，在科技馆、文化艺术中心、青少年活动中心等公共机构进行3D 打印技术的展示、宣传和推广。最后，应当发展3D 打印服务机构，推广技术应用，为发展3D 打印产业积累应用经验。

3D产业 第11篇

关键词：3D技术,观影体验,国际影视动画产业,中国影视动画产业

一、3D技术提升了影视动画产品的观影体验

近年来, 3D动画电影数量逐年增多, 3D技术在动画中的应用趋势日渐明显。运用3D技术设计的动画形象使得画面更具有感染力。动画设计方式更加灵活多样, 影像效果还能给观众带来更大的震撼感受。3D动画将成为动画产业未来发展的主流趋势。

3D立体影视动画强烈的立体层次表现有别于传统2D影片的平面视野, 3D动画的视觉是突出于屏幕, 把观众所处的空间和观众本身包含在内, 因此观众可以获得身临其境的绝佳观影感觉。3D立体动画的构成要素包含了极具空间深度感和层次感的镜头语言, 精美的、足以以假乱真的广大恢弘场景, 以及站在艺术和技术角度双重考量的精心立体效果构图, 使得3D影视动画以一种全新的视觉表现把传统平面电影远远地抛在了身后, 这也是为什么现在3D电影占据了市场主流的原因。通过计算机虚拟技术、立体成相技术、最先进的摄影技术, 3D影视动画在构建新的美学规则的同时给观众带来了至高的观影体验。

1. 获得最佳立体感

在现代影视动画制作的过程中, 计算机已经成为了创作的主导, 3D影视动画中的角色早已告别了纸片人, 不需要通过平面手绘来实现而是通过计算机3D软件建模产生。这些计算机合成的人物、物体、场景在计算机虚拟的三维环境当中都是真实的占据空间的。

2. 动感的镜头

计算机数字技术对影视动画制作的介入, 拓宽了创作者对于运动镜头的使用表现空间。在3D影视动画中许多逼真的、富于表现力的、大场面调度镜头是无法釆用升降机、摇臂、航拍等传统方法来实现的。

3.3D动画场景的奇观感

在3D影视动画的3D建模制作当中, 除了传统画面的X、Y视轴以外所增加的Z轴, 让我们在观影时对于片中景观会产生和现实生活中一样的深度感。因此在众多的3D影视动画当中, 我们对于那些在日常生活当中难得一见或是并不存在的大场景, 产生就在眼前的错觉, 而不是像以往传统二维动画那样只是一张纸的场景。所以如《阿凡达》中的潘多拉星球、《爱丽丝梦游仙境》中的神话世界、《深海幽灵》中的海底世界, 让广大观众如同自己就是亲眼看到这些特殊地域的存在。

4. 身临其境的在场感

影视动画的导演通过视觉、特效把原本处于镜头外的旁观者观众纳入到与虚拟影像世界互动当中, 成为影片故事的亲身参与者, 体会到影片中角色对于环境、人物间互动、事件发展的近距离感知。

二、3D技术对国际影视动画产业的推动

目前, 3D动画技术在媒体娱乐、电视广告、3D游戏、商业产品、音像出版、建筑、设计产业等方面获得广泛的应用。3D动画已经成为了影视动画产业的主流产品近年来发展迅速。

1995年, 世界上第一部3D动画片《玩具总动员》的上映, 标志着一种新的动画形态问世。自从《玩具总动员》上映以来, 3D动画凭借着完美的视觉效果和丰厚的票房收益不断地刺激人们的眼球。3D动画电影已经在全球票房当中占据了重要地位。除了迪士尼, 其他如梦工厂、福克斯、华纳、哥伦比亚等大型电影制作公司也纷纷的推出自己的3D动画电影, 在新世纪里3D动画确立了自己的强势市场地位。2009年, 詹姆斯·卡梅隆导演的3D动画电影《阿凡达》再次创造了票房的奇迹, 并且推动了3D趋势迅速向全球蔓延, 影响了全球影视和动画产业的发展。

根据全球知名的调查研究机构Marketsand Markets发布的《2014年-2019年全球3D动画市场预测与分析报告》预计, 2019年全球的3D动画市场产值将超过400亿美元, 将近是2014年产值的一倍, 年复合增长率达到14.1%, 其中包括了硬件/软件销售和服务等各项收益。北美作为全球最大的影视动画市场仍将是3D动画技术最大的市场, 亚太地区紧随其后。

为了满足3D影视动画的发展需求, 世界范围内涌现出一批优秀的3D动画制作软件, 如Anima8or 3D Modeler、Mesh Lab、DX Studio等, 还有其他一些软件如3Ds Max、Softimage等。这些软件或是免费, 或是支持订阅。这些经济实用功能强大的三维软件也催生了诸如Adobe公司、英伟达、英特尔和微软等知名公司。

未来全球影视动画产业的发展必将是围绕着3D技术的研究、创新进行。3D技术的出现给传统的动画制作打开了新的创作空间, 全新的技术应用也使得创作者可以运用全新的拍摄手法展现更多的崭新构思。

三、中国3D影视动画产业的前景

中国有接近4亿的青少年动漫读者和观众, 是全球最大的单一动画产业目标客户市场。动漫文化可以直接带动与之相关联的影视、教育、儿童用品等市场, 还促进了相关行业的飞速发展:迪士尼乐园在世界各地的成功就是借助于大量动画作品的成功, 迪士尼公司因此开发出了旅游、文具、服饰等上千种衍生品;变形金刚的成功也大力提振了儿童玩具市场;Flash动画的产生使得网络媒体爆发了强大的生命力;3D游戏的普及和流行也使得显卡硬件生厂商已经打破了“摩尔定律”的规则快速的进行产品的更新换代。现代人的生活和工作的每个角落都已经布满了动画的元素。

根据有关部门对京、沪、穗三市的两千多名青少年进行的有关动漫和动漫消费的访问, 调查表明, 仅三大城市, 其每年由14~30岁的城市青少年所完成的动漫相关消费总额即可超过13亿元, 与日用品中销量较大的洗发水大致相当, 极为可观。据统计, 中国动漫产业年产值已经突破180亿元, 目前中国儿童食品的年销售额在350亿元左右, 玩具的年销售额为200亿元左右, 儿童服装的年销售额达900亿元以上, 儿童音像制品和各类儿童出版物的年销售额达100亿元。业内专家乐观地估计, 中国的动漫业至少存在800亿元的缺口。权威调查数字显示, 卡通授权将成为一个极具发展潜力的新兴行业, 目前中国在销售有版权的玩具产品方面, 已经成为亚洲地区第二大市场。

继2009年《阿凡达》的火热上映后, 我国影视动画市场也掀起了一阵3D影视动画热潮。2010年中国3D动画电影大规模出现的一年, 全年一共有18部动画电影上映, 其中6部是3D动画电影, 3部引进自美国另外两部是国产片。从票房的成绩来看, 有3部美国动画电影票房都在9000万以上。

2011年的动画电影市场仍然是美国动画电影的天下, 其票房总和占全年票房的75.21%。21部动画电影中有6部是美国影片, 其中竟然有四部的票房超过1亿元, 分别是《功夫熊猫2 (3D) 》《蓝精灵》《里约大冒险 (3D) 》和《丁丁历险记:独角兽的秘密》。

3D立体电影的票房成功已经带动全球3D电影屏幕数迅速成长, 3D立体电影制作的工业由美国引领, 已经向全球持续吸金。全球3D复兴的新情况, 我国电影产业也迅速作出反应。2008年短短4个月迅速在全国一级城市建设3D影院, 2009年3D电影放映规模扩大到150张银幕。2014年第一季度我国影院银幕突破2000块, 期中3D银幕占70%以上。3D影视动画内容的极大丰富和市场高度的接受度, 使得中国的影视界看到了新的商机, 大量的硬件播放设备上马, 不少有识之士也抓住这一历史发展机遇推出中国自己的3D动画电影, 以及针对3D影视动画的技术、制作方面进行研究, 教育机构也适时的在影视动画人才的培养当中加入了3D影视动画的课程设置, 客观上推动了中国3D影视动画产业的发展。

四、结语

3D技术的出现和发展对于影视动画产业来说意味着革命性的变化, 市场需求决定产业生产。通过诸多的3D影视动画片获得票房成功的案例证明, 3D动画已经成为了现在及未来影视动画产业的主流趋势, 已经有了和真人影片分庭抗礼的实力。国际3D影视动画市场成熟、技术领先、运作成熟, 许多国际3D动画影片在全球市场都受到追捧, 中国的3D影视动画市场刚刚起步, 也有不少优秀影片的问世。随着技术的不断进步和影片制作水平的提升, 中国的3D影视动画市场前景广大。

随着3D影视动画的进一步发展, 将催生广大的影视资源市场、硬件生产市场, 对国际影视动画产业都将产生深远影响。

参考文献

[1]刘芳.数字3D立体电影的奇观性研究[D].南京师范大学, 2012.

[2]未来全球3D动画产业的发展趋势规模与利润空间http://www.3ddl.net/news/2014/0505/26550.html

[3]王志刚.近年来中国影视动画产业发展探析[D].云南大学, 2013.