党的十九届五中全会提出，坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑，摆在各项规划任务的首位，要抓住战略机遇，加强自主创新，构建高质量发展新格局，是新时代高新技术发展的重大任务。中央经济工作会议提出的2021年八项重点任务中，强化国家战略科技力量排在首位，要努力打造科技攻关重地，积极与国家的科技计划、攻关计划相对接，针对工业母机、高端芯片、基础软件、新材料、发动机等产业的薄弱环节；联合行业上下游、产学研的力量，组建创新联合体，主动承担重大项目，进一步加大原创技术的研发投入，在信息、生物、能源、材料等方向加快布局一批基础应用技术；在人工智能、空间技术、装备制造等方面加快突破一批前沿技术，在电力装备、通信设备、高铁核电、新能源等领域加快锻造一批长板技术，不断增强行业的共性技术供给，集中最优秀的人才、最优质的资源进行联合攻关，争取解决一批“卡脖子”的关键核心技术。

自主创新重大机遇

   新一代信息技术是国务院确定的七个战略性新兴产业之一，新型（3D）显示是信息呈现和传播的主要载体之一，也是推动电子信息产业创新发展的重要引擎。随着5G迈向商用，“中国制造2025”战略在不断推进，各种显示技术如LCD、OLED、QD、LED、E-paper、3D、LDT、图像处理技术突飞猛进，在创新驱动发展战略的指引下，信息产业在制造业中的重要正在逐步显现，为3D显示技术的普及奠定了基础，正将迎来大发展。

   人眼所看到的现实世界是立体的，人脑之所以能感觉到三维立体图像主要是由于外界物体的光从左右两个不同角度进入人的两只眼睛，并且经过大脑对图像的分析与合成才得以实现，因此3D显示的目的是显示出事物的真实3D信息。我们生活在一个三维空间里，早在16世纪，人们就已经开始通过绘画的方式来感知3D视觉效果，和现在的3D手绘画相比，那个时候3D视觉的塑造主要靠的是色彩的冲击。回到技术发展的本质，3D显示由于其存在深度信息，所以能够实现很多2D显示所不具备的功能，人们对还原真实所见世界的憧憬促使了3D显示的发展。

   “3D”这个名词已经为人们所熟知，且往往跟高科技联系在一起，如3D显示、3D电影、3D扫描、3D打印、三维重建等等，其通过高科技数字化的手段，使得客观世界中的 3D 实体能够在虚拟世界中得以高精度重建(3D扫描和建模)、智能化编辑(3D设计)、真实感高清展示(3D显示、AR/VR)，乃至重新返回至客观世界(3D打印和立体印刷)。就学科专业而言，3D技术横跨计算机视觉、计算机图形学、模式识别与智能系统、复杂系统与自动控制、数据挖掘与机器学习、工程材料学、光机电一体化等，是名副其实的“技术密集型”高科技。

（一）“活在三维空间、困于二维信息”的难题，将在5G时代得到解决

     在现实世界中，我们通过键盘、鼠标等设备与PC进行交互，通过触屏方式与移动设备进行交互，这些都是建立在二维世界的2D界面交互。而在VR虚拟现实的世界，2D交互显然远远不足以满足“沉浸感”的需求，这就要求交互方式要全面的颠覆：从传统2D交互升级为用多种方式（动作捕捉、手势控制、眼球追踪、触觉反馈、语音交互，甚至脑电波)与多维信息环境的3D立体交互。3D视觉是计算机视觉的终极体现形式，2D视觉技术主要在二维空间下完成工作，三维信息基本上没有得到任何利用，而三维信息才真正能够反映物体和环境的状态，也更接近人类的感知模式。近年来，学术界和工业界推出了一系列优秀的算法和产品，被广泛应用到各个领域。

     视觉是一个感知的过程，在视觉中我们经历了从黑白到彩色，再从模拟数字普清到高清的四次革命。截至目前，仍有很多应用场景都以2D为主，2D拍摄到的是平面信息，没有办法获取空间的三维结构。因此眼下2D也达到了瓶颈期，在消费电子、以VR/AR为助视体验、以及裸眼3D都在不断地向3D做升级。我们生存在三维的立体空间，我们希望通过3D摄像头获取到三维空间，所以3D视觉是人工智能感知硬件的入口，能够通过视觉的部分，让我们的硬件达到AI的感知到认知，最后实现决策的功能。

     3D摄像头正在成为智能设备的一个入口，3D摄像头特点在于除了能够获取平面图像以外，还可以获得拍摄对象的深度信息，即三维的位置及尺寸信息，其通常由多个摄像头+深度传感器组成。3D摄像头实现实时三维信息采集，为消费电子终端加上了物体感知功能，从而引入多个“痛点型应用场景”，包括人机交互、人脸识别、三维建模、AR、安防和辅助驾驶等多个领域，取得3D影像主要有四种方法，包括立体视觉法、结构光3D成像、雷射三角法以及ToF（光飞时间）。随着苹果iPhone集成了双摄像头后，掀起摄像头产业发展新浪潮，国内外各大企业如英特尔、微软、图漾科技、奥比中光、华捷艾米、海康威视、舜宇光学、乐行天下、纵目科技、凌云光技术、弼智仿生已经在电子产品等配置3D摄像头。以英特尔RealSense为例，其智能3D摄像头主要有三部分组成：（1）传统的2D摄像头；（2）近红外图像传感器；（3）红外激光发射器。英特尔RealSense 3D摄像头有两种类型：一种是用于远距离、精度稍低的后置3D摄像头；另一种是用于近距离、精度较高的前置3D摄像头。

    展望未来，3D摄像头好似给机器或电子设备安装了“人眼”，让其能够根据人的动作做出相应的反应，并赋予“思维”、“感知”的能力。3D摄像头应用方向也非常广泛，包括摄像、游戏、无人机和无人驾驶汽车、增强现实（AR）、康复医疗、安防监控、机器视觉、三维扫描等领域。人类的想象空间有多大，3D摄像头的应用空间就有多大。3D视觉技术被广泛应用到人脸识别、智能机器人、自动驾驶、AR等领域，国内外相关公司推出了一系列产品。OPPO、华为和苹果等公司推出的3D+AI识别功能，通过扫描人脸三维结构完成手机解锁；自动驾驶领域通过分析3D人脸信息，判断司机驾驶时的情绪状态；SLAM方式通过重建周边环境，完成建图与感知；AR领域通过三维重建技术完成目标的重现。

    世界本是三维的，由于科技发展的局限性，不得不用二维的平面来显示世界。基于5G、AI技术的3D传感技术亦将撬动AR/VR、智能家居、无人驾驶等领域，将让“智能+”的构想真实地大规模地落地，带动上下游产业的发展，加速万物互联时代的全面到来，随着5G等高速网络时代的到来，信息的传输也必然从3G向4G/5G过渡，视觉信息也将从二维向三维转变。“活在三维空间、困于二维信息”的难题，将在5G时代得到解决。

（二）搜索＋AR进入Web三维时代，构建自主3D数据格式迫在眉睫

     从3D视觉到3D交互，然而，3D技术的发展不会只止步于看到3D图像，它将会打开一种全新的用户交互范式。随着互联网带宽（5G）的增加，文字，图片，平面操作系统为主的二维互联网虚拟世界开始向视频，声音，三维应用系统为主的三维互联网进化。美国著名的second life 就是一个互联网向3D进化的例子，但总体目前互联网3D化进程还比较慢，由于3D图形表示法和使用案例的多样化，定义一个3D图形传输模型极具挑战。因此，与图片和视频对比，由于缺乏简单和通用的高效数据表示法，3D生态系统的发展很慢。

     3D模型数据是3D场景渲染的关键技术，是支撑三维重建、游戏、XR业务基础能力。由于目前业界用于生产3D内容工具平台较多，均采用不同的文件格式存储，导致3D模型数据格式无法统一，有超过70种不同文件格式的3D数据，服务于不同目的和应用案例,3D格式统一化更有利于产业的效率提升.

     目前,在业界由khronos主导的glTF以及苹果主导的USDZ正是基于统一3D文件格式的目标，推动不同3D文件面向实时渲染应用，直接传输给图形API的数据形式，不再需要二次转换。苹果一种新的3D文件格式，并在去年WWDC推出USDZ文件格式以及ARKit 2.0。谷歌宣布将在搜索结果中加入3D模型，在搜索结果中页面，你可以直接点击这个3D模型，然后进入3D模型预览界面，之后可以选择AR模式实景预览，例如在线购物，或者其它娱乐场景。谷歌已经联合NASA、New Balance、三星、沃尔沃、Target等合作，为他们的3D模型提供了支持。从应用层面来看，苹果的USDZ文件格式可以嵌入到任何网页、App中，而谷歌凭借自家搜索引擎，只需添加几行代码即可支持，可以直接在搜索结果页面进行3D AR搜索展示。从当前结果来看，大多数人更多是希望在搜索中获得结果，而在这个过程中，将搜索结果变得有趣就非常重要，3D模型和AR的加入就是非常重要的一环，这直接将以往2D页面互动提升到三维交互。通过定义一个基础，各种应用可以压缩和传输元件，glTF从中起到重要作用。我们非常期待glTF扩展将为广泛使用的3D图形带来高效MPEG压缩技术。

     然而，国内3D数据格式主要是由零散的中小企业支撑着，好消息是华为与3D联盟正在积极推动第四代交互3D数据格式标准化研制，提升版权保护、交互响应，率先抢占以苹果为首的第三代快速渲染3D数据格式（gITF/USDZ 以二进制形式存储可直接用于渲染的3D格式数据）。

（三）3D成像技术的成熟拉开了二维向三维升级的帷幕

     光学一直是科技创新的重头戏，光学升级一直停留在像素、感光等二维层面，3D成像技术的成熟拉开了二维向三维升级的帷幕，有望带动光学创新大革命。3D成像在二维的基础上，实现了像素景深的叠加，拍照的同时记录下对象的立体信息，推动人脸识别、虹膜识别、手势控制、机器视觉等变为现实，是开启AI和AR时代的感知钥匙。

     3D成像并非是普通的功能性组建创新，而是激活光学交互属性，实现二维到三维的交互升级，是继图形界面、触控之后的第三次人机交互跨越。现代医学领域已快速步入3D精准诊疗时代，各种数字影像设备如DR、CR、多排CT、3D图像等飞速发展，5G、12bit色彩、3D+ 8K分辨率、120Hz帧频率，可以开始支撑远程医疗中“超高清显示的超高速传输”的需求。加之诊断、术前规划、手术与康复等全流程，医生可以通过高速传输远程医疗进行更准确的诊断，并能够进行实时超声介入手术指导、异地远程超声直连会诊，从二维（2D）平面发展过渡到三维（3D）立体，医用显示器的选购配置也成了医院和PACS集成商关注的焦点，都将指引医用产品研究与开发、商业化、临床试验与应用、技术转移等。未来3D技术不仅仅局限于影像领域，医疗、教育、建筑、工业智能制造等传统产业都将推广使用3D技术，3D市场将得到大力发展。

形势判断

（一）关键部件和技术不断突破，3D+5G成为关注热点。

    过去的几十年间，显示技术和显示产业经历了一段高速发展期。超大面板尺寸、超高清分辨率、高动态范围(High Dynamic Range，HDR)、高刷新率(High Frame Rate)、精准色域表现等一系列核心技术指标持续升级，显示终端在产品形态上不断迭代，观看效果越来越接近、甚至超越人眼对真实世界的直接感受。在此基础上衍生的3D显示技术(眼镜式、裸眼式、光场式、全息式)、近眼显示技术(VR头盔、光波导AR眼镜)，也受到了研究机构和产业界的极大关注，从显示纬度和交互形式上进一步突破传统技术的局限。

     近年来，3D技术正逐步与5G、人工智能、大数据、VR/AR、投影、全息投影等技术互相融合、互相促进发展，这也有力地推进了3D 新业态发展，让更多行业单位开始接纳VR 科技，助推了我国3D产业快速发展，相关关键技术进一步成熟，在画面质量、图像处理、眼球捕捉、3D声场、机器视觉等技术领域不断取得突破。我国3D产业环境逐步走向成熟，消费级应用和行业应用市场不断打开，产业链条更加完善。我国在硬件制造、内容应用开发以及业务体验推广等产业链各环节快速发展，正在成为全球3D产业创新创业活力最强、市场接受度最高、发展潜力最大的地区之一。在各种技术的助推下，人们的“听”和“看”正变得丰富多彩。裸眼3D、4K超高清、3D技术、5G网络……新技术的涌现和完善，为视听带来了全新的体验，也让智慧生活更近了一步。

    2019年，ITU召开了网络2030研讨会，初步确立了6G的三大场景: 极大容量极小距离、超越尽力而为、融合异构网络。2030年突破屏幕显示，实现裸眼3D成像，例如像是《星球大战》的全息影像完全实现了 。

     裸眼3D光场显示技术是当下热点信息显示前沿技术之一，裸眼3D技术让人们对未来显示产品充满了希望，让所有人开始憧憬具有无限沉浸感的视觉体验。相比于色彩表现，可能人们更倾向于显示产品的临场感与沉浸感，虽然曲面电视能够带来一定的临场感，但是相比裸眼3D来说根本不值一提。裸眼3D技术甚至不用通过佩戴任何设备，通过屏幕直接就能够观看到3D立体影像。根据裸眼3D显示终端产品的构成，其关键部件主要包括：①裸眼3D光学部件，主要涉及裸眼3D显示的关键光学材料及设计工艺，一般来说，不同厂商的2D显示屏对应的裸眼3D光学部件会略有不同。②裸眼3D显示模组，由裸眼3D光学材料（如柱状透镜）和2D 显示屏精密耦合而成，是裸眼3D显示终端的核心器件。③2D/3D切换模块，裸眼3D显示2D/3D切换技术通常采用双层液晶技术实现， 2D/3D切换模块往往集成在裸眼3D显示模组中。④裸眼3D信号处理模块，主要进行3D视频格式的转换（播放）、合成、画质提升、驱动等功能，是裸眼3D显示终端的重要支撑模块。根据不同的应用场景，该算法模块既可进行集成电路集成，也可在已有高端芯片方案中集成。

    涉及裸眼3D显示终端的关键技术主要包括（不限于以下方面）：①裸眼3D光学材料，其中包括裸眼3D光学材料技术和裸眼3D光学设计技术。②裸眼3D显示模组，包括4K/8K裸眼3D全贴合工艺、4K/8K裸眼3D高精度校准技术、2D/3D切换技术及工艺和裸眼3D显示性能检测技术。③裸眼3D信号处理，包括裸眼3D分辨率提升技术、裸眼3D视角提升及连续观看技术、裸眼3D图像合成技术、裸眼3D视频转换技术、裸眼3D图像增强技术、单（多）人眼球追踪技术、裸眼3D空间定位技术和裸眼3D人机交互技术。

     由于裸眼3D显示产业涉及的技术领域较广，任何一个关键环节都会影响裸眼3D显示终端的产品体验。近年来，国内外多家公司相继推出了数款裸眼3D显示产品，在贴合工艺、画质及连续观看等方面取得重要突破。但随着人们对3D 显示产品画质和观看体验的期望越来越高，现阶段裸眼3D显示终端产品要大面积进入家庭还有很大技术挑战，建议加强产学研结合，力争突破核心部件及模块技术瓶颈，加快推进裸眼3D显示产业化进程。

    展望2022年，新一轮技术突破将引发3D发展浪潮。在图像处理方面，分辨率、眩晕控制、视点渲染、视角控制将成为下一步突破方向。在交互技术方面，惯性动作捕捉、光学跟踪、语音识别、眼球追踪、空间交互、大视场角等多项技术将出现大规模应用。另外，5G技术的成熟与应用，将在云端渲染、消除时延眩晕等方面提升3D体验，提高终端硬件性能，促进3D应用的效率提升，3D/VR有望成为5G时代杀手级应用。

（二）市场规模持续增长，行业应用成为拉动主力。

     目前，中国3D技术的应用面临多样化、智能化的趋势，各种新产品、新技术层出不穷，机器视觉、3D影视、游戏及装备、3D建筑和桥梁设计、3D采集和渲染软件、3D点云制造等领域取得科研的进步，使3D产业形成了完整的商业生态链和良好的市场竞争力。中国虽然是制造业大国和拥有世界上最大的应用市场，但3D技术和产业发展却面临着：3D技术相关标准缺失；3D企业各自为战，缺少合力，自主创新较少，同质低价竞争普遍；专利技术信息不对称，缺乏共享制度；人才培养跟不上产业链的发展需求；政、产、学、研、用、资结合不紧密，缺少良性互动机制；技术转化不足等一系列问题。3D产业急需一个大平台，团结、规范、引导、整合3D产业链的产、学、研、政、投等各个层面的力量，实现资源良性互动和分享，共同做大中国的“3D蛋糕”。

     展望2022年，3D技术将在人工智能、3D数据模型、渲染封装、军事仿真、制造、交通、医疗、文博文旅数字化等领域得到深入应用，应用场景将进一步丰富。此外，随着3D内容的丰富和虚拟社区、电商、交互体验感的增强，主要依托购买硬件设备的营收模式将得以转变，虚拟市场、虚拟购物、虚拟展示也将被更多用户使用。

（三）消费市场快速培育，产品形态更加丰富。

     2021年，“3D+应用场景”不断拓展，其中以web互联网、游戏、娱乐、影视、电商、展览展示以及数字经济等消费市场，线上与线下结合更加紧密，商业模式逐渐走向成熟。3D智能终端产品供给更加多元化，3D手机、3D打印设备、VR头戴式、一体机、移动端等各类产品层出不穷。在内容开发平台和生态架构发展上，基本完善了3D模型/场景、3D动效、全景图片、虚拟现实视频、网页等不同内容素材日益丰富。

    展望2022年，3D传统硬件厂商和创新企业将保持硬件轻量化、可移动化、沉浸式体验等方向发展，持续推出新产品，硬件多样化将进一步增强，硬件市场进入百花齐放的竞争红海。此外，产品的软硬件结合将更加紧密，软件在产业价值中的占比将进一步提高，特别是3D数据引擎、3D数据格式方面加速竞争。

（四）产业生态初步形成，标准体系逐步建立。

     3D产业的发展，可以拉动化平面显示向立体显示迈进，将会产生巨大的经济效益和社会效益，世界主要发达国家（美国、韩国）和地区纷纷制定了发展计划，带动了各国和地区研发、投资力度的不断加大，推动了3D产业的快速发展。

     从全球市场竞争格局来看，欧美主导内容市场、日韩主导终端市场、中国强于应用市场的产业格局基本形成。欧美3D市场以其先进的3D内容摄录系统、专业的内容制作团队、发达的媒体应用市场，在内容制作方面具有明显竞争优势。日韩在3D产业终端显示方面优势突出，产业链相对完整，尤其在3D立体平板显示技术方面拥有全球竞争力。由于目前全球3D产业仍处于发展初期，产业推动力量主要来自3D产业基础较好的国家和地区，因此，这种产业格局在短期内将更趋显性化。

     我国3D产业生态体系包含通用共性技术、产品、场景应用及信息采集、制作和分发等将进一步完善，特别是3D及4K超高清内容制作、开源平台、资源共享平台将成为2021年的重要发展方向。标准体系将逐步建立，3D数据格式、屏幕刷新率、屏幕分辨率、贴合工艺，以及软件开发工具、数据接口、人体健康适用性等事实标准将逐步确立，用户体验将大幅提升。3D设备之间、设备和应用之间的互联互通成为发展共识，3D内容开发平台生态架构基本完善。3D引擎和场景应用将在不同设备上运行，3D感知计算、显示屏，将与不同驱动程序的兼容性更好，行业碎片化问题得以解决。

对策建议

     当今世界正处于百年未有之大变局，全球范围内新一轮科技革命和产业变革加速演进，产业链供应链安全稳定是构建新发展格局的基础。多学科技术融合发展已成为态势。一些企业已将3D显示技术应用渗透至更为广阔的领域，促进了多学科技术融合，培育新的经济增长点。

     为加快自主创新能力的提升，理清产业关键核心技术的自主可控，夯实产业发展的安全基础，只有掌握核心技术，攻克“卡脖子”难题，才能实现由跟跑、并跑向领跑转变，实现科技成果转化，助力新兴产业高质量发展，我们肩负着实施国家战略的使命。“十四五”开局之年，如何增强产业链供应链自主可控能力，解决“卡脖子”问题，确保不“掉链子”呢？

（一）加强顶层设计规划，制修订3D技术路线图，抢占制高点。

    3D显示作为一个新兴的融合性产业，以技术和应用的创新为主要驱动力，辐射带动力强，对推动产业升级、提升现有产业层次、高起点建设现代产业体系具有重要作用。随着图形图像、虚拟仿真、网络传输、光电显示等信息技术的快速发展，3D信息技术将对工业化和智能化的促进作用将进一步显现。

     当前，多学科技术融合发展已成为态势，一些企业已将3D技术应用渗透至更为广阔的领域，促进了多学科技术融合，培育新的经济增长点。如在交互体验、工业设计、虚拟仿真、智慧城市、医学诊疗、场景重建、教育培训、智能影院、沉浸感游戏等领域，以3D技术为手段进行业态创新，对民生事业、城市管理、数字经济发展等都将产生良好的效益。近年来，3D电影放映设备、电视、电影、游戏、视频、摄像机、投影机等硬件提供商获得了较大的市场利益和发展空间。我国和日本、德国已将3D显示技术列入科技发展规划进行重点支持。随着3D显示技术研发应用和产业化实施，3D显示产品的消费将进入高速扩张期。

     为提高3D显示产业自主创新能力，加速3D显示技术的研发应用及产业化进程，夯实我市3D显示产业基础，保持技术领先优势，带动产业转型升级，进一步推动战略性新兴产业可持续发展，3D显示技术成为全球产业竞争焦点。国际主流3D显示技术公司纷纷加大了研发、专利申请和保护力度。美国、欧盟、日本、韩国等从产业发展的战略高度出发，已经制订了3D显示产业技术路线图，力求抢占全球新技术、新经济制高点。

     建议行业主管部门和应用部门合作引导，加强顶层设计规划，结合当前3D产业发展瓶颈及新兴产业发展急需，由3D联盟牵头，发挥行业主导作用和高校、科研院所基础作用，组织开展跨行业、跨领域、跨区域的产学研用协同创新，发挥国家科技计划的引导作用，强化技术创新支持政策，着力攻克一批共性关键技术，解决工业发展中的技术瓶颈，定期研究修订和发布《3D产业关键共性技术发展指南》或《3D产业技术路线图》，明确各行业亟需突破的产业关键技术和共性技术。提出3D产业发展的中、长期发展纲要与实施指南（3D技术路线图）。在巩固国内3D产业发展基石的同时，迎合当前的3D技术延展（AR/VR/MR/XR）与行业应用的融合，推动产业链和创新链向高端发展，建设具有国际水平的技术研发及服务平台，培育一批具有国际竞争力的龙头企业，打造若干知名品牌，掌握一批核心技术，建成我国3D产业技术创新的示范基地和全球重要的3D产品研发生产基地。

     到2025年，力争在产业链中上游环节取得突破；培育发展一批技术引领型的标杆企业和机构产值超过10亿元，具有一定技术创新能力、在国内有影响的企业；在空间显示和交互领域形成若干具有国际先进水平的特色优势产品，培育若干有持续创新能力的重点技术研发中心，主要产品的技术、质量和规模均处于世界领先地位。特别是在：

——核心技术重点突破。加大研发投入，开展技术攻关。在光学设计、芯片设计、工艺设备、材料、图形图像处理、显示器件、软件、投影新光源及超短焦镜头等方面取得一批具有国际影响力的知识产权，掌握产业链关键环节和核心话语权。

——3D显示产业链条形成。围绕优势企业形成产业聚集效应，建设具有国际竞争力的3D显示产业基地。形成覆盖从内容获取、制作、传输、显示、应用等主要环节的产业链条。

——团队开发新机制建立。建立企业、高校、科研机构和投资机构共同参与、整体发展的创新体系，实现企业的研发中心、开发团队互相对接，形成持续研发新机制，多方共赢。

——3D显示技术广泛应用。围绕3D终端产品、立体交互、游戏娱乐、影视动漫等行业加大应用推广力度，积极推动3D显示技术在医疗、军事、仿真、设计、制造等专业领域的广泛应用。

（二）建立3D生态，突破技术瓶颈，提升产品供给质量。

     今年，“十四五”规划中数字经济板块重点提及VR/AR将在未来的内容创作及互动领域扮演重要角色，未来将推动三维图形生成、动态环境建模、实时动作捕捉、快速渲染等技术创新，发展虚拟现实整机、感知交互、内容采集制作等设备和开发工具软件、行业解决方案。

     强化跨领域技术储备，以融合创新为导向，面向价值链高端环节，围绕新一代显示技术、立体视觉、3D智能感知交互、渲染处理、5G网络传输、3D内容制作、3D打印等关键领域，将组织实施一批重点产业化创新工程，掌握一批具备生态影响力、带动性大、前瞻性强的软硬件核心技术，依托3D行业骨干企业、高校院所和地方园区，推动3D创新示范应用，实现各类创新要素在产学研用间的聚焦、流动与增值。到2025年，力争在技术薄弱环节取得突破，特别是在：

——动态环境建模。虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容。动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要，利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。在规则环境下，三维数据的获取可以采用CAD技术，而更多的环境则需要采用非接触式的视觉建模技术，两者的有机结合可以有效地提高数据获取的效率。

——三维图形生成。三维图形的生成技术的关键在于如何实现“实时”生成。为达到实时生成的目的，至少要保证图形的刷新率不低于15帧/秒，最好高于30帧/秒。在不降低图形的质量和复杂度的前提下，如何提高刷新频率将是该技术的主要研究内容。

——实时动作捕捉。动作捕捉(Motion capture)又称运动捕捉，是指记录并处理人或其他物体动作的技术。它广泛应用于军事，娱乐，体育，医疗应用，计算机视觉以及机器人技术等诸多领域。在电影制作和电子游戏开发领域，它通常是记录人类演员的动作，并将其转换为数字模型的动作，并生成二维或三维的计算机动画。

——快速渲染。渲染是指用软件从模型生成图像的过程。未来将发展基于视觉特性、头动交互的渲染优化算法，加快高性能GPU配套时延优化算法的研发与产业化。突破新一代图形接口、渲染专用硬加速芯片、云端渲染、光场渲染、视网膜渲染等关键技术，推动渲染处理技术向高画质、低时延、低功耗方向发展。

——感知交互。加快六轴及以上GHz惯性传感器、3D摄像头等的研发与产业化。发展鲁棒性强、毫米级精度的自内向外（inside-out）追踪定位设备及动作捕捉设备。加快浸入式声场、语音交互、眼球追踪、触觉反馈、表情识别、脑电交互等技术的创新研发，优化传感融合算法，推动感知交互向高精度、自然化、移动化、多通道、低功耗等方向发展。

——内容采集。发展全视角12K分辨率、60帧/秒帧率、高动态范围（HDR）、多摄像机同步与单独曝光、无线实时预览等影像捕捉技术，重点突破高质量全景三维实时拼接算法，实现开发引擎、软件、外设与头显平台间的通用性和一致性。

（三）推动地方产业集聚发展先行示范和重点行业应用。

     科技创新加速催生了新模式、新产业、新业态。从疫情期间的在线办公、在线教育、在线医疗，到沉浸式夜经济、5G场景应用等，实现垂直产业场景化应用创新，让人们真正体会到信息化、数字化、网络化、智能化的价值。在国家政策下的数字经济业态与制造业不同，制造业是“技术先行”或“产品先行”，而数字经济下的新产业业态孵化则是“场景先行”。加大政策协调力度，对产业发展和地方布局进行科学引导，对3D标准、安全规范等进行梳理。推动地方产业发展与国家总体规划的协同，避免产业的盲目扩张发展，推动地方实现差异化发展。推广部省市合作共建产业基地等模式，在发展基础较好的地区，推进3D技术和地方特色产业融合示范，完善区域3D科技创新体系，将产业的发展与人民的需求、智慧城市建设相结合，形成高度融合可持续的闭环发展模式。

     推进3D重点行业应用，引导和推进“3D+行业”发展，推广和深化实用性强、示范性好的3D和VR技术产品，在工业、教育、文化遗产数字化、健康医疗、商贸科技展览展示、沉浸式夜经济等重点行业、特色领域的渗透应用，促进跨行业的深度融合发展，创新各行业发展路径，积极培育新模式、新业态，拓展3D/VR产业发展空间。

（四）抢抓3D产业发展战略主动，推动地方产业支撑平台。

     3D技术创新，本质上是以主导产业、头部企业为主体，以信息技术为核心要素重新聚集产业创新要素、重新构建3D数字生态，以国内内头部企业为核心，培育产业头部企业成为平台型企业，覆盖企业、产业、市场、研发、资本等数字化资源，打通全产业链的设计、生产、分发等环节，加强渠道、品牌、数据、技术、系统集成等优势，通过大企业建平台、中小企业用平台双轮驱动，完善运营机制、共享3D数据资源等，可以高效激活各种创新力量，构建3D数字化生态，促进产业链不同环节良性互动发展。

    基于全国各地区域3D技术研发与产业生态的现有优势，并与智能制造（3D打印增材制造）、数字经济、智慧城市建设融合应用，率先布局产业顶层规划，实现3D产业健康持续发展。建设产业支撑服务平台，重点与3D行业龙头企业、行业组织和第三方机构横向合作，针对3D产业发展实际需要，建设和运营产业公共服务平台，提供技术攻关、成果转化、测试推广、信息交流、创新孵化等服务，推动构建集规模化创新、投资、孵化和经营为一体的3D/VR生态系统，优化产业发展环境。